JP5910940B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体上の潜像を二成分現像剤により現像することで得られるトナー像を最終的に記録材上に転移させて画像形成を行う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. Specifically, a toner image obtained by developing a latent image on a latent image carrier with a two-component developer is finally formed on a recording material. The present invention relates to an image forming apparatus that performs image formation by transferring to the above.

電子写真方式の画像形成装置に用いられるトナー及びキャリアを含む二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という。)は、現像装置(現像手段)内を現像剤循環搬送路に沿って循環搬送されることで、現像剤中にトナーを分散させ、かつ、トナーを帯電させる。そして、画像形成動作中において、現像剤は現像装置内で継続的に循環搬送され、現像剤中のトナーが画像形成によって消費されると、その消費分のトナーがトナー補給手段により補給される。   A two-component developer containing toner and carrier (hereinafter simply referred to as “developer”) used in an electrophotographic image forming apparatus is circulated and conveyed along a developer circulation conveyance path in a developing device (developing means). As a result, the toner is dispersed in the developer and the toner is charged. During the image forming operation, the developer is continuously circulated and conveyed in the developing device. When the toner in the developer is consumed by the image formation, the consumed toner is replenished by the toner replenishing means.

一般に、トナー補給動作は、現像装置内の現像剤のトナー濃度をトナー濃度センサによって検出し、その検出結果と目標トナー濃度との差分値が小さくなるようにトナーを補給するように制御される。トナー濃度センサは、トナー濃度と相関関係が高い現像剤の透磁率を検出する透磁率方式のものが多い。透磁率方式のトナー濃度センサは、同じトナー濃度の現像剤であっても、その検出領域内に存在する現像剤の密度が変わるとセンサ出力値が変化するため、現像剤密度が想定から外れていると、トナー濃度の誤検出が発生する。多くの場合、現像装置内の現像剤が循環搬送されている画像形成動作中にトナー濃度を検出してトナー補給制御を行うことから、循環搬送中の現像剤密度を想定してセンサ出力値からトナー濃度を把握する。   In general, the toner replenishing operation is controlled so that the toner density of the developer in the developing device is detected by a toner density sensor, and the toner is replenished so that the difference value between the detection result and the target toner density becomes small. Many toner concentration sensors are of the magnetic permeability type that detects the magnetic permeability of the developer having a high correlation with the toner concentration. In the case of a magnetic density toner density sensor, even if the developer has the same toner density, the sensor output value changes when the density of the developer present in the detection region changes. If this is the case, erroneous detection of toner density occurs. In many cases, toner replenishment control is performed by detecting the toner density during image forming operation in which the developer in the developing device is circulated and transported. Know the toner density.

画像形成動作を終えてから次の画像形成動作までの期間(以下「放置期間」という。)は、現像剤劣化の防止や消費電力の低減等の観点から、現像剤の循環搬送は停止される。循環搬送が停止されると、循環搬送中に現像剤内に取り込まれた空気が抜けて現像剤の嵩が減少し、現像剤密度が高まる。そのため、比較的長い放置期間後に行われる画像形成動作の初期は、現像剤密度が想定よりも高いものとなり、トナー濃度が低めに誤検出される。その結果、本来よりも多くのトナーが補給されることになり、現像装置内の現像剤中に帯電不足のトナーが多く発生し、地肌汚れやトナー飛散などの不具合を引き起こしやすくなる。しかも、放置期間中には、循環搬送によって摩擦帯電されていたトナーの電荷が徐々に抜けてしまうため、トナー補給前から現像装置内に存在するトナーも帯電量が落ちた状態となっている。そのため、比較的長い放置期間後に行われる画像形成動作の初期は、地肌汚れやトナー飛散などの不具合が発生しやすい。   During the period from the end of the image forming operation to the next image forming operation (hereinafter referred to as “leaving period”), from the viewpoint of preventing the deterioration of the developer and reducing the power consumption, the circulation of the developer is stopped. . When the circulation conveyance is stopped, the air taken into the developer during the circulation conveyance is released, the volume of the developer is reduced, and the developer density is increased. Therefore, at the initial stage of the image forming operation performed after a relatively long standing period, the developer density is higher than expected, and the toner density is erroneously detected to be low. As a result, a larger amount of toner than the original toner is replenished, and a large amount of insufficiently charged toner is generated in the developer in the developing device, which easily causes problems such as background contamination and toner scattering. In addition, during the leaving period, the charge of the toner that has been frictionally charged by the circulatory conveyance is gradually removed, so that the toner existing in the developing device from before the toner replenishment is also in a state where the charge amount has dropped. Therefore, in the initial stage of the image forming operation performed after a relatively long standing period, problems such as background stains and toner scattering are likely to occur.

特許文献1には、放置された後の画像形成動作に先立つウォームアップ運転時に測定したトナー濃度センサの出力値と放置前の出力値との差分値を算出し、この差分値が所定の値よりも大きい場合には、トナー濃度基準値(目標トナー濃度)を高くする画像形成装置が開示されている。トナー濃度センサの出力値が本来よりも高めの値となることから、放置後にトナーが過剰に補給される事態を抑制できる。   In Patent Document 1, a difference value between the output value of the toner density sensor measured during the warm-up operation prior to the image forming operation after being left and the output value before being left is calculated, and this difference value is calculated from a predetermined value. Is also large, an image forming apparatus is disclosed in which the toner density reference value (target toner density) is increased. Since the output value of the toner density sensor becomes higher than the original value, it is possible to suppress a situation where toner is excessively replenished after being left.

また、放置後に画像形成動作を開始してから一定期間(例えば50枚の画像形成が終わるまでの期間)が経過する頃には、現像剤密度が想定値まで回復し、トナー濃度センサの出力値が正しいトナー濃度を示すようになる。そのため、当該一定期間経過後も変更後のトナー濃度基準値を使用し続けると、実際のトナー濃度が目標トナー濃度よりも低い状態となり、画像濃度が薄くなってしまう。よって、特許文献1の画像形成装置では、放置後の画像形成動作において、当該一定期間が経過するまでは変更後のトナー濃度基準値を用いてトナー補給を行い、当該一定期間経過後は、変更前のトナー濃度基準値に戻してトナー補給を行う。   Further, when a certain period (for example, a period until the image formation of 50 sheets is completed) after the image forming operation is started after being left, the developer density is restored to the assumed value, and the output value of the toner density sensor Indicates the correct toner density. For this reason, if the changed toner density reference value is continuously used even after the fixed period has elapsed, the actual toner density becomes lower than the target toner density, and the image density becomes light. Therefore, in the image forming apparatus of Patent Document 1, in the image forming operation after being left, the toner supply is performed using the changed toner density reference value until the predetermined period elapses, and after the predetermined period elapses, the change is performed. The toner is replenished by returning to the previous toner density reference value.

