JP2942019B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2942019B2
JP2942019B2 JP3202150A JP20215091A JP2942019B2 JP 2942019 B2 JP2942019 B2 JP 2942019B2 JP 3202150 A JP3202150 A JP 3202150A JP 20215091 A JP20215091 A JP 20215091A JP 2942019 B2 JP2942019 B2 JP 2942019B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は像担持体上に形成された
潜像に現像剤を付着させて可視像化する電子写真方式や
静電記録方式などの複写機、プリンタ等の画像形成装置
に関し、特に二成分現像剤のトナー濃度を適正に制御す
る現像剤濃度制御手段を備えた画像形成装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic or electrostatic recording system for forming a visible image by attaching a developer to a latent image formed on an image carrier. The present invention relates to an apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus having a developer concentration control unit for appropriately controlling the toner concentration of a two-component developer.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電子写真方式や静電記録方式の
画像形成装置が具備する現像装置には、トナー粒子とキ
ャリア粒子を主成分とした二成分現像剤が用いられてい
る。特に、電子写真方式によりフルカラーやマルチカラ
ー画像を形成するカラー画像形成装置には、画像の色味
などの観点から、殆どの現像装置が二成分現像剤を使用
している。周知のように、この二成分現像剤のトナー濃
度(即ち、キャリア粒子及びトナー粒子の合計重量に対
するトナー粒子重量の割合)は画像品質を安定化させる
上で極めて重要な要素になっている。現像剤のトナー粒
子は現像時に消費され、トナー濃度は変化する。このた
め、現像剤濃度制御手段(ATR)を使用して適時現像
剤のトナー濃度を正確に検出し、その変化に応じてトナ
ー補給を行ない、トナー濃度を常に一定に制御し、画像
の品位を保持する必要がある。
2. Description of the Related Art Generally, a two-component developer mainly composed of toner particles and carrier particles is used in a developing device provided in an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus. In particular, in a color image forming apparatus that forms a full-color or multi-color image by an electrophotographic method, most developing devices use a two-component developer from the viewpoint of the tint of the image. As is well known, the toner concentration (that is, the ratio of the weight of the toner particles to the total weight of the carrier particles and the toner particles) of the two-component developer is a very important factor in stabilizing the image quality. The toner particles of the developer are consumed during development, and the toner concentration changes. For this reason, the toner concentration of the developer is accurately detected in a timely manner by using the developer concentration control means (ATR), the toner is replenished in accordance with the change, the toner concentration is constantly controlled to be constant, and the image quality is improved. Need to be retained.

【0003】従来の現像剤濃度制御手段を備えた画像形
成装置、本例では電子写真方式のディジタル複写機、の
全体構成例を図7に示す。まず、原稿21の画像がCC
D1により読み取られ、得られたアナログ画像信号は増
幅器2で所定のレベルまで増幅され、アナログ−ディジ
タル変換器(A/D変換器)3により例えば8ビット
(0〜255階調)のディジタル画像信号に変換され
る。次に、このディジタル画像信号はγ変換器(本例で
は256バイトのRAMで構成され、ルックアップテー
ブル方式で濃度変換を行なう変換器)5に供給されてγ
補正された後、ディジタル−アナログ変換器(D/A変
換器)9に入力される。ここでディジタル画像信号は再
びアナログ画像信号に変換されてコンパレータ11の一
方の入力に供給される。コンパレータ11の他方の入力
には三角波発生回路10から発生される所定周期の三角
波信号が供給されており、上記コンパレータ11の一方
の入力に供給されたアナログ画像信号はこの三角波信号
と比較されてパルス幅変調される。このパルス幅変調さ
れた2値化画像信号はレーザ駆動回路12にそのまま入
力され、レーザダイオード13の発光のオン・オフ制御
用信号として使用される。レーザダイオード13から放
射されたレーザ光は周知のポリゴンミラー14により主
走査方向に走査され、f/θレンズ15、及び反射ミラ
ー16を経て矢印方向に回転している像担持体たる感光
体ドラム17上に照射され、静電潜像を形成することに
なる。
FIG. 7 shows an overall configuration example of an image forming apparatus having a conventional developer concentration control means, in this example, an electrophotographic digital copying machine. First, if the image of the original 21 is CC
An analog image signal read and obtained by D1 is amplified to a predetermined level by an amplifier 2, and is converted into a digital image signal of, for example, 8 bits (0 to 255 gradations) by an analog-digital converter (A / D converter) 3. Is converted to Next, the digital image signal is supplied to a γ converter (a converter constituted by a 256-byte RAM in this example and performing a density conversion by a look-up table method) 5 to be γ-converted.
After being corrected, it is input to a digital-analog converter (D / A converter) 9. Here, the digital image signal is converted into an analog image signal again and supplied to one input of the comparator 11. The other input of the comparator 11 is supplied with a triangular wave signal of a predetermined period generated from the triangular wave generating circuit 10. The analog image signal supplied to one input of the comparator 11 is compared with the triangular wave signal and pulsed. It is width modulated. The pulse width modulated binarized image signal is input to the laser drive circuit 12 as it is, and is used as an on / off control signal for light emission of the laser diode 13. The laser beam emitted from the laser diode 13 is scanned in the main scanning direction by a well-known polygon mirror 14, passes through an f / θ lens 15 and a reflection mirror 16, and rotates in the direction indicated by an arrow in FIG. Illuminated above to form an electrostatic latent image.

【0004】一方、感光体ドラム17は露光器18で均
一に除電を受け、一次帯電器19により均一に例えばマ
イナスに帯電される。その後、上述したレーザ光の照射
を受けて画像信号に応じた静電潜像が形成される。この
静電潜像は現像器20によって可視画像(トナー像)に
現像される。このトナー像は2個のローラ25、26間
に架張され、図示矢印方向に無端駆動される転写材担持
ベルト27上に保持された転写材23に転写帯電器22
の作用により転写される。また、感光体ドラム17上に
残った残留トナーはその後クリーナ24でかき落とされ
る。なお、説明を簡単にするために1つのの画像形成ス
テーション(感光体ドラム17、露光器18、一次帯電
器19、現像器20等を含む)のみを図示するが、カラ
ー複写機の場合には、例えばシアン、マゼンタ、イエロ
ー、及びブラックの各色に対する同様構成の4つの画像
形成ステーションが転写材担持ベルト27上にその移動
方向に沿って順次に配列される。
On the other hand, the photosensitive drum 17 is uniformly discharged by the exposure device 18 and is uniformly charged, for example, negatively by the primary charger 19. Thereafter, an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed by receiving the above-described laser light irradiation. This electrostatic latent image is developed into a visible image (toner image) by the developing device 20. This toner image is stretched between two rollers 25 and 26 and is transferred to a transfer material 23 held on a transfer material carrying belt 27 which is driven endlessly in the direction of the arrow in FIG.
Is transcribed by the action of The residual toner remaining on the photosensitive drum 17 is scraped off by the cleaner 24 thereafter. Although only one image forming station (including a photosensitive drum 17, an exposing unit 18, a primary charging unit 19, a developing unit 20 and the like) is shown for simplicity of description, in the case of a color copier, For example, four image forming stations having the same configuration for each color of cyan, magenta, yellow, and black are sequentially arranged on the transfer material carrying belt 27 along the moving direction.

