JP3715791B2

JP3715791B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP3715791B2
Application number: JP24388798A
Authority: JP
Inventors: 彰浅見; 伊智郎標
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-09-01
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2018-08-28
Also published as: JPH11133684A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二成分現像剤を用いた現像装置を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置には、二成分現像装置が多々用いられており、該現像装置ではトナーが消費されても一定のトナー濃度を保つようにトナー補給が制御されている。従来、行われているトナー濃度制御方式としては、次のものが知られている。
１．像担持体上に作成した基準パターン像の濃度を基準画像濃度検知手段としての反射型センサー(以下、Ｐセンサーという。)で検知し、検知値に応じてトナー補給制御を行うもの。
２．現像装置中の現像剤における見かけの透磁率の変化を検出するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサー（以下、Ｔセンサーという）の検知値に応じてトナー補給制御を行うもの。
【０００３】
上記１の方式では、転写方式が像担持体に接触させる場合、作像中に基準パターンを作れないことがあり、連続コピー時にトナー像が安定しなくなるという問題がある。また、上記２の方式では現像剤の劣化、及び現像剤や機械ごとの現像条件のバラツキによる現像能力の変化に追随できないという問題がある。
【０００４】
そこで、上記１及び２の方式を組み合わせることで、互いの問題点を補うようにしたトナー補給制御方式も提案されており、図１０はその一例を示す制御フローである。
【０００５】
図１０において、コピーが終了すると、前回のＰセンサーによる検知より積算枚数が１０枚に達したかが判断される(ステップ１)。積算枚数が１０枚に達しておれば基準パターンを作成し、その濃度をＰセンサーで検知する（ステップ２）。次に、Ｐセンサーの検知値（Ｖsp／Ｖsg）から表１にしたがってＴセンサーの補正値ΔＶtrefを決定する（ステップ３）。
【表１】

【０００６】
そして、Ｔセンサーの目標値ＶtrefはＴセンサーの値をＶtとすると、Ｖtref＝Ｖt＋ΔＶtrefに従い算出され、この目標値Ｖtrefがメモリーに記憶される(ステップ４)。また、ステップ１において、前回のＰセンサーによる検知より積算枚数が１０枚に達しいない場合にはその積算コピー枚数をメモリーに記憶する(ステップ５)。
【０００７】
このようにして制御し、トナー補給量をＴセンサーの検知値Ｖtと目標値Ｖtrefとの差Ｖt-Ｖtrefから表２の係数αよりトナー補給時間が決定する。そして、かかる制御によれば、現像剤の劣化、及び現像剤や機械ごとの現像条件のバラツキによる現像能力の変化に追随できないというＴセンサーの問題をＰセンサーで補正し、また連続コピー中のときにはＴセンサーの検知値から補給制御が可能となる。
【表２】

【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＰセンサーとＴセンサーの組み合わせ方式において、二成分現像剤のキャリアの種類によっては放置時にＴセンサーの出力が低下する。このＴセンサーの出力は、現像剤を攪拌することで安定してくるが、安定するまで時間がかかるという問題があった。従って、Ｔセンサーの出力が安定するまで、その出力が低いためトナー補給が行われず、さらにその低い状態でＰセンサーの検知が行われて、目標値Ｖtrefが決定されると、目標値Ｖtrefは安定時の値よりも小さくなるため、その後に連続コピーを取るとトナー濃度が上昇し、地汚れ等が発生してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、基準画像濃度検知手段とトナー濃度検知手段を組み合わせた制御方式を採用した際、トナー濃度検知手段の不安定時に発生する不具合を解消することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の潜像をトナーとキャリアからなる現像剤で現像する現像装置と、該現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、前記現像装置内の現像剤のトナーとキャリアの混合比を検知するトナー濃度検知手段と、前記像担持体上に検出用基準潜像を形成し、前記現像装置により現像して得られる検出用基準画像の濃度を検知する基準画像濃度検知手段と、前記検出用基準画像に対する該基準画像濃度検知手段の検知値が所定の目標値となるように、その検知値に基づいてトナー濃度目標値を補正する補正手段と、前記トナー補給装置を制御するトナー補給制御手段とを有する画像形成装置において、
作像動作終了時に所定枚数以上の連続した作像が行われないときには前記補正手段によるトナー濃度目標値の補正は行われずに、前記トナー補正制御手段が前記基準画像濃度検知手段の検知値に基づいて前記トナー補給装置を制御し、作像動作終了時に該所定枚数以上の連続した作像があったときには前記補正手段によるトナー濃度目標値の補正が行われて、前記トナー補給制御手段が前記トナー濃度検知手段の検知値と前記トナー濃度目標値と比較結果に基づいて前記トナー補給装置を制御することを特徴としている。
【００１２】
