JP5366477B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of more accurately supplying the developing device with the toner by correcting the amount of toner to be supplied to a developing device on the basis of the actual condition. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: the developing device 4; a developer amount detecting device 45 for detecting an amount of a developer in the developing device 4; a developer consumption amount calculating device 38 for calculating a consumption amount of the developer consumed by development; a developer consumption amount integral value calculating device 35 for integrating developer consumption amounts, thereby calculating a developer consumption amount integrated value; a developer supplying device 5 for supplying the developer to the developing device 4; a control device 35 for controlling a developer supply operation to the developing device 4 by the developer supplying device 5, wherein the control device 35 causes the developer supply device 5 to perform a developer supply operation every time an integrated value of the consumption amount of the developer exceeds a supply threshold, and corrects the supply threshold on the basis of an amount of the developer in the developing device 4 detected by the developer amount detecting device 45. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いて像担持体上に形成した静電像を現像剤によって現像することで画像を形成する、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine that forms an image by developing an electrostatic image formed on an image carrier using an electrophotographic system or an electrostatic recording system with a developer. It is about.

従来、例えば、電子写真方式の画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体(感光体)上に形成した静電像を、現像装置を用いて現像剤のトナーによりトナー像として可視化する。その後、感光体上に形成したトナー像を、被転写体としての、例えば、記録用紙などの転写材上に転写する。そして、転写材上に転写したトナー像を、熱及び圧力などによって転写材に定着させることで出力画像を得る。   Conventionally, for example, in an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic image formed on an electrophotographic photosensitive member (photosensitive member) as an image carrier is visualized as a toner image with a developer toner using a developing device. . Thereafter, the toner image formed on the photosensitive member is transferred onto a transfer material such as a recording sheet as a transfer target. Then, an output image is obtained by fixing the toner image transferred onto the transfer material to the transfer material by heat and pressure.

斯かる画像形成装置において、現像装置が備える現像容器内のトナーが画像形成によって消費されるのに伴って、現像剤補給装置としてのトナー補給装置から現像容器にトナーを補給するものが知られている。そして、例えばトナー補給装置が備える現像剤補給容器としてのトナー補給容器が画像形成装置の本体(装置本体)に対して着脱可能である場合には、トナー補給容器内のトナーが無くなった時に、そのトナー補給容器は新たなトナー補給容器に交換される。   In such an image forming apparatus, there is known an apparatus that replenishes toner from a toner replenishing device as a developer replenishing device to the developing container as the toner in the developing container provided in the developing device is consumed by image formation. Yes. For example, when a toner supply container as a developer supply container provided in the toner supply apparatus is detachable from the main body (apparatus main body) of the image forming apparatus, when the toner in the toner supply container runs out, The toner supply container is replaced with a new toner supply container.

トナー補給装置から現像容器へ補給されるトナーの量は、一般的に、トナー補給装置の作動量(作動時間など)によって制御される。即ち、例えば、現像容器内のトナーが減少したことをトナー量検知手段が検知すると、トナー補給装置に対してトナー補給要求が出される。そして、トナー補給装置に設けられているトナー補給ローラなどのトナー補給部材を所定量(所定時間或いは所定回転数)だけ駆動することによって、所定量のトナーがトナー補給装置から現像容器に補給される。   The amount of toner replenished from the toner replenishing device to the developing container is generally controlled by the operation amount (operation time, etc.) of the toner replenishing device. That is, for example, when the toner amount detection means detects that the toner in the developing container has decreased, a toner supply request is issued to the toner supply device. Then, a predetermined amount of toner is replenished from the toner replenishing device to the developing container by driving a toner replenishing member such as a toner replenishing roller provided in the toner replenishing device by a predetermined amount (predetermined time or predetermined rotation speed). .

特許文献1には、トナー残量検知手段により現像室内のトナーの残量を検知し、その検知出力に応じて定量のトナーをトナーホッパから現像室内に供給する現像装置が記載されている。   Patent Document 1 describes a developing device that detects a remaining amount of toner in a developing chamber by a toner remaining amount detecting unit and supplies a predetermined amount of toner from a toner hopper into the developing chamber according to the detection output.

特許文献2には、レベル検知手段により、現像装置内部のトナーのレベルを検知し、検知したレベルに応じてトナー供給ホッパからトナーを現像装置へ供給し、現像装置内部のトナーのレベルを一定に制御する画像形成装置が記載されている。   In Patent Document 2, the level of the toner in the developing device is detected by the level detection means, and the toner is supplied from the toner supply hopper to the developing device according to the detected level, and the toner level in the developing device is kept constant. An image forming apparatus to be controlled is described.

一般的に、トナー補給装置の作動量(作動時間など)とトナー補給装置から排出されるトナーの量とは比例関係にあるため、トナー補給装置の作動量を積算することで、トナー補給装置からのトナー排出量の積算値を求めることができる。   Generally, since the operation amount (operation time, etc.) of the toner replenishing device and the amount of toner discharged from the toner replenishing device are in a proportional relationship, the operation amount of the toner replenishing device is integrated to obtain the The integrated value of the toner discharge amount can be obtained.

このことを利用して、トナー補給装置の作動量の積算値から求められたトナー排出量の積算値に基づいて、トナー補給容器内のトナーの残量を検知する画像形成装置もある。   There is also an image forming apparatus that detects the remaining amount of toner in the toner supply container based on the integrated value of the toner discharge amount obtained from the integrated value of the operation amount of the toner supply device.

ところで、画像形成装置は、一般的に、上述の如くトナー補給装置の作動量とトナー補給装置から排出されるトナーの量とが比例関係にあることを前提として設計される。例えば、トナー補給装置を構成するトナー補給ローラの1回転当たり、0.5gのトナーが排出されることなどを前提として設計される。   Incidentally, the image forming apparatus is generally designed on the assumption that the operation amount of the toner replenishing device and the amount of toner discharged from the toner replenishing device are in a proportional relationship as described above. For example, it is designed on the assumption that 0.5 g of toner is discharged per rotation of the toner supply roller constituting the toner supply device.

しかしながら、実際は、トナー補給装置の作動量、例えばトナー補給ローラの回転数(或いは回転時間)とトナー補給装置から排出されるトナーの量とが厳密に一対一の比例関係にならないケースが多い。即ち、画像形成装置が使用される時の温湿度環境、トナー自身の各種物性差、トナー補給容器内のトナーの残量、1回の補給動作における補給ローラの回転数などによって、トナー補給装置の補給ローラなどによって搬送されるトナーの密度が微妙に変化する。これによって、トナー補給装置の作動量とトナー補給装置から排出されるトナーの量との関係が変動する。   However, in practice, there are many cases where the operation amount of the toner replenishing device, for example, the rotation speed (or rotation time) of the toner replenishing roller and the amount of toner discharged from the toner replenishing device do not have a strictly one-to-one proportional relationship. That is, the temperature and humidity environment when the image forming apparatus is used, various physical property differences of the toner itself, the remaining amount of toner in the toner supply container, the number of rotations of the supply roller in one supply operation, and the like. The density of toner conveyed by a replenishing roller or the like slightly changes. As a result, the relationship between the operation amount of the toner supply device and the amount of toner discharged from the toner supply device varies.

図12は、トナー補給容器内のトナーの残量(%)と、トナー補給ローラの1回転当たりにトナー補給装置から排出されるトナーの量との関係の一例を示す。図12に示す装置A、装置B、装置Cは同じ仕様の装置であり、トナー補給ローラの1回転当たりに排出されるトナーの量は500mgと想定して設計されている。しかし、実際にトナー補給ローラの回転によりトナー補給装置から排出されるトナーの量は、装置A、装置B、装置Cでそれぞれ異なっている。   FIG. 12 shows an example of the relationship between the remaining amount (%) of toner in the toner supply container and the amount of toner discharged from the toner supply device per rotation of the toner supply roller. The devices A, B, and C shown in FIG. 12 are devices having the same specifications, and are designed on the assumption that the amount of toner discharged per rotation of the toner supply roller is 500 mg. However, the amount of toner actually discharged from the toner replenishing device by the rotation of the toner replenishing roller is different for each of the devices A, B, and C.

又、図13は、画像出力枚数の増加に伴う現像容器内のトナーの量の推移の一例を示す。ここで、画像形成装置の設計から想定されるトナー補給装置の単位補給動作当たりのトナー補給量を「想定補給量」という。又、トナー補給装置の単位補給動作当たりの実際のトナー補給量を「実際補給量」という。   FIG. 13 shows an example of the change in the amount of toner in the developing container as the number of image output sheets increases. Here, the toner replenishment amount per unit replenishment operation of the toner replenishment device assumed from the design of the image forming apparatus is referred to as “assumed replenishment amount”. The actual toner supply amount per unit supply operation of the toner supply device is referred to as “actual supply amount”.

図13に示すように、「想定補給量=実際補給量」の場合は、本来の補給要求と等しい量のトナーが補給されるため、現像容器内のトナー量は変化しない。しかし、「想定補給量<実際補給量」の場合は、トナー補給量が要求より多過ぎて、現像容器内のトナー量は次第に増えていく。逆に、「想定補給量>実際補給量」の場合は、現像容器内のトナー量は減っていく。   As shown in FIG. 13, in the case of “assumed replenishment amount = actual replenishment amount”, the toner amount in the developing container does not change because the same amount of toner as the original replenishment request is replenished. However, in the case of “assumed replenishment amount <actual replenishment amount”, the toner replenishment amount is more than required, and the toner amount in the developing container gradually increases. Conversely, if “assumed replenishment amount> actual replenishment amount”, the toner amount in the developing container decreases.

このように、想定補給量と実際補給量とがずれている場合、本来の補給要求に対してトナー補給量が多過ぎたり少な過ぎたりするため、現像容器内のトナー量が変化してしまう。   As described above, when the assumed replenishment amount and the actual replenishment amount are deviated, the toner replenishment amount is too much or too little with respect to the original replenishment request, so that the toner amount in the developing container changes.

又、想定補給量と実際補給量とがずれている場合、トナー補給ローラの回転数の積算値などから予想されるトナー排出量の積算値に基づいてトナー補給容器内のトナーの残量を予測する画像形成装置においては、正確なトナー残量の予測を行うことが困難になる。   Further, when the assumed replenishment amount deviates from the actual replenishment amount, the remaining amount of toner in the toner replenishing container is predicted based on the integrated value of the toner discharge amount that is expected from the integrated value of the rotation speed of the toner replenishing roller. In such an image forming apparatus, it is difficult to accurately predict the remaining amount of toner.

これらの問題は、「想定補給量=実際補給量」となるようにトナー補給装置を設計すれば防げるはずである。しかし、現実的には、部品精度、使用環境、トナー物性差などの要因が重なり合い、トナー補給装置の実際のトナー排出量を全ての装置で同じにするのは非常に困難である。   These problems should be prevented by designing the toner replenishing device so that “assumed replenishment amount = actual replenishment amount”. However, in reality, factors such as component accuracy, use environment, and toner physical properties overlap, and it is very difficult to make the actual toner discharge amount of the toner replenishing device the same in all the devices.

このような問題に対して、特許文献3は、1回の補給動作における補給スクリューの回転数に応じて、排出トナー量予測値を補正することを開示する。又、特許文献4は、トナー補給カートリッジ内のトナーの残量や使用環境によって排出トナー量予測値を補正することを開示する。
特開平10−20640号公報 特開2002−40776号公報 特開2003−316142号公報 特開2004−109998号公報
To deal with such a problem, Patent Document 3 discloses that the predicted amount of discharged toner is corrected in accordance with the number of rotations of the supply screw in one supply operation. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 discloses correcting the predicted amount of discharged toner according to the remaining amount of toner in the toner supply cartridge and the usage environment.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-20640 JP 2002-40776 A JP 2003-316142 A JP 2004-109998 A

しかしながら、上記特許文献3、4に記載の方法は、あくまでも過去のデータに基づいて作成された補正テーブル等による予測補正であって、必ずしも実際の状況に対して正確な補正が行われるものではない。   However, the methods described in Patent Documents 3 and 4 are prediction corrections based on correction tables created based on past data, and do not necessarily correct the actual situation. .

従って、本発明の目的は、現像装置に補給されるトナーの量を実際の状況に基づいて補正し、現像装置へのより正確なトナー補給を行うことのできる画像形成装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of correcting the amount of toner replenished to the developing device based on an actual situation and performing more accurate toner replenishment to the developing device. .

