JP4943131B2 - Developing device, image forming apparatus, toner supply method, program, and recording medium - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタあるいはファクシミリ等の画像形成装置に備えられ、現像剤としてニ成分現像剤を使用する現像装置、画像形成装置、トナー補給方法、プログラムおよび記録媒体に関するものである。   The present invention relates to a developing apparatus, an image forming apparatus, a toner replenishing method, a program, and a recording medium that are provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine and that use a two-component developer as a developer.

従来、複写機、プリンタあるいはファクシミリ等の、現像剤にトナーを使用して印刷を行う電子写真方式の画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、例えば特許文献1に記載されているように、感光体を帯電器により帯電させ、この感光体に印刷画像に応じた静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置がトナーにより現像し、トナー像とする。その後、このトナー像は感光体から用紙上に転写され、用紙上のトナー像は定着装置により用紙に定着される。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus that performs printing using toner as a developer, such as a copying machine, a printer, or a facsimile, is known. In this type of image forming apparatus, as described in Patent Document 1, for example, a photosensitive member is charged by a charger, and an electrostatic latent image corresponding to a print image is formed on the photosensitive member. The image is developed with toner by a developing device to form a toner image. Thereafter, the toner image is transferred from the photoreceptor onto the paper, and the toner image on the paper is fixed on the paper by a fixing device.

画像形成装置がニ成分現像剤を使用するものである場合、上記の現像装置は、現像槽内にトナーとキャリアとからなるニ成分現像剤を収容している。現像動作により現像槽内のトナーが消費されると、現像槽へはトナー補給装置、例えばトナーホッパーからトナーが補給される。この場合、現像槽内のトナー濃度は、現像槽に設けられた透磁率センサーからなるトナー濃度センサーにて監視されており、トナー濃度が規定濃度から低下すると、規定濃度となるようにトナーホッパーのトナー補給動作が制御される。   When the image forming apparatus uses a two-component developer, the above-described developing device contains a two-component developer composed of toner and a carrier in a developing tank. When the toner in the developing tank is consumed by the developing operation, the toner is supplied to the developing tank from a toner supply device such as a toner hopper. In this case, the toner concentration in the developing tank is monitored by a toner concentration sensor including a magnetic permeability sensor provided in the developing tank, and when the toner concentration is reduced from the specified concentration, the toner hopper The toner supply operation is controlled.

また、現像槽内には現像剤を攪拌する、例えば攪拌スクリューもしくは攪拌ローラからなる攪拌部材が設けられている。現像槽内の現像剤は、攪拌部材にて攪拌されることにより帯電量が増加する一方、攪拌されずに放置されていると放電により帯電量が減少する。   In the developing tank, there is provided a stirring member for stirring the developer, for example, a stirring screw or a stirring roller. When the developer in the developing tank is stirred by the stirring member, the charge amount is increased. On the other hand, if the developer is left without stirring, the charge amount is decreased by discharge.

ここで、現像槽の攪拌部材は画像形成装置による印刷動作が開始されると回転を開始し、現像剤を攪拌する。これにより、現像槽のトナーの帯電量は、図6に示すように、印刷動作の開始当初は少なく、連続印刷により印刷枚数が増加するに従って増加し、印刷枚数が所定枚数に達すると安定する。このため、トナー濃度センサーによる現像槽内のトナー濃度の検出は、連続印刷枚数が所定枚数に達するまではトナー濃度を正確に検出することができない。   Here, the stirring member of the developing tank starts rotating when the printing operation by the image forming apparatus is started, and stirs the developer. Thereby, as shown in FIG. 6, the charge amount of the toner in the developing tank is small at the beginning of the printing operation, increases as the number of printed sheets increases by continuous printing, and becomes stable when the number of printed sheets reaches a predetermined number. For this reason, the detection of the toner concentration in the developing tank by the toner concentration sensor cannot accurately detect the toner concentration until the number of continuously printed sheets reaches a predetermined number.

そこで、従来の現像装置では、トナーホッパーから現像槽へのトナー補給を、現像槽におけるトナーの帯電量の安定前は第1のトナー補給モードにて行い、現像槽におけるトナーの帯電量の安定後は第2のトナー補給モードにて行うように、トナー補給モードを切り替えている。第1のトナー補給モードは、例えば、印刷される画像からトナー消費量を計算し、そのトナー消費量を補う量のトナーを補給するようにしたものである。第2のトナー補給モードは、上記トナー濃度センサーにて検出される現像槽のトナー濃度が適正濃度となるようにトナー補給を行うものである。   Therefore, in the conventional developing device, the toner supply from the toner hopper to the developing tank is performed in the first toner replenishing mode before the toner charge amount in the developing tank is stabilized, and after the toner charge amount in the developing tank is stabilized. Switches the toner supply mode as in the second toner supply mode. In the first toner supply mode, for example, a toner consumption amount is calculated from an image to be printed, and an amount of toner that supplements the toner consumption amount is supplied. In the second toner replenishment mode, toner is replenished so that the toner density in the developing tank detected by the toner density sensor becomes an appropriate density.

例えば、特許文献1では、ニ成分現像剤を使用する構成において、画素画像信号の各画素の出力レベルを積算することによって得られたビデオカウント数に基づいてトナーを補給する第1のトナー補給モード、および透磁率センサーにて検出されるトナー濃度に基づいてトナーを補給する第2のトナー補給モードを備えている。そして、コピー動作開始時には第1のトナー補給モードを使用し、ニ成分現像剤の見かけの透磁率が安定した場合に第2のトナー補給モードによるトナー補給に切り替えるようになっている。   For example, in Patent Document 1, in a configuration in which a two-component developer is used, a first toner supply mode in which toner is supplied based on the video count obtained by integrating the output levels of the pixels of the pixel image signal. And a second toner supply mode for supplying toner based on the toner concentration detected by the magnetic permeability sensor. The first toner replenishment mode is used at the start of the copying operation, and when the apparent magnetic permeability of the two-component developer is stabilized, the toner replenishment is switched to the second toner replenishment mode.

一方、特許文献2では、ニ成分現像剤を使用する構成において、トナー濃度センサーの検出値から求められるトナー補給量を、トナーの消費量に影響する画像形成領域の大きさ、装置内の温度、装置内の湿度、感光体ドラムの駆動回数および転写回数等をパラメータとするトナーの減少条件に基づいて補正するようになっている。
特開平5−27596(平成5年2月5日公開) 特開平8−146751(平成8年6月7日公開)
On the other hand, in Patent Document 2, in a configuration using a two-component developer, the amount of toner replenishment obtained from the detection value of the toner density sensor is set to the size of the image forming area that affects the toner consumption, Corrections are made based on toner reduction conditions using parameters such as the humidity in the apparatus, the number of times the photosensitive drum is driven, and the number of transfers.
JP 5-27596 (published on February 5, 1993) JP-A-8-146751 (released on June 7, 1996)

上記特許文献1に記載の構成では、印刷画像からトナー消費量を計算し、そのトナー消費量を補う量のトナーを補給する第1のトナー補給モードと、トナー濃度センサーにて検出される現像槽のトナー濃度に基づいてトナー補給を行う第2のトナー補給モードとを切り替えている。基本的には、トナー濃度センサーにより現像槽のトナー濃度を安定に検出できる状態になれば、第2のトナー補給モードのみによりトナー補給を制御するようになっている。   In the configuration described in Patent Document 1, a toner consumption amount is calculated from a printed image, and a first toner replenishment mode for replenishing an amount of toner that supplements the toner consumption amount, and a developing tank detected by a toner density sensor The second toner supply mode in which toner is supplied is switched based on the toner density. Basically, if the toner density sensor can stably detect the toner density in the developing tank, toner supply is controlled only by the second toner supply mode.

上記第1のトナー補給モードから第2のトナー補給モードへの切り替えは、例えば連続印刷枚数が規定枚数を超えるか否かにより行うことができる。すなわち、攪拌部材は印刷動作に伴って回転駆動されるので、連続印刷枚数が規定枚数を超えれば、規定枚数を超える連続印刷期間中の攪拌部材の回転により、現像剤は十分に攪拌され、トナーの帯電量は安定域に到達したものと見なすことができる。したがって、連続印刷枚数が規定枚数を超えるまでは第1のトナー補給モードによるトナー補給を行い、連続印刷枚数が規定枚数を超えてからは第2のトナー補給モードによるトナー補給を行うようにしておけばよい。   The switching from the first toner supply mode to the second toner supply mode can be performed, for example, depending on whether or not the number of continuous prints exceeds a specified number. That is, since the agitating member is driven to rotate in accordance with the printing operation, if the continuous printing number exceeds the specified number, the developer is sufficiently agitated by the rotation of the agitating member during the continuous printing period exceeding the specified number, and the toner It can be considered that the amount of charge of reached the stable range. Therefore, toner supply in the first toner supply mode is performed until the continuous print number exceeds the specified number, and toner supply in the second toner supply mode is performed after the continuous print number exceeds the specified number. That's fine.

しかしながら、連続印刷枚数が10枚以下となるようなジョブが続いた場合、それらジョブを行っている期間中は第1のトナー補給モードによるトナー補給、すなわちトナー消費量の予測値に基づくトナー補給が継続して行われ、第2のトナー補給モードによるトナー補給、すなわちトナー濃度センサーの実測値に基づくトナー補給は行われない。このため、現像槽内の目標とするトナー濃度に対する現像槽内の実際のトナー濃度のずれが大きくなる恐れがあるという問題点を有している。   However, if a job in which the number of continuously printed sheets is 10 or less continues, toner replenishment in the first toner replenishment mode, that is, toner replenishment based on the predicted value of toner consumption is performed during the period during which these jobs are performed. The toner supply in the second toner supply mode, that is, toner supply based on the actual measurement value of the toner density sensor is not performed. For this reason, there is a problem that the deviation of the actual toner density in the developing tank with respect to the target toner density in the developing tank may increase.

したがって、本発明は、現像槽(現像器)のトナー濃度を常に適正な状態に維持し、これにより良好な印刷画像を得ることができる現像装置、画像形成装置、トナー補給方法、プログラムおよび記録媒体の提供を目的としている。   Therefore, according to the present invention, a developing device, an image forming apparatus, a toner replenishing method, a program, and a recording medium that can always maintain a proper toner density in a developing tank (developing device) and thereby obtain a good print image. The purpose is to provide.