さらに、本発明は、所定枚数未満の連続した作像が続いてその積算枚数がある多量の枚数に達した後に、前記所定枚数よりも多い連続作像が行われるとき、作像途中で検出用基準画像を作成し、検出用基準画像の検知値によるトナー濃度目標値を補正すると、効果的である。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明は、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の潜像をトナーとキャリアからなる現像剤で現像する現像装置と、該現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、前記現像装置内の現像剤のトナーとキャリアの混合比を検知するトナー濃度検知手段と、前記像担持体上に検出用基準潜像を形成し、前記現像装置により現像して得られる検出用基準画像の濃度を検知する基準画像濃度検知手段と、前記検出用基準画像に対する該基準画像濃度検知手段の検知値が所定の目標値となるように、その検知値に基づいてトナー濃度目標値を補正する補正手段と、前記トナー濃度検知手段の検知値と該トナー濃度目標値との比較結果に基づいて前記トナー補給装置を制御するトナー補給制御手段とを有する画像形成装置において、作像動作終了時、その作像動作が所定枚数以下もしくは所定時間以下の場合、現像装置の現像剤を攪拌するための駆動時間を延長し、トナー濃度検知手段の出力が安定した時点の前記基準画像濃度検知手段の検知値に基づいてトナー濃度目標値を補正し、作像動作終了時、その作像動作が前記所定枚数より多いもしくは前記所定時間より長い場合、現像装置の前記駆動時間を延長せず、前記基準画像濃度検知手段の検知値に基づいてトナー濃度目標値を補正することを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す説明図である。
【００１７】
図１において、符号１は像担持体としての感光体ドラムであり、この感光体ドラム１が矢印方向に回転駆動されるとき、帯電装置２によって一様に帯電された部分に露光手段３によって画像露光が行われ、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。この潜像形成部分は、イレーサー４を介してから現像装置５に対向する位置に達し、静電潜像がトナー像として顕像化される。一方、転写材Ｐは図示していない給紙部からレジストローラ（図示せず）を経由して画像形成部へ搬送され、転写ベルト６ａを有する転写装置６により感光体ドラム１上のトナー像が転写される。転写後の転写材Ｐは、転写ベルト６ａによって定着装置７に送られ、トナー像が転写材Ｐに定着される。
【００１８】
転写後、感光体ドラム１にはトナーが残留するが、その残留トナーはクリーニング装置８によってクリーニングされる。そして、クリーニング後の感光体ドラム１は、除電装置９により残留電荷が除かれて次に画像形成に備えられる。
【００１９】
上記現像装置５は、二成分現像剤を用いるものであって、感光体ドラム１に対向する現像ローラ１１を具備する現像器１０と、この現像器１０に貯えているトナーを補給するトナー補給部１２とを有し、トナー補給部１２のトナーはトナー補給ローラ１４が回転することによってトナーを現像器１０に補給される。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置には転写装置６とクリーニング装置８の間に、感光体ドラム１上に作成した基準パターン像の濃度を検知する基準画像濃度検知手段としてのＰセンサー１５が設けられ、さらに現像器１０の壁部にはトナー濃度検知手段としてのＴセンサー１３が設けられている。すなわち、本発明の画像形成装置はＰセンサー１５とＴセンサー１３を組み合わせたトナー補給制御方式を採用している。なお、Ｐセンサー１５で検知する基準パターン像の作成時には図示していない転写ソレノイドをＯＦＦして転写ベルト６ａを感光体ドラム１から離すようにしている。
【００２１】
Ｐセンサー１５とＴセンサー１３を組み合わせたトナー補給制御方式は、図２の（ａ）に示すように、Ｔセンサー１３の出力が立ち上がりから安定すれば、図１０に示した従来の制御方法で何ら支障がない。しかしながら、Ｔセンサー１３の出力は図２の（ｂ）に示すように、Ａ４サイズを６枚以上コピー後に安定する場合も多々ある。このとき、先に説明したようにＴセンサー１３の出力が安定する前は、その出力が低いためトナー補給が行われず、さらにその低い状態でＰセンサー１５の検知が行われて、目標値Ｖtrefが決定されると、目標値Ｖtrefは安定時の値よりも小さくなるため、その後に連続コピーを取るとトナー濃度が上昇し、地汚れ等が発生してしまうという問題がある。
【００２２】
そこで、本発明はＰセンサー１５とＴセンサー１３を組み合わせたトナー補給制御方式において、その制御を図３に示すフローによって行う。
図３において、コピーが終了すると、前回のＰセンサー１５による検知より積算枚数が１０枚に達したかが判断される(ステップ１)。積算枚数が１０枚に達しておれば基準パターンを作成し、その濃度をＰセンサー１５で検知する（ステップ２）。次に、終了したコピージョブが連続した所定枚数以上、例えば連続した８枚以上のコピージョブかが判断される（ステップ３）。なお、所定枚数を８枚としたのは本例の現像装置の場合、Ｔセンサー１３がＡ４横の連続６枚以上であれば安定するため、８枚以上ならばサイズに関係なく安定することから所定枚数を８枚と設定している。よって、この所定枚数はＴセンサー１３が安定する枚数に応じて決定しているため、装置の種類や現像剤によって異なる枚数になることは当然である。
【００２３】
次に、コピージョブが連続した８枚以上であった場合には、図１０と同様に、Ｐセンサー１５の検知値からＴセンサー１３の補正値ΔＶtrefを決定する（ステップ４）。そして、Ｔセンサーの目標値ＶtrefはＴセンサーの値をＶtとすると、Ｖtref＝Ｖt＋ΔＶtrefに従い算出され、この目標値Ｖtrefがメモリーに記憶される(ステップ５)。また、ステップ１において、前回のＰセンサー１５による検知より積算枚数が１０枚に達しいない場合にはその積算コピー枚数をメモリーに記憶する(ステップ６)。
【００２４】
しかし、上記ステップ３において、コピージョブが連続した８枚未満のとき、Ｔセンサー１３の出力が安定していないため、目標値Ｖtrefを更新しない。したがって、枚数が少ないコピー後に枚数の多い連続コピーを行っても目標値Ｖtrefが低下していないので、過剰なトナー濃度の上昇を防止でき、地汚れ等の発生を抑えられる。