特許文献2には、電源投入後のウォームアップ時におけるトナー濃度センサの出力値と前回の電源遮断直前の出力値との差の大きさが所定値よりも大きい場合には、画像形成により消費されるトナー量に見合った量の補給トナーを定量補給する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置においては、電源が遮断されてから次に投入されるまでの放置期間の現像剤密度の上昇によりトナー濃度センサの誤検出が生じていても、その放置期間は定量補給なので、トナー濃度センサの出力値がトナー補給制御に用いられない。よって、放置後にトナーが過剰に補給される事態を抑制できる。   In Patent Document 2, when the difference between the output value of the toner density sensor during warm-up after power-on and the output value immediately before power-off is greater than a predetermined value, it is consumed by image formation. An image forming apparatus is disclosed that supplies a replenishment amount of toner corresponding to the amount of toner to be supplied. In this image forming apparatus, even if an erroneous detection of the toner concentration sensor occurs due to an increase in developer density during the leaving period from when the power is turned off to when it is next turned on, the remaining period is a quantitative replenishment. The output value of the density sensor is not used for toner supply control. Therefore, it is possible to suppress a situation where the toner is excessively replenished after being left.

ところが、上記特許文献1の画像形成装置では、放置後に画像形成動作を開始してから一定期間が経過したら、変更前のトナー濃度基準値に戻してトナー補給を行う。そのため、トナー濃度基準値を戻したタイミングで、トナー補給動作が大きく変動し、現像剤中のトナー濃度を一時的に大きく変化させることになる。そのため、トナー濃度基準値を戻すタイミングの前後で、画像濃度に大きな変化が生じてしまうという問題が発生する。   However, in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, after a certain period of time has elapsed since the image forming operation was started after being left, the toner density is replenished by returning to the toner density reference value before the change. Therefore, at the timing when the toner density reference value is returned, the toner replenishment operation greatly fluctuates, and the toner density in the developer is temporarily changed greatly. Therefore, there arises a problem that a large change occurs in the image density before and after the timing for returning the toner density reference value.

また、上記特許文献2の画像形成装置において、放置期間後の画像形成動作中に行う定量補給では、そのトナー補給量が、当該画像形成装置のコピー1枚当たりの平均的なトナー消費量(例えば、A4サイズのコピー1枚当たり約6%の(ベタ画像)に相当する分のトナー量)に固定される。そのため、画像形成動作によって消費される実際のトナー消費量が平均的なトナー消費量から大きく外れたものである場合には、現像剤中のトナー濃度が目標トナー濃度から大きく外れ、適正な画像濃度で画像を形成することができない。   Further, in the image forming apparatus of Patent Document 2, in the quantitative replenishment performed during the image forming operation after the leaving period, the toner replenishment amount is an average toner consumption amount per copy of the image forming apparatus (for example, , The toner amount corresponding to (solid image) of about 6% per A4 size copy. For this reason, if the actual toner consumption consumed by the image forming operation deviates significantly from the average toner consumption, the toner concentration in the developer deviates significantly from the target toner concentration, and the appropriate image density Cannot form an image.

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、放置期間後の画像形成動作において適正なトナー濃度を維持して地肌汚れやトナー飛散を抑制しつつ、画像濃度の変動も抑制できる画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to maintain an appropriate toner concentration in an image forming operation after a leaving period and to suppress background contamination and toner scattering while suppressing image density. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of suppressing the fluctuation of the image.

上記目的を達成するために、本発明は、潜像担持体と、画像情報に基づいて該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像担持体上に形成された潜像を、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いて現像する現像装置と、該現像装置内にトナーを補給するトナー補給手段と、上記現像装置内の二成分現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、該トナー濃度検出手段による検出結果と目標トナー濃度との比較結果に基づいて上記トナー補給手段によるトナー補給動作を制御する通常トナー濃度制御を実行するトナー濃度制御手段とを有する画像形成装置において、上記トナー濃度制御手段は、前回の画像形成動作を終えてから所定の放置期間後に次の画像形成動作を開始するとき、該次の画像形成動作を開始してから所定の特別トナー濃度制御終了時期が到来するまでは特別トナー濃度制御を実行し、該特別トナー濃度制御の終了後に上記通常トナー濃度制御を実行するものであり、上記特別トナー濃度制御では、画像情報に基づいて該画像情報による画像形成で消費されるトナー消費量を示すトナー消費量指標値を算出し、算出したトナー消費量指標値が規定値以下である場合には、上記前回の画像形成動作中の上記トナー濃度検出手段による検出結果に基づいてトナー補給動作を制御し、算出したトナー消費量指標値が上記規定値を上回る場合には、上記所定の特別トナー濃度制御終了時期の到来を待たずに、当該特別トナー補給制御を終了することを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention is formed on a latent image carrier, latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier based on image information, and the latent image carrier. A developing device that develops a latent image using a two-component developer containing toner and a carrier, a toner replenishing unit that replenishes toner in the developing device, and a toner concentration in the two-component developer in the developing device Toner density detecting means for detecting toner, and toner density control means for executing normal toner density control for controlling the toner replenishing operation by the toner replenishing means based on the comparison result between the detection result by the toner density detecting means and the target toner density in the image forming apparatus having the bets, the toner density control means, when starting the next image forming operation after completion of the previous image forming operation after a predetermined unused period, or to start an image forming operation of said next The special toner density control is executed until a predetermined special toner density control end time is reached, and the normal toner density control is executed after the special toner density control is finished. A toner consumption index value indicating a toner consumption amount consumed in image formation based on the image information is calculated, and if the calculated toner consumption index value is equal to or less than a specified value, the previous image forming operation based on the detection result of the toner concentration detecting means in controlling the toner supply operation, when the calculated toner consumption index value exceeds the specified value, waiting for the arrival of the predetermined special toner density control end time And the special toner supply control is terminated.

本発明では、通常トナー濃度制御を実行する前に行う特別トナー濃度制御において、当該次の画像形成動作でのトナー消費量が少ない場合(トナー消費量指標値が規定値以下である場合)には、前回の画像形成動作中のトナー濃度検出手段による検出結果に基づいてトナー補給動作を制御する。よって、当該次の画像形成動作中のトナー濃度検出手段による検出結果に用いないので、放置により現像剤密度が高まって誤検出が生じる状況であっても、その誤った検出結果に基づくトナー補給動作によりトナーが過剰に補給されることはない。また、トナー消費量が少ない場合には、現像剤中のトナー濃度の変動が少ないので、仮に、当該次の画像形成動作を開始してからの一定期間(最大で上記所定の特別トナー濃度制御終了時期が到来するまでの期間)、トナー補給量が少なめになっても、あるいはトナー補給を行わない場合でも、その期間において画像濃度に大きく不足するような事態は生じない。 In the present invention, in the special toner density control performed before executing the normal toner density control, when the toner consumption amount in the next image forming operation is small (when the toner consumption amount index value is equal to or less than the specified value). The toner replenishing operation is controlled based on the detection result by the toner density detecting means during the previous image forming operation. Therefore, since it is not used for the detection result by the toner density detection means during the next image forming operation, even if the developer density increases due to being left to cause false detection, the toner supply operation based on the erroneous detection result Therefore, the toner is not replenished excessively. Further, when the toner consumption is small, the change in the toner density in the developer is small. Therefore, it is assumed that the predetermined special toner density control is completed for a certain period after the start of the next image forming operation. Even if the amount of toner replenishment becomes small or when toner replenishment is not performed, a situation in which the image density is largely insufficient during that period does not occur.