上記の課題を解決するために、本発明の現像装置は、トナーおよびキャリアを含むニ成分現像剤を使用し、前記現像剤を攪拌する攪拌部材を有し、潜像担持体に形成された静電潜像を前記トナーにより現像する現像器と、この現像器にトナーを補給するトナー補給器と、前記現像器内における現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサーと、画像が印刷される場合の現像動作に伴うトナー消費量を前記画像から算出するトナー消費量算出手段と、前記トナー消費量を積算して積算トナー消費量を求める積算トナー消費量算出手段と、第1のトナー補給モードとして、前記積算トナー消費量に基づいて前記トナー補給器によるトナー補給動作を制御するトナー濃度制御手段とを備えている現像装置において、前記第1のトナー補給モードの継続した実行量に基づいて、トナー濃度調整処理が必要か否かを判定する判定手段を備え、前記トナー濃度制御手段は、前記判定手段にて前記トナー濃度調整処理が必要と判定された場合に、前記トナー濃度調整処理として、現像動作が行われていない非現像時に、前記攪拌部材を作動させた後に、前記トナー濃度センサーの検出トナー濃度に基づき前記トナー補給器のトナー補給動作を制御することを特徴としている。   In order to solve the above problems, a developing device of the present invention uses a two-component developer containing toner and a carrier, has a stirring member for stirring the developer, and is formed on a latent image carrier. When an image is printed, a developer that develops an electrostatic latent image with the toner, a toner replenisher that replenishes the developer, a toner concentration sensor that detects the toner concentration of the developer in the developer, and A toner consumption amount calculating means for calculating a toner consumption amount associated with the developing operation from the image, an integrated toner consumption amount calculating means for integrating the toner consumption amount to obtain an integrated toner consumption amount, and a first toner supply mode. And a toner concentration control means for controlling a toner replenishment operation by the toner replenisher based on the accumulated toner consumption amount, wherein the first toner replenishment mode is provided. A determination unit configured to determine whether toner density adjustment processing is necessary based on a continuous execution amount; and the toner concentration control unit is configured to determine whether the toner density adjustment processing is necessary by the determination unit. In the toner density adjustment process, the toner supply operation of the toner replenisher is controlled based on the toner density detected by the toner density sensor after the stirring member is operated during non-development when the development operation is not performed. It is characterized by.

また、本発明のトナー補給方法は、トナーおよびキャリアを含むニ成分現像剤を使用し、前記現像剤を攪拌する攪拌部材を有し、潜像担持体に形成された静電潜像を前記トナーにより現像する現像器に対するトナー補給動作を、第1のトナー補給モードとして、画像が印刷される場合の現像動作に伴うトナー消費量を前記画像から算出し、前記トナー消費量を積算して求めた積算トナー消費量に基づいて制御するトナー補給方法において、前記第1のトナー補給モードの継続した実行量に基づいて、トナー濃度調整処理が必要か否かを判定し、前記判定において前記トナー濃度調整処理が必要と判定された場合に、前記トナー濃度調整処理として、現像動作が行われていない非現像時に、前記攪拌部材を作動させた後に、前記トナー濃度センサーの検出トナー濃度に基づき前記トナー補給動作を制御することを特徴としている。   The toner replenishing method of the present invention uses a two-component developer containing toner and carrier, has a stirring member for stirring the developer, and converts the electrostatic latent image formed on the latent image carrier into the toner. The toner replenishment operation for the developing device to be developed by the first toner replenishment mode is obtained by calculating the toner consumption amount accompanying the development operation when the image is printed from the image and integrating the toner consumption amount. In the toner replenishing method controlled based on the accumulated toner consumption amount, it is determined whether or not a toner density adjustment process is necessary based on a continuous execution amount of the first toner replenishment mode, and the toner density adjustment is determined in the determination. When it is determined that processing is necessary, as the toner concentration adjustment processing, after the stirring member is operated during non-development in which development operation is not performed, the toner concentration sensor is processed. It is characterized by controlling the toner supply operation based on the detection toner concentration over.

上記の構成によれば、第1のトナー補給モードにおいて、画像が印刷される場合の現像動作に伴うトナー消費量が前記画像から算出され、前記トナー消費量を積算して積算トナー消費量が求められ、この積算トナー消費量に基づいて、現像器に対するトナー補給動作が制御される。また、第1のトナー補給モードの継続した実行量に基づいて、トナー濃度調整処理が必要か否かが判定され、この判定においてトナー濃度調整処理が必要と判定された場合に、トナー濃度調整処理として、現像動作が行われていない非現像時に、攪拌部材を作動させた後に、トナー濃度センサーの検出トナー濃度に基づき現像器へのトナー補給動作が制御される。   According to the above configuration, in the first toner replenishment mode, a toner consumption amount accompanying a developing operation when an image is printed is calculated from the image, and the toner consumption amount is integrated to obtain an integrated toner consumption amount. The toner supply operation for the developing device is controlled based on the accumulated toner consumption. Further, based on the continuous execution amount of the first toner replenishment mode, it is determined whether or not the toner density adjustment process is necessary. If it is determined that the toner density adjustment process is necessary in this determination, the toner density adjustment process is performed. As described above, the toner replenishing operation to the developing device is controlled based on the toner density detected by the toner density sensor after the stirring member is operated at the time of non-development in which the developing operation is not performed.

ここで、第1のトナー補給モードでは、例えば積算トナー消費量が所定量に達した場合に、その所定量の積算トナー消費量を補うようにトナーが補給される。また、上記の第1のトナー補給モードの継続した実行量とは、例えば第1のトナー補給モードを継続して行った場合の実行回数や実行時間であり、具体的には例えば画像の現像枚数(印刷枚数)である。また、トナー濃度調整処理において、トナー濃度センサーの検出トナー濃度に基づく現像器へのトナー補給動作は、現像器内のトナー濃度が適正値となるように制御される。   Here, in the first toner replenishment mode, for example, when the accumulated toner consumption amount reaches a predetermined amount, the toner is replenished so as to compensate for the predetermined amount of accumulated toner consumption amount. The continuous execution amount of the first toner replenishment mode is, for example, the number of executions and the execution time when the first toner replenishment mode is continuously performed. Specifically, for example, the number of developed images (Number of printed sheets). In the toner density adjustment process, the toner replenishing operation to the developing device based on the toner density detected by the toner density sensor is controlled so that the toner density in the developing device becomes an appropriate value.

上記のように、トナー濃度調整処理を行う構成によれば、第1のトナー補給モードが継続して行われたために、すなわちトナー消費量の予測に基づくトナー補給動作が継続して行われたために、現像器内のトナー濃度が適正値(目標値)から大きくずれる事態を防止することができる。これにより、現像器内のトナー濃度を常に適正な状態に維持し、良好な印刷画像を得ることができる。   As described above, according to the configuration in which the toner density adjustment process is performed, the first toner supply mode is continuously performed, that is, the toner supply operation based on the prediction of the toner consumption amount is continuously performed. Further, it is possible to prevent a situation in which the toner density in the developing device is greatly deviated from an appropriate value (target value). As a result, the toner density in the developing device can always be maintained in an appropriate state, and a good printed image can be obtained.

上記の現像装置は、前記第1のトナー補給モードから第2のトナー補給モードへの切り替えタイミングを検出する検出手段を備え、前記トナー濃度制御手段は、前記切り替えタイミングが検出された場合に、第2のトナー補給モードとして、前記トナー濃度センサーにより検出されるトナー濃度に基づいて前記トナー補給器によるトナー補給動作を制御する構成としてもよい。   The developing device includes detection means for detecting a switching timing from the first toner replenishment mode to the second toner replenishment mode, and the toner density control means detects the switching timing when the switching timing is detected. As a second toner supply mode, a toner supply operation by the toner supply device may be controlled based on a toner density detected by the toner density sensor.

上記の構成によれば、検出手段は、第1のトナー補給モードと第2のトナー補給モードとの切り替えタイミングを検出し、トナー濃度制御手段は、検出手段にて前記切り替えタイミングが検出された場合に、第2のトナー補給モードとして、トナー濃度センサーにより検出されるトナー濃度に基づいて前記トナー補給器によるトナー補給動作を制御する。   According to the above configuration, the detection unit detects the switching timing between the first toner supply mode and the second toner supply mode, and the toner density control unit detects the switching timing by the detection unit. In the second toner supply mode, the toner supply operation by the toner supply device is controlled based on the toner concentration detected by the toner concentration sensor.

ここで、現像剤は十分に攪拌されることにより帯電量が安定し、攪拌が不十分な状態では帯電量が不安定である。この帯電量が不安定な状態では、トナー濃度センサーの検出結果に基づくトナー濃度制御は不正確となる。したがって、第1のトナー補給モードと第2のトナー補給モードとの切り替えタイミングは、現像器内の現像剤の帯電量が安定するタイミングであり、例えば現像動作に伴って駆動される現像器の攪拌部材の連続駆動時間が所定時間に到達するタイミングに設定される。   Here, when the developer is sufficiently stirred, the charge amount is stabilized, and when the developer is not sufficiently stirred, the charge amount is unstable. When the charge amount is unstable, toner density control based on the detection result of the toner density sensor is inaccurate. Accordingly, the switching timing between the first toner supply mode and the second toner supply mode is a timing at which the charge amount of the developer in the developing device is stabilized, for example, stirring of the developing device driven in accordance with the developing operation. The continuous drive time of the member is set to a timing when the predetermined time is reached.

上記の現像装置において、前記トナー濃度制御手段は、前記第1のトナー補給モードにおいて、前記積算トナー消費量が所定値に到達した場合に、その積算トナー消費量を補う量のトナーを前記トナー補給器から前記現像器に補給させるものであり、前記トナー濃度調整処理において、前記トナー濃度センサーの検出トナー濃度が適正値よりも高い場合に、前記積算トナー消費量算出手段による積算トナー消費量の値を少なくする方向に修正させる構成としてもよい。   In the developing device, the toner concentration control unit supplies the toner with an amount that supplements the accumulated toner consumption when the accumulated toner consumption reaches a predetermined value in the first toner replenishment mode. The toner consumption amount by the integrated toner consumption calculating means when the toner concentration detected by the toner concentration sensor is higher than an appropriate value in the toner concentration adjustment process. It is good also as a structure made to correct in the direction which decreases.

上記の構成によれば、トナー濃度調整処理において、トナー濃度センサーの検出トナー濃度が適正値よりも高い場合、積算トナー消費量算出手段による積算トナー消費量の値は少なくする方向に修正される。したがって、トナー濃度調整処理が行われた後に、第1のトナー補給モードが行われた場合、積算トナー消費量はトナー補給器から現像器にトナー補給を行うための所定値に到達し難くなる。これにより、現像器内のトナー濃度は、適正値よりも高い状態から適正値に近づく方向に修正され易くなる。なお、上記修正は、トナー濃度センサーにて検出された検出トナー濃度のうち、トナー濃度の適正値を超える分に相当するトナー量を差し引く処理を行うことが好ましい。   According to the above configuration, in the toner density adjustment process, when the toner density detected by the toner density sensor is higher than an appropriate value, the value of the cumulative toner consumption amount by the cumulative toner consumption amount calculation unit is corrected to decrease. Therefore, when the first toner replenishment mode is performed after the toner density adjustment processing is performed, the integrated toner consumption amount does not easily reach a predetermined value for toner replenishment from the toner replenisher to the developing device. As a result, the toner density in the developing device is easily corrected in a direction approaching the appropriate value from a state higher than the appropriate value. The correction is preferably performed by subtracting a toner amount corresponding to an amount exceeding the appropriate value of the toner density from the detected toner density detected by the toner density sensor.