【００２５】
このようにして、前回のＰセンサー１５による検知より積算枚数が１０枚に達していても、連続した８枚以上のコピージョブがない場合にはＴセンサーが安定していないため目標値Ｖtrefを更新せず、これによってトナー濃度の上昇を防止できるが、このときトナー補給は従来と同様にＴセンサー１３の出力に応じて行うようにしているが、コピー枚数の少ないコピーが続くと、Ｔセンサー１３の出力が低いままであり、トナーが補給がされない。よって、トナー濃度が低下してしまうことが起こり得る。
【００２６】
そこで、本発明はこの問題を解消するため、Ｐセンサー１５とＴセンサー１３を組み合わせたトナー補給制御方式において、その制御を図４に示すフローによって行う。
【００２７】
図４において、コピースタートキー（図示せず）がＯＮすると、このときのコピージョブの合計コピー枚数（Ｋ）を算出する（ステップ１）。次に、合計コピー枚数（Ｋ）が８枚以上かが判断され（ステップ２）、合計コピー枚数（Ｋ）が８枚以上であれば、図３のフローにおけるステップ４，５を行う通常のＰセンサー１５とＴセンサー１３を組み合わせたトナー補給制御をする（ステップ３）。
【００２８】
しかし、ステップ２で合計コピー枚数（Ｋ）が８枚未満であれば、前回Ｐセンサー１５の検知値（Ｖsp／Ｖsg）に基づき、表３のように係数（β)を決定し、トナー補給を行う。これにより、コピー枚数の少ないコピージョブがあってもトナー濃度が低下することを防止することができる。
【表３】

【００２９】
ところで、上記図３のフローで示す制御を行うと、８枚未満のコピージョブが長く続いてその積算枚数が１００枚以上に達してしまうという場合が起こり得る。このとき、図５のグラフに示すように、キャリアの帯電能力の変化により初期と経時でトナー濃度の制御レベルが変わることがある。このとき、初期の目標値Ｖtrefが更新されずに維持されるため、その後連続コピーが行われた場合、トナー濃度が上昇する等の不具合が発生する。
【００３０】
そこで、かかる問題が生じないように、本発明では図６のフローで示す制御を行う。
図６において、コピースタートキーがＯＮされると、コピージョブの合計コピー枚数Ｋを算出し(ステップ１)、次にＫが８枚以上かが判断される（ステップ２）。Ｋが８枚以上のとき、前回のＫ≧８のコピージョブから今回のコピージョブまでの間におけるＫ＜８のコピージョブの積算枚数Ｃが１００枚以上かが判断される（ステップ３）。積算枚数Ｃが１００枚に達していると、コピージョブが２０枚以上であるかが判断される(ステップ４)。そして、Ｋ≧２０のときには１０枚のコピージョブを行った後、一時中断してＰセンサー１５の検知を行って目標値Ｖtrefを決定し、トナー補給制御を行う (ステップ５)。
【００３１】
なお、積算枚数Ｃは図５のグラフから１００枚と設定したものであり、またステップ４のコピージョブ２０枚以上はステップ５において１０枚目で目標値Ｖtrefを決定するのでその２倍である２０枚を設定している。このとき、ステップ５において１０枚目は８枚を越えたそれに近い枚数が好ましいということで設定した任意の枚数であり、したがってコピージョブ２０枚もそれに合わせて任意に設定してもよい。
【００３２】
上記ステップ２において、コピージョブが８枚未満であれば、前回のＫ≧８のコピージョブＣ´から今回のコピージョブＫを加算した積算枚数Ｃ（Ｃ＝Ｃ´＋Ｋ）をメモリーに記憶させる（ステップ６）。そして、トナー補給制御は前回のＰセンサー１５の検知値により行う(ステップ７)。また、上記ステップ３において、積算枚数Ｃが１００枚に達していないとき、及びステップ４においてコピージョブが２０枚未満のときには、通常のＰセンサー１５とＴセンサー１３を組み合わせたトナー補給制御をする(ステップ８)。
【００３３】
このように構成することにより、８枚未満のコピージョブが長く続いてその積算枚数が１００枚以上に達してしまう場合でも、２０枚以上の連続コピーを行うときに１０枚をコピー後、Ｐセンサー１５の検知を行って目標値Ｖtrefを更新するので、キャリア帯電能力に合った適正なトナー濃度目標値を設定してトナー補給制御を行うことができる。
【００３４】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
図７は本実施形態のタイミングチャートであり、このタイミングチャートの横軸は時間軸となっている。
【００３５】
図７において、コピーボタンＯＮ後、メインモーター、現像モーター、帯電バイアス、現像バイアス、イレーサ、が同時にＯＮされる。作像終了後、転写ベルトソレノイドがＯＦＦされ、転写ベルトは感光体ドラムから離れる。通常は、転写ベルトが感光体から完全に離れれば、基準濃度パターン（Ｐパターン）を作像してかまわない。しかし、例えばある種のマグネタイトキャリアを使用した現像剤では、長時間休止した後などにおいて、Ｔセンサー１３の出力が安定するまで数秒間かかる。
【００３６】
そこで、本実施形態の場合、転写ソレノイドＯＦＦからＰパターン作像までの間に、現像装置５を空運転するようにしている。現像装置５の空運転は、所定時間、例えば１sec行われる。そして、この空転時間の後、Ｐパターンを作像し、その反射濃度を検知して、図１０のようなＶtref補正を行う。
【００３７】
本実施形態では、Ｐパターン作像時のみ、前以って現像装置５を空転する時間を設けたが、作像動作終了時には常に現像装置の「空転時間」を設けるようにしてもよい。
【００３８】
図８は、本発明のさらに他の実施形態を制御フローである。
コピーボタンがＯＮされると(ステップ１)、１枚のコピーが終了する毎にコピー積算カウンターがコピー枚数をカウントする(ステップ２，３)。そして、一連のコピージョブが終了した際（ステップ４)、その積算コピー枚数が１０枚以上かが判断される(ステップ５）。積算コピー枚数が１０枚以上になっていない場合には、コピージョブが８枚未満かが判断され(ステップ６)、コピージョブが８枚未満の場合、Ｔセンサー１３の出力が安定していないとみなして現像装置５の駆動時間を例えば３秒間延長した後(ステップ７）、基準パターンを作成してその濃度をＰセンサー１５で検知する（ステップ８）。