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、静電像を現像剤で現像する現像装置と、前記現像装置内の現像剤量を検知する現像剤量検知装置と、前記静電像の画像情報に基づいて現像剤消費量を算出する現像剤消費量算出装置と、前記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置と、前記現像剤補給装置による前記現像装置への現像剤補給動作を制御する制御装置と、を有する画像形成装置において、前記制御装置は、前記現像剤消費量を積算した現像剤消費量積算値が補給閾値を超えるたびに前記現像剤補給装置を所定量の現像剤を補給する補給動作を行うよう制御し、前記現像剤量検知装置により検知した前記現像装置内の現像剤量に関する情報に基づいて前記補給閾値を補正するようになっていると共に、前記補給動作が所定回数行われるまで、前記補給閾値の補正を行わないことを特徴とする画像形成装置である。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention relates to a developing device that develops an electrostatic image with a developer, a developer amount detecting device that detects the amount of developer in the developing device, and development based on image information of the electrostatic image. A developer consumption amount calculating device for calculating a developer consumption amount, a developer supplying device for supplying developer to the developing device, and a control device for controlling a developer supplying operation to the developing device by the developer supplying device; In the image forming apparatus, the control device replenishes the developer replenishing device with a predetermined amount of developer each time the developer consumption integrated value obtained by integrating the developer consumption exceeds a replenishment threshold. Until the replenishment operation is performed a predetermined number of times, and the replenishment threshold is corrected based on information relating to the developer amount in the developing device detected by the developer amount detection device. The replenishment An image forming apparatus, characterized in that no correction value.

本発明によれば、現像装置に補給されるトナーの量を実際の状況に基づいて補正し、現像装置へのより正確なトナー補給を行うことができる。   According to the present invention, the amount of toner replenished to the developing device can be corrected based on the actual situation, and more accurate toner replenishment to the developing device can be performed.

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、以下の説明における構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. Note that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components in the following description are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.

実施例1
[画像形成装置の全体構成及び動作]
図1を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成及び動作について説明する。図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を利用したレーザービームプリンタである。
Example 1
[Overall Configuration and Operation of Image Forming Apparatus]
With reference to FIG. 1, the overall configuration and operation of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional configuration of an image forming apparatus 100 of the present embodiment. The image forming apparatus 100 according to the present exemplary embodiment is a laser beam printer using an electrophotographic method.

画像形成装置100は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム1を有する。感光ドラム1の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ2、露光手段としての露光装置3、現像手段としての現像装置4、転写手段としての転写ローラ6、クリーニング手段としてのクリーニング装置7などが配置されている。   The image forming apparatus 100 includes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member as an image carrier, that is, a photosensitive drum 1. Around the photosensitive drum 1, there are arranged a charging roller 2 as a charging means, an exposure device 3 as an exposure means, a developing device 4 as a developing means, a transfer roller 6 as a transferring means, a cleaning device 7 as a cleaning means, and the like. Has been.

感光ドラム1は、画像形成装置の本体(装置本体)11内のほぼ中心部において、図中矢印R1方向(時計回り)に回転可能に支持されている。画像形成動作が開始されると、感光ドラム1の表面は、帯電ローラ2によって所定の極性の所定の電位に一様に帯電される。その後、感光ドラム1の表面は、露光装置3によって、画像情報に対応したレーザー光により走査露光される。これにより、感光ドラム1上に静電像(潜像)が形成される。本実施例では、感光ドラム1の帯電極性は負極性である。又、本実施例では、露光装置3は、レーザー照射手段であるレーザースキャナー装置として構成される。   The photosensitive drum 1 is supported at a substantially central portion in the main body (apparatus main body) 11 of the image forming apparatus so as to be rotatable in the arrow R1 direction (clockwise) in the figure. When the image forming operation is started, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging roller 2 to a predetermined potential having a predetermined polarity. Thereafter, the surface of the photosensitive drum 1 is scanned and exposed by the exposure device 3 with a laser beam corresponding to the image information. As a result, an electrostatic image (latent image) is formed on the photosensitive drum 1. In this embodiment, the charging polarity of the photosensitive drum 1 is negative. In this embodiment, the exposure device 3 is configured as a laser scanner device that is a laser irradiation means.

感光ドラム1上に形成された静電像は、その後、感光ドラム1の回転に伴って、現像装置4によりトナーが供給されることで可視化される。これにより、感光ドラム1上にトナー像が形成される。   The electrostatic image formed on the photosensitive drum 1 is then visualized by supplying toner by the developing device 4 as the photosensitive drum 1 rotates. As a result, a toner image is formed on the photosensitive drum 1.

尚、本実施例では、現像方式は反転現像方式である。即ち、感光ドラム1上に形成された静電像のうち、露光装置3からのレーザー光による露光によって負極性の帯電電荷が減衰した部分(露光部,画像部)に、感光ドラム1の帯電極性と同極性に帯電したトナーが付着する。又、詳しくは後述するが、本実施例では、現像装置4は、現像剤として磁性1成分現像剤、即ち、トナーを用いる。又、現像剤補給装置としてのトナー補給装置(以下「トナーホッパー」という)5から現像装置4へトナーの補給が行われる。   In this embodiment, the developing method is a reversal developing method. That is, in the electrostatic image formed on the photosensitive drum 1, the charged polarity of the photosensitive drum 1 is applied to a portion (exposed portion, image portion) in which the negative charged charge is attenuated by exposure with the laser beam from the exposure device 3. Toner charged with the same polarity as the toner adheres. As will be described in detail later, in this embodiment, the developing device 4 uses a magnetic one-component developer, that is, toner, as the developer. Further, toner is supplied from the toner supply device (hereinafter referred to as “toner hopper”) 5 as the developer supply device to the developing device 4.

感光ドラム1上に形成されたトナー像は、感光ドラム1と転写ローラ6とが当接する転写領域Nにおいて、転写ローラ6の作用によって転写材P上に転写される。この時、転写ローラ6には、トナーの正規の帯電極性(本実施例では負極性)とは逆極性の転写バイアス電圧が印加され、転写領域Nに転写電界が形成される。尚、転写材Pは、感光ドラム1上のトナー像が転写領域Nに到達するタイミングと同期して、転写材収容部としてのカセット(図示せず)から、転写材供給ローラ9などによって転写領域Nへと搬送される。   The toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred onto the transfer material P by the action of the transfer roller 6 in the transfer region N where the photosensitive drum 1 and the transfer roller 6 abut. At this time, a transfer bias voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity (negative polarity in this embodiment) of the toner is applied to the transfer roller 6, and a transfer electric field is formed in the transfer region N. The transfer material P is transferred from a cassette (not shown) as a transfer material storage unit by a transfer material supply roller 9 or the like in synchronization with the timing at which the toner image on the photosensitive drum 1 reaches the transfer region N. To N.

トナー像が転写された転写材Pは、その後、定着手段としての定着装置8へと搬送される。転写材Pに担持された未定着トナー像は、定着装置8において、加熱手段としての加熱ローラ8aによる加熱、及び加圧手段としての加圧ローラ8bによる加圧を受けて、転写材P上に定着される。トナー像が定着された転写材Pは、記録画像として装置本体11の外部に排出される。   Thereafter, the transfer material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device 8 as a fixing unit. The unfixed toner image carried on the transfer material P is heated on the transfer material P in the fixing device 8 by being heated by a heating roller 8a as a heating unit and by a pressure roller 8b as a pressing unit. It is fixed. The transfer material P on which the toner image is fixed is discharged outside the apparatus main body 11 as a recorded image.

又、転写工程を終了した感光ドラム1上に残留したトナー(転写残トナー)は、クリーニング装置7によって除去、回収される。これにより、感光ドラム1は、続く画像形成動作に備えられる。クリーニング装置7は、クリーニング部材としての感光ドラム1に当接する弾性体のブレード(クリーニングブレード)7aと、クリーニングブレード7aによって感光ドラム1から除去された転写残トナーを収容する回収トナー容器7bとを有する。   Further, the toner remaining on the photosensitive drum 1 after the transfer process (transfer residual toner) is removed and collected by the cleaning device 7. As a result, the photosensitive drum 1 is prepared for the subsequent image forming operation. The cleaning device 7 includes an elastic blade (cleaning blade) 7a that abuts on the photosensitive drum 1 as a cleaning member, and a collected toner container 7b that stores transfer residual toner removed from the photosensitive drum 1 by the cleaning blade 7a. .

[現像装置]
次に、図2を参照して、現像装置4について更に説明する。
[Developer]
Next, the developing device 4 will be further described with reference to FIG.

現像装置4は、現像剤としてのトナーを収納する現像容器(現像装置本体)46を有する。現像容器46には、トナーを担持して搬送し、感光ドラム1上の静電像に供給する、現像剤担持体としての現像ローラ41が設けられている。又、現像容器46には、現像ローラ41へトナーを供給すると共に、現像ローラ41上からトナーを回収する現像剤供給及び回収手段としての供給ローラ43が設けられている。又、現像容器46には、供給ローラ43により現像ローラ41上に供給されたトナーを規制してトナーの層を形成する現像剤規制手段としての現像剤層厚規制部材である現像ブレード42が設けられている。又、現像容器46には、トナーホッパー5から補給された補給現像剤としての補給用トナーと現像容器46内のトナーとを混合する現像剤撹拌手段としての撹拌パドル44が設けられている。更に、現像容器46には、現像剤量検知装置として、現像容器46内のトナー量を検知するトナー量検知手段45が設けられている。   The developing device 4 includes a developing container (developing device main body) 46 that stores toner as a developer. The developing container 46 is provided with a developing roller 41 as a developer carrying member that carries and conveys toner and supplies the toner to the electrostatic image on the photosensitive drum 1. Further, the developing container 46 is provided with a supply roller 43 as a developer supplying and collecting means for supplying toner to the developing roller 41 and collecting toner from the developing roller 41. Further, the developing container 46 is provided with a developing blade 42 which is a developer layer thickness regulating member as a developer regulating means for regulating the toner supplied onto the developing roller 41 by the supply roller 43 to form a toner layer. It has been. Further, the developing container 46 is provided with an agitation paddle 44 as a developer agitating means for mixing the replenishing toner as the replenishing developer replenished from the toner hopper 5 and the toner in the developing container 46. Further, the developing container 46 is provided with a toner amount detecting means 45 for detecting the toner amount in the developing container 46 as a developer amount detecting device.

本実施例では、現像剤として、負帯電性の非磁性1成分現像剤、即ち、トナーが用いられる。   In this embodiment, a negatively chargeable non-magnetic one-component developer, that is, a toner is used as the developer.

現像容器46は、感光ドラム1と対向する側の一部が開口している。そして、この開口部から一部露出するようにして、現像ローラ41が、回転可能に現像容器46に支持されている。現像ローラ41は、カーボンなどの導電剤を分散させた、体積抵抗率が1Ωm(102Ωcm)〜108Ωm(1010Ωcm)の、シリコーン、ウレタンなどの低硬度のゴム材若しくは発泡体、又はその組み合わせにより構成された弾性層(弾性体)を有する。本実施例では、現像ローラ41は、芯金上に弾性層を形成して成る、直径が20mmの半導電性の弾性体ローラである。現像ローラ41は、付勢手段によって感光ドラム1に向けて付勢され、所定の当接圧にて感光ドラム1に当接している。現像ローラ41は、図中矢印R2方向(反時計回り)に回転駆動される。即ち、本実施例では、感光ドラム1と現像ローラ41との接触部(現像領域)において互いの表面移動方向が順方向となるように、感光ドラム1及び現像ローラ41は回転駆動される。 The developing container 46 is partially open on the side facing the photosensitive drum 1. The developing roller 41 is rotatably supported by the developing container 46 so as to be partially exposed from the opening. The developing roller 41 has a volume resistivity of 1 Ωm (10 2 Ωcm) to 10 8 Ωm (10 10 Ωcm) in which a conductive agent such as carbon is dispersed. Or it has the elastic layer (elastic body) comprised by the combination. In the present embodiment, the developing roller 41 is a semiconductive elastic roller having a diameter of 20 mm formed by forming an elastic layer on a cored bar. The developing roller 41 is urged toward the photosensitive drum 1 by the urging means, and is in contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined contact pressure. The developing roller 41 is rotationally driven in the direction of arrow R2 (counterclockwise) in the drawing. In other words, in this embodiment, the photosensitive drum 1 and the developing roller 41 are driven to rotate so that the surface movement directions of the photosensitive drum 1 and the developing roller 41 are in the forward direction.

又、本実施例では、供給ローラ43は、芯金上に弾性層(弾性体)を形成して成る弾性ローラである。特に、本実施例では、供給ローラ43は、直径が16mmの絶縁性のスポンジローラである。又、供給ローラ43は、付勢手段によって現像ローラ41に向けて付勢され、所定の当接圧にて現像ローラ41に当接している。供給ローラ43は、図中矢印R3方向(反時計回り)に回転駆動される。即ち、本実施例では、現像ローラ41と供給ローラ43との接触部において互いの表面移動方向が逆方向となるように、現像ローラ41及び供給ローラ43は回転駆動される。 In this embodiment, the supply roller 43 is an elastic roller formed by forming an elastic layer (elastic body) on the cored bar. In particular, in this embodiment, the supply roller 43 is an insulating sponge roller having a diameter of 16 mm. Further, the supply roller 43 is urged toward the developing roller 41 by the biasing means is in contact with the developing roller 41 at a predetermined contact pressure. The supply roller 43 is rotationally driven in the direction of arrow R3 (counterclockwise) in the drawing. In other words, in this embodiment, the developing roller 41 and the supply roller 43 are rotationally driven so that the surface movement directions of the developing roller 41 and the supply roller 43 are opposite to each other.

尚、本実施例では、感光ドラム1の周速度(表面移動速度)に対応するプロセススピードは150mm/secであり、現像ローラ41の周速度(表面移動速度)は225mm/secである。   In this embodiment, the process speed corresponding to the peripheral speed (surface moving speed) of the photosensitive drum 1 is 150 mm / sec, and the peripheral speed (surface moving speed) of the developing roller 41 is 225 mm / sec.