上記の現像装置において、前記検出手段は、第1のトナー補給モードから第2のトナー補給モードへの前記切り替えタイミングを画像の連続現像枚数が所定枚数に到達したか否かにより検出する構成としてもよい。   In the developing device, the detection unit may detect the switching timing from the first toner supply mode to the second toner supply mode based on whether or not the number of continuously developed images has reached a predetermined number. Good.

上記の構成によれば、検出手段は、第1のトナー補給モードから第2のトナー補給モードへの切り替えタイミングを画像の連続現像枚数が所定枚数に到達したか否か、例えば連続現像枚数(連続印刷枚数)が11枚に到達したか否かにより検出する。したがって、上記切り替えタイミングを正確かつ容易に行うことができる。   According to the above configuration, the detection means determines whether or not the continuous development number of the image has reached a predetermined number, for example, the continuous development number (continuous development number) (continuous). The number of prints is detected based on whether or not the number has reached 11. Therefore, the switching timing can be accurately and easily performed.

なお、連続現像であるか否かは、一つの現像を行ってから次の現像を行うまでの時間が所定時間以内かどうかによって判定することができる。例えば、一つのジョブにおいて複数枚の画像の現像を行う場合には、短い時間の間隔で次々に現像を行うことになるので、連続現像と見なすことができる。   Whether the development is continuous or not can be determined by determining whether the time from one development to the next development is within a predetermined time. For example, when developing a plurality of images in one job, since the development is performed one after another at short time intervals, it can be regarded as continuous development.

上記の現像装置において、前記判定手段は、第1のトナー補給モードの継続した前記実行量を画像の現像枚数として前記判定動作を行う構成としてもよい。   In the developing device, the determination unit may perform the determination operation with the execution amount of the first toner supply mode continued as the number of developed images.

上記の構成によれば、判定手段は、第1のトナー補給モードの継続した実行量を画像の現像枚数、例えば現像枚数(印刷枚数)が200枚以上であるか否かにより、トナー濃度調整処理が必要か否かを判定する。したがって、トナー濃度調整処理が必要か否かの判定処理を正確かつ容易に行うことができる。   According to the above configuration, the determination unit determines whether the continuous execution amount of the first toner replenishment mode is a toner density adjustment process based on whether the number of developed images, for example, the number of developed images (printed number) is 200 or more. Whether or not is necessary. Therefore, it is possible to accurately and easily determine whether or not toner density adjustment processing is necessary.

以上のように、本発明のトナー濃度調整処理を行う構成によれば、第1のトナー補給モードが継続して行われたために、すなわちトナー消費量の予測に基づくトナー補給動作が継続して行われたために、現像器内のトナー濃度が適正値(目標値)から大きくずれる事態を防止することができる。これにより、現像器内のトナー濃度を常に適正な状態に維持し、良好な印刷画像を得ることができる。   As described above, according to the configuration for performing the toner density adjustment process of the present invention, the first toner supply mode is continuously performed, that is, the toner supply operation based on the prediction of the toner consumption is continuously performed. For this reason, it is possible to prevent a situation in which the toner density in the developing device deviates greatly from an appropriate value (target value). As a result, the toner density in the developing device can always be maintained in an appropriate state, and a good printed image can be obtained.

図2は本実施の形態における画像形成装置を備えた複合機1の概略の縦断面図である。この複合機1は、原稿送り装置(以下、SPF:Single Pass Feederと称する)2と画像形成装置3を備えている。   FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the multifunction machine 1 including the image forming apparatus according to the present embodiment. The multifunction device 1 includes a document feeder (hereinafter referred to as SPF: Single Pass Feeder) 2 and an image forming apparatus 3.

画像形成装置3は、SPF2によって搬送された原稿をスキャンして得られた画像データ、あるいは外部から入力された画像データに応じて、記録用紙(シート)にモノクロ画像を形成するものである。この画像形成装置3は、スキャナ部(原稿読取装置)11、プリンタ部12および給紙部13を備えている。   The image forming apparatus 3 forms a monochrome image on a recording sheet (sheet) in accordance with image data obtained by scanning a document conveyed by the SPF 2 or image data input from the outside. The image forming apparatus 3 includes a scanner unit (document reading device) 11, a printer unit 12, and a paper feed unit 13.

プリンタ部12は、光書込ユニット21、現像ユニット(現像器、現像装置)22、トナーホッパー(トナー補給器、現像装置)31、トナー供給容器32、感光体(潜像担持体)23、帯電器24、クリーナユニット25、転写ユニット26、定着ユニット27、用紙搬送路28、排紙トレイ29および手差しトレイ30を備えている。給紙部13は、給紙カセット41および大容量給紙(LCC)42を備えている。これら給紙カセット41および大容量給紙カセット42は画像形成に使用する記録用紙を収容している。   The printer unit 12 includes an optical writing unit 21, a developing unit (developing device, developing device) 22, a toner hopper (toner replenishing device, developing device) 31, a toner supply container 32, a photosensitive member (latent image carrier) 23, a charging unit. A container 24, a cleaner unit 25, a transfer unit 26, a fixing unit 27, a paper transport path 28, a paper discharge tray 29, and a manual feed tray 30. The paper feed unit 13 includes a paper feed cassette 41 and a large capacity paper feed (LCC) 42. These paper feed cassette 41 and large-capacity paper feed cassette 42 contain recording paper used for image formation.

スキャナ部11は、上面にガラスからなる原稿載置台51を備え、この原稿載置台51の下方に光源ホルダー52、ミラー群53およびCCD(撮像装置)54を備えている。このスキャナ部11では、SPF2から送られてくる原稿をスキャンする場合、光源ホルダー52およびミラー群53を原稿載置台51の一端側の位置に静止させる。この場合、SPF1から原稿が搬送されてくると、光源ホルダー52の光源から原稿に光が照射され、原稿からの反射光がミラー群53を介してCCD54に結像され、CCD54により電子的な画像データに変換される。このような動作を行うため、スキャナ部11の上面の一端部には、読取窓が形成されている。   The scanner unit 11 includes a document placing table 51 made of glass on the upper surface, and a light source holder 52, a mirror group 53, and a CCD (imaging device) 54 below the document placing table 51. In the scanner unit 11, when scanning a document sent from the SPF 2, the light source holder 52 and the mirror group 53 are stopped at a position on one end side of the document placing table 51. In this case, when the document is conveyed from the SPF 1, light is emitted from the light source of the light source holder 52 to the document, and reflected light from the document is imaged on the CCD 54 via the mirror group 53, and an electronic image is obtained by the CCD 54. Converted to data. In order to perform such an operation, a reading window is formed at one end of the upper surface of the scanner unit 11.

プリンタ部12において、帯電器24は、感光体23の表面を所定の電位に均一に帯電させる。なお、画像形成装置3では、チャージャ型の帯電器24を用いているが、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器を用いることもできる。   In the printer unit 12, the charger 24 uniformly charges the surface of the photoconductor 23 to a predetermined potential. Although the image forming apparatus 3 uses the charger type charger 24, a contact type roller type or brush type charger can also be used.

光書込ユニット21は、高速印字処理に対応するために、2つのレーザ照射部61a,61bを備えた2ビーム方式を採用しており、照射タイミングの高速化に伴う負担が軽減されている。この光書込ユニット21は、入力された画像データに応じてレーザ照射部61a,61bからレーザ光を照射する。このレーザ光は、ミラー群62a,62b介して、均一に帯電されている感光体23に照射され、感光体23を露光する。これにより、感光体23の表面に画像データに応じた静電潜像が形成される。   The optical writing unit 21 adopts a two-beam system including two laser irradiation units 61a and 61b in order to cope with high-speed printing processing, and the burden associated with increasing the irradiation timing is reduced. The optical writing unit 21 irradiates laser light from the laser irradiation units 61a and 61b in accordance with input image data. The laser light is irradiated to the uniformly charged photosensitive member 23 through the mirror groups 62a and 62b to expose the photosensitive member 23. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the surface of the photoreceptor 23.

現像ユニット22は、感光体23に対向配置されており、感光体23の表面に形成された静電潜像を黒トナーにより顕像化する。クリーナユニット25は、現像・画像転写後に感光体23の表面に残留したトナーを除去・回収する。   The developing unit 22 is disposed to face the photoconductor 23 and visualizes the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor 23 with black toner. The cleaner unit 25 removes and collects toner remaining on the surface of the photoconductor 23 after development and image transfer.

転写ユニット26は、静電潜像が有する電荷と逆極性の電界を印加することにより、感光体23の表面に形成されたトナー像を記録用紙上に転写する。例えば、静電潜像が(−)極性の電荷を有している場合には(+)極性の電界を印加する。転写ユニット26は、転写ベルト(搬送ベルト)71、駆動ローラ72、従動ローラ73および転写ローラ74を備えている。転写ローラ74は、感光体23と転写ベルト71との接触部に設けられ、転写電界を印加する。   The transfer unit 26 transfers the toner image formed on the surface of the photoreceptor 23 onto the recording paper by applying an electric field having a polarity opposite to that of the electric charge of the electrostatic latent image. For example, when the electrostatic latent image has a charge of (−) polarity, an electric field of (+) polarity is applied. The transfer unit 26 includes a transfer belt (conveyance belt) 71, a driving roller 72, a driven roller 73, and a transfer roller 74. The transfer roller 74 is provided at a contact portion between the photoconductor 23 and the transfer belt 71 and applies a transfer electric field.

転写ローラ74は、感光体23のトナー像を記録用紙上に転写するための上記電界を発生する。なお、転写ローラ74は、弾性支持された導電性ローラからなる。転写ローラ74が弾性を有することにより、感光体23と転写ベルト71とが線接触ではなく所定の幅(転写ニップ)を有する面接触とすることができ、用紙へのトナー像の転写効率が向上している。   The transfer roller 74 generates the electric field for transferring the toner image on the photoreceptor 23 onto the recording paper. The transfer roller 74 is composed of a conductive roller that is elastically supported. Since the transfer roller 74 has elasticity, the photosensitive member 23 and the transfer belt 71 can be brought into surface contact having a predetermined width (transfer nip) instead of line contact, and the transfer efficiency of the toner image onto the paper is improved. is doing.