【００３９】
また、ステップ５において積算コピー枚数が１０枚以上になっている場合、およびステップ６においてコピージョブが８枚未満でない場合には既にＴセンサー１３の出力が安定しているとみなして現像装置５の駆動時間を延長せずに、ステップ８に移行して基準パターンを作成してその濃度をＰセンサー１５で検知する。
【００４０】
Ｐセンサー１５で検知後は、図１０に示す従前の例と同様に、Ｐセンサーの検知値（Ｖsp／Ｖsg）から表１にしたがってＴセンサーの補正値ΔＶtrefを決定する（ステップ９）。そして、既に安定しているＴセンサ１３の出力を検知しＶTpとする（ステップ１０）。次に、ＶTp＋ΔＶtrefで目標値Ｖtrefを決定し（ステップ１１）、コピー積算枚数カウンターをゼロとし（ステップ１２）、帯電チャージャＯＦＦ、現像バイアスＯＦＦ、メインモータＯＦＦ、現像モータＯＦＦ等の機械停止シーケンスに入り、コピー動作全体が終了する（ステップ１３）。
【００４１】
このように構成された画像形成装置は、Ｔセンサー１３の出力が安定していないとみなされる状況のときのみ、作像後に現像装置５の駆動時間を延長するたので、現像装置の駆動時間を長くすることにより生ずる、例えばキャリアの膜削れ、ドクターブレードの削れ等の不具合を軽減し、しかもトナー濃度制御の信頼性を高められる。
【００４２】
図９は、本発明のまたさらに他の実施形態を制御フローである。
本例では、図８の符号Ａで示すステップ５までは同じであるので、その説明を省略する。積算コピー枚数が１０枚以上になって基準パターンを作成してその濃度をＰセンサー１５で検知すると（ステップ１）、Ｐセンサーの検知値（Ｖsp／Ｖsg）から表１にしたがってＴセンサーの補正値ΔＶtrefを決定する（ステップ２）。同時に、Ｔセンサ１３の出力を０．１sec置きにサンプリングし、Ｖｔとする（ステップ３)。そして、０．１sec前のＶｔをＶｔ’とすると、Ｖｔ’−Ｖｔが０．０５Ｖの幅に入っているかを判断する（ステップ４）。そして、ステップ５の判断は｜Ｖｔ’−Ｖｔ｜≦０．０５Ｖになるまで、ステップ４のＶｔのサンプリングを続けて行われ、その間現像装置５の空転も続行される。
【００４３】
Ｔセンサー１３の出力が安定すると、｜Ｖｔ’−Ｖｔ｜≦０．０５Ｖになり、その時点のＴセンサ１３の出力Ｖｔを検知しＶTpとする（ステップ５）。そして、ＶTp＋ΔＶtrefで目標値Ｖtrefを決定し（ステップ６）、コピー動作全体が終了する（ステップ７）。
【００４４】
このように構成された画像形成装置は、Ｔセンサー１３の出力の変動から該出力値が安定したかを調べて、安定したらトナー補給の目標値を設定するので、きわめて高信頼のトナー濃度制御が得られる。
【００４５】
なお、｜Ｖｔ’−Ｖｔ｜≦０．０５Ｖの０．０５Ｖは任意に設定した値であり、使用する現像剤や現像装置の大きさや現像剤の量によっても異なってくる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１の構成によれば、コピー枚数が少なくＴセンサー出力が低い場合ではＶtref更新が行われないので、Ｖtrefの低下する事が無く、コピー枚数が少ないコピー後の連続コピー時（コピー枚数が多い時）のトナー濃度の上昇が防ぐことができる。
【００４８】
請求項２の構成によれば、コピー枚数が少ないコピー動作が続いた場合にはコピージョブ中にＶtrefを更新するため長時間コピー枚数が少ないジョブが続いた後の連続コピーに於いてもキャリアの帯電能力変動によるトナー制御が確実に行え、経時で連続コピーが行われた場合トナー濃度が上昇する等の不具合を防止できる。
【００４９】
請求項３の発明においては、トナー濃度目標値の補正をする際、（透磁率を測定する）トナー濃度検知手段の出力が不安定にならば、安定するまで現像装置を空転させ、既に安定しているならば、現像装置の空転時間をなくすことで、現像装置の無用な空転を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図２】コピー枚数とＴセンサーの出力の間連を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施の形態におけるトナー補給制御を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施の形態におけるトナー補給制御を示すフローチャートである。
【図５】コピー枚数とトナー濃度及びＴセンサーの出力推移の関係をに示すグラフである。
【図６】本発明のさらに他の実施の形態におけるトナー補給制御を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明のさらに他の実施形態におけるトナー補給制御を示すフローチャートである。
【図９】本発明のさらに他の実施形態におけるトナー補給制御を示すフローチャートである。
【図１０】従来のトナー補給制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１感光体ドラム
５現像装置
１３Ｔセンサー
１４トナー補給ローラ
１５Ｐセンサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus having a developing device using a two-component developer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copying machines, facsimile machines, and printers often use a two-component developing device, and toner supply is controlled so that a constant toner density is maintained even when toner is consumed. . Conventionally, the following toner density control methods are known.