現像剤を撹拌及び搬送する手段である撹拌パドル44は、現像容器46内において、現像容器46の開口部と反対側の奥部に設けられている。撹拌パドル44は、図示矢印R4方向(時計回り)に回転駆動される。撹拌パドル44は、現像容器46内のトナーを撹拌すると共に、現像ローラ41と供給ローラ43との当接部近傍の領域へと搬送する。   An agitation paddle 44 that is a means for agitating and transporting the developer is provided in the inner side of the developing container 46 opposite to the opening of the developing container 46. The agitation paddle 44 is driven to rotate in the direction of the arrow R4 (clockwise) in the figure. The agitation paddle 44 agitates the toner in the developing container 46 and conveys the toner to a region near the contact portion between the developing roller 41 and the supply roller 43.

現像ローラ41と供給ローラ43との当接部近傍の領域に搬送されたトナーは、供給ローラ43の回転に伴って、現像ローラ41との摺擦による摩擦帯電により電荷が付与される。電荷を付与されたトナーは、その電荷によって現像ローラ41からの鏡映力を受けて、現像ローラ41上に担持される。 The toner conveyed to the region in the vicinity of the contact portion between the developing roller 41 and the supply roller 43 is given an electric charge by frictional charging due to sliding with the developing roller 41 as the supply roller 43 rotates. The charged toner receives a mirroring force from the developing roller 41 by the charge and is carried on the developing roller 41.

現像ブレード42は、現像ローラ41に加圧されるようにして現像容器46に設けられている。現像ブレード42は、自由端側の側面で現像ローラ41に当接する弾性体のブレードである。尚、現像ブレード42は、L字形状を有するSUSなどで作製された板ばねで構成し、そのL字形状のエッジ部において現像ローラ41と当接するようにしてもよい。   The developing blade 42 is provided in the developing container 46 so as to be pressurized by the developing roller 41. The developing blade 42 is an elastic blade that contacts the developing roller 41 on the side surface on the free end side. The developing blade 42 may be configured by a leaf spring made of L-shaped SUS or the like, and may contact the developing roller 41 at the L-shaped edge portion.

現像ローラ41上に供給されたトナーは、現像ブレード42によってその層厚が規制されると共に、電荷が付与される。これにより、現像ローラ41上にトナーの薄層が形成される。そして、この現像ローラ41上に薄層状に担持されたトナーが、現像ローラ41の回転に伴って現像領域へと供給される。現像領域において、感光ドラム1の静電像に対応して、現像ローラ41から感光ドラム1へとトナーが転移する。これにより、感光ドラム1上にトナー像が形成される。   The toner supplied onto the developing roller 41 has its layer thickness regulated by the developing blade 42 and is given an electric charge. Thereby, a thin layer of toner is formed on the developing roller 41. Then, the toner carried in a thin layer on the developing roller 41 is supplied to the developing area as the developing roller 41 rotates. In the developing area, the toner is transferred from the developing roller 41 to the photosensitive drum 1 corresponding to the electrostatic image on the photosensitive drum 1. As a result, a toner image is formed on the photosensitive drum 1.

又、現像領域を通過しても現像に供されずに現像ローラ41上に担持されたまま残ったトナーは、供給ローラ43によって摺擦されて現像ローラ41上から剥ぎ取られる。そして、その一部は供給ローラ43上に新たに供給されたトナーと共に再び現像ローラ41上へと供給され、残りは現像容器46内へと戻される。   Further, the toner remaining on the developing roller 41 without being developed even after passing through the developing region is rubbed by the supply roller 43 and peeled off from the developing roller 41. A part of the toner is supplied again onto the developing roller 41 together with the toner newly supplied onto the supply roller 43, and the rest is returned to the developing container 46.

尚、本実施例では、供給ローラ43は、現像剤供給及び回収手段として2つの機能を兼ねているが、現像剤供給手段と現像剤回収手段とを別個に設けてもよい。又、現像方式は、感光体と現像剤担持体とが接触する接触現像に限定されるものではなく、感光体と現像剤担持体とが離隔されておりトナーが飛翔することにより現像剤担持体から感光体へと転移するジャンピング現像方式などであってもよい。   In the present embodiment, the supply roller 43 has two functions as the developer supply and recovery means, but the developer supply means and the developer recovery means may be provided separately. Further, the developing system is not limited to contact development in which the photosensitive member and the developer carrying member are in contact with each other, and the developer carrying member is separated from the photosensitive member and the developer carrying member so that the toner flies. For example, a jumping development method for transferring from the toner to the photosensitive member may be used.

又、本実施例では、現像装置4は、装置本体11に対して着脱可能に構成されている。そして、例えば、現像装置4を構成する重要パーツ(現像ローラや現像ブレードなど)の寿命より定められた所定期間(本実施例ではA4サイズ換算にて画像出力3万枚に設定されている)毎に、現像装置4を装置本体11から取り外して交換することができる。   In the present embodiment, the developing device 4 is configured to be detachable from the apparatus main body 11. For example, every predetermined period determined from the life of important parts (developing roller, developing blade, etc.) constituting the developing device 4 (in this embodiment, the image output is set to 30,000 sheets in terms of A4 size). In addition, the developing device 4 can be removed from the apparatus main body 11 and replaced.

[トナー補給装置]
本実施例では、現像装置4上部には、現像装置4に現像剤を補給する現像剤補給装置としてのトナー補給装置(機構)であるトナーホッパー5が設けられている。
[Toner supply device]
In this embodiment, a toner hopper 5 that is a toner replenishing device (mechanism) as a developer replenishing device that replenishes the developing device 4 with a developer is provided above the developing device 4.

トナーホッパー5は、現像剤補給容器(補給現像剤収容部)としてのトナー補給容器(ホッパー本体)53を有する。本実施例では、トナー補給容器53内には、補給現像剤として補給用トナーが収容されている。又、トナーホッパー5は、トナー補給容器53から現像装置4の現像容器46にトナーを補給するための現像剤補給部材として、現像剤補給回転体であるローラ状部材、即ち、トナー補給ローラ51を有する。更に、トナーホッパー5のトナー補給容器53内には、トナー補給容器53内のトナーをほぐすための撹拌部材52が配置されている。撹拌部材52は、図中矢印R5方向(時計回り)に回転駆動される。   The toner hopper 5 includes a toner supply container (hopper body) 53 as a developer supply container (supply developer storage unit). In this embodiment, the toner replenishing container 53 contains replenishing toner as a replenishing developer. In addition, the toner hopper 5 includes a roller-like member that is a developer supply rotating member, that is, a toner supply roller 51 as a developer supply member for supplying toner from the toner supply container 53 to the developing container 46 of the developing device 4. Have. Further, a stirring member 52 for loosening the toner in the toner supply container 53 is disposed in the toner supply container 53 of the toner hopper 5. The stirring member 52 is rotationally driven in the direction of arrow R5 (clockwise) in the drawing.

そして、トナーホッパー5は、後述する制御装置からの補給指令によりトナー補給ローラ51を回転させることで、トナー補給容器53及び現像容器46にそれぞれ設けられた開口部54、47を通して、トナー補給容器53から現像容器46へとトナーを補給する。本実施例では、トナーホッパー5は、トナーホッパー5の所定の駆動量、即ち、トナー補給ローラ51の所定の駆動時間当たりに一定量のトナーをトナー補給容器53から現像容器46に補給できるように構成されている。   Then, the toner hopper 5 rotates the toner supply roller 51 in accordance with a supply command from a control device to be described later, thereby passing the toner supply container 53 through the openings 54 and 47 provided in the toner supply container 53 and the developing container 46, respectively. Toner is replenished to the developing container 46. In the present embodiment, the toner hopper 5 can replenish a predetermined amount of toner from the toner replenishing container 53 to the developing container 46 for a predetermined driving amount of the toner hopper 5, that is, for a predetermined driving time of the toner replenishing roller 51. It is configured.

画像形成装置100には、現像工程による現像剤消費量に応じてトナーホッパー5から現像装置4への現像剤の補給を制御する制御装置が設けられている。斯かる制御装置としては、画像形成装置100の動作を統括的に制御する制御部が備えるCPUや、専用の電気回路を用いることができる。本実施例では、画像形成装置100の動作を統括的に制御するために装置本体11に設けられた制御部のCPU35(図4)が、トナーホッパー5によるトナー補給動作を制御するようになっている。   The image forming apparatus 100 is provided with a control device that controls replenishment of the developer from the toner hopper 5 to the developing device 4 in accordance with the developer consumption by the developing process. As such a control device, a CPU provided in a control unit that comprehensively controls the operation of the image forming apparatus 100 or a dedicated electric circuit can be used. In this embodiment, the CPU 35 (FIG. 4) of the control unit provided in the apparatus main body 11 controls the toner supply operation by the toner hopper 5 in order to control the operation of the image forming apparatus 100 in an integrated manner. Yes.

又、本実施例では、図3に示すように、トナーホッパー5自体が、装置本体11に対して着脱可能に構成されている。即ち、トナーホッパー5は、装置本体Aに対して着脱可能な補給カートリッジ(トナーボトル)を構成している。そして、トナーホッパー5内の補給用トナーが無くなった場合に、トナーホッパー5ごと装置本体11から取り外して交換することで、現像装置4に対して常に必要量のトナーを補給することができる。この構成によれば、装置本体11に対してトナーホッパー5ごと交換することができ、トナー補給時のトナーによる汚れやトナー飛散を抑制することができると共に、容易にトナー補給を行うことができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 3, the toner hopper 5 itself is configured to be detachable from the apparatus main body 11. That is, the toner hopper 5 constitutes a supply cartridge (toner bottle) that can be attached to and detached from the apparatus main body A. When the toner for replenishment in the toner hopper 5 runs out, the toner hopper 5 can be always removed from the apparatus main body 11 and replaced to replace the developing device 4 with a necessary amount of toner. According to this configuration, the entire toner hopper 5 can be replaced with respect to the apparatus main body 11, dirt and toner scattering due to toner during toner replenishment can be suppressed, and toner replenishment can be easily performed.

[トナー量検知手段及びビデオカウント装置]
本実施例では、トナー補給制御において、現像容器内のトナーの量を検知する現像剤量検知装置としてのトナー量検知手段と、現像工程による現像剤消費量を算出する現像剤消費量算出装置としてのビデオカウント装置と、が用いられる。
[Toner amount detection means and video count device]
In this embodiment, in toner replenishment control, a toner amount detecting unit as a developer amount detecting device for detecting the amount of toner in the developing container, and a developer consumption calculating device for calculating the developer consumption amount in the developing process. Video counting devices.

本実施例の画像形成装置は、静電像を現像剤で現像する現像装置と、トナー量検知手段と、ビデオカウント装置と、を有する。又、本実施例の画像形成装置は、現像剤消費量を積算して現像剤消費量積算値を算出する現像剤消費量積算値算出装置と、現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置としてのトナーホッパー5と、を有する。更に、本実施例の画像形成装置は、現像剤補給装置による現像装置への現像剤補給動作を制御する制御装置としてのCPU35(図4)を有する。そして、本実施例では、該制御装置は、現像剤消費量積算値が補給閾値を超えるたびに現像剤補給装置による現像剤補給動作を所定量行わせると共に、現像剤量検知装置により検知した現像装置内の現像剤量に基づいて補給閾値を補正する。以下、更に詳しく説明する。   The image forming apparatus according to the present exemplary embodiment includes a developing device that develops an electrostatic image with a developer, a toner amount detection unit, and a video count device. The image forming apparatus according to the present exemplary embodiment includes a developer consumption integrated value calculating device that calculates the developer consumption integrated value by integrating the developer consumption, and a developer supply device that supplies the developer to the developer. And a toner hopper 5. Further, the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment includes a CPU 35 (FIG. 4) as a control device that controls a developer replenishing operation to the developing device by the developer replenishing device. In this embodiment, the control device causes the developer replenishing device to perform a predetermined amount of developer replenishment operation every time the developer consumption integrated value exceeds the replenishment threshold, and the development detected by the developer amount detecting device. The replenishment threshold value is corrected based on the developer amount in the apparatus. This will be described in more detail below.

・トナー量検知手段
先ず、本実施例において用いられる現像剤量検知装置としてのトナー量検知手段45について説明する。
Toner amount detection means First, the toner amount detection means 45 as a developer amount detection device used in this embodiment will be described.

装置本体11に設けられたCPU35(図4)は、トナー量検知手段45から、現像容器46に収容されたトナーの上面(以下「トナー面」という)の高さに関する情報を得る。これにより、CPU35は、現像容器46内のトナーの量を検知し、後述する制御手順により、トナーホッパー5から現像容器46へのトナー補給動作を制御する。本実施例では、CPU35は、トナー量検知手段45の検知結果に基づいて、図2に示す撹拌パドル44の可動範囲内にあるトナー量制御レベルγからδまでの一定範囲にトナー面が保たれるように、トナー補給動作を制御する。   The CPU 35 (FIG. 4) provided in the apparatus main body 11 obtains information on the height of the upper surface (hereinafter referred to as “toner surface”) of the toner stored in the developing container 46 from the toner amount detection unit 45. Thus, the CPU 35 detects the amount of toner in the developing container 46 and controls the toner replenishing operation from the toner hopper 5 to the developing container 46 according to a control procedure described later. In this embodiment, the CPU 35 maintains the toner surface within a certain range from the toner amount control level γ to δ within the movable range of the stirring paddle 44 shown in FIG. 2 based on the detection result of the toner amount detecting means 45. The toner replenishing operation is controlled.