転写ユニット26は、さらに、除電ローラ75、クリーニングユニット76、除電機構77およびテンションローラ78を備えている。除電ローラ75は、転写領域において上記電界により与えられた電荷を記録用紙から除去するために、転写領域の下流側に設けられている。これにより、次工程への用紙の搬送を円滑に行うことができる。クリーニングユニット76は転写ベルト71のトナー汚れを除去し、除電機構77は転写ベルト71を除電する。除電機構77としては、除電を接地により行うもの、あるいは積極的に上記転写電界の極性とは逆極性の電界を印加するもののいずれであってもよい。テンションローラ78は転写ベルト71にテンションを与えるものである。   The transfer unit 26 further includes a static elimination roller 75, a cleaning unit 76, a static elimination mechanism 77, and a tension roller 78. The neutralization roller 75 is provided on the downstream side of the transfer area in order to remove the electric charge applied by the electric field in the transfer area from the recording paper. Thereby, the conveyance of the paper to the next process can be performed smoothly. The cleaning unit 76 removes toner stains on the transfer belt 71, and the charge removal mechanism 77 discharges the transfer belt 71. The static elimination mechanism 77 may be either one that performs static elimination by grounding or one that positively applies an electric field having a polarity opposite to the polarity of the transfer electric field. The tension roller 78 applies tension to the transfer belt 71.

定着ユニット27は、記録用紙上に転写されたトナー像を加熱して溶融させ記録用紙上に定着させる。この定着ユニット27は、加熱ローラ81と加圧ローラ82とを備え、加熱ローラ81は熱源を内蔵し、加圧ローラ82は加熱ローラ81に対して所定圧で圧接されている。   The fixing unit 27 heats and melts the toner image transferred onto the recording paper and fixes it on the recording paper. The fixing unit 27 includes a heating roller 81 and a pressure roller 82. The heating roller 81 has a built-in heat source, and the pressure roller 82 is pressed against the heating roller 81 with a predetermined pressure.

排紙トレイ29には、画像が印刷された記録用紙が排出される。なお、この排紙トレイ29に代えて、排紙用紙の後処理装置(ステープル、パンチ処理等)もしくは複数段排紙トレイをオプションとして配置することも可能である。   A recording sheet on which an image is printed is discharged to the discharge tray 29. Instead of the paper discharge tray 29, a post-processing device for paper discharge (staple, punching, etc.) or a multi-stage paper discharge tray can be arranged as an option.

給紙カセット41および大容量給紙カセット42は、画像形成に使用する記録用紙(シート)を収容するためのものである。高速印刷処理のため、プリンタ部12の下方に配置された給紙カセット41は定型サイズの記録用紙を各々500〜1500枚収納可能である。他方、画像形成装置3の筐体外部に配置された大容量給紙カセット42は、複数の種類の記録用紙を多量に収納可能なものである。手差しトレイ30は、不定型サイズの記録用紙を給紙するためのものである。   The paper feed cassette 41 and the large-capacity paper feed cassette 42 are for storing recording paper (sheets) used for image formation. For high-speed printing processing, the paper feed cassette 41 disposed below the printer unit 12 can store 500 to 1500 sheets of standard size recording paper. On the other hand, the large-capacity paper feed cassette 42 arranged outside the housing of the image forming apparatus 3 can store a large amount of a plurality of types of recording paper. The manual feed tray 30 is for feeding recording paper of an irregular size.

図3は、図2に示した複合機1における感光体23の回りの構成を示す概略の模式図である。図23に示すように、現像ユニット22は、現像槽91に透磁率センサーからなるトナー濃度センサー92を備え、現像槽91の内部に現像ローラ93および攪拌ローラ(攪拌部材)94を備えている。また、現像槽91の内部にはトナーとキャリアとからなるニ成分現像剤(図示せず)が収容されている。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration around the photoconductor 23 in the multifunction machine 1 shown in FIG. As shown in FIG. 23, the developing unit 22 includes a toner concentration sensor 92 including a magnetic permeability sensor in a developing tank 91, and a developing roller 93 and a stirring roller (stirring member) 94 inside the developing tank 91. In addition, a two-component developer (not shown) composed of toner and carrier is accommodated in the developing tank 91.

現像ローラ93は、現像槽91内のトナーを感光体23に形成された静電潜像にトナーを供給し、静電潜像を現像する。攪拌ローラ94は、現像槽91内においてトナー濃度を均一とするため、および現像剤を帯電させるために、現像剤を攪拌する。   The developing roller 93 supplies the toner in the developing tank 91 to the electrostatic latent image formed on the photoconductor 23 and develops the electrostatic latent image. The agitating roller 94 agitates the developer in order to make the toner density uniform in the developing tank 91 and to charge the developer.

トナーホッパー31は、攪拌ローラ95とトナー補給用スクリュー96とを備えている。トナー攪拌ローラ95はトナーホッパー31内においてトナーを攪拌し、トナー補給用スクリュー96は回転動作によりトナーホッパー31内のトナーを現像ユニット22に補給する。このトナー補給用スクリュー96は、回転量(回転時間)を制御することによりトナー補給量を正確に制御可能となっている。   The toner hopper 31 includes a stirring roller 95 and a toner replenishing screw 96. The toner agitating roller 95 agitates the toner in the toner hopper 31, and the toner replenishing screw 96 replenishes the toner in the toner hopper 31 to the developing unit 22 by a rotating operation. The toner replenishment screw 96 can accurately control the toner replenishment amount by controlling the rotation amount (rotation time).

また、トナーホッパー31には、図2に示したトナー供給容器32からトナーが供給される。トナー供給容器32は、例えば、カートリッジ式であり、円筒形のボトル形状を有し、回転しながら内部のトナーをトナーホッパー31に供給する。   In addition, toner is supplied to the toner hopper 31 from the toner supply container 32 shown in FIG. The toner supply container 32 is, for example, a cartridge type, has a cylindrical bottle shape, and supplies toner inside the toner hopper 31 while rotating.

図3の構成において、感光体23は帯電器24により所定電位に帯電され、この感光体23には、光書込ユニット21から、例えばスキャナ部11による読取画像に応じてレーザ光が照射され、読取画像(原稿画像)に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット22の現像ローラ93から供給されるトナーにより現像され、トナー像となる。このトナー像は転写ベルト71と感光体23との間に搬送される記録用紙に転写ローラ74により転写される。記録用紙に転写されたトナー像は、その後、定着ユニット27に送られ、ここで記録用紙に定着された後、複合機1から排出される。   In the configuration of FIG. 3, the photoconductor 23 is charged to a predetermined potential by a charger 24, and this photoconductor 23 is irradiated with laser light from the optical writing unit 21 according to an image read by the scanner unit 11, for example. An electrostatic latent image corresponding to the read image (original image) is formed. The electrostatic latent image is developed with toner supplied from the developing roller 93 of the developing unit 22 and becomes a toner image. This toner image is transferred by a transfer roller 74 onto a recording sheet conveyed between the transfer belt 71 and the photoreceptor 23. The toner image transferred to the recording paper is then sent to the fixing unit 27 where the toner image is fixed on the recording paper and then discharged from the multifunction device 1.

また、トナーホッパー31ではトナー補給用スクリュー96が回転することにより現像ユニット22に対するトナー補給が行われる。トナーホッパー31から現像ユニット22に補給されたトナーは、現像槽91内において攪拌ローラ94により攪拌されてキャリアと混合され、この攪拌により帯電量が増加する。   In the toner hopper 31, the toner supply to the developing unit 22 is performed by rotating the toner supply screw 96. The toner replenished from the toner hopper 31 to the developing unit 22 is agitated by the agitating roller 94 in the developing tank 91 and mixed with the carrier, and this agitation increases the charge amount.

図1は、本実施の形態の複合機1が備える、トナーホッパー31から現像ユニット22へのトナー補給を制御するための構成を示すブロック図である。図1に示すように、複合機1は、画像処理部110、ピクセルカウント部(トナー消費量算出手段)120、トナー消費量算出部(トナー消費量算出手段)130、トナー濃度センサー92、トナー濃度制御部(トナー濃度制御手段)140、トナーホッパー31および現像ユニット22を備えている。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration for controlling toner replenishment from the toner hopper 31 to the developing unit 22 provided in the multifunction machine 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the multi-function device 1 includes an image processing unit 110, a pixel count unit (toner consumption calculation unit) 120, a toner consumption calculation unit (toner consumption calculation unit) 130, a toner density sensor 92, a toner density. A control unit (toner density control means) 140, a toner hopper 31 and a developing unit 22 are provided.

画像処理部110は、従来周知の構成であり、例えばスキャナ部11にて読み取られた原稿画像の画像信号に所定の画像処理を施して出力画像信号とし、光書込ユニット21へ出力する。   The image processing unit 110 has a conventionally well-known configuration. For example, the image processing unit 110 performs predetermined image processing on an image signal of an original image read by the scanner unit 11 and outputs the image signal to the optical writing unit 21.

図4はピクセルカウント部120の構成を示すブロック図である。図4に示すように、ピクセルカウント部120は、カウント部121、重み付け演算部122、重み付け計数テーブル123および積算部124を備えている。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the pixel count unit 120. As shown in FIG. 4, the pixel counting unit 120 includes a counting unit 121, a weighting calculation unit 122, a weighting counting table 123, and an integration unit 124.

カウント部121は、入力された多値画像(例えば16階調または256階調などの多階調の画像)の階調をピクセルごとにカウントする。例えば、各ピクセルの信号値が0〜15の何れかの値をとる16階調の多階調画像の場合、カウント部121は、それぞれのピクセルについて、階調が0〜15の何れであるかをカウントする。   The counting unit 121 counts the gradation of the input multi-valued image (for example, a multi-gradation image such as 16 gradations or 256 gradations) for each pixel. For example, in the case of a 16-gradation multi-gradation image in which the signal value of each pixel takes any value from 0 to 15, the counting unit 121 determines whether the gradation is 0 to 15 for each pixel. Count.

重み付け演算部122は、カウント部121によってピクセルごとにカウントされた階調値に対して、ピクセルごとに重み付けを行う。具体的には、重み付け演算部122は、ピクセルごとに、階調値に対応する重み付け係数を重み付け係数テーブル123から取得するとともに、取得した重み付け係数を階調値に掛け合わせて、ピクセルカウント値を求める。このピクセルカウント値は、ピクセルごとのトナー消費量を示す指標である。重み付け係数テーブル123は、階調値と重み付け係数との対応関係を示すものである。このようにして、ピクセルカウント部120では、カウント部121、重み付け演算部122および重み付け係数テーブル123により、ピクセルごとのピクセルカウント値を求めている。   The weighting calculation unit 122 weights the gradation value counted for each pixel by the counting unit 121 for each pixel. Specifically, for each pixel, the weighting calculation unit 122 acquires a weighting coefficient corresponding to the gradation value from the weighting coefficient table 123 and multiplies the acquired weighting coefficient by the gradation value to obtain a pixel count value. Ask. This pixel count value is an index indicating the toner consumption amount for each pixel. The weighting coefficient table 123 shows the correspondence between gradation values and weighting coefficients. In this way, the pixel count unit 120 obtains a pixel count value for each pixel by the count unit 121, the weighting calculation unit 122, and the weighting coefficient table 123.

