JP6217376B2 - Toner density control device, toner adhesion amount control device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
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使用されるトナー濃度制御装置、これを備えたトナー付着量制御装置、及びこれらを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner density control device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a toner adhesion amount control device including the same, and an image forming device including the same.
像担持体の表面に形成される潜像に対して、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いて、トナーによって現像する現像装置を有する画像形成装置は、画像品質を安定させるため、像担持体上へのトナー付着量又はトナーの帯電量(トナー帯電量)を狙いの値にする必要がある。 An image forming apparatus having a developing device that develops with a toner using a two-component developer composed of toner and carrier for a latent image formed on the surface of the image bearing member. It is necessary to set the toner adhesion amount on the body or the toner charge amount (toner charge amount) to a target value.
トナー付着量を計測するため、感光体上に計測用のトナー画像を形成して検出する。しかしながら、ユーザの資産であるトナーをトナー付着量の計測のために使用するため好ましくない。また、トナー付着量の計測用のトナー画像を形成している間は、通常の印刷ができないため生産性が落ちてしまうという問題がある。 In order to measure the toner adhesion amount, a toner image for measurement is formed on the photosensitive member and detected. However, it is not preferable because the toner which is the user's asset is used for measuring the toner adhesion amount. In addition, while a toner image for measuring the toner adhesion amount is being formed, there is a problem in that productivity is reduced because normal printing cannot be performed.
トナー帯電量とは、現像剤のキャリアとトナーが結合するための電気的な力である。そのため、基本的には、キャリアとトナーのセットは、電気的に中性の状態となっている。ここで、キャリアとトナーを強制的に引き剥がし、その電荷を計測することで初めてトナー帯電量を実測できる。しかしながら、現像剤を個別に取り出して計測するため、オンラインでトナー帯電量を計測することは困難である。そのため、画像濃度やトナー濃度から、現像装置内のトナー帯電量を推定する方式が知られている。 The toner charge amount is an electric force for bonding the carrier of the developer and the toner. Therefore, basically, the carrier and toner set are in an electrically neutral state. Here, the toner charge amount can be measured for the first time by forcibly peeling the carrier and the toner and measuring the charge. However, since the developer is individually taken out and measured, it is difficult to measure the toner charge amount online. Therefore, a method for estimating the toner charge amount in the developing device from the image density and the toner density is known.
しかしながら、このトナー帯電量を推定する方式は、推定精度が高くなく、トナー濃度を最適に補正制御できない問題がある。 However, this method of estimating the toner charge amount has a problem that the estimation accuracy is not high and the toner density cannot be optimally controlled for correction.
また、トナー帯電量を測定する代替手段の一つとして、現像装置のトナー濃度を検出し、そのトナー濃度を補正制御する方式が既に知られている。このトナー濃度を補正制御する方式によると、トナー濃度を所望の値に補正することが可能である。 Further, as an alternative means for measuring the toner charge amount, a method of detecting the toner density of the developing device and correcting and controlling the toner density is already known. According to the method for correcting and controlling the toner density, the toner density can be corrected to a desired value.
しかしながら、このトナー濃度を補正制御する方式は、トナー帯電量を直接に検知していない。そのため、このトナー濃度を補正制御する方式単独では、最適に画像形成を実行できない問題がある。特に、影響が大きい条件としては、休日明けの最初に起動した直後の状態である。この場合、連続で機械を使用していた状態と、休日明けに最初に起動した直後の状態とで、トナー濃度は、物理的に一緒である。しかしながら、トナー帯電量は、全く異なっているため、同じ作像条件で機械を動作させると、印刷されて出てくる画像品質は大きく異なったものとなる。 However, this toner density correction control system does not directly detect the toner charge amount. For this reason, there is a problem that image formation cannot be optimally performed by the method of correcting and controlling the toner density. In particular, the condition having a great influence is a state immediately after starting at the beginning of the holiday. In this case, the toner density is physically the same in the state where the machine has been used continuously and the state immediately after the first startup after the holiday. However, since the toner charge amounts are completely different, if the machine is operated under the same image forming conditions, the quality of the printed image will be greatly different.