【0005】さらに、潜像の現像により現像器20内の
変化したトナー濃度を補正するために、ビデオカウント
方式の現像剤濃度制御手段が設けられており、画素毎の
ディジタル画像信号の出力レベルを積算し、トナーを予
測補給している。即ち、アナログーディジタル変換器3
によりディジタル信号に変換された画像信号を画素毎に
その出力レベルを積算し、これをビデオカウンタ4でビ
デオカウント数に変換してCPU6に送る。CPU6は
ビデオカウント数を補給量に換算し、トナー補給信号と
してモータ駆動回路7に送る。モータ駆動回路7はトナ
ー補給信号に対応した時間だけモータ28を駆動し、ト
ナー29を収容するトナー補給槽8内のトナー搬送スク
リュー30を上記所定時間だけ回転駆動し、トナー補給
槽8より現像器20内に適量のトナーを補給し、現像器
20内のトナー濃度を一定に保つようにしている。
Further, in order to correct the changed toner density in the developing device 20 due to the development of the latent image, a video count type developer density control means is provided, and the output level of the digital image signal for each pixel is adjusted. Accumulation is performed and toner is replenished in a predictable manner. That is, the analog-digital converter 3
The output level of the image signal converted into a digital signal is integrated for each pixel, and this is converted into a video count number by the video counter 4 and sent to the CPU 6. The CPU 6 converts the video count into a replenishment amount and sends it to the motor drive circuit 7 as a toner replenishment signal. The motor drive circuit 7 drives the motor 28 for a time corresponding to the toner replenishment signal, and rotates and drives the toner conveying screw 30 in the toner replenishment tank 8 containing the toner 29 for the above-mentioned predetermined time. An appropriate amount of toner is replenished in the developing device 20 so that the toner concentration in the developing device 20 is kept constant.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばディ
ジタルの電子写真方式のレーザビームプリンタ等におい
ては、画素の形成方法を、写真、絵などのいわゆる「ベ
タ画像」と文字、線などのいわゆる「ライン画像」とで
変化させる場合がある。一例として、図4に示すよう
に、レーザの走査方向及び感光体ドラムの回転方向のい
ずれにも400dpi(ドット/インチ)で1画素を形
成する方法と、レーザの走査方向には200dpi、感
光体ドラムの回転方向には400dpiで1画素を形成
する方法とがあり、本明細書では前者(400×400
dpi)を400線画像方法と呼び、後者(200×4
00dpi)を200線画像方法と呼ぶことにする。そ
して、文字、線のような細部の表現を求める画像は解像
性の高い400線画像方法で形成するように、また、写
真、絵などの階調性を求める画像はドット変調可能な2
00線画像方法で形成するように切り換え手段が設けら
れていることが多い。このような場合、200線画像方
法と400線画像方法とでは、例えばフロロシアニン系
のOPC(有機半導体)の感光体ドラムにレーザビーム
による画素形成を行なった場合の結果を図5に示すよう
に、同一ビデオカウント数での消費トナー量が相違し、
200線画像方法で画像を形成した場合の方が消費トナ
ー量が多くなる。従って、上記従来例のように画素毎の
ディジタル画像信号の出力レベルを積算したビデオカウ
ント数を一義的にトナー補給時間に換算してトナーを予
測補給したのでは補給誤差が生じ、安定した濃度の高画
質の画像が得られないという欠点があった。
In a digital electrophotographic laser beam printer, for example, the method of forming pixels is based on a so-called "solid image" such as a photograph or a picture and a so-called "line" such as a character or a line. "Image". As an example, as shown in FIG. 4, a method of forming one pixel at 400 dpi (dot / inch) in both the laser scanning direction and the rotation direction of the photoconductor drum, and a method of forming a photoconductor at 200 dpi in the laser scanning direction. There is a method of forming one pixel at 400 dpi in the rotation direction of the drum. In the present specification, the former method (400 × 400) is used.
dpi) is called the 400-line image method, and the latter (200 × 4
00 dpi) will be referred to as the 200-line image method. An image for which the expression of details such as characters and lines is required is formed by a 400-line image method with high resolution.
In many cases, switching means is provided so as to form the image by the 00-line image method. In such a case, as shown in FIG. 5, the results obtained by performing pixel formation by a laser beam on a photoreceptor drum of, for example, a fluorocyanine-based OPC (organic semiconductor) are shown in FIG. , The amount of toner consumed for the same video count is different,
When an image is formed by the 200-line image method, the amount of consumed toner is larger. Therefore, if the video count number obtained by integrating the output level of the digital image signal for each pixel is uniquely converted to the toner supply time and the toner is predicted and supplied as in the above-described conventional example, a supply error occurs, and a stable density is obtained. There is a disadvantage that a high quality image cannot be obtained.

【0007】従って、本発明の目的は、画像情報信号の
画像の濃度情報をトナー補給量に換算する際に画素形成
方法の違いに応じてトナー補給量を変化させ、トナー補
給時に生じる誤差を抑制した現像剤濃度制御手段を備え
た画像形成装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to convert the density information of an image of an image information signal into a toner replenishment amount by changing the toner replenishment amount in accordance with a difference in a pixel forming method, thereby suppressing an error generated during toner replenishment. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with a developer concentration control means.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、像担持体に画像情報信号に対応した静電潜像を形成
する潜像形成手段と、前記像担持体に形成された静電潜
像を二成分現像剤を用いて現像する現像手段と、前記現
像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、前記画像
情報信号の画像の濃度情報に基づいて前記トナー補給手
段を作動させてトナーを補給させる現像剤濃度制御手段
と、画像を形成する際の画素密度を切り換える画素密度
切り換え手段と、を具備する画像形成装置において、前
記画素密度切り換え手段により切り換えられた画素密度
に応じて、前記現像剤濃度制御手段によって作動される
前記トナー補給手段の動作時間を補正してトナーを補給
することを特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention uses a latent image forming means for forming an electrostatic latent image corresponding to an image information signal on an image carrier, and a two-component developer for forming the electrostatic latent image formed on the image carrier using a two-component developer. Developing means for developing the developing means, toner replenishing means for replenishing toner to the developing means, developer concentration controlling means for operating the toner replenishing means based on image density information of the image information signal to replenish toner, and And a pixel density switching unit for switching a pixel density when forming an image, wherein the developer density control unit is operated by the developer density control unit according to the pixel density switched by the pixel density switching unit. An image forming apparatus is characterized in that the operation time of the toner supply unit is corrected to supply the toner.

【0009】本発明の一実施態様においては、前記二成
分現像剤のトナー濃度を検出する第2の現像剤濃度制御
手段を設け、該第2の現像剤制御手段を所定のタイミン
グで動作させてこの第2の現像剤濃度制御手段からのト
ナー濃度に応じた出力信号によって前記現像剤濃度制御
手段によるトナー補給誤差を補正する。
In one embodiment of the present invention, second developer concentration control means for detecting the toner concentration of the two-component developer is provided, and the second developer control means is operated at a predetermined timing. An error in toner supply by the developer density control means is corrected by an output signal corresponding to the toner density from the second developer density control means.

【0010】本発明の他の実施態様においては、前記画
素密度切り換え手段により切り換えられた画素密度に応
じて、画像情報信号の画像の濃度情報を前記トナー補給
手段の動作時間に換算する換算テーブルを変更する。
In another embodiment of the present invention, there is provided a conversion table for converting image density information of an image information signal into operation time of the toner replenishing means in accordance with the pixel density switched by the pixel density switching means. change.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。本発明が適用できる画像形成装
置は、例えば感光体、誘電体等の像担持体上に電子写真
方式、静電記録方式等によって画像情報信号に対応した
潜像を形成し、この潜像をトナー粒子とキャリア粒子を
主成分とした二成分現像剤を用いた現像装置によって現
像して可視画像(トナー像)を形成し、これら可視画像
を紙等の転写材に転写し、定着手段にて永久像にする構
成のものであればよい。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. An image forming apparatus to which the present invention can be applied, for example, forms a latent image corresponding to an image information signal on an image carrier such as a photosensitive member or a dielectric by an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like, and forms the latent image with A visible image (toner image) is formed by developing with a developing device using a two-component developer mainly composed of particles and carrier particles, and the visible image is transferred to a transfer material such as paper, and is permanently fixed by a fixing unit. What is necessary is just the thing of the structure which makes an image.