積算部124は、ピクセルごとに求められたピクセルカウント値の全ピクセルに亘る積算を行う。すなわち、積算部124は、重み付け演算部122により階調値に重み付け係数を掛け合わせたピクセルカウント値を、入力された多値画像の全てのピクセルについて積算し、総ピクセルカウント値を算出する。この場合、積算部124は、1枚の画像のピクセルカウント値を積算して求める。   The accumulation unit 124 performs accumulation over all pixels of the pixel count value obtained for each pixel. That is, the integrating unit 124 integrates the pixel count value obtained by multiplying the gradation value by the weighting coefficient by the weighting calculating unit 122 for all the pixels of the input multi-valued image, and calculates the total pixel count value. In this case, the integrating unit 124 calculates and obtains the pixel count value of one image.

トナー消費量算出部130は、ピクセルカウント部120で求められたピクセルカウント値(階調データのカウント値)の積算値から、1枚の画像を印刷する場合のトナー消費量を算出する。   The toner consumption amount calculation unit 130 calculates the toner consumption amount when printing one image from the integrated value of the pixel count value (gradation data count value) obtained by the pixel count unit 120.

トナー濃度制御部140は、トナー消費量算出部130から得られるトナー消費量、トナー濃度センサー92にて検出されるトナー濃度、および積算した印刷枚数に基づいてトナーホッパー31から現像ユニット22へのトナー補給を制御する。   The toner density control unit 140 uses the toner consumption obtained from the toner consumption calculation unit 130, the toner density detected by the toner density sensor 92, and the toner from the toner hopper 31 to the developing unit 22 based on the accumulated number of printed sheets. Control replenishment.

すなわち、トナー濃度制御部140は、複合機1での連続印刷枚数(現像ユニット22での連続現像する画像の枚数)が所定枚数未満の場合には、トナー消費量算出部130にて算出されたトナー消費量に基づくトナー補給制御(第1のトナー補給モード)を行う。すなわち、トナー濃度制御部140は、第1のトナー補給モードにおいて、トナー消費量算出部130にて算出されるトナー消費量(以下、算出トナー消費量と称する)がトナーホッパー31のトナー補給用スクリュー96における1秒間の回転によるトナー補給量に達するごとに、トナー補給用スクリュー96を1秒間回転させる。   That is, the toner density control unit 140 calculates the toner consumption amount calculation unit 130 when the number of continuous prints in the multifunction device 1 (the number of images to be continuously developed in the development unit 22) is less than a predetermined number. Toner supply control based on the toner consumption amount (first toner supply mode) is performed. That is, in the first toner replenishment mode, the toner concentration control unit 140 determines that the toner consumption amount calculated by the toner consumption amount calculation unit 130 (hereinafter referred to as “calculated toner consumption amount”) is the toner replenishment screw of the toner hopper 31. Each time the amount of toner replenishment due to rotation at 96 is reached, the toner replenishment screw 96 is rotated for 1 second.

また、トナー濃度制御部140は、複合機1での連続印刷枚数(現像ユニット22での連続現像する画像の枚数)が所定枚数(例えば11枚)以上の場合には、トナー濃度センサー92にて検出されるトナー濃度に基づくトナー補給制御(第2のトナー補給モード)を行う。   In addition, the toner density control unit 140 uses the toner density sensor 92 when the number of continuous prints (the number of images continuously developed by the developing unit 22) in the multifunction machine 1 is equal to or greater than a predetermined number (for example, 11). Toner supply control (second toner supply mode) is performed based on the detected toner density.

第2のトナー補給モードにおいて、トナー濃度センサー92によるトナー濃度の検出は、0.5秒間に15回行われ、その平均値を取って現像槽91内のトナー濃度として決定される。このトナー濃度の決定動作は、1秒間に2回の割合で、印刷動作中(現像動作中)継続して行われる。   In the second toner replenishment mode, the toner density detection by the toner density sensor 92 is performed 15 times in 0.5 seconds, and the average value thereof is determined as the toner density in the developing tank 91. This toner density determination operation is continuously performed during a printing operation (development operation) at a rate of twice per second.

さらに、トナー濃度制御部140は、連続印刷枚数が所定枚数(例えば11枚)未満の印刷ジョブを継続して行った結果、その積算印刷枚数が所定枚数(例えば200枚)以上となった場合に、トナー濃度センサー92の検出結果に応じて、トナーホッパー31から現像槽91へのトナー補給制御(トナー濃度調整処理)を行う。   Further, the toner density control unit 140 continuously performs a print job in which the number of continuous prints is less than a predetermined number (for example, 11 sheets), and as a result, the accumulated number of prints becomes a predetermined number (for example, 200 sheets) or more. In accordance with the detection result of the toner density sensor 92, toner replenishment control (toner density adjustment processing) from the toner hopper 31 to the developing tank 91 is performed.

図5は複合機1における連続印刷枚数とトナーの帯電量との関係を示す表であり、図6はその関係を示すグラフである。図5および図6から分かるように、連続印刷枚数が11枚に達するとトナーの帯電量がほぼ安定している。したがって、連続印刷枚数が11枚に達して現像槽91での現像剤の攪拌が適切に行われている場合、トナー濃度センサー92によるトナー濃度の検出は通常ほぼ安定すると考えられる。そこで、本実施の形態において、上記所定枚数は11枚(原稿画像11枚の印刷)としている。なお、連続印刷は、一つの印刷を終了してから次の印刷を開始するまでの時間が3秒以内の場合を連続印刷と見なしている。   FIG. 5 is a table showing the relationship between the number of continuously printed sheets and the charge amount of toner in the multifunction machine 1, and FIG. 6 is a graph showing the relationship. As can be seen from FIGS. 5 and 6, when the number of continuously printed sheets reaches 11, the charge amount of the toner is almost stable. Therefore, when the number of continuously printed sheets reaches 11 and the developer is appropriately stirred in the developing tank 91, it is considered that the detection of the toner density by the toner density sensor 92 is usually almost stable. Therefore, in the present embodiment, the predetermined number is 11 (printing 11 original images). In continuous printing, a case where the time from the end of one printing to the start of the next printing is within 3 seconds is regarded as continuous printing.

本実施の形態の画像形成装置3において、トナー濃度センサー92にて検出される現像槽91内のトナー濃度の適正値は6%となっている。なお、一例として、検出トナー濃度が6%のときにおけるトナー濃度センサー92の出力電圧は2.5Vである。したがって、トナー濃度制御部140は、トナー濃度センサー92の出力電圧が2.5Vよりも高くなった場合にトナー補給を開始させ、同出力電圧が2.5Vよりも低くなった場合にトナー補給を停止させる。また、トナー濃度センサー92の出力電圧は、トナー濃度センサー92の制御電圧を変更することにより変化する。そこで、トナー濃度センサー92の制御電圧は、検出トナー濃度が6%のときのトナー濃度センサー92の出力電圧が2.5Vとなるように設定する。また、このような調整を行うために、複合機1は温度センサー(図示せず)および湿度センサー(図示せず)を備えている。上記のような環境変化に伴うトナー濃度センサー92の出力電圧のずれは、現像剤のキャリアが経時変化した場合にも生じるので、そのような場合にもトナー濃度センサー92の制御電圧の調整が行われる。なお、トナー濃度センサー92の上記制御電圧の調整は、トナー濃度制御部140が行うようにしてもよい。   In the image forming apparatus 3 of the present embodiment, the appropriate value of the toner concentration in the developing tank 91 detected by the toner concentration sensor 92 is 6%. As an example, the output voltage of the toner concentration sensor 92 when the detected toner concentration is 6% is 2.5V. Therefore, the toner density control unit 140 starts toner supply when the output voltage of the toner density sensor 92 is higher than 2.5V, and supplies toner when the output voltage is lower than 2.5V. Stop. Further, the output voltage of the toner density sensor 92 is changed by changing the control voltage of the toner density sensor 92. Therefore, the control voltage of the toner density sensor 92 is set so that the output voltage of the toner density sensor 92 when the detected toner density is 6% is 2.5V. In order to perform such adjustment, the multi-function device 1 includes a temperature sensor (not shown) and a humidity sensor (not shown). The deviation in the output voltage of the toner concentration sensor 92 due to the environmental change as described above also occurs when the carrier of the developer changes with time. In such a case, the control voltage of the toner concentration sensor 92 is adjusted. Is called. Note that the toner density control unit 140 may adjust the control voltage of the toner density sensor 92.

図7は、図1に示したトナー濃度制御部140の構成を示すブロック図である。図7に示すように、トナー濃度制御部140は、上述した第1のトナー補給モードおよび第2のトナー補給モードによるトナー補給制御、並びにトナー濃度調整処理を行うために、トナー補給判定部(トナー濃度制御手段、判定手段、検出手段、積算トナー消費量算出手段)141、トナー消費量カウンタ(積算トナー消費量算出手段)142、印刷枚数カウンタ(検出手段)143、トナーホッパー制御部(トナー濃度制御手段)144および現像ユニット制御部(トナー濃度制御手段)145を備えている。   FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the toner density control unit 140 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the toner concentration control unit 140 performs a toner replenishment control unit (toner toner) in order to perform toner replenishment control and toner concentration adjustment processing in the first toner replenishment mode and the second toner replenishment mode described above. Density control means, determination means, detection means, integrated toner consumption calculation means) 141, toner consumption counter (integrated toner consumption calculation means) 142, printed sheet counter (detection means) 143, toner hopper control section (toner density control) Means) 144 and a developing unit control section (toner density control means) 145.

トナー消費量カウンタ142は、トナー消費量算出部130から得られるトナー消費量を積算する。印刷枚数カウンタ143は、画像形成装置3での印刷枚数(現像ユニット22にて現像された画像の枚数)を積算する。トナー補給判定部141は、画像形成装置3での連続印刷枚数が所定枚数に到達したか否かに応じて、第1のトナー補給モードと第2のトナー補給モードとの何れを行うかを判定する。また、連続印刷の終了後において、積算印刷枚数に基づき、トナー濃度調整処理を行うか否かを判定する。具体的には、積算印刷枚数が200枚以上である場合にはトナー濃度調整処理が必要と判定する一方、積算印刷枚数が200枚未満である場合にはトナー濃度調整処理が不要と判定する。また、これら各モードおよび処理において、トナーホッパー31から現像ユニット22へのトナー補給動作を行うか否か等について判定する。   The toner consumption amount counter 142 integrates the toner consumption amount obtained from the toner consumption amount calculation unit 130. The printed sheet counter 143 accumulates the number of sheets printed on the image forming apparatus 3 (the number of images developed by the developing unit 22). The toner replenishment determination unit 141 determines whether to perform the first toner replenishment mode or the second toner replenishment mode depending on whether or not the number of continuous prints in the image forming apparatus 3 has reached a predetermined number. To do. Further, after the end of continuous printing, it is determined whether or not to perform toner density adjustment processing based on the cumulative number of printed sheets. Specifically, when the cumulative number of printed sheets is 200 or more, it is determined that the toner density adjustment processing is necessary. On the other hand, when the cumulative number of printed sheets is less than 200, it is determined that the toner density adjustment processing is unnecessary. In each of these modes and processes, it is determined whether or not a toner replenishing operation from the toner hopper 31 to the developing unit 22 is performed.