また、現像した後に、感光体上や転写体上のトナーの付着量を検出し、その検出値から現像装置内のトナー帯電量を予測し、補正制御する方式も知られている。 Also known is a method in which after development, the toner adhesion amount on the photosensitive member or transfer member is detected, the toner charge amount in the developing device is predicted from the detected value, and correction control is performed.
しかしながら、この補正制御する方式は、現像する過程で様々な誤差要因が含まれるため、トナー帯電量の精度の良い予測が困難となる問題がある。また、仮に精度良く予測ができたとしても、トナー帯電量は、トナーの付着量を検出するステップへ進むまで不明である。そのため、トナーの付着量を検出するステップまでの時間は、画像品質を保証できない問題がある。 However, since this correction control method includes various error factors in the development process, there is a problem that it is difficult to accurately predict the toner charge amount. Even if the prediction can be made with high accuracy, the toner charge amount is unknown until the process proceeds to the step of detecting the toner adhesion amount. Therefore, there is a problem that the image quality cannot be guaranteed for the time until the step of detecting the toner adhesion amount.
一方、トナー帯電量を考慮して画像品質の安定を図る画像形成装置も知られている(例えば、特許文献1〜4参照)。 On the other hand, image forming apparatuses that stabilize the image quality in consideration of the toner charge amount are also known (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
特許文献1に記載の画像形成装置は、トナー濃度がほぼ所定範囲内にある場合に、画像濃度が低下した時、現像ユニット内の現像剤立ち上げ部の容積を制御する構成である。このような構成を有することで、現像剤のトナー帯電量の低下による画像濃度の低下の防止を図れる。 The image forming apparatus described in Patent Document 1 is configured to control the volume of the developer rising portion in the developing unit when the toner density is substantially within a predetermined range and the image density decreases. By having such a configuration, it is possible to prevent a decrease in image density due to a decrease in the toner charge amount of the developer.
しかしながら、特許文献1に記載の画像形成装置は、画像濃度が低下するまで、トナー帯電量の変化を知ることができない。そのため、画像濃度が低下するまでの時間は、画像品質を保証できない問題がある。 However, the image forming apparatus described in Patent Document 1 cannot know the change in the toner charge amount until the image density is lowered. Therefore, there is a problem that the image quality cannot be guaranteed for the time until the image density is lowered.
特許文献2に記載の画像形成装置は、磁気センサを追加してトナー帯電量の変化を検出し、そのトナー帯電量の変化に応じた画像形成条件を制御する構成である。具体的には、事前に計測して記憶されたテーブルなどの所定値からの偏差によって、現像剤の吸湿状態、即ちトナー帯電量の変化を検知して画像形成条件を制御している。このような構成を有することで、環境が変化しても望ましい画像の形成を図ることができる。 The image forming apparatus described in Patent Document 2 has a configuration in which a magnetic sensor is added to detect a change in toner charge amount and image forming conditions are controlled in accordance with the change in toner charge amount. Specifically, the image forming conditions are controlled by detecting a moisture absorption state of the developer, that is, a change in toner charge amount, based on a deviation from a predetermined value such as a table measured and stored in advance. With such a configuration, a desirable image can be formed even if the environment changes.
しかしながら、特許文献2に記載の画像形成装置は、トナー帯電量の値を検知していない。具体的には、トナー帯電量の変化、特に所定値からの差分しか検知していない。そのため、画像形成条件を常に最適とすることができない。 However, the image forming apparatus described in Patent Document 2 does not detect the value of the toner charge amount. Specifically, only a change in toner charge amount, particularly a difference from a predetermined value is detected. Therefore, the image forming conditions cannot always be optimized.
特許文献3に記載の画像形成装置は、現像器内のトナー濃度と感光体に形成されたトナーパッチのトナー濃度とから、予測するトナー帯電量を補正する構成である。このような構成を有することで、現像剤のトナー帯電量を把握し、画像濃度の低下の防止を図れる。 The image forming apparatus described in Patent Document 3 is configured to correct the predicted toner charge amount from the toner density in the developing device and the toner density of the toner patch formed on the photosensitive member. With such a configuration, it is possible to grasp the toner charge amount of the developer and prevent the image density from being lowered.