ここで、本発明者は、放置後の当該次の画像形成動作におけるトナー消費量が多い場合、トナー濃度検出手段の誤検出によって多めのトナーが補給されても、現像剤中の実際のトナー濃度はあまり高まらず、地肌汚れやトナー飛散が生じにくいという新たな知見を得た。すなわち、トナー濃度検出手段の誤検出によってトナーが多めに補給されて地肌汚れやトナー飛散が生じやすいのは、放置後の当該次の画像形成動作においてトナー消費量の少ない画像形成動作を実行する場合であり、トナー消費量の多い画像形成動作を実行する場合には、地肌汚れやトナー飛散が生じにくいのである。 Here, when the toner consumption in the next image forming operation after being left is large, the present inventor does not detect the actual toner concentration in the developer even if a large amount of toner is supplied due to erroneous detection by the toner concentration detecting means. Was not so high, and new knowledge was obtained that stains on the surface and toner scattering were less likely to occur. In other words, a large amount of toner is replenished due to erroneous detection of the toner density detection means, and the background stain or toner scattering is likely to occur when an image forming operation with less toner consumption is performed in the next image forming operation after being left. When an image forming operation that consumes a large amount of toner is executed, background stains and toner scattering are less likely to occur.

そこで、本発明の特別トナー濃度制御では、この新たな知見に基づき、トナー消費量が多い場合(トナー消費量指標値が規定値を上回る場合)には、放置により現像剤密度が高まって誤検出が生じる状況であっても、特別トナー濃度制御を終了し、通常トナー濃度制御を実行する。これにより、画像1枚当たりの平均的なトナー消費量を大きく上回るトナー消費量で当該次の画像形成動作を実行する場合でも、上記特許文献2の画像形成装置のようにトナー補給量が画像1枚当たりの平均的なトナー消費量に固定された固定補給を行う場合と比較して、現像剤中の実際のトナー濃度を目標トナー濃度に追従させることができ、適正な画像濃度で画像を形成することが可能となる。 Therefore, in the special toner density control of the present invention, based on this new knowledge, when the toner consumption is large (when the toner consumption index value exceeds the specified value), the developer density increases due to leaving it and the false detection. Even in such a situation, the special toner density control is terminated and the normal toner density control is executed. As a result, even when the next image forming operation is executed with a toner consumption amount that greatly exceeds the average toner consumption amount per image, the toner replenishment amount is the same as that of the image forming apparatus of Patent Document 2 described above. Compared with the case of fixed replenishment fixed at an average toner consumption per sheet, the actual toner density in the developer can be made to follow the target toner density, and an image can be formed with an appropriate image density. It becomes possible to do.

以上、本発明によれば、放置期間後の画像形成動作において適正なトナー濃度を維持して地肌汚れやトナー飛散を抑制しつつ、画像濃度の変動も抑制できるという優れた効果が得られる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that image density fluctuations can be suppressed while maintaining an appropriate toner density in an image forming operation after a leaving period and suppressing background contamination and toner scattering.

実施形態に係る複写機の主要部分を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of a copier according to an embodiment. 同複写機における第1現像装置の構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a first developing device in the copier. 実施形態における電源投入時もしくは待機モードから復帰する時に実行する特別トナー補給制御の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of special toner replenishment control that is executed when power is turned on or when returning from a standby mode in the embodiment.

以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式の複写機に適用した一実施形態について説明する。
本実施形態の複写機は、スキャナで読み込んだ画像情報やパーソナルコンピュータ等の外部機器から入力される画像情報に基づく画像を紙等の記録材上に形成する、反転現像による2色デジタル画像形成装置である。詳しくは、潜像担持体としての感光体の表面上に、第1色目のトナー像と第2色目のトナー像とを互いに重なり合うように形成し、これらのトナー像を一括して記録材上に転写するものである。なお、本発明は、以下の実施形態に係る複写機に限定されることなく、種々のタイプの画像形成装置に広く適用することができる。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine as an image forming apparatus will be described.
The copying machine of this embodiment is a two-color digital image forming apparatus by reversal development that forms an image based on image information read by a scanner or image information input from an external device such as a personal computer on a recording material such as paper. It is. Specifically, a first color toner image and a second color toner image are formed on a surface of a photosensitive member as a latent image carrier so as to overlap each other, and these toner images are collectively put on a recording material. Transcript. The present invention is not limited to the copying machine according to the following embodiments, and can be widely applied to various types of image forming apparatuses.

まず、本実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。
図1は、本実施形態に係る複写機の主要部分を示す概略構成図である。
本複写機の感光体1は、ドラム状の導電性基体の周面に、電荷発生層及び電荷輸送層が順次積層されたもので、回転可能に支持され、図示しない駆動手段により、例えば線速250[mm/sec]で一定の方向に回転するように駆動される。感光体1の周囲に、第1色目のトナー像を形成するための第1像形成部と、第2色目のトナー像を形成するための第2像形成部とが、感光体表面移動方向に沿って並んで配置されている。
First, a basic configuration of the copying machine according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the main part of the copying machine according to the present embodiment.
The photoconductor 1 of the present copying machine is formed by sequentially laminating a charge generation layer and a charge transport layer on the peripheral surface of a drum-shaped conductive substrate, and is rotatably supported. It is driven to rotate in a constant direction at 250 [mm / sec]. A first image forming unit for forming a first color toner image and a second image forming unit for forming a second color toner image around the photoconductor 1 in the direction of movement of the photoconductor surface. They are arranged side by side.

第1像形成部は、感光体1の表面を一様に帯電する第1帯電装置2Aと、スキャナにより読み取られた原稿画像信号等の画像情報に基づいて感光体1の表面上に第1トナー像のための第1静電潜像を形成するための書込光L1を照射する図示しない第1露光装置と、第1静電潜像を第1色トナーによって現像してトナー像を形成する第1現像装置3Aとから構成されている。本実施形態では、第1色トナーとして、黒色トナーを用いる場合を例に挙げて説明する。   The first image forming unit includes a first charging device 2A for uniformly charging the surface of the photoreceptor 1 and a first toner on the surface of the photoreceptor 1 based on image information such as a document image signal read by the scanner. A first exposure device (not shown) that irradiates writing light L1 for forming a first electrostatic latent image for an image, and a first electrostatic latent image is developed with a first color toner to form a toner image. The first developing device 3A. In this embodiment, a case where black toner is used as the first color toner will be described as an example.

第2像形成部は、第1色トナー像が形成された感光体1の表面を一様に帯電する第2帯電装置2Bと、スキャナにより読み取られた原稿画像信号等の画像情報に基づいて感光体1の表面上に第2トナー像のための第2静電潜像を形成するための書込光L2を照射する図示しない第2露光装置と、第2静電潜像を第2色トナーによって現像してトナー像を形成する第2現像装置3Bとから構成されている。本実施形態では、第2色トナーとして、赤色トナーを用いる場合を例に挙げて説明する。   The second image forming unit performs photosensitivity based on the second charging device 2B that uniformly charges the surface of the photoreceptor 1 on which the first color toner image is formed, and image information such as an original image signal read by the scanner. A second exposure device (not shown) that irradiates writing light L2 for forming a second electrostatic latent image for the second toner image on the surface of the body 1, and the second electrostatic latent image as a second color toner. And a second developing device 3B that forms a toner image by developing the toner image. In the present embodiment, a case where red toner is used as the second color toner will be described as an example.