更に説明すると、現像容器46には、撹拌パドル44が矢印R4方向に回転可能に設けられている。現像容器46内のトナーとトナーホッパー5から補給されたトナーとが撹拌される撹拌領域は、実質的に上記撹拌パドル44の可動範囲に相当する。   More specifically, the developing container 46 is provided with a stirring paddle 44 that can rotate in the direction of arrow R4. The stirring region where the toner in the developing container 46 and the toner replenished from the toner hopper 5 are stirred substantially corresponds to the movable range of the stirring paddle 44.

この撹拌領域を挟むようにして、光検知方式にて撹拌領域のトナー面の高さを検知する光学検知手段(トナー面検知手段)として構成されたトナー量検知手段45が配置されている。トナー量検知手段45は、現像容器46の外側に配置された、発光素子を備えた発光部45a及び受光素子を備えた受光部45bを有する。又、トナー量検知手段45は、現像容器46の壁面に配置された、光が透過する窓部45c1、45c2を有する。   A toner amount detection means 45 configured as an optical detection means (toner surface detection means) for detecting the height of the toner surface in the stirring area by a light detection method is disposed so as to sandwich the stirring area. The toner amount detection unit 45 includes a light emitting unit 45 a including a light emitting element and a light receiving unit 45 b including a light receiving element, which are disposed outside the developing container 46. The toner amount detection means 45 includes windows 45c1 and 45c2 that are disposed on the wall surface of the developing container 46 and transmit light.

撹拌パドル44の回転に伴ってトナー面が変化する際に、撹拌パドル44が1回転する時間に対する光の透過時間の割合を測定し、上記撹拌領域におけるトナー面の高さに関する情報、即ち、トナー量情報を得る。このトナー量情報は、そのまま用いることも可能である。しかし、本実施例では、測定誤差の影響を小さくするために、画像出力5枚毎にトナー量情報の平均値(トナー量平均値)Lを算出して、現像容器46内のトナーの量を判断する時は常に最新のトナー量平均値Lを用いるようにした。本実施例では、CPU35が、トナー量平均値Lを算出する。又、本実施例では、CPU35は、算出したトナー量平均値Lを、CPU35に接続された記憶装置としての不揮発性メモリ36(図4)に逐次に記憶させる。尚、本実施例では、不揮発性メモリ36は、装置本体11に設けられている。   When the toner surface changes with the rotation of the stirring paddle 44, the ratio of the light transmission time to the time for which the stirring paddle 44 makes one rotation is measured, that is, the information on the height of the toner surface in the stirring region, that is, the toner Get quantity information. This toner amount information can be used as it is. However, in this embodiment, in order to reduce the influence of the measurement error, an average value (toner amount average value) L of toner amount information is calculated for every five image outputs, and the amount of toner in the developing container 46 is calculated. When judging, the latest toner amount average value L is always used. In this embodiment, the CPU 35 calculates the toner amount average value L. In this embodiment, the CPU 35 sequentially stores the calculated toner amount average value L in a nonvolatile memory 36 (FIG. 4) as a storage device connected to the CPU 35. In this embodiment, the nonvolatile memory 36 is provided in the apparatus main body 11.

本実施例では、トナー量検知手段45は、第1のトナー量制御レベルγに対応する「トナーLowレベル」と、第2のトナー量制御レベルδに対応する「トナーHiレベル」との、2つのレベルのトナー量を検知することができる。   In the present exemplary embodiment, the toner amount detection unit 45 includes a “toner low level” corresponding to the first toner amount control level γ and a “toner high level” corresponding to the second toner amount control level δ. One level of toner amount can be detected.

・ビデオカウント装置
次に、本実施例において用いられる現像剤消費量算出装置としてのビデオカウント装置について説明する。本実施例では、ビデオカウント装置は、感光ドラム1上に静電像を形成するための画像情報に応じて、ビデオカウント数を算出する。当該ビデオカウント数は、静電潜像を現像した時に消費されるトナーの量(トナー消費量)に相関をもつため、ビデオカウント数からトナー消費量が推定される。
Video Counting Device Next, a video counting device as a developer consumption calculating device used in this embodiment will be described. In this embodiment, the video count device calculates the video count number according to image information for forming an electrostatic image on the photosensitive drum 1. Since the video count number has a correlation with the amount of toner consumed when developing the electrostatic latent image (toner consumption amount), the toner consumption amount is estimated from the video count number.

図4は、本実施例におけるビデオカウント装置38を説明するためのブロック図である。又、図5は、ビデオカウント(ピクセルカウント)方式の原理を説明するための模式図である。   FIG. 4 is a block diagram for explaining the video counting device 38 in the present embodiment. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the principle of the video count (pixel count) method.

本実施例では、静電像を現像することにより消費されたトナーの量に相当する量のトナーを現像容器46に逐次に補給するべく、露光装置3の出力信号のレベルが画素毎にカウントされる。このカウントは、本実施例では、次のようにして行われる。   In this embodiment, the level of the output signal of the exposure device 3 is counted for each pixel in order to replenish the developing container 46 with an amount of toner corresponding to the amount of toner consumed by developing the electrostatic image. The In this embodiment, this counting is performed as follows.

本実施例においてレーザースキャナー装置とされる露光装置3は、図示しない半導体レーザー、回転多面鏡(ポリゴンミラー)、レンズなどを有する。半導体レーザーから放射されたレーザー光は、回転多面鏡によって掃引され、f/θレンズなどのレンズ、及びレーザー光を感光ドラム1方向に指向させる固定ミラーによって、感光ドラム1上にスポットとして結像される。感光ドラム1上に結像されたレーザー光は、感光ドラム1の回転軸とほぼ平行な方向(主走査方向)に沿って感光ドラム1を走査露光し、感光ドラム1上に静電像を形成する。   The exposure apparatus 3 that is a laser scanner apparatus in the present embodiment includes a semiconductor laser, a rotating polygon mirror (polygon mirror), a lens, and the like (not shown). Laser light emitted from the semiconductor laser is swept by a rotating polygon mirror and imaged as a spot on the photosensitive drum 1 by a lens such as an f / θ lens and a fixed mirror that directs the laser light toward the photosensitive drum 1. The The laser light imaged on the photosensitive drum 1 scans and exposes the photosensitive drum 1 along a direction (main scanning direction) substantially parallel to the rotation axis of the photosensitive drum 1 to form an electrostatic image on the photosensitive drum 1. To do.

静電像となる画像の情報は、パソコンや画像入力スキャナーなどから、画像処理回路30を介してパルス幅変調回路31に入力される。そして、入力される画素画像信号毎に、そのレベルに対応した幅(時間長)のレーザー駆動パルスが、パルス幅変調回路31から露光装置3に供給される。露光装置3は、パルス幅に対応する時間だけ半導体レーザーを発光させる。従って、半導体レーザーは、高濃度画素に対してはより長い時間駆動され、低濃度画素に対してはより短い時間駆動されることになる。   Information on an image to be an electrostatic image is input to the pulse width modulation circuit 31 via the image processing circuit 30 from a personal computer or an image input scanner. Then, for each input pixel image signal, a laser drive pulse having a width (time length) corresponding to the level is supplied from the pulse width modulation circuit 31 to the exposure apparatus 3. The exposure device 3 causes the semiconductor laser to emit light for a time corresponding to the pulse width. Therefore, the semiconductor laser is driven for a longer time for a high density pixel and for a shorter time for a low density pixel.

具体的には、図5(a)に示すように、レーザー駆動パルスを形成する。即ち、高濃度の画素画像信号に対してはより幅の広いレーザー駆動バルスWを、低濃度の画素画像信号に対してはより幅の狭いレーザー駆動パルスSを、中濃度の画素画像信号に対しては中間の幅のレーザー駆動バルスIをそれぞれ形成する。   Specifically, as shown in FIG. 5A, a laser driving pulse is formed. That is, a wider laser drive pulse W is applied to a high-density pixel image signal, and a narrower laser drive pulse S is applied to a low-density pixel image signal. Thus, a laser-driven pulse I having an intermediate width is formed.

そのため、図5(b)に示すように、感光ドラム1は、高濃度画素に対しては主走査方向により長い範囲が露光され、低濃度画素に対しては主走査方向により短い範囲が露光される。つまり、画素の濃度に対応して静電像のドットサイズが異なる。従って、高濃度画素に対するトナー消費量は低濃度画素に対するトナー消費量よりも多くなる。尚、図5(b)は、低、中、高濃度画素の静電像の形状L、M、Hをそれぞれ模式的に示したものである。   Therefore, as shown in FIG. 5B, the photosensitive drum 1 is exposed to a long range in the main scanning direction for high density pixels and to a short range in the main scanning direction for low density pixels. The In other words, the dot size of the electrostatic image differs depending on the pixel density. Therefore, the toner consumption amount for the high density pixel is larger than the toner consumption amount for the low density pixel. FIG. 5B schematically shows the shapes L, M, and H of the electrostatic images of low, medium, and high density pixels, respectively.

上述の処理に加えて、パルス幅変調回路31の出力信号が、ANDゲート33の一方の入力に供給される。ANDゲート33の他方の入力には、クロックパルス発振器32からのクロックパルス(図5(c)に示すパルス)が供給される。従って、ANDゲート33からは、図5(d)に示すように、レーザー駆動パルスS、I、Wの各々のパルス幅に対応した数のクロックパルス、即ち、各画素の濃度に対応した数のクロックパルスが出力される。このクロックパルス数は、各画像毎にカウンタ34によって積算され、それぞれの画素を出力画像分合算することで、最終的に静電像の画像印字比率に対応したビデオカウント数が算出される。   In addition to the above processing, the output signal of the pulse width modulation circuit 31 is supplied to one input of the AND gate 33. A clock pulse (pulse shown in FIG. 5C) from the clock pulse oscillator 32 is supplied to the other input of the AND gate 33. Therefore, from the AND gate 33, as shown in FIG. 5D, the number of clock pulses corresponding to the pulse width of each of the laser driving pulses S, I, and W, that is, the number corresponding to the density of each pixel. A clock pulse is output. The number of clock pulses is integrated by the counter 34 for each image, and the video count number corresponding to the image printing ratio of the electrostatic image is finally calculated by adding the respective pixels to the output image.

本実施例では、上述のクロックパルス発振器32、ANDゲート33、カウンタ34を有してビデオカウント装置38が構成される。   In this embodiment, the video count device 38 is configured by including the clock pulse oscillator 32, the AND gate 33, and the counter 34 described above.

[トナー補給制御]
次に、本実施例のトナー補給制御について説明する。
[Toner supply control]
Next, the toner replenishment control of this embodiment will be described.

上述のようにしてビデオカウント装置38によって算出されるビデオカウント数は、出力画像のトナー像を形成するために現像装置4で消費されるトナー量にほぼ対応している。そこで、本実施例では、このビデオカウント数をCPU35に供給する。CPU35は、このビデオカウント数に基づき、現像装置4で消費される「画像出力1枚当たりのトナー消費量」を算出する。この「画像出力1枚当たりのトナー消費量」は、「その画像出力1枚に対して補給すべきトナー量」に対応する。即ち、CPU35は、ビデオカウント装置38からのビデオカウント数に基づいて、画像出力1枚毎に、その画像出力1枚に対して補給すべきトナー量t1を算出する。   The video count number calculated by the video count device 38 as described above substantially corresponds to the amount of toner consumed by the developing device 4 to form a toner image of the output image. Therefore, in this embodiment, this video count number is supplied to the CPU 35. The CPU 35 calculates the “toner consumption per image output” consumed by the developing device 4 based on the video count number. This “toner consumption per image output” corresponds to “amount of toner to be replenished for one image output”. That is, based on the video count from the video count device 38, the CPU 35 calculates the toner amount t1 to be replenished for each image output for each image output.

ここで、本実施例では、上記補給すべきトナー量t1に対して直接的にトナー補給動作を行うことはしない。即ち、CPU35は、画像出力1枚毎に、上記補給すべきトナー量t1を積算していくことで、補給すべきトナー量の積算値t2を求める。本実施例では、CPU35は、この積算値t2を、CPU35に接続された記憶装置としての不揮発性メモリ36に逐次に記憶させる。この積算値t2は、現像装置4に対して補給すべきトナー量である。このように、本実施例では、CPU35は、現像剤消費量積算値算出装置としての機能も有する。   In this embodiment, the toner replenishing operation is not directly performed on the toner amount t1 to be replenished. That is, the CPU 35 obtains an integrated value t2 of the toner amount to be replenished by accumulating the toner amount t1 to be replenished for each image output. In the present embodiment, the CPU 35 sequentially stores the integrated value t2 in a non-volatile memory 36 as a storage device connected to the CPU 35. This integrated value t2 is the amount of toner to be supplied to the developing device 4. Thus, in this embodiment, the CPU 35 also has a function as a developer consumption integrated value calculation device.