1. The density of the reference pattern image created on the image carrier is detected by a reflection type sensor (hereinafter referred to as P sensor) as a reference image density detection means, and toner replenishment control is performed according to the detected value.
2. A toner replenishment control is performed in accordance with a detection value of a toner concentration sensor (hereinafter referred to as a T sensor) as a toner concentration detection means for detecting a change in apparent magnetic permeability in a developer in a developing device.
[0003]
In the above method 1, when the transfer method is brought into contact with the image carrier , a reference pattern cannot be formed during image formation , and there is a problem that the toner image becomes unstable during continuous copying. Further, the above-described two methods have a problem that it is impossible to follow the change in the developing ability due to the deterioration of the developer and the variation of the developing conditions for each developer and machine.
[0004]
Therefore, a toner replenishment control system that compensates for each other's problems by combining the

systems

1 and 2 has been proposed, and FIG. 10 is a control flow showing an example thereof.
[0005]
In FIG. 10, when copying is completed, it is determined whether the cumulative number has reached 10 based on the previous detection by the P sensor (step 1). If the cumulative number has reached 10, a reference pattern is created and its density is detected by the P sensor (step 2). Next, the correction value ΔVtref of the T sensor is determined from the detection value (Vsp / Vsg) of the P sensor according to Table 1 (step 3).
[Table 1]

[0006]
The target value Vtref of the T sensor is calculated according to Vtref = Vt + ΔVtref, where the value of the T sensor is Vt, and this target value Vtref is stored in the memory (step 4). In step 1, if the cumulative number has not reached 10 since the previous detection by the P sensor, the cumulative number of copies is stored in the memory (step 5).
[0007]
In this way, the toner replenishment time is determined from the coefficient α in Table 2 from the difference Vt−Vtref between the detection value Vt of the T sensor and the target value Vtref. According to such control, the P sensor corrects the problem of the T sensor that it cannot follow the change in the developing ability due to the deterioration of the developer and the development conditions of each developer or machine, and during continuous copying Replenishment control can be performed from the detection value of the T sensor.
[Table 2]

[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the combination method of the P sensor and the T sensor, the output of the T sensor decreases when left standing depending on the type of carrier of the two-component developer. The output of the T sensor is stabilized by stirring the developer, but there is a problem that it takes time to stabilize. Therefore, until the output of the T sensor is stabilized, the output is low, so that the toner is not supplied. When the target value Vtref is determined by detecting the P sensor in the low state, the target value Vtref is stable. Since the value is smaller than the time value, there is a problem that if continuous copying is performed after that, the toner density increases and background smearing occurs.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of eliminating problems that occur when toner density detection means is unstable when a control method in which a reference image density detection means and a toner density detection means are combined. And
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention includes a latent image forming means for forming a latent image on an image carrier, a developing device for developing with a developer comprising a latent image on the image bearing member from the toner and the carrier A toner replenishing device for replenishing toner to the developing device, a toner density detecting means for detecting a mixing ratio of toner and carrier of the developer in the developing device, and a reference latent image for detection on the image carrier And a reference image density detecting means for detecting the density of the reference image for detection obtained by development by the developing device, and a detection value of the reference image density detecting means for the detection reference image to be a predetermined target value. In addition, in an image forming apparatus having a correction unit that corrects a toner density target value based on the detected value and a toner supply control unit that controls the toner supply device,
When the predetermined number of images or more are not continuously formed at the end of the image forming operation, the toner density target value is not corrected by the correcting means , and the toner correction control means is based on the detection value of the reference image density detecting means. wherein controlling the toner supply device Te, when the said predetermined number or more of consecutive image formation was at the time of image formation operation end is performed to correct the toner density target value by the correction means, said toner supply control unit The toner replenishing device is controlled on the basis of a detection value of the toner density detecting means, a target value of the toner density, and a comparison result .
[0012]
Further, the present invention provides a detection method in the middle of image formation when continuous image formation of less than a predetermined number of images is continued and the accumulated number of images reaches a certain large number of images and then the image formation of more than the predetermined number of images is performed. It is effective to create a reference image and correct the toner density target value based on the detection value of the detection reference image.
[0013]
To achieve the above object, the present invention is developed with a developer comprising a latent image forming means for forming a latent image on an image carrier, a latent image on the image bearing member from the toner and carrier developer A toner replenishing device for replenishing toner to the developing device, a toner density detecting means for detecting a mixing ratio of toner and carrier of the developer in the developing device, and a reference latent image for detection on the image carrier A reference image density detecting means for detecting the density of a reference image for detection obtained by developing with the developing device, and a detection value of the reference image density detecting means for the reference image for detection is a predetermined target value. As described above, the toner for controlling the toner replenishing device based on the comparison result between the correction value for correcting the toner density target value based on the detection value and the detection value of the toner density detection means and the toner density target value. Supply system In the image forming apparatus and means, during image formation operation is completed, when the image forming operation is less than less than or a predetermined time a predetermined number, to extend the drive time for stirring the developer in the developing device, the toner concentration detecting means When the toner density target value is corrected based on the detected value of the reference image density detecting means when the output of the image becomes stable, and the image forming operation is greater than the predetermined number or longer than the predetermined time at the end of the image forming operation The toner density target value is corrected based on the detection value of the reference image density detection means without extending the driving time of the developing device.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of an image forming apparatus according to the present invention.