また、感光体1の周囲には、感光体1の表面上に形成された第1色トナー像及び第2色トナー像を一括して記録材としての記録紙Pへ転写する転写装置4を備えている。この転写装置4は、支持ローラ4a,4bに張架された転写ベルト4cと感光体1の表面との間に、図示しない給紙部から給紙されてくる記録紙Pを挟み込み、支持ローラ4aに対してトナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧を印加して、感光体上のトナー像を記録紙Pへ転写させる。トナー像が転写された記録紙Pは、転写装置4の転写ベルト4cに担持された状態で、図示しない定着装置へと搬送され、熱と圧力によってトナー像が記録しPへと定着する。   In addition, a transfer device 4 is provided around the photoconductor 1 to transfer the first color toner image and the second color toner image formed on the surface of the photoconductor 1 to a recording paper P as a recording material in a lump. ing. The transfer device 4 sandwiches a recording sheet P fed from a sheet feeding unit (not shown) between a transfer belt 4c stretched around support rollers 4a and 4b and the surface of the photosensitive member 1, and supports the support roller 4a. On the other hand, a voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to transfer the toner image on the photoreceptor onto the recording paper P. The recording paper P to which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device (not shown) while being carried on the transfer belt 4c of the transfer device 4, and the toner image is recorded and fixed to P by heat and pressure.

また、感光体1の周囲には、転写後に感光体表面上に残留するトナーをクリーニングブレード5aとクリーニングブラシ5bによって除去するためのクリーニング装置5や、次の画像形成に備えて感光体1の表面電荷を除去するためのLEDからなる除電装置6なども配置されている。   Further, around the photosensitive member 1, there is a cleaning device 5 for removing toner remaining on the surface of the photosensitive member after the transfer by a cleaning blade 5a and a cleaning brush 5b, and the surface of the photosensitive member 1 in preparation for the next image formation. A static elimination device 6 made of an LED for removing electric charges is also arranged.

本実施形態における第1現像装置3Aは、感光体1の表面と対向する位置で開口した現像ケース内に、現像剤担持体である第1現像ローラを備えている。第1現像ローラの表面は、現像ケースの開口を介して、感光体1の表面と所定の距離をもって対向する。第1現像装置3Aの現像ケース内には、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤が収容されている。第1現像ローラは、その内部に配置された磁界発生手段により外周面に現像剤を担持した状態で、図示しない駆動手段により回転駆動する。そして、第1現像ローラに担持された現像剤は、感光体1の表面と対向する現像領域において、磁界の作用によりブラシ状に穂立し、感光体1の表面に接触する。   The first developing device 3 </ b> A in this embodiment includes a first developing roller that is a developer carrying member in a developing case that is opened at a position facing the surface of the photoreceptor 1. The surface of the first developing roller faces the surface of the photoreceptor 1 with a predetermined distance through the opening of the developing case. A two-component developer composed of a magnetic carrier and toner is accommodated in the developing case of the first developing device 3A. The first developing roller is rotationally driven by a driving unit (not shown) in a state where a developer is carried on the outer peripheral surface by a magnetic field generating unit arranged inside the first developing roller. Then, the developer carried on the first developing roller rises in a brush shape by the action of a magnetic field in the developing region facing the surface of the photoreceptor 1 and contacts the surface of the photoreceptor 1.

一方、本実施形態における第2現像装置3Bは、感光体1の表面と対向する位置で開口した現像ケース内に、現像剤担持体である第2現像ローラを備えている。第2現像ローラの表面は、現像ケースの開口を介して、感光体1の表面と所定の距離をもって対向する。第2現像装置3Bの現像ケース内には、磁性キャリアを含まない非磁性トナーからなる一成分現像剤が収容されている。第2現像ローラは、外周面にトナーを担持した状態で、図示しない駆動手段により回転駆動する。第2現像ローラ上に形成されるトナー層は、感光体1の表面に対して非接触の状態で現像領域を通過する。   On the other hand, the second developing device 3B according to the present embodiment includes a second developing roller that is a developer carrying member in a developing case that is opened at a position facing the surface of the photoreceptor 1. The surface of the second developing roller faces the surface of the photoreceptor 1 with a predetermined distance through the opening of the developing case. In the developing case of the second developing device 3B, a one-component developer made of nonmagnetic toner not containing a magnetic carrier is accommodated. The second developing roller is rotationally driven by a driving unit (not shown) with toner carried on the outer peripheral surface. The toner layer formed on the second developing roller passes through the developing area in a non-contact state with respect to the surface of the photoreceptor 1.

本実施形態では、第2現像装置3Bの現像方式として、第1像形成部で形成された第1色トナー像を現像剤の摺擦等によって乱さないように非接触現像方式を採用しているが、接触現像方式を採用してもよい。接触現像方式を採用する場合には、例えば、金属製の芯金表面にシリコンゴム、NBRゴム、EPDMゴム、ウレタンゴム等の一般的なゴム材料からなる弾性層を有している現像ローラを、第2現像ローラとして用いるとよい。   In the present embodiment, a non-contact developing method is employed as a developing method of the second developing device 3B so that the first color toner image formed in the first image forming unit is not disturbed by the rubbing of the developer or the like. However, a contact development method may be adopted. When adopting the contact development method, for example, a developing roller having an elastic layer made of a general rubber material such as silicon rubber, NBR rubber, EPDM rubber, urethane rubber on the surface of a metal core metal, It may be used as the second developing roller.

図2は、本実施形態における第1現像装置3Aの構成を示す説明図である。
第1現像装置3Aは、磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を現像ケース内で循環搬送するための2本の搬送スクリュー32を備えている。また、第1現像装置3Aは、第1現像ローラ31上に供給された現像剤を規制して現像領域へ搬送される現像剤量を調整する現像剤規制部材としてのドクタ33を備えている。また、第1現像装置3Aは、現像ケース内の現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段としてのトナー濃度センサ36を備えている。このトナー濃度センサ36には、一般的な透磁率センサが用いられている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the first developing device 3A in the present embodiment.
The first developing device 3A includes two conveying screws 32 for circulating and conveying a developer composed of a magnetic carrier and toner in the developing case. The first developing device 3 </ b> A includes a doctor 33 as a developer regulating member that regulates the amount of developer that is transported to the developing region by regulating the developer supplied onto the first developing roller 31. The first developing device 3A includes a toner concentration sensor 36 as a toner concentration detecting unit that detects the toner concentration in the developer in the developing case. As the toner concentration sensor 36, a general magnetic permeability sensor is used.