又、本実施例では、トナーホッパー5が1回の動作でトナー補給容器53から現像容器46に補給するトナーの量を、補給閾値t3として予め設定しておく。本実施例では、この補給閾値t3は、CPU35に接続された記憶装置としての不揮発性メモリ36に予め記憶される。   In this embodiment, the amount of toner that the toner hopper 5 replenishes from the toner replenishing container 53 to the developing container 46 in one operation is set in advance as the replenishment threshold t3. In this embodiment, the replenishment threshold t3 is stored in advance in a nonvolatile memory 36 as a storage device connected to the CPU 35.

そして、CPU35は、補給すべきトナー量の積算値t2が補給閾値t3を超えた時に、トナーホッパー5を構成する補給駆動装置37(図4)を1回動作させる。補給駆動装置37は、トナー補給ローラ51を回転駆動するものであり、補給駆動装置37を1回動作させることによるトナー補給ローラ51の回転数は、実質的に一定となるように設定されている。   Then, when the integrated value t2 of the toner amount to be replenished exceeds the replenishment threshold t3, the CPU 35 operates the replenishment drive device 37 (FIG. 4) constituting the toner hopper 5 once. The replenishment drive device 37 rotates the toner replenishment roller 51, and the rotation speed of the toner replenishment roller 51 by operating the replenishment drive device 37 once is set to be substantially constant. .

次いで、CPU35は、補給すべきトナー量の積算値t2から補給閾値t3を減算する。そして、補給閾値t3を減算した残りの積算値t2には、補給すべきトナー量t1が継続して積算されていく。   Next, the CPU 35 subtracts the supply threshold value t3 from the integrated value t2 of the toner amount to be supplied. The toner amount t1 to be replenished is continuously accumulated on the remaining accumulated value t2 obtained by subtracting the replenishment threshold t3.

本実施例では、より具体的には、トナーホッパー5の1回の動作は、トナー補給ローラ51が2回転するための一定の補給動作と決められている。即ち、トナー補給要求に応じて、トナーホッパー5の作動時間を可変にすること無く、1回のトナーホッパー5の動作を固定としたことが本実施例の大きな特徴の1つである。このように、本実施例では、トナーホッパー5の1回の動作におけるトナー補給ローラ51の回転量を固定、特に、整数回転(本実施例では2回転)に固定する。これによって、本実施例によれば、トナー補給動作の度にトナー補給ローラ51の回転量が異なる装置と比較して、トナーを所定の補給量になるよう安定させることができる効果を得られる。   More specifically, in this embodiment, one operation of the toner hopper 5 is determined as a constant supply operation for the toner supply roller 51 to rotate twice. That is, one of the great features of this embodiment is that the operation of the toner hopper 5 is fixed once without changing the operation time of the toner hopper 5 in response to the toner supply request. Thus, in this embodiment, the rotation amount of the toner replenishing roller 51 in one operation of the toner hopper 5 is fixed, in particular, an integer rotation (two rotations in this embodiment). Thus, according to the present embodiment, it is possible to obtain an effect that the toner can be stabilized to a predetermined replenishment amount as compared with a device in which the rotation amount of the toner replenishment roller 51 is different every time the toner replenishment operation is performed.

次に、図6のフローチャートを参照してトナー補給動作の流れを説明する。   Next, the flow of the toner supply operation will be described with reference to the flowchart of FIG.

画像形成装置100は、電源がONとされた後(ステップ1)、所定の立ち上げ準備が終了すると、スタンバイ状態になる(ステップ2)。画像形成装置100は、スタンバイ状態でプリント信号を受けると、プリント動作を開始し、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置4などを順次起動する(ステップ3)。画像形成装置100は、各部の準備が整う時間を見計らって、露光装置3を作動させて静電像を形成し、同時にビデオカウントデータの取得を開始する(ステップ4)。その後、画像形成装置100は、静電像の形成を終えた時点で露光装置3を停止させて、同時にビデオカウント積算を終了して、ビデオカウント値を取得する(ステップ5、ステップ6)。   After the power supply is turned on (step 1), the image forming apparatus 100 enters a standby state when a predetermined start-up preparation is completed (step 2). When the image forming apparatus 100 receives a print signal in the standby state, the image forming apparatus 100 starts a printing operation and sequentially activates the photosensitive drum 1, the charging roller 2, the developing device 4, and the like (step 3). The image forming apparatus 100 activates the exposure apparatus 3 to form an electrostatic image at the time when the preparation of each unit is completed, and starts acquiring video count data at the same time (step 4). Thereafter, the image forming apparatus 100 stops the exposure apparatus 3 when the formation of the electrostatic image is completed, and simultaneously ends the video count integration to acquire the video count value (steps 5 and 6).

CPU35は、画像形成毎にビデオカウント値に基づいて、現像装置4において消費されたトナーの量、即ち、補給すべきトナー量t1を算出する(ステップ7)。CPU35は、この補給すべきトナー量t1を積算していくことで、補給すべきトナー量の積算値t2を不揮発性メモリ36に逐次に記憶させる(ステップ8)。   The CPU 35 calculates the amount of toner consumed in the developing device 4, that is, the toner amount t1 to be replenished, based on the video count value for each image formation (step 7). The CPU 35 accumulates the toner amount t1 to be replenished, thereby sequentially storing the accumulated value t2 of the toner amount to be replenished in the nonvolatile memory 36 (step 8).

次いで、CPU35は、トナー量検知手段45により、トナー量情報を取得する(ステップ9)。CPU35は、所定の画像出力枚数毎にトナー量情報の平均値(トナー量平均値)Lを求め、不揮発性メモリ36に記憶させる処理を行う(ステップ10)。本実施例では、CPU35は、画像出力5枚毎に最新のトナー量平均値Lに更新する。   Next, the CPU 35 acquires toner amount information by the toner amount detecting means 45 (step 9). The CPU 35 obtains an average value (toner amount average value) L of the toner amount information for every predetermined number of image output sheets, and performs a process of storing it in the nonvolatile memory 36 (step 10). In this embodiment, the CPU 35 updates the latest toner amount average value L every five image outputs.

次いで、CPU35は、補給すべきトナー量の積算値t2と補給閾値t3との比較を行う(ステップ11)。CPU35は、「積算値t2≦補給閾値t3」であると判断した場合には、トナーホッパー5へのトナー補給要求は行わない。この場合には、後述するジョブ終了の判断(ステップ12)へと移行する。一方、CPU35は、「積算値t2>補給閾値t3」であると判断した場合には、トナーホッパー5にトナー補給動作を1回行わせる(ステップ14)。その後、CPU35は、積算値t2から補給閾値t3を減算する(ステップ15)。   Next, the CPU 35 compares the integrated value t2 of the toner amount to be replenished with the replenishment threshold t3 (step 11). When the CPU 35 determines that “integrated value t2 ≦ replenishment threshold t3”, the toner replenishment request to the toner hopper 5 is not made. In this case, the process shifts to a job end determination (step 12) described later. On the other hand, when the CPU 35 determines that “integrated value t2> replenishment threshold t3”, the toner hopper 5 performs the toner replenishment operation once (step 14). Thereafter, the CPU 35 subtracts the supply threshold t3 from the integrated value t2 (step 15).

次いで、CPU35は、後述する補給閾値t3の補正が行われずにトナー補給動作が行われた回数Nが、所定間隔Ntとして5回を越えたか否かを判断する(ステップ16)。そして、CPU35は「N>5」であると判断した場合には、トナー量平均値Lとトナー量閾値との比較を行う(ステップ17、ステップ19)。本実施例では、トナー量閾値として、第1のトナー量制御レベルγに対応する「トナー量Low閾値」と、第2のトナー量制御レベルδに対応する「トナー量Hi閾値」とが、CPU35に接続された記憶装置としての不揮発性メモリ36に予め記憶されている。なお、本実施例では、トナー量平均値Lは補給動作直前の所定期間におけるトナー量の平均値をとっているがこれに限られるものではなく、補給後のトナー量を含めてトナー量平均値Lとしてもよい。補給時の近傍における現像装置内のトナー量が解かればよい。   Next, the CPU 35 determines whether or not the number N of toner replenishment operations performed without correcting a replenishment threshold t3, which will be described later, has exceeded 5 as the predetermined interval Nt (step 16). When it is determined that “N> 5”, the CPU 35 compares the toner amount average value L with the toner amount threshold value (steps 17 and 19). In this embodiment, as the toner amount threshold, the “toner amount low threshold” corresponding to the first toner amount control level γ and the “toner amount Hi threshold” corresponding to the second toner amount control level δ are the CPU 35. Is stored in advance in a nonvolatile memory 36 as a storage device connected to the. In this embodiment, the toner amount average value L is the average value of the toner amount in a predetermined period immediately before the replenishment operation, but is not limited to this, and the toner amount average value including the toner amount after replenishment is included. It is good also as L. The amount of toner in the developing device in the vicinity of replenishment may be solved.

即ち、CPU35は、先ず、トナー量平均値Lとトナー量Hi閾値との比較を行う(ステップ17)。そして、CPU35は、「トナー量平均値L>トナー量Hi閾値」であると判断した場合には、補給閾値t3を所定量αだけ大きくする補正を行う(ステップ18)。一方、ステップ17において「トナー量平均値L≦トナー量Hi閾値」であると判断した場合には、CPU35は、次に、トナー量平均値Lとトナー量Low閾値との比較を行う(ステップ19)。そして、CPU35は、「トナー量平均値L<トナー量Low閾値であると判断した場合には、補給閾値t3を所定量βだけ小さくする補正を行う(ステップ20)。   That is, the CPU 35 first compares the toner amount average value L with the toner amount Hi threshold (step 17). When the CPU 35 determines that “toner amount average value L> toner amount Hi threshold value”, the CPU 35 performs correction to increase the replenishment threshold value t3 by a predetermined amount α (step 18). On the other hand, if it is determined in step 17 that “toner amount average value L ≦ toner amount Hi threshold”, the CPU 35 then compares the toner amount average value L with the toner amount low threshold (step 19). ). Then, the CPU 35 performs correction for reducing the replenishment threshold t3 by a predetermined amount β when it is determined that “the toner amount average value L <the toner amount low threshold value” (step 20).

CPU35は、ステップ16において「N≦5」であると判断した場合、並びに、ステップ17とステップ19で「トナー量Low閾値≦トナー量平均値L≦トナー量Hi閾値」であると判断した場合には、トナー補給動作回数Nに1を加算する(ステップ21)。一方、CPU35は、ステップ18又はステップ20において補給閾値t3を補正した場合には、トナー補給動作回数Nを0にリセットする。本実施例では、トナー補給動作回数N、及びその閾値である所定間隔Nt(本実施例では5)は、CPU35に接続された記憶装置としての不揮発性メモリ36に記憶される。   When the CPU 35 determines that “N ≦ 5” in step 16 and when it is determined in steps 17 and 19 that “toner amount low threshold ≦ toner amount average value L ≦ toner amount Hi threshold”. Adds 1 to the number N of toner replenishment operations (step 21). On the other hand, when the supply threshold value t3 is corrected in step 18 or step 20, the CPU 35 resets the toner supply operation count N to zero. In this embodiment, the number N of toner replenishment operations and a predetermined interval Nt (5 in this embodiment) that is a threshold value are stored in a nonvolatile memory 36 as a storage device connected to the CPU 35.

次いで、CPU35は、ジョブ(一の画像形成開始指令による単一又は複数の転写材への一連の画像形成動作)が終了したかどうかを判断する(ステップ12)。そして、CPU35は、ジョブが未だ終了しておらず、連続してプリント行う必要があると判断した場合には、露光による画像形成に戻り(ステップ4)、再び露光装置3を作動させる。一方、CPU35は、そのジョブにおける画像出力の残りがないと判断した場合には、各部を順に停止させて、画像形成動作を終了し(ステップ13)、スタンバイ状態に戻る(ステップ2)。   Next, the CPU 35 determines whether or not the job (a series of image forming operations on one or a plurality of transfer materials according to one image formation start command) has been completed (step 12). If the CPU 35 determines that the job has not yet ended and it is necessary to print continuously, the CPU 35 returns to the image formation by exposure (step 4) and operates the exposure device 3 again. On the other hand, if the CPU 35 determines that there is no remaining image output in the job, the CPU 35 stops each unit in order, ends the image forming operation (step 13), and returns to the standby state (step 2).