なお、上記の積算印刷枚数のしきい値を200枚としているのは次に理由による。例えば、A4サイズの用紙に黒ベタで印刷を行った場合、ピクセルカウントによるトナー濃度(T/D)とトナー濃度センサー(透磁率センサー)92にて検出されるトナー濃度(T/D)との最大誤差が±1.5%程度(トナー量にして800mg程度)になるのは、約200枚の印刷行った後である。そして、その程度の誤差の範囲内でトナー補給の要否を判定するのが良好なトナー濃度を維持する上で好ましいからである。   The reason why the threshold value of the cumulative number of printed sheets is set to 200 is as follows. For example, when printing on A4 size paper with solid black, the toner density (T / D) based on the pixel count and the toner density (T / D) detected by the toner density sensor (magnetic permeability sensor) 92 The maximum error becomes about ± 1.5% (the toner amount is about 800 mg) after printing about 200 sheets. This is because it is preferable to determine whether or not toner replenishment is necessary within such an error range in order to maintain a good toner density.

ここで、本実施の形態における、第1および第2のトナー補給モードでのトナー補給量とトナー消費量カウンタ142の積算値との関係、およびトナー濃度調整処理におけるトナー濃度センサー92での検出トナー濃度とトナー消費量カウンタ142の修正値との関係について説明する。   Here, in the present embodiment, the relationship between the toner replenishment amount in the first and second toner replenishment modes and the integrated value of the toner consumption amount counter 142, and the toner detected by the toner concentration sensor 92 in the toner concentration adjustment processing The relationship between the density and the correction value of the toner consumption counter 142 will be described.

本実施の形態において、第1および第2のトナー補給モードでは、トナーホッパー31のトナー補給用スクリュー96を1秒間回転させてトナーホッパー31から現像槽91にトナー補給を行う。トナー補給用スクリュー96の1秒間の回転により補給されるトナー量は450mgである。このトナー量は、ピクセルカウント部120でのピクセルカウント値に換算すれば、191,650,000に相当する。   In the present embodiment, in the first and second toner supply modes, the toner supply screw 96 of the toner hopper 31 is rotated for 1 second to supply toner from the toner hopper 31 to the developing tank 91. The amount of toner to be replenished by rotating the toner replenishing screw 96 for 1 second is 450 mg. This toner amount corresponds to 191,650,000 when converted to a pixel count value in the pixel count unit 120.

また、トナー濃度(T/D)が適正値(6%)である場合の現像槽91内のトナー量は900gであり、初期のトナー濃度(T/D)は6%に設定され、そのときのトナー消費量カウンタ142は0に設定されている。したがって、図8に示すように、印刷の開始と同時にトナー消費量をトナー消費量カウンタ142が積算していき、カウント値が−191,650,000に達した時点で、トナー補給用スクリュー96の1秒間の回転により450mgのトナー補給が行われ、トナー消費量カウンタ142が0にリセットされる。   When the toner density (T / D) is an appropriate value (6%), the toner amount in the developing tank 91 is 900 g, and the initial toner density (T / D) is set to 6%. The toner consumption counter 142 is set to zero. Therefore, as shown in FIG. 8, the toner consumption counter 142 accumulates the toner consumption simultaneously with the start of printing, and when the count value reaches −191,650,000, the toner supply screw 96 With the rotation for 1 second, 450 mg of toner is supplied, and the toner consumption counter 142 is reset to zero.

また、トナー濃度調整処理では、第1のトナー補給モードが継続して行われた結果、印刷枚数カウンタ143のカウント値が200枚に達すると、トナー濃度センサー92の検出トナー濃度に基づくトナー濃度の制御を行われる。   Further, in the toner density adjustment process, when the first toner supply mode is continuously performed and the count value of the print sheet counter 143 reaches 200, the toner density adjustment based on the toner density detected by the toner density sensor 92 is performed. Take control.

例えば、トナー濃度センサー92による検出トナー濃度(T/D)が5.95%であった場合、トナー濃度の適正値6.00%との差である0.05%はトナー量に換算すると450mgに相当する。そこで、450mg(トナー補給用スクリュー96の1秒間の回転量に相当)のトナー補給を行ってトナー濃度を6%とし、トナー消費量カウンタ142を0にリセットする。   For example, when the toner density (T / D) detected by the toner density sensor 92 is 5.95%, 0.05% which is a difference from the appropriate value of the toner density of 6.00% is 450 mg in terms of the toner amount. It corresponds to. Therefore, the toner supply of 450 mg (corresponding to the rotation amount of the toner supply screw 96 for 1 second) is performed to set the toner concentration to 6%, and the toner consumption counter 142 is reset to 0.

また、トナー濃度センサー92による検出トナー濃度(T/D)が6.02%(>6.00%)であった場合、トナー濃度の適正値6.00%との差である0.02%はトナー量に換算すると180mgに相当する。また、180mgのトナー量はトナー消費量カウンタ142のカウント値に換算すると7,666,000に相当する。そこで、トナー消費量
カウンタ142のカウント値を7,666,000に修正する。この処理は、積算トナー消費量の値を少なくする方向に修正するものである。
Further, when the toner density (T / D) detected by the toner density sensor 92 is 6.02% (> 6.00%), it is 0.02% which is a difference from the appropriate value of the toner density of 6.00%. Corresponds to 180 mg in terms of toner amount. A toner amount of 180 mg corresponds to 7,666,000 when converted to a count value of the toner consumption counter 142. Therefore, the count value of the toner consumption counter 142 is corrected to 7,666,000. This process is to correct the accumulated toner consumption value so as to decrease.

上記の構成において、画像形成装置3におけるトナー補給動作を図9のフローチャートに基づいて以下に説明する。   In the above configuration, the toner replenishing operation in the image forming apparatus 3 will be described below based on the flowchart of FIG.

複合機1において、印刷が指示されると(S1)、例えばスキャナ部11にて読み込まれた原稿画像についての印刷動作が開始される(S2)。なお、S2での印刷動作の開始からS13での印刷動作の終了までの期間において、現像ユニット制御部145の制御により、現像ユニット22の攪拌ローラ94は回転駆動されている。   When printing is instructed in the multifunction device 1 (S1), for example, a printing operation for a document image read by the scanner unit 11 is started (S2). In the period from the start of the printing operation in S2 to the end of the printing operation in S13, the stirring roller 94 of the developing unit 22 is rotationally driven by the control of the developing unit control unit 145.

ピクセルカウント部120は印刷する原稿画像のピクセルカウント値を算出し(S3)、トナー消費量算出部130はピクセルカウント部120にて算出されたピクセルカウント値からトナー消費量を算出する(S4)。このトナー消費量は例えば画像1枚分のものである。また、トナー濃度制御部140のトナー補給判定部141は連続印刷枚数を検知する(S5)。ここでは、実際に処理された印刷原稿の枚数を検知する。なお、この連続印刷枚数は、例えば一つのジョブにおいて行われる印刷枚数に相当する。   The pixel count unit 120 calculates the pixel count value of the document image to be printed (S3), and the toner consumption amount calculation unit 130 calculates the toner consumption amount from the pixel count value calculated by the pixel count unit 120 (S4). This toner consumption is, for example, for one image. Further, the toner replenishment determination unit 141 of the toner density control unit 140 detects the number of continuous prints (S5). Here, the number of printed originals actually processed is detected. Note that the continuous print number corresponds to, for example, the number of prints performed in one job.

次に、トナー濃度制御部140のトナー消費量カウンタ142は、処理済みの連続印刷枚数が11枚未満であれば(S6)、トナー消費量算出部130から得られる、原稿画像の1枚印刷ごとのトナー消費量を積算する(S7)。また、トナー濃度制御部140の印刷枚数カウンタ143は、印刷枚数を積算する(S8)。   Next, the toner consumption amount counter 142 of the toner density control unit 140 determines that the number of processed continuous prints is less than 11 (S6), and prints one original image obtained from the toner consumption amount calculation unit 130. Are accumulated (S7). Further, the print number counter 143 of the toner density control unit 140 accumulates the number of prints (S8).

次に、トナー補給判定部141は、トナー消費量カウンタ142にて積算されるトナー消費量が、トナーホッパー31のトナー補給用スクリュー96における1秒間の回転によるトナー補給量に到達したか否か判定する(S9)。   Next, the toner replenishment determination unit 141 determines whether or not the toner consumption amount accumulated by the toner consumption amount counter 142 has reached the toner replenishment amount due to the rotation of the toner replenishment screw 96 of the toner hopper 31 for one second. (S9).

このS9での判定の結果がNOであればS3に戻る一方、YESであれば、トナー濃度制御部140のトナーホッパー制御部144は、トナーホッパー31のトナー補給用スクリュー96を1秒間だけ回転させる(S10)。また、トナー補給判定部141はトナー消費量カウンタ142を0にリセットする(S11)。   If the determination result in S9 is NO, the process returns to S3. If YES, the toner hopper control unit 144 of the toner density control unit 140 rotates the toner replenishing screw 96 of the toner hopper 31 for one second. (S10). In addition, the toner replenishment determining unit 141 resets the toner consumption counter 142 to 0 (S11).

その後、トナー補給判定部141は、連続印刷枚数の印刷が終了したか否かを判定する(S12)。この判定の結果、連続印刷枚数の印刷が終了していなければS1に戻る一方、連続印刷枚数の印刷が終了していれば、印刷を終了し(S13)、その後、トナー濃度調整処理を行う(S14)。なお、連続印刷枚数の印刷が終了したか否かは、先述のように、一つの印刷を終了してから次の印刷を開始するまでの時間が3秒以内であるか否かにより判定する。   Thereafter, the toner replenishment determination unit 141 determines whether or not printing of the continuous print number has been completed (S12). If the result of this determination is that printing of the continuous print number has not been completed, the process returns to S1, while if printing of the continuous print number has been completed, printing is ended (S13), and then toner density adjustment processing is performed ( S14). Note that whether or not the printing of the continuous print number has been completed is determined based on whether or not the time from the end of one printing to the start of the next printing is within 3 seconds as described above.

また、前記S6の判定において、処理済みの連続印刷枚数が11枚以上であれば、トナー補給判定部141は、トナー濃度センサー92の検出トナー濃度を有効とし(S15)、その検出トナー濃度に基づいてトナーホッパー31からのトナー補給が必要か否かを判定する(S16)。   In the determination of S6, if the number of processed continuous printed sheets is 11 or more, the toner replenishment determination unit 141 validates the toner density detected by the toner density sensor 92 (S15), and based on the detected toner density. It is then determined whether or not toner replenishment from the toner hopper 31 is necessary (S16).