【0012】まず、図1を参照して本発明による画像形
成装置の一実施例の全体構成について説明する。本実施
例では本発明を電子写真方式のディジタル複写機に適用
した場合を示すが、本発明が電子写真方式や静電記録方
式の他の種々の画像形成装置に等しく適用できることは
言うまでもない。
First, an overall configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the present invention is applied to an electrophotographic digital copying machine. However, it goes without saying that the present invention can be equally applied to various other image forming apparatuses of an electrophotographic type and an electrostatic recording type.

【0013】図1において、複写されるべき原稿31の
画像はレンズ32によってCCD等の撮像素子33に投
影される。この撮像素子33は原稿31の画像を多数の
画素に分解し、各画素の濃度に対応した光電変換信号を
発生する。撮像素子33から出力されるアナログ画像信
号は画像信号処理回路34に送られ、ここで各画素毎に
その画素の濃度に対応した出力レベルを有する画素画像
信号に変換され、パルス幅変調回路35に送られる。
In FIG. 1, an image of a document 31 to be copied is projected by a lens 32 onto an image pickup device 33 such as a CCD. The image sensor 33 decomposes the image of the document 31 into a number of pixels and generates a photoelectric conversion signal corresponding to the density of each pixel. The analog image signal output from the image sensor 33 is sent to an image signal processing circuit 34, where the image signal is converted into a pixel image signal having an output level corresponding to the density of the pixel. Sent.

【0014】このパルス幅変調回路35は入力される画
素画像信号毎に、そのレベルに対応した幅(時間長)の
レーザ駆動パルスを形成して出力する。即ち、図3の
(a)に示すように、高濃度の画素画像信号に対しては
より幅の広い駆動パルスWを、低濃度の画素画像信号に
対してはより幅の狭い駆動パルスSを、中濃度の画素画
像信号に対しては中間の幅の駆動パルスIをそれぞれ形
成する。
The pulse width modulation circuit 35 forms and outputs a laser drive pulse having a width (time length) corresponding to the level of each input pixel image signal. That is, as shown in FIG. 3A, a wider drive pulse W is applied to a high-density pixel image signal, and a narrower drive pulse S is applied to a low-density pixel image signal. , A drive pulse I having an intermediate width is formed for a medium-density pixel image signal.

【0015】パルス幅変調回路35から出力されたレー
ザ駆動パルスは半導体レーザ36に供給され、半導体レ
ーザ36をそのパルス幅に対応する時間だけ発光させ
る。従って、半導体レーザ36は高濃度画素に対しては
より長い時間駆動され、低濃度画素に対してはより短い
時間駆動されることになる。それ故、感光体ドラム40
は、次述の光学系によって、高濃度画素に対しては主走
査方向により長い範囲が露光され、低濃度画素に対して
は主走査方向により短い範囲が露光される。つまり、画
素の濃度に対応して静電潜像のドットサイズが異なる。
従って、当然のことながら、高濃度画素に対するトナー
消費量は低濃度画素に対するそれよりも大である。な
お、図3の(d)に低、中、高濃度画素の静電潜像をそ
れぞれL、M、Hで示した。
The laser drive pulse output from the pulse width modulation circuit 35 is supplied to the semiconductor laser 36, and causes the semiconductor laser 36 to emit light for a time corresponding to the pulse width. Therefore, the semiconductor laser 36 is driven for a longer period of time for the high-density pixels, and is driven for a shorter period of time for the low-density pixels. Therefore, the photosensitive drum 40
By using the optical system described below, a longer range is exposed in the main scanning direction for high density pixels, and a shorter range is exposed in the main scanning direction for low density pixels. That is, the dot size of the electrostatic latent image differs according to the density of the pixel.
Therefore, it goes without saying that the toner consumption for the high density pixels is larger than that for the low density pixels. In FIG. 3D, the electrostatic latent images of the low, medium and high density pixels are indicated by L, M and H, respectively.

【0016】半導体レーザ36から放射されたレーザ光
36aは回転多面鏡37によって掃引され、f/θレン
ズ等のレンズ38及びレーザ光36aを像担持体たる感
光体ドラム40方向に指向させる固定ミラー39によっ
て感光体ドラム40上にスポット結像される。かくし
て、レーザ光36aは感光体ドラム40の回転軸とほぼ
平行な方向(主走査方向)にこのドラム40を走査し、
静電潜像を形成することになる。
The laser light 36a emitted from the semiconductor laser 36 is swept by a rotating polygon mirror 37, and a lens 38 such as an f / θ lens and a fixed mirror 39 for directing the laser light 36a toward a photosensitive drum 40 as an image carrier. As a result, a spot image is formed on the photosensitive drum 40. Thus, the laser light 36a scans the photosensitive drum 40 in a direction (main scanning direction) substantially parallel to the rotation axis of the drum 40,
An electrostatic latent image will be formed.

【0017】感光体ドラム40はアモルファスシリコ
ン、セレン、OPC等を表面に有し、矢印方向に回転す
る電子写真感光体ドラムであり、露光器41で均一に除
電を受けた後、一次帯電器42により均一に帯電され
る。その後、上述した画像情報信号に対応して変調され
たレーザ光で露光走査され、これによって画像情報信号
に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像はトナ
ー粒子とキャリア粒子が混合された二成分現像剤43を
使用する現像器44によって反転現像され、可視画像
(トナー像)が形成される。ここで、反転現像とは、感
光体の光で露光された領域に、潜像と同極性に帯電した
トナーを付着させてこれを可視化する現像方法である。
このトナー像は2個のローラ45、46間に架張され、
図示矢印方向に無端駆動される転写材担持ベルト47上
に保持された転写材48に転写帯電器49の作用により
転写される。
The photosensitive drum 40 is an electrophotographic photosensitive drum having amorphous silicon, selenium, OPC, etc. on its surface and rotating in the direction of the arrow. Is charged uniformly. Thereafter, exposure scanning is performed with a laser beam modulated in accordance with the image information signal described above, whereby an electrostatic latent image corresponding to the image information signal is formed. This electrostatic latent image is reversely developed by a developing device 44 using a two-component developer 43 in which toner particles and carrier particles are mixed, and a visible image (toner image) is formed. Here, the reversal development is a development method in which a toner charged to the same polarity as the latent image is attached to a region of the photoconductor exposed to light, and the toner is visualized.
This toner image is stretched between two rollers 45 and 46,
The image is transferred onto a transfer material 48 held on a transfer material carrying belt 47 driven endlessly in the direction of the arrow by the action of a transfer charger 49.

【0018】なお、本実施例では画素密度切り換えスイ
ッチ77が設けられており、この画素密度切り換えスイ
ッチ77からの画素密度切り換え信号によってパルス幅
変調回路35を制御し、画素形成方法の違いに応じてパ
ルス幅変調回路35から出力されるパルス信号のパルス
幅を変化させる。即ち、本実施例では400線画像と2
00線画像であるので、パルス幅変調回路35は、画素
密度切り換え信号が200線画像を指示するときには、
画像信号処理回路34からの同一濃度レベルの画素画像
信号に対して、200線画像での記録に対しては400
線画像での記録用のパルス幅の2倍の幅を有するパルス
を出力する。
In this embodiment, a pixel density changeover switch 77 is provided, and the pulse width modulation circuit 35 is controlled by a pixel density changeover signal from the pixel density changeover switch 77, and the pixel width is changed according to the difference in the pixel forming method. The pulse width of the pulse signal output from the pulse width modulation circuit 35 is changed. That is, in this embodiment, a 400-line image and 2
Since the image is a 00-line image, the pulse width modulation circuit 35 outputs a signal when the pixel density switching signal indicates a 200-line image.
For a pixel image signal of the same density level from the image signal processing circuit 34, 400 for a 200-line image recording.
A pulse having a width twice the pulse width for recording a line image is output.