また、本実施形態における第1現像装置3Aには、内部に補給用トナーを収容したトナーボトルがセットされたトナー補給手段としてのトナーボトルユニット34が設けられている。トナーボトルユニット34は、トナーボトル内の補給用トナーを現像ケースへ搬送するためのトナー搬送マイラー35を備えている。トナー搬送マイラー35を図中時計回り方向へ回転駆動させることで、トナーボトル内の補給用トナーを現像ケースへ送り出すことができ、トナー搬送マイラー35の回転駆動時間を制御することで、現像ケース内の現像剤へ補給するトナーの量を調整することができる。   Further, the first developing device 3A in the present embodiment is provided with a toner bottle unit 34 as a toner replenishing means in which a toner bottle containing replenishing toner is set. The toner bottle unit 34 includes a toner transport mylar 35 for transporting the replenishment toner in the toner bottle to the developing case. By rotating the toner transport mylar 35 in the clockwise direction in the figure, the replenishment toner in the toner bottle can be sent out to the developing case, and by controlling the rotational driving time of the toner transport mylar 35, The amount of toner to be replenished to the developer can be adjusted.

本実施形態の通常動作時におけるトナー補給制御(通常トナー補給制御)は、以下のようにして行われる。
画像形成動作中における所定のタイミング(例えば記録紙Pが転写領域を通過したタイミング)で、トナー濃度センサ36によりトナー濃度検出を行い、そのセンサ出力値Vtを取得する。そして、このセンサ出力値Vtと、予め記憶されている目標トナー濃度であるトナー濃度基準値Vrefとの差分値を算出し、センサ出力値Vtがトナー濃度基準値Vrefを上回る場合(検出されたトナー濃度が目標トナー濃度よりも低い場合)には、トナー搬送マイラー35を回転駆動させてトナー補給動作を実行する。
The toner replenishment control (normal toner replenishment control) during the normal operation of the present embodiment is performed as follows.
At a predetermined timing during the image forming operation (for example, timing when the recording paper P passes through the transfer region), the toner density sensor 36 detects the toner density and acquires the sensor output value Vt. Then, a difference value between the sensor output value Vt and a toner density reference value Vref which is a target toner density stored in advance is calculated, and the sensor output value Vt exceeds the toner density reference value Vref (detected toner). When the density is lower than the target toner density), the toner transport mylar 35 is driven to rotate and a toner supply operation is executed.

次に、本発明の特徴部分である、電源投入時もしくは待機モードから復帰する時に実行される特別トナー補給制御について説明する。
なお、ここでは、特別トナー補給制御を電源投入時もしくは待機モードから復帰する時に実行する場合を例に挙げるが、比較的長い放置期間後に画像形成動作を開始する時期であれば、電源投入時や待機モードからの復帰時に限定されることはない。
Next, the special toner replenishment control executed when the power is turned on or when returning from the standby mode, which is a characteristic part of the present invention, will be described.
Here, a case where the special toner replenishment control is executed when the power is turned on or when returning from the standby mode is taken as an example. However, if it is time to start the image forming operation after a relatively long standing period, There is no limitation when returning from the standby mode.

図3は、本実施形態における電源投入時もしくは待機モードから復帰する時に実行する特別トナー補給制御の流れを示すフローチャートである。
本実施形態では、主電源をOFFにする前又は待機モード(主電源がONの状態で所定の機器への通電を停止し、画像形成動作が停止した状態)に移行する前におけるトナー濃度センサ36のセンサ出力値Vt0が、図示しない記憶装置(不揮発性メモリ)に保持されている。そして、電源投入時もしくは待機モードからの復帰時には、まず、定着装置のウォームアップ等の所定の画像形成動作前処理を実行する(S1)。ただし、本実施形態では、第1現像装置3Aのウォームアップ動作(2本の搬送スクリュー32を回転駆動させる動作)は実行しない。第1現像装置3Aの搬送スクリュー32の回転駆動は、画像形成動作の開始に合わせて開始される。
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of special toner replenishment control that is executed when the power is turned on or when returning from the standby mode in the present embodiment.
In the present embodiment, the toner density sensor 36 before the main power is turned off or before the transition to the standby mode (the state where the power supply to a predetermined device is stopped and the image forming operation is stopped while the main power is on). Sensor output value Vt0 is held in a storage device (non-volatile memory) (not shown). When the power is turned on or when returning from the standby mode, first, predetermined processing for image forming operation such as warm-up of the fixing device is executed (S1). However, in this embodiment, the warm-up operation of the first developing device 3A (the operation of rotating the two conveying screws 32) is not executed. The rotation driving of the conveying screw 32 of the first developing device 3A is started in accordance with the start of the image forming operation.

このようにして前処理後を終えたら、画像形成動作を開始し(S2)、まず、1枚目の記録紙Pを通紙して、これに画像を形成するための動作を行う(S3)。そして、通常トナー補給制御の場合と同様、例えば記録紙Pが転写領域を通過したタイミングで、トナー濃度センサ36によりトナー濃度検出を行う(S4)。そして、本実施形態では、画像情報に基づいて当該1枚目の画像の画素数をカウントし、その画素数に基づいて単位面積(記録紙Pの画像領域面積)当たりの画像占有率である画像面積率Sを算出する(S5)。   When the pre-processing is completed in this way, an image forming operation is started (S2). First, the first recording sheet P is passed through and an operation for forming an image is performed (S3). . Then, as in the case of the normal toner replenishment control, for example, the toner density is detected by the toner density sensor 36 at the timing when the recording paper P passes the transfer area (S4). In this embodiment, the number of pixels of the first image is counted based on the image information, and the image is an image occupation rate per unit area (image area area of the recording paper P) based on the number of pixels. The area ratio S is calculated (S5).

その後、算出した画像面積率Sが規定値(本実施形態では25%とする。)以下であるか否かの判断を行う(S6)。この判断において、25%以下でないと判断された場合には(S6のNo)、不揮発性メモリに保持されている前回のセンサ出力値Vt0(主電源をOFFにする前又は待機モードに移行する前におけるセンサ出力値Vt0)を、上記ステップS4で取得したセンサ出力値Vtに更新し、このセンサ出力値Vtとトナー濃度基準値Vrefとの差分値に基づいてトナー補給動作を制御する通常トナー補給制御に移行する(S10)。   Thereafter, it is determined whether or not the calculated image area ratio S is equal to or less than a specified value (25% in the present embodiment) (S6). In this determination, if it is determined that it is not less than 25% (No in S6), the previous sensor output value Vt0 held in the non-volatile memory (before the main power is turned off or before shifting to the standby mode) Is updated to the sensor output value Vt acquired in step S4, and the normal toner supply control for controlling the toner supply operation based on the difference value between the sensor output value Vt and the toner density reference value Vref. (S10).

このように、画像面積率が25%以下でない画像、すなわち、画像面積率が25%を上回るトナー消費量の多い画像を形成する場合には、上述したように、仮に、今回の電源投入前もしくは待機モードからの復帰前の放置期間が長くて、第1現像装置3A内の現像剤密度が高まっており、上記ステップS4で取得したセンサ出力値Vtが本来のトナー濃度を示すものではない誤検出の結果であるとしても、その誤ったトナー濃度を示すセンサ出力値Vtに基づくトナー補給制御(通常トナー補給制御)によりトナーが過剰に補給されて地肌汚れやトナー飛散を引き起こすことはない。   As described above, when forming an image with an image area ratio that is not less than 25%, that is, an image with a large amount of toner consumption that exceeds 25%, as described above, Misdetection that the leaving period before returning from the standby mode is long, the developer density in the first developing device 3A is increased, and the sensor output value Vt acquired in step S4 does not indicate the original toner concentration. Even if the result is, the toner is not replenished excessively by the toner replenishment control (normal toner replenishment control) based on the sensor output value Vt indicating the erroneous toner density, and the background stain or the toner scattering is not caused.