[0017]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum as an image carrier. When the photosensitive drum 1 is driven to rotate in the direction of the arrow, an exposure unit 3 applies an image to a portion uniformly charged by the charging device 2. Exposure is performed, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1. This latent image forming portion reaches the position facing the developing device 5 through the eraser 4 and the electrostatic latent image is visualized as a toner image. On the other hand, the transfer material P is conveyed from a paper supply unit (not shown) to an image forming unit via a registration roller (not shown), and a toner image on the photosensitive drum 1 is transferred by a transfer device 6 having a transfer belt 6a. Transcribed. The transfer material P after the transfer is sent to the fixing device 7 by the transfer belt 6a, and the toner image is fixed to the transfer material P.
[0018]
After the transfer, toner remains on the photosensitive drum 1, but the residual toner is cleaned by the cleaning device 8. Then, after the cleaning, the photosensitive drum 1 is prepared for image formation after the residual charge is removed by the static eliminator 9.
[0019]
The developing device 5 uses a two-component developer, and includes a developing device 10 having a developing roller 11 facing the photosensitive drum 1 and a toner replenishing unit that replenishes toner stored in the developing device 10. The toner in the toner replenishing unit 12 is replenished to the developing device 10 by the rotation of the toner replenishing roller 14.
[0020]
In the image forming apparatus of the present invention, a P sensor 15 is provided between the transfer device 6 and the cleaning device 8 as reference image density detection means for detecting the density of the reference pattern image created on the photosensitive drum 1. Further, a T sensor 13 as a toner density detecting means is provided on the wall portion of the developing device 10. That is, the image forming apparatus of the present invention employs a toner replenishment control system in which the P sensor 15 and the T sensor 13 are combined. Note that when a reference pattern image detected by the P sensor 15 is created, a transfer solenoid (not shown) is turned off to separate the transfer belt 6 a from the photosensitive drum 1.
[0021]
As shown in FIG. 2A, the toner replenishment control system combining the P sensor 15 and the T sensor 13 does not use the conventional control method shown in FIG. 10 as long as the output of the T sensor 13 stabilizes from the rising edge. There is no hindrance. However, as shown in FIG. 2B, the output of the T sensor 13 often stabilizes after copying six or more A4 sizes. At this time, as described above, before the output of the T sensor 13 is stabilized, toner supply is not performed because the output is low, and the detection by the P sensor 15 is performed in the lower state, and the target value Vtref is set. Once determined, the target value Vtref becomes smaller than the value at the time of stability, and there is a problem that if continuous copying is performed thereafter, the toner density increases and background smearing occurs.
[0022]
Therefore, in the present invention, in the toner replenishment control system in which the P sensor 15 and the T sensor 13 are combined, the control is performed according to the flow shown in FIG.
In FIG. 3, when the copying is completed, it is determined whether the cumulative number has reached 10 based on the previous detection by the P sensor 15 (step 1). If the cumulative number has reached 10, a reference pattern is created, and its density is detected by the P sensor 15 (step 2). Next, it is determined whether the completed copy job is a continuous predetermined number of copies or more, for example, eight or more continuous copy jobs (step 3). In the case of the developing apparatus of this example, the predetermined number of sheets is set to 8 because the T sensor 13 is stable when the number of continuous A6 sheets is 6 or more, and when it is 8 or more, it is stable regardless of the size. The predetermined number is set to eight. Therefore, since the predetermined number is determined according to the number of sheets that the T sensor 13 stabilizes, it is natural that the number differs depending on the type of the device and the developer.
[0023]
Next, when there are eight or more continuous copy jobs, the correction value ΔVtref of the T sensor 13 is determined from the detection value of the P sensor 15 as in FIG. 10 (step 4). The target value Vtref of the T sensor is calculated according to Vtref = Vt + ΔVtref, where the value of the T sensor is Vt, and this target value Vtref is stored in the memory (step 5). In step 1, if the cumulative number has not reached 10 as detected by the previous P sensor 15, the cumulative number of copies is stored in the memory (step 6).
[0024]
However, in step 3 above, when the number of copy jobs is less than eight, the target value Vtref is not updated because the output of the T sensor 13 is not stable. Therefore, the target value Vtref does not decrease even when continuous copying with a large number of copies is performed after a copy with a small number of copies, so that an excessive increase in toner density can be prevented and the occurrence of background smearing can be suppressed.
[0025]
In this way, even if the cumulative number has reached 10 since the previous detection by the P sensor 15, the T sensor is not stable if there are no more than 8 consecutive copy jobs, so the target value Vtref is updated. In this case, the toner density can be prevented from increasing, but at this time, toner replenishment is performed according to the output of the T sensor 13 as in the prior art. Output remains low and toner is not replenished. Therefore, the toner density can be lowered.
[0026]
Therefore, in order to solve this problem, the present invention performs the control according to the flow shown in FIG. 4 in the toner replenishment control system combining the P sensor 15 and the T sensor 13.
[0027]
In FIG. 4, when a copy start key (not shown) is turned ON, the total number of copies (K) of the copy job at this time is calculated (step 1). Next, it is determined whether the total number of copies (K) is 8 or more (step 2). If the total number of copies (K) is 8 or more, the normal P for performing

steps

4 and 5 in the flow of FIG. Toner replenishment control is performed by combining the sensor 15 and the T sensor 13 (step 3).