【0019】また、説明を簡単にするために1つの画像
形成ステーション(感光体ドラム40、露光器41、一
次帯電器42、現像器44等を含む)のみを図示する
が、カラー画像形成装置の場合には、例えばシアン、マ
ゼンタ、イエロー、及びブラックの各色に対する4つの
画像形成ステーションが転写材担持ベルト47上にその
移動方向に沿って順次に配列され、各画像形成ステーシ
ョンの感光体ドラム上に原稿の画像を色分解した各色毎
の静電潜像が順次に形成され、対応する色トナーを有す
る現像器で現像され、転写材担持ベルト47によって保
持、搬送される転写材48に順次に転写されることにな
る。
For simplicity of explanation, only one image forming station (including a photosensitive drum 40, an exposing unit 41, a primary charging unit 42, a developing unit 44, etc.) is shown. In this case, for example, four image forming stations for each color of cyan, magenta, yellow, and black are sequentially arranged on the transfer material carrying belt 47 along the moving direction, and on the photosensitive drum of each image forming station. An electrostatic latent image of each color obtained by color-separating the image of the document is sequentially formed, developed by a developing device having a corresponding color toner, and sequentially transferred to a transfer material 48 held and transported by a transfer material carrying belt 47. Will be done.

【0020】このトナー像が転写された転写材48は転
写材担持ベルト47から分離されて図示しない定着器に
搬送され、定着されて永久像に変換される。また、転写
後に感光体ドラム40上に残った残留トナーはその後ク
リーナ50によって除去される。
The transfer material 48 onto which the toner image has been transferred is separated from the transfer material carrying belt 47, conveyed to a fixing device (not shown), fixed, and converted into a permanent image. Further, the residual toner remaining on the photosensitive drum 40 after the transfer is removed by the cleaner 50 thereafter.

【0021】上記現像器44の一例を図2に示す。図示
するように、現像器44は感光体ドラム40に対向して
配置されており、その内部は垂直方向に延在する隔壁5
1によって第1室(現像室)52と第2室(撹拌室)5
3とに区画されている。第1室52には矢印方向に回転
する非磁性の現像スリーブ54が配置されており、この
現像スリーブ54内にマグネット55が固定配置されて
いる。現像スリーブ54はブレード56によって層厚規
制された二成分現像剤(磁性キャリアと非磁性トナーを
含む)の層を担持搬送し、感光体ドラム40と対向する
現像領域で現像剤を感光体ドラム40に供給して静電潜
像を現像する。現像効率、即ち潜像へのトナーの付与率
を向上させるために、現像スリーブ54には電源57か
ら直流電圧を交流電圧に重畳した現像バイアス電圧が印
加されている。
FIG. 2 shows an example of the developing device 44. As shown in the drawing, the developing device 44 is disposed so as to face the photosensitive drum 40, and the inside thereof has a partition wall 5 extending in the vertical direction.
1, a first chamber (developing chamber) 52 and a second chamber (stirring chamber) 5
It is divided into three. A non-magnetic developing sleeve 54 that rotates in the direction of the arrow is disposed in the first chamber 52, and a magnet 55 is fixedly disposed in the developing sleeve 54. The developing sleeve 54 carries and transports a layer of a two-component developer (including a magnetic carrier and a non-magnetic toner) whose thickness is regulated by a blade 56, and transfers the developer in a developing area opposed to the photosensitive drum 40. To develop the electrostatic latent image. In order to improve the development efficiency, that is, the rate at which toner is applied to the latent image, a development bias voltage in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage is applied to the development sleeve 54 from a power supply 57.

【0022】第1室52及び第2室53にはそれぞれ現
像剤撹拌スクリュー58及び59が配置されている。ス
クリュー58は第1室52中の現像剤を撹拌搬送し、ま
た、スクリュー59は、後述するトナー補給槽60のト
ナー排出口61から搬送スクリュー62の回転によって
供給されたトナー63と既に現像器内にある現像剤43
とを撹拌搬送し、トナー濃度を均一化する。隔壁51に
は図2における手前側と奥側の端部において第1室52
と第2室53とを相互に連通させる現像剤通路(図示せ
ず)が形成されており、上記スクリュー58、59の搬
送力により、現像によってトナーが消費されてトナー濃
度の低下した第1室52内の現像剤が一方の通路から第
2室53内へ移動し、第2室53内でトナー濃度の回復
した現像剤が他方の通路から第1室52内へ移動するよ
うに構成されている。
Developer stirring screws 58 and 59 are disposed in the first chamber 52 and the second chamber 53, respectively. The screw 58 stirs and conveys the developer in the first chamber 52, and the screw 59 communicates with the toner 63 supplied by the rotation of the conveying screw 62 from a toner discharge port 61 of a toner replenishing tank 60 which will be described later. Developer 43
Are agitated and conveyed to make the toner concentration uniform. The partition 51 has a first chamber 52 at the front and rear ends in FIG.
A developer passage (not shown) is formed to allow the first chamber and the second chamber 53 to communicate with each other. The toner is consumed by the development due to the conveying force of the screws 58 and 59, and the toner concentration is reduced. The developer in the second chamber 53 moves into the second chamber 53 from one passage, and the developer whose toner concentration has been recovered in the second chamber 53 moves into the first chamber 52 from the other passage. I have.

【0023】さて、静電潜像の現像により現像器44内
の変化した現像剤濃度を補正するために、即ち、現像器
44に補給するトナー量を制御するために、前記画像信
号処理回路34の出力信号のレベルが画素毎にカウント
される。このカウントは、図1の実施例では次のように
して行なわれる。
The image signal processing circuit 34 is used to correct the changed developer concentration in the developing device 44 due to the development of the electrostatic latent image, that is, to control the amount of toner supplied to the developing device 44. Is counted for each pixel. This counting is performed as follows in the embodiment of FIG.

【0024】まず、前記パルス幅変調回路35の出力信
号がANDゲート64の一方の入力に供給され、このA
NDゲートの他方の入力にはクロックパルス発振器65
からのクロックパルス(図3の(b)に示すパルス)が
供給される。従って、ANDゲート64からは図3の
(c)に示すようにレーザ駆動パルスS、I、Wの各々
のパルス幅に対応した数のクロックパルス、即ち、各画
素の濃度に対応した数のクロックパルスが出力される。
このクロックパルス数は各画像毎にカウンタ66によっ
て積算され、ビデオカウント数が算出される(A4最大
ビデオカウント数は3707×106 )。しかして、こ
のカウンタ66からの各画像毎のパルス積算信号C1
(ビデオカウント数)は、前記原稿31のトナー像を1
つ形成するために現像器44から消費されるトナー量に
対応している。
First, the output signal of the pulse width modulation circuit 35 is supplied to one input of an AND gate 64.
A clock pulse oscillator 65 is connected to the other input of the ND gate.
(Pulse shown in FIG. 3 (b)). Therefore, as shown in FIG. 3C, the AND gate 64 outputs a number of clock pulses corresponding to the respective pulse widths of the laser driving pulses S, I and W, that is, a number of clock pulses corresponding to the density of each pixel. A pulse is output.
The number of clock pulses is integrated by the counter 66 for each image, and the video count is calculated (A4 maximum video count is 3707 × 10 6 ). Thus, the pulse integrated signal C 1 for each image from the counter 66.
(Video count number) is obtained by dividing the toner image of the original 31 by 1
This corresponds to the amount of toner consumed from the developing device 44 to form the image.

【0025】そこで、このビデオカウント数をCPU6
7に供給すると共にRAM68に記憶する。CPU67
はビデオカウント数とトナー補給時間との対応関係を示
す換算テーブルを有しており、入力されたビデオカウン
ト数に基づき、現像器44から消費される上記トナー量
に見合う量のトナー63をトナー補給槽60から現像器
に供給するのに要する搬送スクリュー62の回転駆動時
間(即ち、トナー補給時間)を算出し、モータ駆動回路
69を制御して上記算出した時間の間だけモータ70を
駆動する。かくして、一般に、上記ビデオカウント数が
大であればモータ70の駆動時間はより長い時間とな
り、上記ビデオカウント数が小であればモータ70の駆
動時間はより短い時間となる。
Therefore, this video count is stored in the CPU 6
7 and stored in the RAM 68. CPU67
Has a conversion table showing the correspondence between the video count number and the toner replenishment time. Based on the input video count number, toner replenishment is carried out with toner 63 in an amount corresponding to the toner amount consumed from the developing device 44. The rotation driving time of the transport screw 62 required to supply the toner from the tank 60 to the developing device (that is, the toner supply time) is calculated, and the motor driving circuit 69 is controlled to drive the motor 70 for the calculated time. Thus, in general, if the video count is large, the driving time of the motor 70 is longer, and if the video count is small, the driving time of the motor 70 is shorter.