ここで、本実施例に従った、より具体的な動作例を示す。各種設定は下記の通りである。
A:感光ドラム上に形成される最大濃度のトナー像のトナー量(=0.6mg/cm2
S:転写材の面積(A4サイズ)(=21.0cm×29.7cm)
R:ビデオカウントより算出される画像印字比率(=0〜100%)
t1:画像出力1枚当りの補給すべきトナー量(=画像出力1枚当りで消費されたトナー量)
t1=A×S×R
t2:補給すべきトナー量の積算値
t3:補給閾値(=初期値は600mg)
Nt:補給閾値t3の補正を行う最小間隔(=トナー補給動作5回)
α:現像容器内のトナー量がHiレベルを超えた時に補給閾値t3を修正する補正量(=10mg)
β:現像容器内のトナー量がLowレベルを下回った時に補給閾値t3を修正する補正量(=10mg)
Here, a more specific operation example according to the present embodiment will be described. Various settings are as follows.
A: Toner amount of the maximum density toner image formed on the photosensitive drum (= 0.6 mg / cm 2 )
S: Area of transfer material (A4 size) (= 21.0 cm × 29.7 cm)
R: Image printing ratio calculated from video count (= 0 to 100%)
t1: Amount of toner to be replenished per image output (= toner consumed per image output)
t1 = A × S × R
t2: integrated value of toner amount to be replenished t3: replenishment threshold (= initial value is 600 mg)
Nt: Minimum interval for correcting the supply threshold t3 (= toner supply operation 5 times)
α: Correction amount for correcting the replenishment threshold t3 when the toner amount in the developing container exceeds the Hi level (= 10 mg)
β: Correction amount for correcting the replenishment threshold t3 when the toner amount in the developing container falls below the Low level (= 10 mg)

なお、本実施例では、補給すべきトナー量(現像剤消費量)t1を、ビデオカウント装置により算出しているがこれに限られるものではない。例えば、PC(パーソナルコンピュータ)等から送られてくる画像情報を展開してCPU35で画像情報の印字率に基づいてトナー消費量を算出してもよい。この場合、CPU35が印字率算出装置であり、現像剤消費量算出装置となる。   In the present embodiment, the toner amount (developer consumption amount) t1 to be replenished is calculated by the video count device, but is not limited thereto. For example, image information sent from a PC (personal computer) or the like may be developed, and the CPU 35 may calculate the toner consumption based on the printing rate of the image information. In this case, the CPU 35 is a printing rate calculation device and a developer consumption amount calculation device.

尚、本例では、現像容器46内のトナー量の設計値は70gとした。そして、現像容器46内のトナー量が75gを越えた時に、トナーHiレベルを越えたものと判断し、現像容器46内のトナー量が65g未満となった時に、トナーLowレベルを下回ったものと判断するように、トナー量検知手段45は調整されている。又、トナーHiレベルを越えた場合の補給閾値t3の補正では、補給閾値t3を10mg大きくするようにし、トナーLowレベルを下回った場合の補給閾値t3の補正では、補給閾値t3を10mg小さくするようにした。   In this example, the design value of the toner amount in the developing container 46 is 70 g. Then, when the toner amount in the developing container 46 exceeds 75 g, it is determined that the toner Hi level is exceeded, and when the toner amount in the developing container 46 becomes less than 65 g, the toner level is below the Low level. The toner amount detection means 45 has been adjusted so as to determine. Further, in the correction of the replenishment threshold t3 when the toner Hi level is exceeded, the replenishment threshold t3 is increased by 10 mg, and in the correction of the replenishment threshold t3 when the toner is lower than the Low level, the replenishment threshold t3 is decreased by 10 mg. I made it.

ところで、所定間隔Ntは、補給閾値t3の補正を行う最小間隔である。即ち、本例では、前回補給閾値t3の補正を行ってから、少なくともNt(=5)回のトナー補給動作を行うまでは、次の補給閾値t3の補正は行わない。トナー量検知手段45がトナーHiレベルやトナーLowレベルを検知してから、トナーホッパー5の1回の動作によるトナー補給量が修正されて、現像装置4内のトナー量の変化として反映されるまでには、原理的にある程度の時間差が生じる。そこで、所定間隔Ntを設定して、あまりにも頻繁に補給閾値t3、即ち、トナーホッパー5の1回の動作によるトナー補給量の補正が行われないようにする。即ち、制御装置は、所定回数だけ補給動作が行われなければ、補給閾値を補正することを行わないようにする。この所定間隔Ntが小さ過ぎると、補給閾値t3の補正が頻繁に行われ過ぎて、トナー量検知手段45の検知結果に対して敏感になり過ぎる懸念がある。一方、この所定間隔Ntが大き過ぎる場合は、逆に、トナーHiレベルやトナーLowレベルに対するトナー量の修正が鈍感になる。この所定間隔は特に限定されるものではないが、本発明者らの検討では、Nt=3〜10回程度が良好であった。なお、トナーホッパー5の1回の動作によるトナー補給量が修正されて、現像装置4内のトナー量の変化として反映されるまでにほとんど時間差が生じないような装置であれば、Nt=1にしてもよい。   By the way, the predetermined interval Nt is a minimum interval for correcting the supply threshold t3. That is, in this example, the correction of the next supply threshold value t3 is not performed until the toner supply operation is performed at least Nt (= 5) times after the previous supply threshold value t3 is corrected. After the toner amount detection means 45 detects the toner Hi level or the toner Low level, the toner replenishment amount by one operation of the toner hopper 5 is corrected and reflected as a change in the toner amount in the developing device 4. In principle, a certain time difference occurs. Therefore, the predetermined interval Nt is set so that the replenishment threshold t3, that is, the toner replenishment amount is not corrected by one operation of the toner hopper 5 too frequently. That is, the control device does not correct the supply threshold unless the supply operation is performed a predetermined number of times. If the predetermined interval Nt is too small, the replenishment threshold t3 is frequently corrected, and there is a concern that the toner amount detection means 45 may become too sensitive to the detection result. On the other hand, when the predetermined interval Nt is too large, on the contrary, the correction of the toner amount with respect to the toner Hi level and the toner Low level becomes insensitive. The predetermined interval is not particularly limited, but Nt = 3 to 10 times was good in the study by the present inventors. If the toner replenishment amount due to one operation of the toner hopper 5 is corrected and reflected in the change in the toner amount in the developing device 4 so that there is almost no time difference, Nt = 1 is set. May be.

図7は、本実施例の画像形成装置100において耐久試験を行って得られた現像容器46内のトナー量の推移を示す。   FIG. 7 shows the transition of the toner amount in the developing container 46 obtained by conducting the durability test in the image forming apparatus 100 of the present embodiment.

図7において、「想定補給量=実際補給量」の場合は、本来の補給要求と等しい量のトナーが補給されるため、現像容器46内のトナー量は変化しない。本実施例では、想定補給量は補給閾値t3に対応するため、この状態は「補給閾値t3=実際補給量」とも言える。   In FIG. 7, when “assumed replenishment amount = actual replenishment amount”, the same amount of toner as that of the original replenishment request is replenished, so the toner amount in the developing container 46 does not change. In this embodiment, the assumed replenishment amount corresponds to the replenishment threshold value t3, so this state can also be said to be “replenishment threshold value t3 = actual replenishment amount”.

「想定補給量<実際補給量」の場合は、トナー補給量が要求より多いため、現像容器46内のトナー量は次第に増えるが、本実施例では、トナー量検知手段45によってトナーHiレベルを検知し、補給閾値t3を大きくする補正を行う。補給閾値t3が大きくなると、トナー補給動作が疎らになる。そのため、現像容器46に対するトナー補給量は少なくなり、現像容器46内のトナー量は徐々に減少する。   In the case of “assumed replenishment amount <actual replenishment amount”, the toner replenishment amount is larger than required, so the toner amount in the developing container 46 gradually increases. In this embodiment, the toner amount detection means 45 detects the toner Hi level. Then, correction for increasing the replenishment threshold t3 is performed. When the supply threshold t3 increases, the toner supply operation becomes sparse. For this reason, the amount of toner replenished to the developing container 46 decreases, and the amount of toner in the developing container 46 gradually decreases.

「想定補給量>実際補給量」の場合は、トナー補給量が要求より少ないため、現像容器46内のトナー量は次第に減少するが、本実施例では、トナー量検知手段45によってトナーLowレベルを検知し、補給閾値t3を小さくする補正を行う。補給閾値t3が小さくなると、トナー補給動作が頻繁になる。そのため、現像容器46に対するトナー補給量は多くなり、現像容器46内のトナー量は徐々に増加する。   In the case of “assumed replenishment amount> actual replenishment amount”, the toner replenishment amount is smaller than required, so the toner amount in the developing container 46 gradually decreases. In this embodiment, the toner low level is set by the toner amount detection unit 45. It detects and correct | amends which makes supply threshold value t3 small. When the replenishment threshold t3 becomes smaller, the toner replenishment operation becomes frequent. Therefore, the amount of toner replenishment to the developing container 46 increases, and the amount of toner in the developing container 46 gradually increases.

このように、本実施例によれば、想定補給量と実際補給量とがずれていた場合でも、現像容器46内のトナー量をトナー量検知手段45により検知して、その検知結果に応じて補給閾値t3を補正する。これにより、補給閾値t3が、次第にフィードバック補正されて、トナーホッパー5の1回の動作による実際のトナー補給量値に近づいていく。そのため、画像形成装置100は、実質的に「想定補給量(補給閾値t3)=実際補給量」の状態で動作することができる。   As described above, according to the present embodiment, even when the assumed replenishment amount and the actual replenishment amount are deviated, the toner amount in the developing container 46 is detected by the toner amount detecting means 45, and the detection result is determined according to the detection result. The replenishment threshold value t3 is corrected. As a result, the replenishment threshold value t3 is gradually feedback-corrected, and approaches the actual toner replenishment amount value by one operation of the toner hopper 5. Therefore, the image forming apparatus 100 can operate substantially in a state of “assumed replenishment amount (replenishment threshold t3) = actual replenishment amount”.

本実施例のトナー補給制御を行うことによって定常的に落ち着いた補給閾値t3の値は、その装置固有の値として非常に正確なものとなる。その結果、本実施例では、トナー補給量が多過ぎたり少な過ぎたりすることなく、常に適正なトナー量を適正なタイミングで補給することが可能となる。又、本実施例は、複雑な補給テーブルや補給量補正制御を行う必要も無く、極めてシンプルな装置及び制御で実施することができる。そのため、本実施例によれば、簡易構成で高い信頼性を発揮することができる。   The value of the replenishment threshold value t3 that has settled down steadily by performing the toner replenishment control of this embodiment is very accurate as a value unique to the apparatus. As a result, in this embodiment, it is possible to always replenish an appropriate amount of toner at an appropriate timing without the amount of toner replenishment being too large or too small. Further, the present embodiment does not need to perform complicated replenishment tables or replenishment amount correction control, and can be implemented with a very simple device and control. Therefore, according to the present embodiment, high reliability can be exhibited with a simple configuration.

又、本実施例では、トナーホッパー5が1回に補給するトナーの量を固定にしたことにより、トナーホッパー5としては、特には、毎回同量のトナーを排出できるように注意して設計すれば良い。そのため、トナーホッパー5の簡略化にも貢献することができる。更に、トナーホッパー5の駆動時間とトナー排出量との関係を補正するような複雑な予測制御を行う必要を無くすことができる。   In this embodiment, the toner hopper 5 is designed with particular care so that the same amount of toner can be discharged each time by fixing the amount of toner replenished at one time by the toner hopper 5. It ’s fine. Therefore, the toner hopper 5 can be simplified. Further, it is possible to eliminate the need for complicated predictive control that corrects the relationship between the driving time of the toner hopper 5 and the toner discharge amount.

更に、本実施例では、実質的に「想定補給量(補給閾値t3)=実際補給量」の状態とすることができる。そのため、補給閾値t3の積算値、即ち、トナーホッパー5の1回のトナー補給動作によるトナー補給量t3をトナーホッパー5の動作回数分積算した値は、そのトナーホッパー5が実際に補給したトナーの量の積算値と言える。従って、例えばCPU35により、トナーホッパー5の初期充填量と補給閾値t3の積算値とを比較することで、トナーホッパー5内のトナーの残量を検知することができる。この場合、CPU35は、現像剤補給装置内の現像剤の残量を検知する補給現像剤残量検知手段としての機能も有することになる。この場合、CPU35は更に、トナーホッパー5内のトナーが無くなったことを検知した場合に装置本体11に設けられた表示部又は装置本体11に接続された機器の表示部などにおいてその旨を報知させる、報知手段としての機能を有していてよい。補給閾値t3は実際補給量と等しくなるように常に修正されているため、この方法でトナーホッパー5内のトナーの残量を検知すれば、簡易な構成で、非常に高精度な残量検知を行うことが可能となる。   Furthermore, in the present embodiment, the state of “assumed replenishment amount (replenishment threshold t3) = actual replenishment amount” can be substantially achieved. Therefore, the integrated value of the replenishment threshold t3, that is, the value obtained by integrating the toner replenishment amount t3 by one toner replenishment operation of the toner hopper 5 by the number of operations of the toner hopper 5, is the value of the toner actually replenished by the toner hopper 5. It can be said that the integrated value of the quantity. Therefore, for example, the CPU 35 can detect the remaining amount of toner in the toner hopper 5 by comparing the initial filling amount of the toner hopper 5 with the integrated value of the replenishment threshold value t3. In this case, the CPU 35 also has a function as a replenishment developer remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of developer in the developer replenishing device. In this case, when the CPU 35 detects that the toner in the toner hopper 5 has run out, the CPU 35 notifies the fact on the display unit provided in the apparatus main body 11 or the display unit of the device connected to the apparatus main body 11. , It may have a function as a notification means. Since the replenishment threshold t3 is always corrected to be equal to the actual replenishment amount, if the remaining amount of toner in the toner hopper 5 is detected by this method, the remaining amount can be detected with a simple configuration and with very high accuracy. Can be done.