[0028]
However, if the total number of copies (K) is less than 8 in step 2, the coefficient (β) is determined as shown in Table 3 based on the previous detection value (Vsp / Vsg) of the P sensor 15, and toner replenishment is performed. Do. Thus, it is possible to prevent the toner density from being lowered even when there is a copy job with a small number of copies.
[Table 3]

[0029]
By the way, when the control shown in the flow of FIG. 3 is performed, there may occur a case where a copy job of less than 8 sheets continues for a long time and the accumulated number reaches 100 sheets or more. At this time, as shown in the graph of FIG. 5, the toner density control level may change between the initial stage and the lapse of time due to a change in the charging ability of the carrier. At this time, since the initial target value Vtref is maintained without being updated, problems such as an increase in toner density occur when continuous copying is performed thereafter.
[0030]
Therefore, in order to prevent such a problem, the present invention performs the control shown in the flow of FIG.
In FIG. 6, when the copy start key is turned on, the total number of copies K of the copy job is calculated (step 1), and then it is determined whether K is 8 or more (step 2). When K is 8 or more, it is determined whether the cumulative number C of copy jobs with K <8 during the period from the previous K ≧ 8 copy job to the current copy job is 100 or more (step 3). If the cumulative number C has reached 100, it is determined whether there are 20 or more copy jobs (step 4). When K ≧ 20, 10 copy jobs are performed, and then temporarily interrupted, the P sensor 15 is detected, the target value Vtref is determined, and toner supply control is performed (step 5).
[0031]
The cumulative number C is set to 100 from the graph of FIG. 5, and 20 or more copy jobs in step 4 are twice the target value Vtref because the target value Vtref is determined at the 10th in step 5. Set. At this time, in step 5, the tenth sheet is an arbitrary number set so that a number close to that exceeding eight sheets is preferable. Therefore, 20 copy jobs may be arbitrarily set accordingly.
[0032]
In step 2, if the number of copy jobs is less than 8, the accumulated number C (C = C ′ + K) obtained by adding the current copy job K to the previous copy job C ′ of K ≧ 8 is stored in the memory ( Step 6). The toner replenishment control is performed based on the previous detection value of the P sensor 15 (step 7). When the cumulative number C does not reach 100 in step 3 and when the number of copy jobs is less than 20 in step 4, toner replenishment control is performed by combining the normal P sensor 15 and T sensor 13 ( Step 8).
[0033]
With this configuration, even when a copy job of less than 8 sheets continues for a long time and the accumulated number reaches 100 sheets or more, when performing continuous copying of 20 sheets or more, after copying 10 sheets, the P sensor Since the detection 15 is performed to update the target value Vtref, it is possible to perform toner replenishment control by setting an appropriate toner density target value suitable for the carrier charging capability.
[0034]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a timing chart of this embodiment, and the horizontal axis of this timing chart is a time axis.
[0035]
In FIG. 7, after the copy button is turned on, the main motor, the developing motor, the charging bias, the developing bias, and the eraser are simultaneously turned on. After the image formation is completed, the transfer belt solenoid is turned off, and the transfer belt is separated from the photosensitive drum. Usually, if the transfer belt is completely separated from the photosensitive member, a reference density pattern (P pattern) may be formed. However, for example, with a developer using a certain type of magnetite carrier, it takes several seconds until the output of the T sensor 13 is stabilized after a long pause.
[0036]
Therefore, in the present embodiment, the developing device 5 is idled between the transfer solenoid OFF and the P pattern image formation. The idling operation of the developing device 5 is performed for a predetermined time, for example, 1 sec. Then, after this idling time, a P pattern is imaged, its reflection density is detected, and Vtref correction as shown in FIG. 10 is performed.
[0037]
In the present embodiment, the time for idling the developing device 5 is provided in advance only during the P pattern image formation. However, the “idling time” of the developing device may always be provided at the end of the image forming operation.
[0038]
FIG. 8 is a control flow of still another embodiment of the present invention.
When the copy button is turned on (step 1), the copy integration counter counts the number of copies every time one copy is completed (steps 2 and 3). When a series of copy jobs is completed (step 4), it is determined whether the cumulative number of copies is 10 or more (step 5). If the cumulative number of copies is not 10 or more, it is determined whether the number of copy jobs is less than 8 (step 6). If the number of copy jobs is less than 8, the output of the T sensor 13 is not stable. Thus, after extending the driving time of the developing device 5 by, for example, 3 seconds (step 7), a reference pattern is created and its density is detected by the P sensor 15 (step 8).
[0039]
If the accumulated number of copies is 10 or more in step 5, and if the number of copy jobs is not less than 8 in step 6, the output of the developing device 5 is regarded as having already been stable. Without extending the driving time, the process proceeds to step 8 where a reference pattern is created and its density is detected by the P sensor 15.
[0040]
After the detection by the P sensor 15, the correction value ΔVtref of the T sensor is determined from the detection value (Vsp / Vsg) of the P sensor according to Table 1 as in the previous example shown in FIG. 10 (step 9). Then, the output of the already-stable T sensor 13 is detected and set as VTp (step 10). Next, the target value Vtref is determined by VTp + ΔVtref (step 11), the copy accumulated number counter is set to zero (step 12), and the machine stop sequence such as charging charger OFF, developing bias OFF, main motor OFF, developing motor OFF is entered. The entire copy operation is completed (step 13).
[0041]
Since the image forming apparatus configured in this manner extends the driving time of the developing device 5 after image formation only when the output of the T sensor 13 is regarded as not stable, the driving time of the developing device is reduced. For example, problems such as carrier film scraping and doctor blade scraping caused by lengthening can be reduced, and the reliability of toner density control can be improved.