続いて、上記ステップS6の判断において画像面積率Sが25%以下であると判断された場合には(S6のYes)、次に、上記ステップS4で取得したセンサ出力値Vtが、不揮発性メモリに保持されている前回のセンサ出力値Vt0よりも規定値(本実施形態では0.2[V]とする。)以上、上回る値であるか否かを判断する(S7)。この判断において、センサ出力値Vtが前回のセンサ出力値Vt0を、規定値以上、上回っていないと判断された場合には(S7のNo)、不揮発性メモリに保持されている前回のセンサ出力値Vt0を、上記ステップS4で取得したセンサ出力値Vtに更新し、このセンサ出力値Vtとトナー濃度基準値Vrefとの差分値に基づいてトナー補給動作を制御する通常トナー補給制御に移行する(S10)。   Subsequently, when it is determined in step S6 that the image area ratio S is 25% or less (Yes in S6), the sensor output value Vt acquired in step S4 is then stored in the nonvolatile memory. It is determined whether or not the value is greater than a predetermined value (0.2 [V] in the present embodiment) above the previous sensor output value Vt0 held at (S7). In this determination, if it is determined that the sensor output value Vt does not exceed the previous sensor output value Vt0 by a specified value or more (No in S7), the previous sensor output value held in the nonvolatile memory. Vt0 is updated to the sensor output value Vt acquired in step S4, and the process shifts to normal toner supply control for controlling the toner supply operation based on the difference value between the sensor output value Vt and the toner density reference value Vref (S10). ).

このように、センサ出力値Vtが前回のセンサ出力値Vt0を0.2[V]以上は上回っていない場合、上記ステップS4で取得したセンサ出力値Vtは、地肌汚れやトナー飛散を生じさせるほどの過剰なトナー補給を引き起こす誤差を含んでいないものである。したがって、上記ステップS4で取得したセンサ出力値Vtに基づくトナー補給制御(通常トナー補給制御)を実施しても、地肌汚れやトナー飛散を引き起こすことはない。   As described above, when the sensor output value Vt does not exceed the previous sensor output value Vt0 by 0.2 [V] or more, the sensor output value Vt acquired in step S4 described above causes background stains and toner scattering. This does not include an error that causes excessive toner replenishment. Therefore, even if the toner replenishment control (normal toner replenishment control) based on the sensor output value Vt acquired in step S4 is performed, background stains and toner scattering are not caused.

続いて、上記ステップS7の判断において、センサ出力値Vtが前回のセンサ出力値Vt0を、0.2[V]以上、上回っていると判断された場合には(S7のYes)、次に、画像形成動作を開始してからの通紙枚数Nが9枚に達したか否かを判断する(S8)。この判断において、通紙枚数Nが9枚に達したと判断されると(S8のYes)、不揮発性メモリに保持されている前回のセンサ出力値Vt0を、上記ステップS4で取得したセンサ出力値Vtに更新し、このセンサ出力値Vtとトナー濃度基準値Vrefとの差分値に基づいてトナー補給動作を制御する通常トナー補給制御に移行する(S10)。   Subsequently, if it is determined in step S7 that the sensor output value Vt exceeds the previous sensor output value Vt0 by 0.2 [V] or more (Yes in S7), then, It is determined whether the number N of sheets that have passed since the start of the image forming operation has reached nine (S8). In this determination, if it is determined that the number of sheets N has reached nine (Yes in S8), the previous sensor output value Vt0 held in the nonvolatile memory is obtained as the sensor output value acquired in step S4. Vt is updated to normal toner supply control for controlling the toner supply operation based on the difference value between the sensor output value Vt and the toner density reference value Vref (S10).

画像形成動作を開始してからの通紙枚数Nが9枚に達する頃には、第1現像装置3A内の現像剤は搬送スクリュー32によって十分に攪拌された状態になっている。そのため、通紙枚数Nが9枚に達しても、センサ出力値Vtが前回のセンサ出力値Vt0を0.2[V]以上も上回っているということは、そのセンサ出力値Vtは、もはや放置期間に現像剤密度が高まった結果による誤差ではなく、実際のトナー濃度を示すものであると言える。よって、本実施形態では、この場合には通常トナー補給制御に移行することで、第1現像装置3A内の現像剤のトナー濃度を目標トナー濃度へ修正できる。   The developer in the first developing device 3A is sufficiently agitated by the conveying screw 32 when the number N of sheets passing after the start of the image forming operation reaches nine. For this reason, even if the number N of sheets passed reaches 9, the sensor output value Vt exceeds the previous sensor output value Vt0 by 0.2 [V] or more, which means that the sensor output value Vt is no longer neglected. It can be said that this is not an error due to the result of the increase in developer density during the period but an actual toner density. Therefore, in this embodiment, the toner concentration of the developer in the first developing device 3A can be corrected to the target toner concentration by shifting to the normal toner replenishment control in this case.

一方、上記ステップS8の判断において、通紙枚数Nが9枚に達していないと判断された場合(S8のNo)、当該画像形成動作は画像面積率Sが25%以下であるトナー消費量の少ない画像を形成するものであり、かつ、センサ出力値Vtは放置期間に現像剤密度が高まった結果による誤差を含むものであるから、不揮発性メモリに保持されている前回のセンサ出力値Vt0を、上記ステップS4で取得したセンサ出力値Vtで更新しない。これにより、トナー補給動作は、前回のセンサ出力値Vt0とトナー濃度基準値Vrefとの差分値に基づいて制御されることになる(S9)。その結果、上記ステップS4で取得したセンサ出力値Vtが本来のトナー濃度を示すものではない誤検出の結果であるとしても、その誤ったトナー濃度を示すセンサ出力値Vtに基づくトナー補給制御によりトナーが過剰に補給されることはなく、地肌汚れやトナー飛散が発生しない。   On the other hand, if it is determined in step S8 that the sheet passing number N has not reached nine (No in S8), the image forming operation has a toner consumption amount in which the image area ratio S is 25% or less. Since a small image is formed and the sensor output value Vt includes an error due to an increase in developer density during the leaving period, the previous sensor output value Vt0 held in the nonvolatile memory The sensor output value Vt acquired in step S4 is not updated. Thus, the toner replenishing operation is controlled based on the difference value between the previous sensor output value Vt0 and the toner density reference value Vref (S9). As a result, even if the sensor output value Vt acquired in step S4 is a result of erroneous detection that does not indicate the original toner concentration, the toner supply control based on the sensor output value Vt indicating the incorrect toner concentration causes Will not be replenished excessively, and background stains and toner scattering will not occur.