以上、本実施例によれば、現像装置4に補給されるトナーの量を実際の状況に基づいて補正し、現像装置4へのより正確なトナー補給を行うことができる。つまり、本実施例によれば、現像装置4への高精度な現像剤の補給が可能である。これにより、現像装置4におけるトナー量が安定し、トナーの帯電量が安定化することなどにより、かぶり(トナーが付着すべきではない白地部にトナーが付着する現象)や濃度ムラを抑制することができる。従って、本実施例によれば、長期にわたり高品位な画像形成が可能となる。   As described above, according to this embodiment, the amount of toner replenished to the developing device 4 can be corrected based on the actual situation, and more accurate toner replenishment to the developing device 4 can be performed. That is, according to the present embodiment, it is possible to supply the developing device 4 with high precision. This stabilizes the toner amount in the developing device 4 and stabilizes the toner charge amount, thereby suppressing fog (a phenomenon in which the toner adheres to a white background where the toner should not adhere) and density unevenness. Can do. Therefore, according to the present embodiment, high-quality image formation can be performed over a long period of time.

実施例2
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。尚、本実施例の画像形成装置において、実施例1のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
Example 2
Next, another embodiment according to the present invention will be described. In the image forming apparatus of the present embodiment, elements having the same or equivalent functions and configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施例は、主に次の点で実施例1と異なる。即ち、(1)感光ドラム、帯電ローラ、クリーニング装置及び現像装置などが装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして一体的に構成されていること、(2)画像形成装置がインライン方式のフルカラーレーザービームプリンタであることである。   The present embodiment is different from the first embodiment mainly in the following points. That is, (1) the photosensitive drum, the charging roller, the cleaning device, the developing device, and the like are integrally configured as a process cartridge that can be attached to and detached from the apparatus main body, and (2) the image forming apparatus is an inline-type full-color laser. It is a beam printer.

図8は、本実施例の画像形成装置200の要部概略断面を示す。又、図9は、本実施例の画像形成装置200が備えるプロセスカートリッジ10の概略断面構成を示す。   FIG. 8 shows a schematic cross section of the main part of the image forming apparatus 200 of this embodiment. FIG. 9 shows a schematic cross-sectional configuration of the process cartridge 10 provided in the image forming apparatus 200 of the present embodiment.

本実施例の画像形成装置200は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成する第1、第2、第3、第4の画像形成部12Y、12M、12C、12Kを有する。   The image forming apparatus 200 according to the present exemplary embodiment includes first, second, and second images that form yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) images as a plurality of image forming units, respectively. It has third and fourth image forming units 12Y, 12M, 12C, and 12K.

尚、各画像形成部12Y、12M、12C、12Kの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字Y、M、C、Kは省略して総括的に説明する。   The configurations and operations of the image forming units 12Y, 12M, 12C, and 12K are substantially the same except that the color of the toner used is different. Accordingly, in the following, unless there is a particular distinction, the subscripts Y, M, C, and K given to the reference numerals in the drawing are omitted to indicate that they are elements provided for any color, and are summarized Explained.

各画像形成部12には、感光ドラム1、帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4、クリーニング装置7が設けられている。又、各画像形成部12の各感光ドラム1に対向するように、中間転写体(第2の像担持体)としての無端状のベルト部材である中間転写ベルト201が周回移動可能に配置されている。各画像形成部12において、感光ドラム1に対向する位置で中間転写ベルト201の内周面に接触するように、1次転写手段としての1次転写ローラ202が配置されている。又、中間転写ベルト201が張架された複数のローラのうちの1つに対向する位置で中間転写ベルト201の外周面に接触するように、2次転写手段としての2次転写ローラ203が配置されている。   Each image forming unit 12 is provided with a photosensitive drum 1, a charging roller 2, an exposure device 3, a developing device 4, and a cleaning device 7. Further, an intermediate transfer belt 201, which is an endless belt member as an intermediate transfer member (second image carrier), is disposed so as to be capable of rotating around so as to face each photosensitive drum 1 of each image forming unit 12. Yes. In each image forming unit 12, a primary transfer roller 202 as a primary transfer unit is disposed so as to come into contact with the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 201 at a position facing the photosensitive drum 1. In addition, a secondary transfer roller 203 as a secondary transfer unit is disposed so as to contact the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 201 at a position facing one of a plurality of rollers on which the intermediate transfer belt 201 is stretched. Has been.

そして、各画像形成部12において、感光ドラム1と、感光ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電ローラ2、現像装置4及びクリーニング装置7と、は一体的に組立てられ、装置本体11に対して着脱可能なプロセスカートリッジ10を構成している。   In each image forming unit 12, the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, the developing device 4, and the cleaning device 7 as process means that act on the photosensitive drum 1 are integrally assembled, and are attached to the apparatus main body 11. A detachable process cartridge 10 is configured.

プロセスカートリッジ10は、所定の耐久寿命に達すると装置本体11から取り外されて交換される。プロセスカートリッジ方式によれば、消耗部品を容易に交換することが可能となり、画像形成装置のメンテナンス性が大幅に向上する。又、プロセスカートリッジを交換することで、電子写真方式における重要な構成部品を新品に交換することができるため、常に高品質な画像を得ることができる。   The process cartridge 10 is removed from the apparatus main body 11 and replaced when a predetermined endurance life is reached. According to the process cartridge system, consumable parts can be easily replaced, and the maintainability of the image forming apparatus is greatly improved. Also, by exchanging the process cartridge, important components in the electrophotographic system can be replaced with new ones, so that a high-quality image can always be obtained.

又、本実施例では、各画像形成部12において独立して、トナーホッパー5が、装置本体11及びプロセスカートリッジ10に対して着脱可能に設けられている。   In this embodiment, the toner hopper 5 is detachably attached to the apparatus main body 11 and the process cartridge 10 independently in each image forming unit 12.

本実施例では、第1〜第4の画像形成部12Y、12M、12C、12Kの各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10Kは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー収容している。又、第1〜第4の画像形成部12Y、12M、12C、12Kの各トナーホッパー5Y、5M、5C、5Kは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の補給用のトナー収容している。   In this embodiment, the process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10K of the first to fourth image forming units 12Y, 12M, 12C, and 12K are respectively yellow (Y), magenta (M), cyan (C), It contains toner for each color of black (K). Also, the toner hoppers 5Y, 5M, 5C, and 5K of the first to fourth image forming units 12Y, 12M, 12C, and 12K are respectively yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K ) For each color toner supply.

例えば、フルカラー画像の形成時には、各画像形成部12の各感光ドラム1の表面に形成されたトナー像は、各1次転写ローラ202の作用によって、中間転写ベルト201上に順次に重ね合わせて転写(1次転写)される。この時、各1次転写ローラ202には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の1次転写バイアス電圧が印加される。   For example, when forming a full-color image, the toner image formed on the surface of each photosensitive drum 1 of each image forming unit 12 is sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 201 by the action of each primary transfer roller 202. (Primary transfer). At this time, a primary transfer bias voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to each primary transfer roller 202.

中間転写ベルト201上に多重転写されたカラートナー像は、2次転写ローラ203の作用により、転写材P上に一括して転写(2次転写)される。この時、2次転写ローラ203には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の2次転写バイアス電圧が印加される。   The color toner images that have been multiple-transferred onto the intermediate transfer belt 201 are collectively transferred (secondary transfer) onto the transfer material P by the action of the secondary transfer roller 203. At this time, a secondary transfer bias voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the secondary transfer roller 203.

その後、転写材Pは、中間転写ベルト201から分離されて定着装置(図示せず)へと搬送され、ここで加熱、加圧されることでその上のトナー像が定着された後に、フルカラーの記録画像として装置本体11の外部に排出される。   Thereafter, the transfer material P is separated from the intermediate transfer belt 201 and conveyed to a fixing device (not shown). After the toner image on the transfer material P is fixed by heating and pressing, the transfer material P The recorded image is discharged outside the apparatus main body 11.

カラー画像形成装置では、多色の画像が1枚の転写材P上に重なるため、かぶり(トナーが付着すべきではない白地部にトナーが付着する現象)や濃度ムラなどの画像不良に対して、モノクロ画像形成装置よりも高いレベルが要求される。そのため、現像装置4へのトナー補給をより正確に制御することが望まれる。現像装置4におけるトナー量が安定しないと、トナーの帯電量が不安定となることなどにより、かぶりや濃度ムラの原因になるからである。従って、本発明に従うトナー補給方法は、本実施例のようなカラー画像形成装置においても、各色のトナーの補給のために好適に用いることができる。これにより、各色について実施例1にて説明したのと同様の効果を得ることができると共に、カラー画像の更なる高画質化にも貢献することができる。   In a color image forming apparatus, a multi-color image is superimposed on a single transfer material P, so image defects such as fog (a phenomenon in which toner adheres to a white background where the toner should not adhere) and density unevenness can be prevented. Therefore, a higher level than that of the monochrome image forming apparatus is required. For this reason, it is desired to more accurately control the toner supply to the developing device 4. This is because if the toner amount in the developing device 4 is not stable, the charge amount of the toner becomes unstable, which causes fogging and uneven density. Therefore, the toner replenishing method according to the present invention can be suitably used for replenishing toner of each color even in the color image forming apparatus as in this embodiment. As a result, the same effects as described in the first embodiment can be obtained for each color, and the color image can be further improved in image quality.

尚、本実施例にて説明したようなプロセスカートリッジ方式は、実施例1にて説明した画像形成装置100においても採用することができる。   The process cartridge system as described in the present embodiment can also be employed in the image forming apparatus 100 described in the first embodiment.

実施例3
次に、本発明に係る画像形成装置の更に他の実施例について説明する。尚、本実施例の画像形成装置において、実施例1、2のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
Example 3
Next, still another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. In the image forming apparatus of the present embodiment, elements having the same or equivalent functions and configurations as those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施例では、図10に示すように、装置本体11に対して着脱可能なプロセスカートリッジ10及びトナーホッパー(補給カートリッジ)5に対して、それぞれ記憶装置としての不揮発性メモリ13、14を設ける。そして、プロセスカートリッジ10、トナーホッパー5がそれぞれ装置本体11に装着された時に、装置本体11のCPU35と不揮発性メモリ13,14との間で各種の情報を読み書き可能な構成とした。   In this embodiment, as shown in FIG. 10, non-volatile memories 13 and 14 as storage devices are provided for the process cartridge 10 and the toner hopper (replenishment cartridge) 5 that are detachable from the apparatus main body 11. When the process cartridge 10 and the toner hopper 5 are respectively attached to the apparatus main body 11, various information can be read and written between the CPU 35 of the apparatus main body 11 and the nonvolatile memories 13 and 14.

プロセスカートリッジ10の不揮発性メモリ13には、そのプロセスカートリッジ10が備える現像装置4に対して補給すべきトナー量の積算値t2を記憶させる。一方、トナーホッパー5の不揮発性メモリ14には、最新の補給閾値t3と、トナーホッパー5が所定の補給動作を行うたびにその時に用いた補給閾値t3を積算した、補給閾値t3の積算値を記憶させる。   The non-volatile memory 13 of the process cartridge 10 stores an integrated value t2 of the toner amount to be replenished to the developing device 4 included in the process cartridge 10. On the other hand, in the nonvolatile memory 14 of the toner hopper 5, an integrated value of the replenishment threshold t3 obtained by integrating the latest replenishment threshold t3 and the replenishment threshold t3 used at that time each time the toner hopper 5 performs a predetermined replenishment operation. Remember.

不揮発性メモリ13、14に対する情報の読み書きのタイミングとしては、例えば次に説明するようなものが挙げられる。即ち、装置本体11のカートリッジ着脱用のドアが開けられた時、或いは装置本体11の電源がOFFされた時に、CPU35が保持していた情報を、これらの不揮発性メモリ13、14に書き込む。又、カートリッジ着脱用のドアが閉じられた時、或いは装置本体11の電源がONされた時に、これらの不揮発性メモリ13、14の情報をCPU35に読み出す。このようにすることで、それぞれの不揮発性メモリ13、14に格納された固有のt2値、t3値、t3積算値を常に使用できるようになる。   As timings for reading and writing information with respect to the nonvolatile memories 13 and 14, for example, the timing described below can be cited. That is, the information held by the CPU 35 is written in the nonvolatile memories 13 and 14 when the cartridge mounting / demounting door of the apparatus body 11 is opened or when the apparatus body 11 is powered off. Further, when the cartridge attachment / detachment door is closed or when the power of the apparatus main body 11 is turned on, the information of the nonvolatile memories 13 and 14 is read out to the CPU 35. In this way, the unique t2 value, t3 value, and t3 integrated value stored in the respective nonvolatile memories 13 and 14 can always be used.