[0042]
FIG. 9 is a control flow of still another embodiment of the present invention.
In this example, the process is the same up to step 5 indicated by the symbol A in FIG. When the accumulated number of copies reaches 10 or more and a reference pattern is created and its density is detected by the P sensor 15 (step 1), the correction value of the T sensor according to Table 1 from the detection value (Vsp / Vsg) of the P sensor. ΔVtref is determined (step 2). At the same time, the output of the T sensor 13 is sampled every 0.1 sec to obtain Vt (step 3). Then, if Vt before 0.1 sec is Vt ′, it is determined whether Vt′−Vt is within a width of 0.05 V (step 4). The determination in step 5 is performed by continuing the sampling of Vt in step 4 until | Vt′−Vt | ≦ 0.05 V, and the idling of the developing device 5 is continued during that time.
[0043]
When the output of the T sensor 13 is stabilized, | Vt′−Vt | ≦ 0.05 V, and the output Vt of the T sensor 13 at that time is detected and set to VTp (step 5). Then, the target value Vtref is determined by VTp + ΔVtref (step 6), and the entire copying operation is completed (step 7).
[0044]
The image forming apparatus configured as described above checks whether the output value is stable from the fluctuation of the output of the T sensor 13, and sets the target value of toner replenishment when stable. can get.
[0045]
Note that 0.05V in which | Vt′−Vt | ≦ 0.05 V is an arbitrarily set value, and varies depending on the developer used, the size of the developing device, and the amount of the developer.
[0046]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect, when the number of copies is small and the T sensor output is low, Vtref is not updated. Therefore, Vtref does not decrease, and the number of copies is small (when the number of copies is small) The toner density can be prevented from increasing when the amount is high.
[0048]
According to the second aspect of the present invention, when a copy operation with a small number of copies continues, Vtref is updated during the copy job. Therefore, even in continuous copying after a job with a small number of copies continues for a long time, Toner control can be reliably performed by changing the charging ability, and problems such as an increase in toner density can be prevented when continuous copying is performed over time.
[0049]
According to the third aspect of the present invention, when correcting the toner density target value, if the output of the toner density detecting means (measuring the magnetic permeability) is unstable, the developing device is idled until it becomes stable, and is already stable. If this is the case, unnecessary idling of the developing device can be reduced by eliminating the idling time of the developing device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a continuous relationship between the number of copies and an output of a T sensor.
FIG. 3 is a flowchart showing toner replenishment control according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating toner supply control according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the number of copies, toner density, and output transition of the T sensor.
FIG. 6 is a flowchart showing toner replenishment control in still another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a timing chart showing another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating toner supply control according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating toner supply control according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating conventional toner supply control.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 5 Developing device 13 T sensor 14 Toner supply roller 15 P sensor

Claims

A latent image forming means for forming a latent image on the image carrier;
A developing device for developing the latent image on the image carrier with a developer comprising toner and carrier;
A toner supply device for supplying toner to the developing device;
Toner density detecting means for detecting a mixing ratio of toner and carrier of developer in the developing device;
A reference image density detecting means for detecting a density of a reference image for detection obtained by forming a reference latent image for detection on the image carrier and developing the image by the developing device;
Correction means for correcting the toner density target value based on the detection value so that the detection value of the reference image density detection means for the detection reference image becomes a predetermined target value;
In an image forming apparatus comprising: a toner replenishment control unit that controls the toner replenishing device;
When the predetermined number of images or more are not continuously formed at the end of the image forming operation, the toner density target value is not corrected by the correcting means , and the toner correction control means is based on the detection value of the reference image density detecting means. Control the toner replenishing device,
When there is continuous image formation of the predetermined number or more at the end of the image formation operation, the correction means corrects the toner density target value, and the toner replenishment control means detects the detected value of the toner density detection means. The toner replenishing device is controlled based on the toner density target value and the comparison result.
An image forming apparatus.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein after continuous image formation of less than a predetermined number is continued and the cumulative number of images reaches a certain large amount, the image formation is performed when the image formation is performed more than the predetermined number. An image forming apparatus comprising: generating a reference image for detection in the middle of an image; and correcting a toner density target value based on a detection value of the reference image for detection.

A latent image forming means for forming a latent image on the image carrier;
A developing device for developing the latent image on the image carrier with a developer comprising toner and carrier;
A toner supply device for supplying toner to the developing device;
Toner density detecting means for detecting the mixing ratio of the toner and carrier of the developer in the developing device, and a detection reference obtained by forming a reference latent image for detection on the image carrier and developing it by the developing device A reference image density detecting means for detecting the density of the image;
Correction means for correcting the toner density target value based on the detection value so that the detection value of the reference image density detection means for the detection reference image becomes a predetermined target value;
An image forming apparatus comprising: a toner replenishment control unit that controls the toner replenishment device based on a comparison result between a detection value of the toner concentration detection unit and the toner concentration target value.
When the image forming operation is completed, if the image forming operation is less than a predetermined number of sheets or less than a predetermined time , the driving time for stirring the developer of the developing device is extended, and the reference at the time when the output of the toner density detecting means becomes stable The toner density target value is corrected based on the detection value of the image density detection means ,
At the end of the image forming operation, if the image forming operation is greater than the predetermined number of sheets or longer than the predetermined time, the driving time of the developing device is not extended, and the toner density target is based on the detection value of the reference image density detecting means. An image forming apparatus characterized by correcting a value.