しかしながら、特許文献3に記載の画像形成装置は、トナー帯電量をあくまでも予測し、計測していない。そのため、正確なトナー帯電量を把握することはできない。更に、実際に感光体上へ形成された画像のトナー濃度から補正するため、パッチ画像を作成する必要がある。そのため、ユーザの資産であるトナーをトナー付着量の予測のために使用してしまい好ましくない。 However, the image forming apparatus described in Patent Document 3 does not measure and measure the toner charge amount. Therefore, it is impossible to grasp the accurate toner charge amount. Furthermore, in order to correct from the toner density of the image actually formed on the photoreceptor, it is necessary to create a patch image. Therefore, the toner which is the user's asset is used for the prediction of the toner adhesion amount, which is not preferable.
特許文献4に記載の画像形成装置は、現像器内の温度を検知するセンサを設け、温度変化量からトナー帯電量の変化量を算出して補正する構成である。このような構成を有することで、温度変化を事前に把握することでトナー帯電量変化を算出し、画像濃度の低下の防止を図れる。 The image forming apparatus described in Patent Document 4 has a configuration in which a sensor for detecting the temperature in the developing device is provided, and the change amount of the toner charge amount is calculated from the temperature change amount and corrected. With such a configuration, it is possible to prevent a decrease in image density by calculating a toner charge amount change by grasping a temperature change in advance.
しかしながら、特許文献4に記載の画像形成装置は、様々な状況におけるトナー帯電量を常に知ることはできない。また、湿度やその他の環境変化や使用状況の変化によるトナー帯電量の変化を算出できず、正確なトナー帯電量を把握できない。 However, the image forming apparatus described in Patent Document 4 cannot always know the toner charge amount in various situations. In addition, the change in toner charge amount due to changes in humidity, other environmental changes, and usage conditions cannot be calculated, and an accurate toner charge amount cannot be grasped.
本発明は、現像装置内のトナー帯電量を考慮して、所望の画像品質を提供可能な簡易な構成のトナー濃度制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a toner density control device having a simple configuration capable of providing desired image quality in consideration of the toner charge amount in the developing device.
上述した課題を解決するために、本発明の請求項1に記載のトナー濃度制御装置は、
透磁率を用いて現像手段本体内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段から得た情報に基いて、トナー補給手段が現像手段に補給するトナー量を制御するトナー濃度制御装置において、
前記現像手段は、像担持体上に形成された潜像を二成分現像剤により現像する現像器と、前記二成分現像剤を搬送する搬送手段と、を前記現像手段本体内に有するトナー濃度制御装置であって、
少なくとも2つのトナー濃度検出手段は、前記搬送手段の近傍であって、前記搬送手段が前記二成分現像剤を搬送する搬送方向において、前記トナー補給手段からトナーが補給される位置よりも下流側で、かつ、前記現像器が前記像担持体上の潜像を二成分現像剤によって現像する位置よりも上流側に、配置され、
前記少なくとも2つのトナー濃度検出手段の検出結果の差分からトナー帯電量を算出する第1の算出手段を有し、
前記第1の算出手段の算出情報に基いて、前記トナー補給手段から前記現像手段に補給するトナー量を制御する第1の制御手段を有することを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a toner concentration control device according to claim 1 of the present invention provides:
In a toner concentration control device for controlling the amount of toner replenished to the developing means by the toner replenishing means based on information obtained from the toner density detecting means for detecting the toner density in the developing means main body using the magnetic permeability.
The developing unit includes a developing unit that develops the latent image formed on the image carrier with a two-component developer, and a conveying unit that conveys the two-component developer in the developing unit main body. A device,
At least two toner density detecting means are in the vicinity of the conveying means, and in the conveying direction in which the conveying means conveys the two-component developer, downstream of the position where the toner is replenished from the toner replenishing means. And the developer is disposed upstream of the position where the latent image on the image carrier is developed by a two-component developer,
First calculating means for calculating a toner charge amount from a difference between detection results of the at least two toner density detecting means;
The image forming apparatus includes a first control unit that controls a toner amount to be supplied from the toner supply unit to the developing unit based on calculation information of the first calculation unit.