なお、電源投入時又は待機モードからの復帰時における1枚目の画像形成動作中に実施されるトナー補給動作は、不揮発性メモリに保持されている前回のセンサ出力値Vt0とトナー濃度基準値Vrefとの差分値に基づいて制御される。
また、主電源をOFFにする際又は待機モードへ移行する際には、上述した画像形成動作開始からの通紙枚数Nのカウント値はクリアする。
The toner replenishing operation performed during the first image forming operation when the power is turned on or when returning from the standby mode is performed by the previous sensor output value Vt0 and the toner density reference value Vref held in the nonvolatile memory. Is controlled based on the difference value.
Further, when the main power is turned off or when shifting to the standby mode, the count value of the number N of sheets that have passed since the start of the image forming operation is cleared.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
感光体1等の潜像担持体と、画像情報に基づいて該潜像担持体上に潜像を形成する第1露光装置等の潜像形成手段と、潜像担持体上に形成された潜像を、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いて現像する第1現像装置3A等の現像装置と、該現像装置内にトナーを補給するトナーボトルユニット34等のトナー補給手段と、上記現像装置内の二成分現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ36等のトナー濃度検出手段と、該トナー濃度検出手段による検出結果(センサ出力値Vt)と目標トナー濃度(トナー濃度基準値Vtref)との比較結果に基づいて上記トナー補給手段によるトナー補給動作を制御する通常トナー濃度制御を実行する図示しない制御部等のトナー濃度制御手段とを有する画像形成装置において、上記トナー濃度制御手段は、画像形成動作を開始してから所定の特別トナー濃度制御終了時期が到来するまでは特別トナー濃度制御を実行し、該特別トナー濃度制御の終了後に上記通常トナー濃度制御を実行するものであり、上記特別トナー濃度制御では、画像情報に基づいて該画像情報による画像形成で消費されるトナー消費量を示す画像面積率S等のトナー消費量指標値を算出し、算出したトナー消費量指標値が規定値以下である場合(S≦25%)には、当該画像形成動作の開始前に行った画像形成動作中の上記トナー濃度検出手段による検出結果(センサ出力値Vt0)に基づいてトナー補給動作を制御し、算出したトナー消費量指標値が規定値を上回る場合には、上記所定の特別トナー濃度制御終了時期の到来を待たずに、当該特別トナー補給制御を終了することを特徴とする。
これによれば、上述したとおり、放置期間後の画像形成動作において適正なトナー濃度を維持して地肌汚れやトナー飛散を抑制しつつ、画像濃度の変動も抑制できる。
特に、A2サイズ以上のプリントが可能な広幅な画像形成装置(広幅機)においては、プリント幅(画像領域の主走査方向長さ)がA3サイズ以下の画像形成装置よりも、現像装置の主走査方向の寸法が大きい。そのため、現像剤循環搬送路が長く、補給されたトナーが現像装置内の現像剤に十分に混ざり合って十分な帯電量を得るには時間がかかるので、地肌汚れやトナー飛散が発生しやすい。したがって、本態様は、特に広幅機に対して有益なものである。
また、従来の画像形成装置は、放置期間後の画像形成動作に先立って現像装置をウォームアップ動作させながらトナー濃度検出を行い、その検出結果を用いることで放置後にトナーが過剰に補給される事態を抑制するものであった。現像装置のウォームアップ動作は、ファーストプリントタイムを短縮する目的で、定着装置のウォームアップ動作と並行して行われる。現像装置のウォームアップ動作と定着装置のウォームアップ動作は、いずれも大きな電力を消費することになるので、放置期間後の画像形成動作のたびに大電力が消費されるとともに、このような大電力の消費を賄う大容量の電源が必要となる。特に、A2サイズ以上のプリントが可能な広幅な画像形成装置(広幅機)の場合には、短時間で大型の定着装置を立ち上げる必要があること、現像装置の負荷トルクが大きいこと等から、A3サイズ以下の一般的な画像形成装置よりも、消費電力や電源容量の問題が深刻である。本態様の特別トナー濃度制御は、画像形成動作に先立って現像装置をウォームアップ動作させる必要がない。そのため、現像装置のウォームアップ動作を必要とする従来の画像形成装置と比較して、消費電力や電源容量の問題を軽減することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A latent image carrier such as the photosensitive member 1; a latent image forming unit such as a first exposure device that forms a latent image on the latent image carrier based on image information; and a latent image formed on the latent image carrier. A developing device such as a first developing device 3A that develops an image using a two-component developer containing toner and a carrier; a toner replenishing means such as a toner bottle unit 34 that replenishes toner in the developing device; Toner density detecting means such as a toner density sensor 36 for detecting the toner density in the two-component developer in the developing device, a detection result (sensor output value Vt) by the toner density detecting means, and a target toner density (toner density reference value) In an image forming apparatus having a toner density control unit such as a control unit (not shown) that executes normal toner density control for controlling a toner supply operation by the toner supply unit based on a comparison result with Vtref). The toner density control means executes the special toner density control from the start of the image forming operation until the predetermined special toner density control end time comes, and executes the normal toner density control after the special toner density control is finished. In the special toner density control, a toner consumption index value such as an image area ratio S indicating the toner consumption consumed in image formation based on the image information is calculated based on the image information, and the calculated toner When the consumption index value is equal to or less than the specified value (S ≦ 25%), the detection result (sensor output value Vt0) by the toner density detection unit during the image forming operation performed before the start of the image forming operation is obtained. If the calculated toner consumption index value exceeds the specified value, the special toner concentration control end value is not waited for and the special toner concentration control value is calculated. Characterized by terminating the toner replenishment control.
According to this, as described above, it is possible to suppress fluctuations in the image density while maintaining an appropriate toner density in the image forming operation after the leaving period and suppressing background contamination and toner scattering.
In particular, in a wide image forming apparatus (wide machine) capable of printing A2 size or larger, the main scanning of the developing device is larger than an image forming apparatus in which the print width (length in the main scanning direction of the image area) is A3 size or less. The direction dimension is large. For this reason, the developer circulation conveyance path is long, and it takes time for the supplied toner to be sufficiently mixed with the developer in the developing device to obtain a sufficient charge amount. Therefore, background contamination and toner scattering are likely to occur. Therefore, this aspect is particularly useful for wide machines.
Further, in the conventional image forming apparatus, the toner density is detected while the developing device is warmed up before the image forming operation after the leaving period, and the toner is excessively replenished after being left by using the detection result. Was to suppress. The warm-up operation of the developing device is performed in parallel with the warm-up operation of the fixing device for the purpose of shortening the first print time. Both the warm-up operation of the developing device and the warm-up operation of the fixing device consume a large amount of power. Therefore, a large amount of power is consumed for each image forming operation after the leaving period, and such a large amount of power is consumed. A large-capacity power supply is needed to cover the consumption of energy. In particular, in the case of a wide image forming apparatus (wide machine) capable of printing of A2 size or larger, it is necessary to start up a large fixing device in a short time, and the load torque of the developing device is large. The problems of power consumption and power supply capacity are more serious than general image forming apparatuses of A3 size or smaller. The special toner density control of this aspect does not require the developing device to warm up prior to the image forming operation. Therefore, problems of power consumption and power supply capacity can be reduced as compared with a conventional image forming apparatus that requires a warm-up operation of the developing device.