【0026】モータ70の駆動力はギア列71を介して
前記搬送スクリュー62に伝達され、搬送スクリュー6
2はトナー補給槽60内のトナー63を搬送して現像器
44に所定量のトナーを補給する。このトナーの補給は
1つの画像の現像が終了する都度行なわれる。
The driving force of the motor 70 is transmitted to the conveying screw 62 through a gear train 71,
Reference numeral 2 conveys the toner 63 in the toner replenishing tank 60 to replenish the developing device 44 with a predetermined amount of toner. This toner supply is performed each time the development of one image is completed.

【0027】しかしながら、前述したように、画素形成
方法の違い(400線画像と200線画像)により同じ
ビデオカウント数でもトナー消費量が相違するから、上
記構成の現像剤濃度制御手段ではトナー補給誤差が生
じ、安定した濃度の画像が得られない。
However, as described above, the toner consumption is different even for the same video count number due to the difference in the pixel forming method (400-line image and 200-line image). And an image having a stable density cannot be obtained.

【0028】それ故、本実施例では複写されるべき原稿
の内容からCPU67が1画素の形成を400線画像方
法で行なうか、200線画像方法で行なうかを決定し、
画素密度切り換えスイッチ77に指示する。これによっ
て画素密度切り換えスイッチ77はパルス幅変調回路3
5に画素密度切り換え信号を送り、変調パルス幅を20
0線画像用或は400線画像用に切り換えさせる。ま
た、CPU67は、例えば図5に示すような400線画
像及び200線画像のビデオカウント数とトナー補給時
間(補給量)との対応関係を示す2つの換算テーブルを
有し、200線画像方法で1画素を形成すると判断した
ときにはそれに対応する換算テーブルを用いてカウンタ
66で積算されたビデオカウント数をトナー補給時間に
換算し、また、400線画像方法で1画素を形成すると
判断したときにはそれに対応する換算テーブルを用いて
ビデオカウント数をトナー補給時間に換算し、トナーを
補給するようにしたものである。
Therefore, in this embodiment, the CPU 67 determines whether to form one pixel by the 400-line image method or the 200-line image method based on the contents of the original to be copied.
It instructs the pixel density changeover switch 77. Thereby, the pixel density changeover switch 77 is connected to the pulse width modulation circuit 3.
5 and a modulation pulse width of 20 is sent.
Switching is performed for the 0-line image or the 400-line image. Further, the CPU 67 has two conversion tables indicating the correspondence between the video count numbers of the 400-line image and the 200-line image and the toner supply time (replenishment amount) as shown in FIG. When it is determined that one pixel is to be formed, the video count number accumulated by the counter 66 is converted into a toner supply time using a conversion table corresponding to the pixel. The conversion table converts the video count number into a toner supply time to supply the toner.

【0029】さらに、上記のように複写されるべき原稿
の画像を光電変換し、信号処理して得た画素画像信号の
各画素毎の出力レベルを積算し、ビデオカウント数に変
換してこれを補給量に換算し、消費量を予測して現像器
44へトナーの補給を行なうのは、現像剤の実際のトナ
ー濃度を直接検出し、それに基づいてトナーを補給する
のとは異なり、あくまでも予測補給であるために、現像
器44へのトナー補給槽60からのトナー補給量や、現
像器44からのトナー消費量の予想値からの変化が生ず
ると、また、消費系、補給系の変動により、現像器44
内の現像剤43のトナー濃度、つまりトナー粒子とキャ
リア粒子の混合比、が初期設定値(規定値)より除々に
ずれてくる。このずれを補正しないでおくと、トナー濃
度が初期設定値の許容範囲から大きくずれてしまい、ト
ナー濃度が安定しない。
Further, as described above, the image of the original to be copied is photoelectrically converted, the output level of each pixel of the pixel image signal obtained by signal processing is integrated, converted into a video count number, and converted to a video count number. Replenishing toner to the developing device 44 by converting it into a replenishing amount and estimating the consumption amount is different from directly detecting the actual toner concentration of the developer and replenishing the toner based on the detected toner concentration. Because of the replenishment, if the amount of toner replenished from the toner replenishing tank 60 to the developing unit 44 or the expected amount of toner consumed from the developing unit 44 changes, the fluctuation of the consumption system and the replenishment system causes , Developing unit 44
The toner concentration of the developer 43, that is, the mixture ratio of the toner particles and the carrier particles gradually deviates from the initial set value (specified value). If this deviation is not corrected, the toner density greatly deviates from the allowable range of the initial set value, and the toner density becomes unstable.

【0030】このため、本実施例では、第2の現像剤濃
度制御手段を設け、この第2の現像剤濃度制御手段を所
定のタイミングで、例えばトナーの補給を行なったとき
毎に、或は1つのコピー動作の終了毎に、或はコピー数
が所定枚数に達したとき毎に、或はビデオカウント数が
所定値に達したとき毎に、等のタイミングで、作動させ
て感光体ドラム40上に参照画像を形成する。
For this reason, in the present embodiment, the second developer concentration control means is provided, and the second developer concentration control means is provided at a predetermined timing, for example, each time toner is supplied, or The photosensitive drum 40 is operated at a timing such as each time one copy operation is completed, each time the number of copies reaches a predetermined number, or each time the video count reaches a predetermined value. A reference image is formed thereon.

【0031】詳述すると、予め定められた濃度に対応す
る信号レベルを有する参照画像信号を発生する参照画像
信号発生回路72を設け、この発生回路72からの参照
画像信号を前記パルス幅変調回路35に供給し、上記予
め定められた濃度に対応するパルス幅を有するレーザ駆
動パルスを発生させる。このレーザ駆動パルスを半導体
レーザ36に供給し、このレーザ36をそのパルス幅に
対応する時間だけ発光させ、感光体ドラム40を走査す
る。(このときはカウンタ66は作動させない。)これ
によって、上記予め定められた濃度に対応する参照静電
潜像を感光体ドラム40上に形成し、この参照静電潜像
を現像器44により現像する。このようにして得られた
パッチ状の参照トナー像にLED等の光源73から光を
照射し、その反射光を光電変換素子74で受光する。こ
の光電変換素子74の出力信号は上記参照トナー像の濃
度に対応するから、結局この出力信号は現像器44内の
二成分現像剤の実際のトナー濃度に対応する。
More specifically, a reference image signal generating circuit 72 for generating a reference image signal having a signal level corresponding to a predetermined density is provided, and the reference image signal from this generating circuit 72 is applied to the pulse width modulation circuit 35. To generate a laser drive pulse having a pulse width corresponding to the predetermined density. The laser drive pulse is supplied to the semiconductor laser 36, the laser 36 emits light for a time corresponding to the pulse width, and the photosensitive drum 40 is scanned. (At this time, the counter 66 is not operated.) Thereby, a reference electrostatic latent image corresponding to the predetermined density is formed on the photosensitive drum 40, and this reference electrostatic latent image is developed by the developing device 44. I do. The patch-like reference toner image thus obtained is irradiated with light from a light source 73 such as an LED, and the reflected light is received by a photoelectric conversion element 74. Since the output signal of the photoelectric conversion element 74 corresponds to the density of the reference toner image, the output signal eventually corresponds to the actual toner density of the two-component developer in the developing device 44.