この判定の結果、トナー補給が必要であれば、トナーホッパー制御部144は、トナーホッパー31のトナー補給用スクリュー96を1秒間だけ回転させる(S17)。その後、トナー補給判定部141は印刷枚数カウンタ143を0にリセットし(S18)、S11に進む。また、S16の判定の結果、トナー補給が不要であれば、トナー補給判定部141は印刷枚数カウンタ143を0にリセットし(S18)、S11に進む。   If the result of this determination is that toner replenishment is necessary, the toner hopper controller 144 rotates the toner replenishment screw 96 of the toner hopper 31 for only one second (S17). Thereafter, the toner replenishment determination unit 141 resets the print number counter 143 to 0 (S18), and proceeds to S11. If the result of determination in S16 is that toner supply is not necessary, the toner supply determination unit 141 resets the print number counter 143 to 0 (S18), and proceeds to S11.

次に、S14のトナー濃度調整処理について図10に基づいて説明する。図10は、S14のトナー濃度調整処理を示すフローチャートである。   Next, the toner density adjustment processing in S14 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the toner density adjustment processing in S14.

トナー濃度調整処理において、トナー補給判定部141は、印刷枚数カウンタ143によって積算されている積算印刷枚数が200枚以上であるか否か判定する(S31)。この判定の結果、積算印刷枚数が200枚未満であれば処理を終了する一方、積算印刷枚数が200枚以上であれば、トナー濃度制御部140の現像ユニット制御部145は、現像ユニット22の攪拌ローラ95を5秒間回転させる(S32)。なお、この攪拌ローラ95の5秒間回転は、連続印刷を11枚行った場合の攪拌ローラ95の回転量に相当し、現像槽91内の現像剤の帯電量を安定化できるものである。   In the toner density adjustment process, the toner replenishment determining unit 141 determines whether or not the cumulative number of printed sheets accumulated by the printed number counter 143 is 200 or more (S31). As a result of this determination, if the cumulative number of printed sheets is less than 200, the process is terminated. If the cumulative number of printed sheets is 200 or more, the developing unit controller 145 of the toner density controller 140 causes the developing unit 22 to agitate. The roller 95 is rotated for 5 seconds (S32). The rotation of the stirring roller 95 for 5 seconds corresponds to the rotation amount of the stirring roller 95 when 11 sheets are continuously printed, and can stabilize the charge amount of the developer in the developing tank 91.

その後、トナー補給判定部141は、トナー濃度センサー92の検出トナー濃度が適正値としての6%であるか否か判定し(S34)、検出トナー濃度が6%であれば印刷枚数カウンタ143を0にリセットして(S35)処理を終了する。   Thereafter, the toner replenishment determination unit 141 determines whether or not the detected toner density of the toner density sensor 92 is 6% as an appropriate value (S34). If the detected toner density is 6%, the print number counter 143 is set to 0. (S35) and the process is terminated.

一方、検出トナー濃度が6%未満であれば(S36)、トナーホッパー制御部144はトナーホッパー31のトナー補給用スクリュー96を回転させて、トナー濃度センサー92にて検出される現像槽91のトナー濃度が6%となるまで、現像槽91へのトナー補給を行わせる(S37)。その後、トナー補給判定部141は、印刷枚数カウンタ143を0にリセットして(S35)処理を終了する。   On the other hand, if the detected toner density is less than 6% (S36), the toner hopper controller 144 rotates the toner replenishing screw 96 of the toner hopper 31 and the toner in the developing tank 91 detected by the toner density sensor 92 is detected. The toner is supplied to the developing tank 91 until the density reaches 6% (S37). Thereafter, the toner replenishment determination unit 141 resets the print number counter 143 to 0 (S35) and ends the process.

また、トナー補給判定部141は、検出トナー濃度が6%を超えていれば、トナー消費量カウンタ142のカウント値を修正した後(S38)、印刷枚数カウンタ143を0にリセットして(S35)処理を終了する。   If the detected toner density exceeds 6%, the toner replenishment determination unit 141 corrects the count value of the toner consumption counter 142 (S38), and then resets the print number counter 143 to 0 (S35). The process ends.

上記S38の処理は、検出トナー濃度が6%を超えているので、第1のトナー補給モードにおいて、トナー消費量カウンタ142のカウント値に基づくトナーの補給を抑制するためのものである。ここでは、例えばトナー消費量カウンタ142のカウント値に対して、6%を超える分のトナー濃度に相当するトナー消費量を減じる処理が行われる。したがって、積算トナー消費量の値は、少なくなる方向に修正される。   The process of S38 is for suppressing toner supply based on the count value of the toner consumption counter 142 in the first toner supply mode because the detected toner density exceeds 6%. Here, for example, a process of reducing the toner consumption corresponding to the toner density exceeding 6% with respect to the count value of the toner consumption counter 142 is performed. Therefore, the value of the cumulative toner consumption is corrected so as to decrease.

以上のように、本実施の形態の複合機1では、第1のトナー補給モードによるトナー補給が長期間継続して行われた場合に、積算印刷枚数が所定枚数(例えば200枚)に達すると、現像槽91内の現像剤を攪拌して帯電量を安定化させた上で、トナー濃度センサー92による検出トナー濃度に基づき、現像槽91のトナー濃度を適正値に調整している。すなわち、トナー消費量の計算値に基づくトナー補給制御が所定期間(所定印刷枚数に渡って)継続して行われた場合には、トナー濃度センサー92による実際のトナー濃度の検知結果に基づくトナー濃度制御を行うようにしている。したがって、連続印刷枚数に拘わらず、すなわち第1のトナー補給モードを長期間継続して行った場合であっても、現像槽91内のトナー濃度を常に適正な状態に維持することができる。これにより、複合機1では良好な印刷画像を得ることができる。   As described above, in the multi-function device 1 according to the present embodiment, when the toner replenishment in the first toner replenishment mode is continuously performed for a long period of time, the total number of printed sheets reaches a predetermined number (for example, 200). Then, after the developer in the developing tank 91 is agitated to stabilize the charge amount, the toner density in the developing tank 91 is adjusted to an appropriate value based on the toner density detected by the toner density sensor 92. That is, when the toner supply control based on the calculated value of the toner consumption is continuously performed for a predetermined period (over a predetermined number of printed sheets), the toner density based on the detection result of the actual toner density by the toner density sensor 92 Control is performed. Therefore, the toner concentration in the developing tank 91 can always be maintained in an appropriate state regardless of the number of continuous prints, that is, even when the first toner supply mode is continuously performed for a long period of time. As a result, the multifunction device 1 can obtain a good print image.

なお、以上の説明においては、複合機1がモノクロタイプのものとして説明しているが、本願発明は、これに限定されず、フルカラータイプの複合機(画像形成装置)に対しても当然適用可能である。この場合、トナー補給の制御は、各色トナーの補給についての制御であり、図4に示したピクセルカウント部120での処理も各色ごとに行われる。また、画像処理部110は、フルカラー画像についての画像処理であり、具体的には入力信号処理部、領域分離処理部、色補正・黒生成処理部、ズーム変倍処理部、空間フィルタ処理部および中間調補正処理部といった従来周知の機能部を備えることになる。   In the above description, the multifunction device 1 is described as a monochrome type. However, the present invention is not limited to this, and can naturally be applied to a full-color type multifunction device (image forming apparatus). It is. In this case, toner replenishment control is control for each color toner replenishment, and the processing in the pixel count unit 120 shown in FIG. 4 is also performed for each color. The image processing unit 110 is an image process for a full-color image, and specifically includes an input signal processing unit, a region separation processing unit, a color correction / black generation processing unit, a zoom scaling processing unit, a spatial filter processing unit, and A conventionally known functional unit such as a halftone correction processing unit is provided.

最後に、本発明の現像装置を備えた複合機1に含まれる各ブロック(ピクセルカウント部120、トナー消費量算出部130、トナー濃度制御部140)は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。   Finally, each block (the pixel count unit 120, the toner consumption calculation unit 130, and the toner density control unit 140) included in the multifunction machine 1 including the developing device of the present invention may be configured by hardware logic. Alternatively, it may be realized by software using a CPU as follows.

すなわち、複合機1は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである複合機1の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記複合機1に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。   That is, the MFP 1 includes a central processing unit (CPU) that executes instructions of a control program that realizes each function, a ROM (read only memory) that stores the program, a RAM (random access memory) that expands the program, A storage device (recording medium) such as a memory for storing the program and various data is provided. An object of the present invention is to provide a recording medium in which a program code (execution format program, intermediate code program, source program) of a control program of the multifunction machine 1 that is software that realizes the above-described functions is recorded so as to be readable by a computer. This can also be achieved by supplying the MFP 1 and reading and executing the program code recorded on the recording medium by the computer (or CPU or MPU).

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。   Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.

また、複合機1を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。   Further, the multifunction device 1 may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network. The communication network is not particularly limited. For example, the Internet, intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network, telephone line network, mobile communication network, satellite communication. A net or the like is available. Also, the transmission medium constituting the communication network is not particularly limited. For example, even in the case of wired such as IEEE 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL line, etc., infrared rays such as IrDA and remote control, Bluetooth ( (Registered trademark), 802.11 wireless, HDR, mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network, and the like can also be used. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

本発明の構成は、ニ成分現像剤にて現像を行う現像装置を備えた電子写真方式の各種印刷装置(画像形成装置)に適用可能である。   The configuration of the present invention can be applied to various electrophotographic printing apparatuses (image forming apparatuses) including a developing device that performs development with a two-component developer.