(態様B)
上記態様Aにおいて、上記所定の特別トナー濃度制御終了時期は、画像形成動作を開始してから予め決められた動作量の画像形成動作が行われた時期(通紙枚数Nが9枚に達する時期等)を含むことを特徴とする。
これにより、当該画像形成動作中のトナー濃度検出手段による検出結果(センサ出力値Vt)が放置期間に現像剤密度が高まった結果による誤差を含まなくなった後は、第1現像装置3A内の現像剤のトナー濃度を目標トナー濃度へ高精度に維持することができる。
(Aspect B)
In the aspect A, the predetermined special toner density control end time is a time when an image forming operation of a predetermined operation amount is performed after the image forming operation is started (a time when the number N of sheets to be passed reaches 9). Etc.).
As a result, after the detection result (sensor output value Vt) by the toner density detection means during the image forming operation does not include an error due to the increase in developer density during the leaving period, the development in the first developing device 3A is performed. The toner concentration of the agent can be maintained at the target toner concentration with high accuracy.

(態様C)
上記態様A又はBにおいて、上記所定の特別トナー濃度制御終了時期は、当該画像形成動作中の上記トナー濃度検出手段による検出結果と、当該画像形成動作の開始前に行った画像形成動作中の上記トナー濃度検出手段による検出結果との差が規定値以下となった時期を含むことを特徴とする。
これによれば、当該画像形成動作中のトナー濃度検出手段による検出結果(センサ出力値Vt)が、地肌汚れやトナー飛散を生じさせるほどの過剰なトナー補給を引き起こす誤差を含んでいない場合には、通常トナー補給制御を実施して、第1現像装置3A内の現像剤のトナー濃度を目標トナー濃度へ高精度に維持することができる。
(Aspect C)
In the above aspect A or B, the predetermined special toner density control end timing includes the detection result by the toner density detecting means during the image forming operation and the above-mentioned during the image forming operation performed before the start of the image forming operation. It includes a time when the difference from the detection result by the toner density detection means becomes equal to or less than a specified value.
According to this, when the detection result (sensor output value Vt) by the toner density detecting means during the image forming operation does not include an error that causes excessive toner replenishment to cause background contamination or toner scattering. The normal toner replenishment control can be performed to maintain the toner concentration of the developer in the first developing device 3A at the target toner concentration with high accuracy.

(態様D)
上記態様A〜Cのいずれかの態様において、上記トナー消費量指標値は、当該画像情報に基づいて形成される画像の画像面積率Sであることを特徴とする。
これによれば、画像情報から、当該画像情報による画像形成で消費されるトナー消費量を高精度に把握することが可能となる。
(Aspect D)
In any one of the aspects A to C, the toner consumption index value is an image area ratio S of an image formed based on the image information.
According to this, it is possible to grasp the toner consumption consumed by image formation based on the image information with high accuracy from the image information.

1 感光体
2A 第1帯電装置
2B 第2帯電装置
3A 第1現像装置
3B 第2現像装置
4 転写装置
5 クリーニング装置
6 除電装置
31 現像ローラ
32 搬送スクリュー
33 ドクタ
34 トナーボトルユニット
35 トナー搬送マイラー
36 トナー濃度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2A 1st charging device 2B 2nd charging device 3A 1st developing device 3B 2nd developing device 4 Transfer device 5 Cleaning device 6 Static elimination device 31 Developing roller 32 Conveying screw 33 Doctor 34 Toner bottle unit 35 Toner conveying mylar 36 Toner Concentration sensor

特許3537116号公報Japanese Patent No. 3537116 特許3817366号公報Japanese Patent No. 3817366

Claims (4)

潜像担持体と、
画像情報に基づいて該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
潜像担持体上に形成された潜像を、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いて現像する現像装置と、
該現像装置内にトナーを補給するトナー補給手段と、
上記現像装置内の二成分現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、
該トナー濃度検出手段による検出結果と目標トナー濃度との比較結果に基づいて上記トナー補給手段によるトナー補給動作を制御する通常トナー濃度制御を実行するトナー濃度制御手段とを有する画像形成装置において、
上記トナー濃度制御手段は、前回の画像形成動作を終えてから所定の放置期間後に次の画像形成動作を開始するとき、該次の画像形成動作を開始してから所定の特別トナー濃度制御終了時期が到来するまでは特別トナー濃度制御を実行し、該特別トナー濃度制御の終了後に上記通常トナー濃度制御を実行するものであり、
上記特別トナー濃度制御では、画像情報に基づいて該画像情報による画像形成で消費されるトナー消費量を示すトナー消費量指標値を算出し、算出したトナー消費量指標値が規定値以下である場合には、上記前回の画像形成動作中の上記トナー濃度検出手段による検出結果に基づいてトナー補給動作を制御し、算出したトナー消費量指標値が上記規定値を上回る場合には、上記所定の特別トナー濃度制御終了時期の到来を待たずに、当該特別トナー補給制御を終了することを特徴とする画像形成装置。
A latent image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier based on image information;
A developing device that develops the latent image formed on the latent image carrier using a two-component developer including a toner and a carrier;
Toner replenishing means for replenishing toner into the developing device;
Toner concentration detecting means for detecting the toner concentration in the two-component developer in the developing device;
In an image forming apparatus having a toner concentration control means for executing normal toner density control for controlling a toner replenishing operation by the toner replenishing means based on a comparison result between a detection result by the toner density detecting means and a target toner density.
When the toner density control means starts the next image forming operation after a predetermined period after the previous image forming operation is finished, the predetermined special toner density control end time is started after the start of the next image forming operation. The special toner density control is executed until the toner arrives, and the normal toner density control is executed after completion of the special toner density control.
In the special toner density control, a toner consumption index value indicating a toner consumption amount consumed in image formation based on the image information is calculated based on the image information, and the calculated toner consumption index value is equal to or less than a specified value. the, if based on the detection result by the toner concentration detection means in the previous image forming operation by controlling the toner supply operation, the calculated toner consumption index value exceeds the predetermined value, the predetermined special An image forming apparatus characterized in that the special toner replenishment control is terminated without waiting for the toner density control end time to arrive.
請求項1の画像形成装置において、
上記所定の特別トナー濃度制御終了時期は、上記次の画像形成動作を開始してから予め決められた動作量の画像形成動作が行われた時期を含むことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The predetermined special toner density control end timing includes a timing when an image forming operation of a predetermined operation amount is performed after the start of the next image forming operation.
請求項1又は2の画像形成装置において、
上記所定の特別トナー濃度制御終了時期は、上記次の画像形成動作中の上記トナー濃度検出手段による検出結果と、上記前回の画像形成動作中の上記トナー濃度検出手段による検出結果との差が規定値以下となった時期を含むことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The predetermined special toner density control end timing is defined by the difference between the detection result by the toner density detection means during the next image forming operation and the detection result by the toner density detection means during the previous image forming operation. An image forming apparatus including a time when the value becomes less than or equal to a value.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
上記トナー消費量指標値は、当該画像情報に基づいて形成される画像の画像面積率であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The image forming apparatus, wherein the toner consumption index value is an image area ratio of an image formed based on the image information.
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