本発明によると、現像装置内のトナー帯電量を考慮して、所望の画像品質を提供可能な簡易な構成のトナー濃度制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a toner density control device having a simple configuration capable of providing desired image quality in consideration of the toner charge amount in the developing device.
以下、本発明の第1の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態における画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)は、図1に示すように、イエロー,シアン,マゼンタ,ブラック(以下、Y,C,M,Kと記す。)用の4つの画像形成ユニット1Y,1C,1M,1Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY,C,M,Kのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、以下では、参照符号におけるY,C,M,Kの添え字を適宜省略して説明する。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as “printer”) as an image forming apparatus according to the present embodiment includes yellow, cyan, magenta, and black (hereinafter referred to as Y, C, M, and K). 4)
画像形成ユニット1Y,1C,1M,1Kの図中下方には、露光手段としての光書込ユニット20が配設されている。光書込ユニット20は、画像情報に基づいて発したレーザ光Lを、各画像形成ユニット1Y,1C,1M,1Kの像担持体としての感光体3Y,3C,3M,3Kに照射する。これにより、感光体3Y,3C,3M,3K上には、それぞれY用、C用、M用、K用の静電潜像(潜像)が形成される。なお、光書込ユニット20は、光源から発したレーザ光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー21によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体3Y,3C,3M,3Kに照射するものである。かかる構成のものに代えて、LEDアレイを採用したものを用いても良い。
Below the
光書込ユニット20の下方には、第1給紙カセット31、第2給紙カセット32が鉛直方向に重なるように配設されている。これらの給紙カセット内には、それぞれ、記録材である記録紙Pが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Pには、第1給紙ローラ31a及び第2給紙ローラ32aがそれぞれ当接している。第1給紙ローラ31aが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動すると、第1給紙カセット31内の一番上の記録紙Pが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路33に向けて排出される。また、第2給紙ローラ32aが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動すると、第2給紙カセット32内の一番上の記録紙Pが給紙路33に向けて排出される。給紙路33内には、複数の搬送ローラ対34が配設されており、給紙路33に送り込まれた記録紙Pは、これら搬送ローラ対34のローラ間に挟み込まれながら、給紙路33内を図中下側から上側に向けて搬送される。また、給紙路33の末端には、レジストローラ対(位置合わせローラ対)35が配設されている。レジストローラ対35は、搬送ローラ対34から送られてくる記録紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。
A first
各画像形成ユニット1Y,1C,1M,1Kの図中上方には、中間転写体としての中間転写ベルト41を張架しながら図中反時計回りに無端移動させる転写ユニット40が配設されている。転写ユニット40は、中間転写ベルト41のほか、ベルトクリーニングユニット(図示せず)、ブラケット(図示せず)などを備えている。また、4つの1次転写ローラ45Y,45C,45M,45K、2次転写バックアップローラ46、駆動ローラ47、テンションローラ49なども備えている。中間転写ベルト41は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ47の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動する。4つの1次転写ローラ45Y,45C,45M,45Kは、このように無端移動する中間転写ベルト41を感光体3Y,3C,3M,3Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト41の内周面にトナーとは逆極性(本実施形態ではプラス極性)の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト41は、その無端移動に伴ってY用、C用、M用、K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、その外周面に感光体3Y,3C,3M,3K上の各色トナー像が重なり合うように1次転写される。これにより、中間転写ベルト41上に4色重ね合わせトナー像(以下「4色トナー像」という。)が形成される。
Above each of the
2次転写バックアップローラ46は、中間転写ベルト41のループ外側に配設された2次転写ローラ50との間に中間転写ベルト41を挟み込んで2次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対35は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Pを、中間転写ベルト41上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで、2次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト41上の4色トナー像は、2次転写バイアスが印加される2次転写ローラ50と2次転写バックアップローラ46との間に形成される2次転写電界や、ニップ圧の影響により、2次転写ニップ内で記録紙Pに一括2次転写される。そして、記録紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