【0032】上記光電変換素子74の出力信号は比較器
75の一方の入力に供給される。この比較器75の他方
の入力には、基準電圧信号源76から、現像剤43の規
定トナー濃度(初期設定値におけるトナー濃度)に対応
する基準信号が入力されている。従って、比較器75は
規定トナー濃度と現像器内の実際のトナー濃度とを比較
することになるから、両入力信号の比較結果として、比
較器75は現像器44内の現像剤43の実際のトナー濃
度が規定値より大であることを指示する出力信号か、又
はトナー濃度が規定値より小であることを指示する出力
信号を発生する。なお、両入力信号に差がないときには
それを指示する出力信号を発生させてもよい。
The output signal of the photoelectric conversion element 74 is supplied to one input of a comparator 75. A reference signal corresponding to a specified toner density of the developer 43 (toner density at an initial set value) is input from the reference voltage signal source 76 to the other input of the comparator 75. Accordingly, since the comparator 75 compares the specified toner density with the actual toner density in the developing device, as a result of comparing the two input signals, the comparator 75 determines the actual toner density of the developer 43 in the developing device 44. An output signal indicating that the toner density is higher than the specified value or an output signal indicating that the toner density is lower than the specified value is generated. When there is no difference between the two input signals, an output signal indicating the difference may be generated.

【0033】比較器75の出力信号はCPU67に供給
される。CPU67は、本実施例では、比較器75から
の出力信号に基づいて、トナー残量を考慮して次回のト
ナー補給動作を補正するように制御する。例えば、光電
変換素子74によって検出された現像剤43の実際のト
ナー濃度が規定値よりも小である場合には、つまり、ト
ナーが補給不足である場合には、CPU67は不足分の
トナーを現像器44に補給するようにスクリュー62を
作動させる。即ち、比較器75からの出力信号に基づい
て、不足分のトナーを現像器44に補給するに要するス
クリュー回転時間を算出し、モータ駆動回路69を制御
してその時間だけモータ70を回転駆動し、不足分のト
ナーを現像器44に補給する。また、光電変換素子74
によって検出された現像剤43の実際のトナー濃度が規
定値よりも大である場合には、つまり、トナーが過剰補
給である場合には、CPU67は比較器75からの出力
信号に基づいて現像剤中の過剰トナー量を算出する。そ
して、その後の原稿による画像形成に際しては、この過
剰トナー量が無くなるようにトナーを補給させるか、或
は過剰トナー量が消費されるまでトナーを補給せずに画
像を形成させ、即ち、トナー無補給で画像を形成して過
剰トナー量を消費させ、過剰トナー量が消費されたらト
ナー補給動作を前述の通り行なわせる等の制御を行な
う。
The output signal of the comparator 75 is supplied to the CPU 67. In this embodiment, the CPU 67 controls the next toner supply operation based on the output signal from the comparator 75 so as to correct the next toner supply operation in consideration of the remaining amount of toner. For example, when the actual toner density of the developer 43 detected by the photoelectric conversion element 74 is smaller than a specified value, that is, when the toner is insufficiently replenished, the CPU 67 develops the insufficient toner. The screw 62 is operated to supply the container 44. That is, based on the output signal from the comparator 75, the screw rotation time required to supply the insufficient toner to the developing device 44 is calculated, and the motor driving circuit 69 is controlled to rotate the motor 70 for that time. The shortage of toner is supplied to the developing device 44. Also, the photoelectric conversion element 74
When the actual toner density of the developer 43 detected by the CPU 67 is higher than the specified value, that is, when the toner is excessively replenished, the CPU 67 determines the developer based on the output signal from the comparator 75. The excess toner amount in the medium is calculated. Then, in the subsequent image formation using the original, the toner is replenished so as to eliminate the excessive toner amount, or the image is formed without replenishing the toner until the excessive toner amount is consumed, that is, the toner is not supplied. An image is formed by replenishment, the excess toner amount is consumed, and control is performed such that the toner replenishment operation is performed as described above when the excess toner amount is consumed.

【0034】このように、第2の現像剤濃度制御手段を
設けて所定のタイミングで感光体ドラム40上に参照画
像を形成することで、第1の現像剤濃度制御手段による
補給トナー量の誤差を補正することができ、トナー濃度
を初期設定値の許容範囲内に常時維持することができ
る。
As described above, by providing the second developer density control means and forming the reference image on the photosensitive drum 40 at a predetermined timing, the error of the replenishment toner amount by the first developer density control means can be obtained. Can be corrected, and the toner density can be constantly maintained within the allowable range of the initial set value.

【0035】以上の制御動作について図6のフローチャ
ートを参照してさらに説明する。まず、原稿の複写を行
なうためにスタートボタンが押されると、ブロックS1
01で原稿が読取られ、原稿画像の各画素の濃度に対応
した光電変換信号が発生される。次いで、その原稿の内
容から、CPU67は判断ブロックS102において1
画素の形成方法として400線画像で行なうか、200
線画像で行なうかを決定し、これを画素密度切り換えス
イッチ77に指示する。200線画像方法に決定されて
も(YES)、400線画像方法に決定されても(N
O)、ブロックS103において、光電変換信号を信号
処理した画素画像信号の各画素毎の出力レベルをカウン
トし、積算してビデオカウント数を算出し、CPU67
に送る。CPU67は、上記判断ブロックS102で2
00線画像方法に決定された場合には(YES)、ブロ
ックS104において、200線画像のときの換算テー
ブルを選択し、ブロックS105でこの選択された換算
テーブルを用いてビデオカウント数をトナー補給時間に
換算し、入力されたビデオカウント数に対応する1枚の
画像当りのトナー補給時間、即ち、スクリュー62の回
転数を決定する。そして、ブロックS106でコピー動
作が開始され、前記した潜像形成、現像、転写等の画像
形成動作が実行される。1つのトナー像が形成される
と、ブロックS107において次のトナー像の形成前
に、上記ブロックS105で決定された回転数だけスク
リュー62を回転させてトナーを補給する。次に、ブロ
ックS108で第2の現像剤濃度制御手段を作動させ、
参照画像を感光体ドラム40上に形成して上述した動作
を行なわせる。即ち、200線画像の換算テーブルを使
用してビデオカウント数をトナー補給時間に換算した予
測補給量が正しかったか否かをチェックし、補給量に誤
差があるときにはこれを補正する上述したような適正な
処置を行なう。次に、判断ブロックS109でコピー動
作が終了したか否かを判断し、終了していれば(YE
S)そのままスタートに戻り、また、コピー動作が終了
していなければ(NO)、ブロックS106に戻ってコ
ピー動作を続行する。
The above control operation will be further described with reference to the flowchart of FIG. First, when the start button is pressed to copy an original, block S1 is pressed.
The original is read at 01, and a photoelectric conversion signal corresponding to the density of each pixel of the original image is generated. Next, based on the content of the original, the CPU 67 determines in step S102 that 1
As a method of forming a pixel, a 400-line image or 200
It is determined whether or not to perform a line image, and this is instructed to the pixel density changeover switch 77. Whether the 200-line image method is determined (YES) or the 400-line image method is determined (N
O) In block S103, the output level of each pixel of the pixel image signal obtained by signal processing of the photoelectric conversion signal is counted and integrated to calculate a video count number.
Send to The CPU 67 determines 2 in the above-described determination block S102.
If the 00-line image method is selected (YES), a conversion table for a 200-line image is selected in block S104, and the video count number is calculated using the selected conversion table in block S105. And the toner supply time per image corresponding to the input video count number, that is, the rotation number of the screw 62 is determined. Then, a copying operation is started in block S106, and the above-described image forming operations such as latent image formation, development, and transfer are performed. When one toner image is formed, before forming the next toner image in block S107, the screw 62 is rotated by the number of revolutions determined in block S105 to supply toner. Next, in block S108, the second developer concentration control means is operated,
A reference image is formed on the photosensitive drum 40 and the above-described operation is performed. That is, it is checked whether or not the predicted replenishment amount obtained by converting the video count number into the toner replenishment time using the conversion table of the 200-line image is correct, and if there is an error in the replenishment amount, the error is corrected. Take appropriate measures. Next, it is determined in a decision block S109 whether or not the copy operation has been completed.
S) Return to the start as it is, and if the copy operation is not completed (NO), return to block S106 to continue the copy operation.