実施例1で説明したように、実際のフィードバックにより定常状態に落ち着いたt3値は、その装置に固有の値として非常に正確である。従って、t3値をそのトナーホッパー5に固有の値としてそのトナーホッパー5が備える不揮発性メモリ14に記憶させる。これによって、装置本体11の電源がOFFされたり、トナーホッパー5が別の装置本体11へ装着されたりした場合などにおいても、常に最適なトナー補給を行うことが可能となり、現像装置4内のトナー量が安定して、画像品質が向上する。   As described in the first embodiment, the t3 value settled to the steady state by actual feedback is very accurate as a value inherent to the device. Therefore, the t3 value is stored in the nonvolatile memory 14 provided in the toner hopper 5 as a value unique to the toner hopper 5. As a result, even when the power of the apparatus main body 11 is turned off or the toner hopper 5 is attached to another apparatus main body 11, it is possible to always replenish the toner optimally, and the toner in the developing device 4 The amount is stable and the image quality is improved.

又、トナーホッパー5の積算駆動時間をカウントすることによってトナーホッパー5内のトナーの残量を検知する場合にも、検知精度を大幅に向上させることが可能となる。即ち、t3積算値をトナーホッパー5の不揮発性メモリ14に記憶させて、その値に基づいてトナーホッパー5内のトナーの残量を検知する。これにより、装置本体11の電源がOFFされたり、トナーホッパー5が別の装置本体11へ装着されたりした場合などにおいても、トナー残量に関する情報を、そのトナーホッパー5が自ら有することが可能となる。そのため、常に正確なトナー残量の検知が可能となる。   Further, even when the remaining amount of toner in the toner hopper 5 is detected by counting the cumulative driving time of the toner hopper 5, the detection accuracy can be greatly improved. That is, the accumulated t3 value is stored in the nonvolatile memory 14 of the toner hopper 5, and the remaining amount of toner in the toner hopper 5 is detected based on the value. Thus, even when the power of the apparatus main body 11 is turned off or the toner hopper 5 is attached to another apparatus main body 11, the toner hopper 5 can have information on the remaining amount of toner by itself. Become. Therefore, it is possible to always detect the remaining amount of toner accurately.

又、補給すべきトナー量の積算値t2をプロセスカートリッジ10に設けた不揮発性メモリ13に格納する。これによって、装置本体11の電源がOFFされたり、プロセスカートリッジ10が別の装置本体11へ装着されたりした場合などにおいても、補給すべきであったトナーの量に関する情報を、そのプロセスカートリッジ10が自ら有することが可能となる。そのため、トナーを補給しそこなうことを防止することが可能となり、現像装置4内のトナー量が安定して、画像品質が向上する。   Further, the integrated value t2 of the toner amount to be replenished is stored in the nonvolatile memory 13 provided in the process cartridge 10. As a result, even when the power of the apparatus main body 11 is turned off or when the process cartridge 10 is attached to another apparatus main body 11, the process cartridge 10 provides information on the amount of toner that should have been replenished. It becomes possible to have oneself. Therefore, it is possible to prevent the toner from being replenished, the amount of toner in the developing device 4 is stabilized, and the image quality is improved.

以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではないことを理解されたい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated according to the specific Example, it should be understood that this invention is not limited only to the above-mentioned embodiment.

例えば電子写真方式の画像形成装置としては、複写機、プリンタ(例えば、LEDプリンタ、レーザービームプリンタ等)、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ等が含まれる。   For example, electrophotographic image forming apparatuses include copying machines, printers (for example, LED printers, laser beam printers, etc.), facsimile machines, word processors, and the like.

又、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。或いは、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも1つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。或いは、プロセスカートリッジとは、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。   The process cartridge is a cartridge in which a charging unit, a developing unit or a cleaning unit and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed, and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. Alternatively, the process cartridge is a cartridge in which at least one of a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed so as to be detachable from the main body of the image forming apparatus. Alternatively, the process cartridge is a cartridge in which at least the developing means and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed so as to be detachable from the image forming apparatus main body.

又、画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジは、プロセスカートリッジに限定されるものではなく、現像手段を独立して画像形成装置本体に対して着脱可能な現像カートリッジとすることもできる。   The cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body is not limited to the process cartridge, and the developing means can be a developing cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body independently.

又、上述の実施例では、トナー量検知手段45は光学検知手段であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図11に示す例では、現像容器46内のトナーを撹拌及び搬送する手段である回転可能な撹拌パドル44の近傍に、圧電素子などからなるトナー量検知手段45が設けられている。   In the above-described embodiment, the toner amount detection unit 45 is described as an optical detection unit. However, the present invention is not limited to this. For example, in the example shown in FIG. 11, a toner amount detection means 45 made of a piezoelectric element or the like is provided in the vicinity of a rotatable stirring paddle 44 that is a means for stirring and transporting toner in the developing container 46.

又、上述の実施例では、トナーホッパー5が備える現像剤補給部材としての現像剤補給回転体は、ローラ状のものであるとして説明したが、これはスクリュー状のものであってもよい。   In the above-described embodiment, the developer supply rotating body as the developer supply member provided in the toner hopper 5 has been described as being in the form of a roller, but this may be in the form of a screw.

又、現像剤として、例えば主に非磁性トナー粒子(トナー)と磁性キャリア粒子(キャリア)とが混合されて成る2成分現像剤を用いる場合においても、本発明を適用することができる。この場合、補給現像剤は、トナー、又はトナーとキャリアとの混合物のいずれであってもよい。   The present invention can also be applied to a case where a two-component developer mainly composed of a mixture of non-magnetic toner particles (toner) and magnetic carrier particles (carrier) is used as the developer. In this case, the replenishment developer may be either toner or a mixture of toner and carrier.

本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る画像形成装置が備える現像装置及びトナーホッパーの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a developing device and a toner hopper provided in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る画像形成装置が備えるトナーホッパーの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a toner hopper provided in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明に従うトナー補給制御に用いるビデオカウント装置の一例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating an example of the video count apparatus used for the toner replenishment control according to this invention. ビデオカウント方式の原理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the principle of a video count system. 本発明に従うトナー補給制御の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the toner replenishment control according to this invention. 本発明に従うトナー補給制御を行った場合の現像容器内のトナー量の推移の一例を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing an example of a change in the amount of toner in a developing container when toner supply control according to the present invention is performed. 本発明の他の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the image forming apparatus which concerns on the other Example of this invention. プロセスカートリッジの一例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of an example of a process cartridge. プロセスカートリッジとトナーホッパーの他の例の概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of another example of a process cartridge and a toner hopper. トナー量検知手段の他の例を説明するための現像装置及びトナーホッパーの概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a developing device and a toner hopper for explaining another example of a toner amount detection unit. 従来のトナー補給制御を行った場合のトナーホッパーのトナー補給量の推移の一例を示すグラフ図である。FIG. 10 is a graph illustrating an example of a change in toner supply amount of a toner hopper when conventional toner supply control is performed. 従来のトナー補給制御を行った場合の現像容器内のトナー量の推移の一例を示すグラフ図である。FIG. 10 is a graph showing an example of a change in toner amount in a developing container when conventional toner replenishment control is performed.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光ドラム(像担持体)
2 帯電ローラ(帯電手段)
3 露光装置(露光手段)
4 現像装置(現像手段)
5 トナーホッパー(現像剤補給装置)
10 プロセスカートリッジ
13 不揮発性メモリ(記憶装置)
14 不揮発性メモリ(記憶装置)
35 CPU(制御装置)
36 不揮発性メモリ(記憶装置)
45 トナー量検知手段
46 現像容器
51 補給ローラ(現像剤補給回転体)
1 Photosensitive drum (image carrier)
2 Charging roller (charging means)
3 Exposure equipment (exposure means)
4 Developing device (Developing means)
5 Toner hopper (developer supply device)
10 Process cartridge 13 Non-volatile memory (storage device)
14 Nonvolatile memory (storage device)
35 CPU (control device)
36 Nonvolatile memory (storage device)
45 Toner amount detection means 46 Developer container 51 Supply roller (developer supply rotor)

Claims (12)

静電像を現像剤で現像する現像装置と、
前記現像装置内の現像剤量を検知する現像剤量検知装置と、
前記静電像の画像情報に基づいて現像剤消費量を算出する現像剤消費量算出装置と、
前記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置と、
前記現像剤補給装置による前記現像装置への現像剤補給動作を制御する制御装置と、
を有する画像形成装置において、
前記制御装置は、前記現像剤消費量を積算した現像剤消費量積算値が補給閾値を超えるたびに前記現像剤補給装置を所定量の現像剤を補給する補給動作を行うよう制御し、前記現像剤量検知装置により検知した前記現像装置内の現像剤量に関する情報に基づいて前記補給閾値を補正するようになっていると共に、前記補給動作が所定回数行われるまで、前記補給閾値の補正を行わないことを特徴とする画像形成装置。
A developing device for developing the electrostatic image with a developer;
A developer amount detecting device for detecting the developer amount in the developing device;
A developer consumption calculating device for calculating a developer consumption based on image information of the electrostatic image;
A developer supply device for supplying developer to the developing device;
A control device for controlling a developer replenishing operation to the developing device by the developer replenishing device;
In an image forming apparatus having
The control device controls the developer replenishing device to perform a replenishment operation to replenish a predetermined amount of developer each time the developer consumption integrated value obtained by integrating the developer consumption exceeds a replenishment threshold, The replenishment threshold is corrected based on information relating to the developer amount in the developing device detected by the agent amount detection device, and the replenishment threshold is corrected until the replenishment operation is performed a predetermined number of times. There is no image forming apparatus.
前記現像剤消費量算出装置はビデオカウント数を算出するビデオカウント装置であり、ビデオカウント数に基づいて現像剤消費量を算出することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer consumption amount calculating device is a video count device that calculates a video count number, and calculates the developer consumption amount based on the video count number. 前記現像剤消費量算出装置は印字率を算出する印字率算出装置であり、印字率に基づいて現像剤消費量を算出することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer consumption calculating device is a printing rate calculating device that calculates a printing rate, and calculates the developer consumption based on the printing rate. 前記現像剤量に関する情報は、所定期間における現像剤量の平均値であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the information on the developer amount is an average value of the developer amount in a predetermined period. 前記現像剤補給装置による前記現像剤補給動作が行われた時には、その現像剤補給動作が行われる時に前記現像剤消費量積算値との比較に用いられた前記補給閾値が、前記現像剤消費量積算値から減算されることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成装置。 When the developer replenishing operation is performed by the developer replenishing device, the replenishment threshold used for comparison with the developer consumption integrated value when the developer replenishing operation is performed is the developer consumption amount. the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is subtracted from the integrated value. 前記現像剤補給装置による前記現像剤補給動作が行われるたびに、その現像剤補給動作が行われる時に前記現像剤消費量積算値との比較に用いられた補給閾値が積算され、その補給閾値の積算値に基づいて前記現像剤補給装置内の現像剤の残量が検知されることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成装置。 Each time the developer replenishing operation is performed by the developer replenishing device, the replenishment threshold used for comparison with the developer consumption integrated value is integrated when the developer replenishing operation is performed. the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5 wherein the remaining amount of the developer in the developer supplying apparatus is characterized in that it is detected based on the integrated value. 前記現像剤補給装置は、回転することによって現像剤を前記現像装置に補給する現像剤補給回転体を有し、前記現像剤補給装置による1回の前記現像剤補給動作における前記現像剤補給回転体の回転数は、所定の整数回転に決められていることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成装置。 The developer replenishing device includes a developer replenishing rotator that rotates to replenish the developer to the developing device, and the developer replenishing rotator in one developer replenishing operation by the developer replenishing device. the rotation speed, the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is determined a predetermined integer rotation. 前記現像装置は当該画像形成装置の本体に対して着脱可能であり、前記現像装置には記憶装置が設けられており、前記現像剤消費量積算値は前記現像装置に設けられた記憶装置に記憶されることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成装置。 The developing device is removable from the main body of the image forming apparatus, the developing device is provided with a storage device, and the developer consumption integrated value is stored in a storage device provided in the developing device. the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is. 前記現像剤補給装置は当該画像形成装置の本体に対して着脱可能であり、前記現像剤補給装置には記憶装置が設けられており、前記補給閾値は前記現像剤補給装置に設けられた記憶装置に記憶されることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成装置。 The developer supply device is detachable from the main body of the image forming apparatus, the developer supply device is provided with a storage device, and the supply threshold is stored in the developer supply device. the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is stored in. 前記現像剤補給装置は当該画像形成装置の本体に対して着脱可能であり、前記現像剤補給装置には記憶装置が設けられており、前記補給閾値の積算値は前記現像剤補給装置に設けられた記憶装置に記憶されることを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載の画像形成装置。 The developer replenishing device is detachable from the main body of the image forming apparatus, the developer replenishing device is provided with a storage device, and the integrated value of the replenishment threshold is provided in the developer replenishing device. the image forming apparatus according to any one of claims 6 to 9, characterized in that stored in the storage apparatus. 前記現像装置が用いる現像剤は、1成分現像剤であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の画像形成装置。 The developer developing device used in an image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a one-component developer. 前記現像剤量検知装置は、光検知方式であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の画像形成装置。 It said developer amount detecting apparatus, an image forming apparatus according to any one of claims 1 to 11, characterized in that an optical detection method.
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