本発明の実施の形態における複合機の構成を示すものであって、トナーホッパーから現像ユニットへのトナー補給を制御するための構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a multifunction peripheral according to an embodiment of the present invention, and illustrating a configuration for controlling toner supply from a toner hopper to a developing unit. 本発明の実施の形態における現像装置を備えた複合機の概略の縦断面図である。1 is a schematic longitudinal sectional view of a multi-function machine including a developing device according to an embodiment of the present invention. 図2に示した複合機における感光体の周りの構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration around a photoconductor in the multifunction peripheral illustrated in FIG. 2. 図1に示したピクセルカウント部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the pixel count part shown in FIG. 図2に示した複合機における連続印刷枚数とトナーの帯電量との関係を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between the number of continuously printed sheets and the charge amount of toner in the multifunction machine shown in FIG. 2. 図2に示した複合機における連続印刷枚数とトナーの帯電量との関係を示すグラフである。3 is a graph showing the relationship between the number of continuously printed sheets and the charge amount of toner in the multifunction machine shown in FIG. 2. 図1に示したトナー濃度制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a toner density control unit illustrated in FIG. 1. 第1のトナー補給モードにおけるトナー補給量と図7に示したトナー消費量カウンタの積算値との関係、およびトナー濃度調整処理におけるトナー濃度センサーでの検出トナー濃度と図7に示したトナー消費量カウンタの修正値との関係を示す説明図である。The relationship between the toner replenishment amount in the first toner replenishment mode and the integrated value of the toner consumption amount counter shown in FIG. 7, and the toner concentration detected by the toner concentration sensor and the toner consumption amount shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the relationship with the correction value of a counter. 本発明の実施の形態における現像装置のトナー濃度の制御動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a toner density control operation of the developing device according to the embodiment of the present invention. 図9に示したS14のトナー濃度調整処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing toner density adjustment processing in S14 shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 複合機
22 現像ユニット(現像器、現像装置)
23 感光体(潜像担持体)
31 トナーホッパー(トナー補給器、現像装置)
91 現像槽
92 トナー濃度センサー
93 現像ローラ
94 攪拌ローラ(攪拌部材)
96 トナー補給用スクリュー
120 ピクセルカウント部(トナー消費量算出手段)
130 トナー消費量算出部(トナー消費量算出手段)
140 トナー濃度制御部(トナー濃度制御手段)
141 トナー補給判定部(トナー濃度制御手段、判定手段、検出手段、積算トナー消 費量算出手段)
142 トナー消費量カウンタ(積算トナー消費量算出手段)
143 印刷枚数カウンタ(検出手段)
144 トナーホッパー制御部(トナー濃度制御手段)
145 現像ユニット制御部(トナー濃度制御手段)
1 MFP 22 Developer unit (Developer, Developer)
23 photoconductor (latent image carrier)
31 Toner hopper (toner replenisher, developing device)
91 Developing tank 92 Toner concentration sensor 93 Developing roller 94 Stirring roller (stirring member)
96 Toner Supply Screw 120 Pixel Count Unit (Toner Consumption Calculation Unit)
130 Toner consumption calculation unit (toner consumption calculation means)
140 Toner density controller (toner density controller)
141 Toner replenishment determination unit (toner density control means, determination means, detection means, integrated toner consumption amount calculation means)
142 Toner consumption counter (integrated toner consumption calculation means)
143 Printed sheet counter (detection means)
144 Toner hopper control unit (toner density control means)
145 Development unit controller (toner density control means)

Claims (6)

トナーおよびキャリアを含む成分現像剤を使用し、前記現像剤を攪拌する攪拌部材を有し、潜像担持体に形成された静電潜像を前記トナーにより現像する現像器と、
トナー補給用スクリューを有し、このトナー補給用スクリューを回転させて前記現像器にトナーを補給するトナー補給器と、
前記現像器内における現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサーと、
画像が印刷される場合の現像動作に伴うトナー消費量を前記画像から算出するトナー消費量算出手段と、
前記トナー消費量を積算して積算トナー消費量を求める積算トナー消費量算出手段と、
第1のトナー補給制御から第2のトナー補給制御への切り替えタイミングを処理済の連続印刷枚数が所定枚数に到達したか否かにより検出する検出手段と、
前記第1のトナー補給制御として、前記積算トナー消費量に基づいて前記トナー補給器によるトナー補給動作を制御する一方、前記検出手段にて前記切り替えタイミングが検出された場合に、前記第2のトナー補給制御として、前記トナー濃度センサーにより検出されるトナー濃度に基づいて前記トナー補給器によるトナー補給動作を制御する第1のトナー濃度制御手段とを備えている現像装置において、
連続印刷の終了後に、画像の積算現像枚数に基づいて、トナー濃度調整処理が必要か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段にて前記トナー濃度調整処理が必要と判定された場合に、前記トナー濃度調整処理として、現像動作が行われていない非現像時に、前記攪拌部材を作動させた後に、前記トナー濃度センサーの検出トナー濃度に基づき前記トナー補給器のトナー補給動作を制御する第2のトナー濃度制御手段とを備え、
前記第1のトナー濃度制御手段は、前記第2のトナー補給制御では、前記トナー補給用スクリューが所定時間回転するように、前記トナー補給器を制御し、
前記第1のトナー補給制御では、前記積算トナー消費量が前記トナー補給用スクリューの前記所定時間の回転によるトナー補給量に到達した場合に、前記トナー補給用スクリューが前記所定時間回転するように、前記トナー補給器を制御することを特徴とする現像装置。
A developing device that uses a two- component developer containing toner and a carrier, has a stirring member for stirring the developer, and develops the electrostatic latent image formed on the latent image carrier with the toner;
A toner replenisher having a toner replenishment screw and rotating the toner replenishment screw to replenish toner to the developer;
A toner concentration sensor for detecting the toner concentration of the developer in the developing device;
A toner consumption amount calculating means for calculating a toner consumption amount associated with a developing operation when an image is printed from the image;
Integrated toner consumption calculating means for integrating the toner consumption to obtain an integrated toner consumption;
Detecting means for detecting the switching timing from the first toner replenishment control to the second toner replenishment control based on whether or not the processed continuous print number has reached a predetermined number ;
As the first toner replenishment control, the toner replenishing operation by the toner replenisher is controlled based on the accumulated toner consumption amount, and the second toner is detected when the detection unit detects the switching timing. As a replenishment control, in a developing device comprising a first toner concentration control means for controlling a toner replenishing operation by the toner replenisher based on a toner concentration detected by the toner concentration sensor,
Determination means for determining whether or not toner density adjustment processing is necessary based on the cumulative number of developed images after continuous printing ;
When the determination unit determines that the toner density adjustment process is necessary, the toner density sensor is operated as the toner density adjustment process after the agitating member is operated during non-development in which a developing operation is not performed. Second toner concentration control means for controlling the toner replenishing operation of the toner replenisher based on the detected toner concentration of
In the second toner replenishment control, the first toner concentration control means controls the toner replenisher so that the toner replenishment screw rotates for a predetermined time,
In the first toner replenishment control, when the accumulated toner consumption amount reaches a toner replenishment amount due to the rotation of the toner replenishment screw for the predetermined time, the toner replenishment screw rotates for the predetermined time. A developing device that controls the toner replenisher.
前記第1のトナー濃度制御手段は、前記第1のトナー補給制御において、前記積算トナ
ー消費量が所定値に到達した場合に、その積算トナー消費量を補う量のトナーを前記トナー補給器から前記現像器に補給させるものであり、前記トナー濃度調整処理において、前記トナー濃度センサーの検出トナー濃度が適正値よりも高い場合に、前記積算トナー消費量算出手段による積算トナー消費量の値を少なくする方向に修正させることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
In the first toner replenishment control, the first toner density control means supplies, from the toner replenisher, an amount of toner that supplements the accumulated toner consumption when the accumulated toner consumption reaches a predetermined value. In the toner density adjustment process, when the toner density detected by the toner density sensor is higher than an appropriate value, the value of the cumulative toner consumption by the cumulative toner consumption calculation means is decreased. The developing device according to claim 1, wherein the developing device is corrected in a direction.
請求項1または2に記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus characterized by comprising a developing device according to claim 1 or 2. トナーおよびキャリアを含む成分現像剤を使用し、前記現像剤を攪拌する攪拌部材を有し、潜像担持体に形成された静電潜像を前記トナーにより現像する現像器と、トナー補給用スクリューを有し、このトナー補給用スクリューを回転させて前記現像器にトナーを補給するトナー補給器と、前記現像器内における現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサーとを備えた現像装置を用いて実行されるトナー補給方法において、
画像が印刷される場合の現像動作に伴うトナー消費量を前記画像から算出するトナー消費量算出工程と、
第1のトナー補給制御から第2のトナー補給制御への切り替えタイミングを処理済の連続印刷枚数が所定枚数に到達したか否かにより検出する検出工程と、
前記トナー消費量を積算して積算トナー消費量を求める積算トナー消費量算出工程と、
前記第1のトナー補給制御として、前記積算トナー消費量に基づいて前記トナー補給器によるトナー補給動作を制御する一方、前記検出工程にて前記切り替えタイミングが検出された場合に、前記第2のトナー補給制御として、前記トナー濃度センサーにより検出されるトナー濃度に基づいて前記トナー補給器によるトナー補給動作を制御する第1のトナー濃度制御工程と、
連続印刷の終了後に、画像の積算現像枚数に基づいて、トナー濃度調整処理が必要か否かを判定する判定工程と
前記判定工程において前記トナー濃度調整処理が必要と判定された場合に、前記トナー濃度調整処理として、現像動作が行われていない非現像時に、前記攪拌部材を作動させた後に、前記トナー濃度センサーの検出トナー濃度に基づき前記トナー補給器のトナー補給動作を制御する第2のトナー濃度制御工程とを備え、
前記第1のトナー濃度制御工程における、前記第2のトナー補給制御では、前記トナー補給用スクリューが所定時間回転するように、前記トナー補給器を制御し、
前記第1のトナー補給制御では、前記積算トナー消費量が前記トナー補給用スクリューの前記所定時間の回転によるトナー補給量に到達した場合に、前記トナー補給用スクリューが前記所定時間回転するように、前記トナー補給器を制御することを特徴とするトナー補給方法。
A developer that uses a two- component developer including a toner and a carrier, has a stirring member that stirs the developer, and develops the electrostatic latent image formed on the latent image carrier with the toner; and for toner replenishment A developing device having a screw, and a toner replenisher that rotates the toner replenishing screw to replenish toner to the developer, and a toner concentration sensor that detects the toner concentration of the developer in the developer In the toner replenishing method executed using
A toner consumption calculation step of calculating toner consumption associated with the developing operation when an image is printed from the image;
A detection step of detecting a switching timing from the first toner supply control to the second toner supply control based on whether or not the processed continuous print number has reached a predetermined number ;
An integrated toner consumption calculating step of integrating the toner consumption to obtain an integrated toner consumption;
As the first toner replenishment control, the toner replenishing operation by the toner replenisher is controlled based on the accumulated toner consumption amount, and the second toner is detected when the switching timing is detected in the detection step. As a replenishment control, a first toner concentration control step for controlling a toner replenishing operation by the toner replenisher based on a toner concentration detected by the toner concentration sensor;
A determination step of determining whether toner density adjustment processing is necessary based on the cumulative number of developed images after continuous printing ;
When it is determined in the determination step that the toner density adjustment process is necessary, the toner density adjustment process is performed after the agitating member is operated during non-development in which a developing operation is not performed. A second toner concentration control step for controlling a toner replenishing operation of the toner replenisher based on the detected toner concentration ,
In the second toner supply control in the first toner concentration control step , the toner supply device is controlled so that the toner supply screw rotates for a predetermined time,
In the first toner replenishment control, when the accumulated toner consumption amount reaches a toner replenishment amount due to the rotation of the toner replenishment screw for the predetermined time, the toner replenishment screw rotates for the predetermined time. A toner replenishing method comprising controlling the toner replenisher.
請求項1または2に記載の現像装置の前記の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。 Program for causing a computer to function as each means of the developing apparatus according to claim 1 or 2. 請求項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 A computer-readable recording medium on which the program according to claim 5 is recorded.
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