【0036】一方、判断ブロックS102で400線画
像方法に決定された場合には(NO)、ブロックS11
0において、400線画像のときの換算テーブルを選択
し、ブロックS111でこの選択された換算テーブルを
用いてビデオカウント数をトナー補給時間に換算し、入
力されたビデオカウント数に対応する1枚の画像当りの
トナー補給時間、即ち、スクリュー62の回転数を決定
する。その後は200線画像の場合と同様であり、ブロ
ックS106でコピー動作が開始され、前記した潜像形
成、現像、転写等の画像形成動作が実行される。1つの
トナー像が形成されると、ブロックS107において次
のトナー像の形成前に、上記ブロックS111で決定さ
れた回転数だけスクリュー62を回転させてトナーを補
給する。次に、ブロックS108で第2の現像剤濃度制
御手段を作動させ、参照画像を感光体ドラム40上に形
成して上述した動作を行なわせる。即ち、400線画像
の換算テーブルを使用してビデオカウント数をトナー補
給時間に換算した予測補給量が正しかったか否かをチェ
ックし、補給量に誤差があるときにはこれを補正する上
述したような適正な処置を行なう。次に、判断ブロック
S109でコピー動作が終了したか否かを判断し、終了
していれば(YES)そのままスタートに戻り、また、
コピー動作が終了していなければ(NO)、ブロックS
106に戻ってコピー動作を続行する。以下、各コピー
動作毎に同様の動作を繰り返す。
On the other hand, if the 400-line image method is determined in the decision block S102 (NO), the block S11 is executed.
In step S0, a conversion table for a 400-line image is selected. In block S111, the video count is converted into a toner supply time using the selected conversion table, and one sheet corresponding to the input video count is converted. The toner supply time per image, that is, the rotation speed of the screw 62 is determined. Thereafter, the process is the same as the case of the 200-line image, and the copying operation is started in block S106, and the above-described image forming operations such as latent image formation, development, and transfer are executed. When one toner image is formed, before forming the next toner image in block S107, the screw 62 is rotated by the rotation speed determined in block S111 to supply toner. Next, in block S108, the second developer concentration control unit is operated to form a reference image on the photosensitive drum 40 and perform the above-described operation. That is, it is checked whether or not the predicted replenishment amount obtained by converting the video count number into the toner replenishment time using the 400-line image conversion table is correct, and if there is an error in the replenishment amount, the error is corrected. Take appropriate measures. Next, it is determined in a decision block S109 whether or not the copy operation has been completed, and if completed (YES), the process returns to the start, and
If the copy operation has not been completed (NO), block S
Returning to 106, the copying operation is continued. Hereinafter, the same operation is repeated for each copy operation.

【0037】このように、本実施例では、CPU67で
ビデオカウント数からトナー補給時間を換算する際に、
画素形成方法に応じて適応した換算テーブルを選択し、
トナー補給時間を決定するようにしたので、選択された
画素形成方法に関係なく高精度な安定したトナーの補給
が行なえ、現像剤のトナー濃度がほぼ一定に保持でき
る。従って、安定した濃度の高画質の画像が得られると
いう利点がある。
As described above, in this embodiment, when the CPU 67 converts the toner supply time from the video count number,
Select an appropriate conversion table according to the pixel formation method,
Since the toner replenishment time is determined, the toner can be supplied stably with high accuracy regardless of the selected pixel forming method, and the toner concentration of the developer can be kept substantially constant. Therefore, there is an advantage that a high-quality image with a stable density can be obtained.

【0038】上記実施例では1枚の原稿の内容によって
1枚の原稿全体を200線画像方法で形成するか400
線画像方法で形成するかを決定し、それに対応した換算
テーブルを用いてビデオカウント数をトナー補給時間に
換算したが、1枚の原稿内で文字と写真というように異
なるタイプの画像(ベタ画像とライン画像)が混在して
いる場合、原稿を読取った後、「ベタ画像」と「ライン
画像」を分離し、即ち、像域分離を行ない、200線画
像のビデオカウント数と400線画像のビデオカウント
数をそれぞれ算出し、これらビデオカウント数を対応す
る換算テーブルでトナー補給時間にそれぞれ換算し、両
トナー補給時間を加算してトナー補給を行なうようにし
てもよい。この場合には、より一層きめ細かな画像の形
成が行なえるという利点がある。
In the above embodiment, the whole original is formed by the 200-line image method according to the contents of the original.
It was determined whether the image was formed by the line image method, and the video count was converted into the toner supply time using a conversion table corresponding to the line image method. When the original is read, the “solid image” and the “line image” are separated, that is, the image area is separated, and the video count of the 200-line image and the 400-line image are mixed. The video count numbers may be calculated, the video count numbers may be converted into the toner replenishment time using a corresponding conversion table, and the toner replenishment time may be added to perform the toner replenishment. In this case, there is an advantage that a finer image can be formed.

【0039】また、上記実施例では1つのトナー像の形
成毎にトナーを補給したが、200線画像、400線画
像にこだわらずコピー数が所定枚数に達したとき毎に、
或はビデオカウント数が所定値に達したとき毎に、まと
めてトナーの補給を行なってもよい。このように、まと
めてトナーの補給を行なうと、例えば、図1に示すよう
なトナー補給槽から搬送スクリューの回転でトナーを補
給する補給系を使用した場合には少量のトナーを補給す
るときに誤差が生じ易いから、誤差が入り込む余地が少
なくなり、補給精度がより一層向上するという利点があ
る。
In the above-described embodiment, the toner is supplied every time one toner image is formed. However, each time the number of copies reaches a predetermined number regardless of whether the image is a 200-line image or a 400-line image,
Alternatively, the toner may be supplied collectively each time the video count reaches a predetermined value. As described above, when the toner is replenished in a lump, for example, when a replenishment system that replenishes the toner by rotating the transport screw from the toner replenishing tank as shown in FIG. Since an error is likely to occur, there is an advantage that there is less room for the error to enter and the replenishment accuracy is further improved.

【0040】さらに、上記実施例では1つのトナー像の
形成毎に第2の現像剤濃度制御手段を作動させ、第1の
現像剤濃度制御手段による補給誤差を補正したが、判断
ブロックS109でコピー動作が終了したと判断された
後で、第2の現像剤濃度制御手段を作動させ、補給誤差
を補正してもよい。或はコピー枚数が所定枚数に達した
とき毎に、或はビデオカウント数が所定値に達したとき
毎に第2の現像剤濃度制御手段を作動させ、補給誤差を
補正してもよい。このように第2の現像剤濃度制御手段
の作動回数を減少させると、機内汚れやトナー消費量を
抑制することができる。
Further, in the above-described embodiment, the second developer density control means is operated every time one toner image is formed, and a replenishment error caused by the first developer density control means is corrected. After it is determined that the operation has been completed, the second developer concentration control means may be operated to correct the replenishment error. Alternatively, the replenishment error may be corrected by operating the second developer concentration control means each time the number of copies reaches a predetermined number or whenever the video count reaches a predetermined value. As described above, when the number of operations of the second developer concentration control unit is reduced, it is possible to suppress in-machine contamination and toner consumption.

【0041】また、上記実施例では、現像器内の現像剤
の実際のトナー濃度を測定するのに、感光体ドラム上に
パッチ画像を形成し、この画像の濃度を測定することに
よっていたが、キャリアとトナーの混合比率により見掛
けの透磁率を検知し、その出力の変化によって実際のト
ナー濃度を検出して補正するインダクタンス検知方式の
現像剤濃度制御手段を第2の現像剤濃度制御手段として
使用しても良い。或は、現像スリーブ上等の現像剤に直
接光を照射し、その反射光を測定することによっても現
像剤の実際のトナー濃度を測定することができる。ただ
し、トナーがカーボンブラックで黒色に着色されている
場合には、トナーとキャリアの分光反射率に大差がない
ので、この方法ではトナー濃度の検出精度が悪くなり、
好ましくない。
In the above embodiment, the actual toner density of the developer in the developing unit was measured by forming a patch image on the photosensitive drum and measuring the density of the image. An inductance detecting type developer concentration control unit that detects an apparent magnetic permeability based on a mixing ratio of the carrier and the toner and detects and corrects an actual toner concentration based on a change in the output is used as a second developer concentration control unit. You may. Alternatively, the actual toner concentration of the developer can be measured by directly irradiating the developer on the developing sleeve or the like with light and measuring the reflected light. However, when the toner is colored black with carbon black, there is not much difference in the spectral reflectance between the toner and the carrier, so that the detection accuracy of the toner concentration is deteriorated by this method,
Not preferred.

【0042】なお、上記実施例では本発明を電子写真方
式のディジタル複写機に適用した場合を示したが、本発
明は実施例以外の電子写真方式、静電記録方式等の種々
の複写機、プリンタ等の画像形成装置に等しく適用でき
るものである。例えば、本発明は画像の濃淡表現をディ
ザ法で行なう画像形成装置にも適用できるし、また、原
稿のコピーではなく、コンピュータ等から出力された画
像情報信号によりトナー像を形成する画像形成装置にも
本発明は適用できる。さらに、画像形成装置や制御系の
構成等について必要に応じて種々の変形及び変更がなし
得ることは言うまでもない。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to an electrophotographic digital copying machine has been described. The present invention is equally applicable to an image forming apparatus such as a printer. For example, the present invention can be applied to an image forming apparatus that performs shading expression of an image by a dither method, or to an image forming apparatus that forms a toner image based on an image information signal output from a computer or the like instead of copying a document. The present invention can also be applied. Further, it goes without saying that various modifications and changes can be made to the configuration of the image forming apparatus and the control system as needed.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
形成装置は、像担持体に画像情報信号に対応した静電潜
像を形成する潜像形成手段と、像担持体に形成された静
電潜像を二成分現像剤を用いて現像する現像手段と、現
像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、画像情報
信号の画像の濃度情報に基づいてトナー補給手段を作動
させてトナーを補給させる現像剤濃度制御手段と、画像
を形成する際の画素密度を切り換える画素密度切り換え
手段と、を具備する画像形成装置において、画素密度切
り換え手段により切り換えられた画素密度に応じて、現
像剤濃度制御手段によって作動されるトナー補給手段の
動作時間を補正してトナーを補給する構成としたので、
消費トナー量に応じた高精度なトナーの補給が行なえ、
現像剤のトナー濃度を常に初期設定値の許容範囲内に確
実におさめることができる。従って、常時高画質の濃度
の安定した画像を得ることができる等の顕著な効果があ
る。
As described above, the image forming apparatus according to the present invention comprises a latent image forming means for forming an electrostatic latent image corresponding to an image information signal on an image carrier, and a static image formed on the image carrier. Developing means for developing the electrostatic latent image using a two-component developer, toner replenishing means for replenishing toner to the developing means, and replenishing toner by operating toner replenishing means based on image density information of the image information signal In the image forming apparatus, comprising: a developer density control unit for causing the pixel density to be switched when the image is formed; and a pixel density switching unit for switching the pixel density when the image is formed. The operation time of the toner supply means operated by the means is corrected to supply the toner, so that
Highly accurate toner replenishment according to the amount of toner consumed
The toner concentration of the developer can always be reliably kept within the allowable range of the initial set value. Therefore, there is a remarkable effect that a high quality image with a stable high density can be always obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の画像形成装置の全体構成を
示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の画像形成装置が具備する現像器の概略構
成を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view illustrating a schematic configuration of a developing device included in the image forming apparatus of FIG.

【図3】図1の画像形成装置において画像情報信号の濃
度情報をカウントする方法を説明する波形図である。
3 is a waveform diagram illustrating a method of counting density information of an image information signal in the image forming apparatus of FIG.

【図4】1画素の形成方法の相違を説明する概略図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a difference in a method of forming one pixel.

【図5】画素形成方法によって相違するビデオカウント
数と消費トナー量との関係を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a video count number and a consumed toner amount that differ depending on a pixel forming method.

【図6】本発明の一実施例の基本動作を説明するための
フローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a basic operation of one embodiment of the present invention.

【図7】従来の画像形成装置の一例の全体構成を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an overall configuration of an example of a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

34 画像信号処理回路 35 パルス幅変調回路 40 感光体ドラム 43 二成分現像剤 44 現像器 60 トナー補給槽 63 トナー 65 クロックパルス発振器 66 カウンタ 67 CPU 68 RAM 69 モータ駆動回路 70 モータ 72 参照画像信号発生回路 73 光源 74 光電変換素子 75 比較器 76 基準電圧信号源 77 画素密度切り換えスイッチ 34 image signal processing circuit 35 pulse width modulation circuit 40 photosensitive drum 43 two-component developer 44 developing device 60 toner supply tank 63 toner 65 clock pulse oscillator 66 counter 67 CPU 68 RAM 69 motor drive circuit 70 motor 72 reference image signal generation circuit 73 light source 74 photoelectric conversion element 75 comparator 76 reference voltage signal source 77 pixel density changeover switch

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/00 303 G03G 15/08 - 15/08 115 G03G 21/00 370 - 520 H04N 1/29 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G03G 15/00 303 G03G 15/08-15/08 115 G03G 21/00 370-520 H04N 1/29

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 像担持体に画像情報信号に対応した静電
潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体に形成さ
れた静電潜像を二成分現像剤を用いて現像する現像手段
と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段
と、前記画像情報信号の画像の濃度情報に基づいて前記
トナー補給手段を作動させてトナーを補給させる現像剤
濃度制御手段と、画像を形成する際の画素密度を切り換
える画素密度切り換え手段と、を具備する画像形成装置
において、 前記画素密度切り換え手段により切り換えられた画素密
度に応じて、前記現像剤濃度制御手段によって作動され
る前記トナー補給手段の動作時間を補正してトナーを補
給することを特徴とする画像形成装置。
1. A latent image forming means for forming an electrostatic latent image corresponding to an image information signal on an image carrier, and developing the electrostatic latent image formed on the image carrier using a two-component developer. Developing means, toner replenishing means for replenishing toner to the developing means, developer concentration control means for operating the toner replenishing means based on image density information of the image information signal to replenish toner, and An image forming apparatus comprising: a pixel density switching unit for switching a pixel density when forming; wherein the toner replenishment actuated by the developer density control unit in accordance with the pixel density switched by the pixel density switching unit. An image forming apparatus which corrects the operation time of the means and supplies toner.
【請求項2】 前記二成分現像剤のトナー濃度を検出す
る第2の現像剤濃度制御手段を設け、該第2の現像剤制
御手段を所定のタイミングで動作させてこの第2の現像
剤濃度制御手段からのトナー濃度に応じた出力信号によ
って前記現像剤濃度制御手段によるトナー補給誤差を補
正することを特徴とする請求項1の画像形成装置。
2. A second developer concentration control means for detecting a toner concentration of the two-component developer is provided, and the second developer control means is operated at a predetermined timing so as to operate the second developer concentration. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an error in toner supply by said developer density control means is corrected by an output signal corresponding to the toner density from said control means.
【請求項3】 前記画素密度切り換え手段により切り換
えられた画素密度に応じて、画像情報信号の画像の濃度
情報を前記トナー補給手段の動作時間に換算する換算テ
ーブルを変更することを特徴とする請求項1の画像形成
装置。
3. A conversion table for converting image density information of an image information signal into an operation time of the toner replenishing means according to the pixel density switched by the pixel density switching means. Item 1. The image forming apparatus according to Item 1.
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