The secondary
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト41には、記録紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニットによってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニットは、クリーニングブレード(図示せず)を中間転写ベルト41のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
Untransferred toner that has not been transferred to the recording paper P adheres to the
なお、転写ユニット40のブラケットは、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、揺動するようになっている。本実施形態のプリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によってブラケットを少しだけ揺動させる。この揺動により、Y用、C用、M用の1次転写ローラ45Y,45C,45Mを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト41をY用、C用、M用の感光体3Y,3C,3Mから離間させる。そして、4つの画像形成ユニット1Y,1C,1M,1Kのうち、K用の画像形成ユニット1Kだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にY用、C用、M用の画像形成ユニットを駆動させず、画像形成ユニットの無駄な消耗を回避できる。
The bracket of the
2次転写ニップの図中上方には、定着手段としての定着ユニット60が配設されている。この定着ユニット60は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ61と、定着ベルトユニット62とを備えている。定着ベルトユニット62は、定着ベルト64、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ63、テンションローラ65、駆動ローラ66、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト64を加熱ローラ63、テンションローラ65及び駆動ローラ66によって張架しながら、図1中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト64は加熱ローラ63によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト64の加熱ローラ63の掛け回し箇所には、図中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ61がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ61と定着ベルト64とが当接する定着ニップが形成されている。
A fixing
定着ベルト64のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト64のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト64の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基いて、加熱ローラ63に内包される発熱源や加圧加熱ローラ61に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト64の表面温度が約140℃に維持される。2次転写ニップを通過した記録紙Pは、中間転写ベルト41から分離した後、定着ユニット60内に送られる。そして、定着ユニット60内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト64によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が記録紙Pに定着する。
Outside the loop of the fixing
このようにして定着処理が施された記録紙Pは、排紙ローラ対67のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部68が形成されており、排紙ローラ対67によって機外に排出された記録紙Pは、このスタック部68に順次スタックされる。
The recording paper P subjected to the fixing process in this manner is discharged outside the apparatus after passing between the rollers of the paper
転写ユニット40の上方には、Yトナー、Cトナー、Mトナー、Kトナーをそれぞれ収容する4つのトナー収容器であるトナーボトル72Y,72C,72M,72Kが配設されている。トナーボトル72Y,72C,72M,72K内の各色トナーは、トナー補給手段としてのトナー補給装置により、それぞれ、画像形成ユニット1Y,1C,1M,1Kの現像ユニット7Y,7C,7M,7Kに適宜供給される。トナーボトル72Y,72C,72M,72Kは、画像形成ユニット1Y,1C,1M,1Kとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
Above the
次に、画像形成ユニットの概要構成について説明する。ここで、各画像形成ユニット1K,1Y,1M,1Cは、使用するトナーの色以外は、同様の構成となっているため、1つの画像形成ユニット1Yの構成を以下に説明し、他の画像形成ユニット1C,1M,1Kは、その構成の説明を省略する。画像形成ユニット1Yは、図2及び図3に示すように、感光体ユニット2Yと現像ユニット7Yとを有している。感光体ユニット2Y及び現像ユニット7Yは、図3に示すように、画像形成ユニット1Yとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。ただし、プリンタ本体から取り外した状態では、現像ユニット7Yを感光体ユニットに対して着脱することができる。
Next, a schematic configuration of the image forming unit will be described. Here, since the
感光体ユニット2Yは、図2に示すように、像担持体としてのドラム状の感光体3Y、ドラムクリーニング装置4Y、図示しない除電装置、帯電装置5Yなどを有している。帯電手段としての帯電装置5Yは、図示しない駆動手段によって図2中時計回り方向に回転駆動する感光体3Yの表面を帯電ローラ6Yにより一様帯電させる。具体的には、図2において、反時計回りに回転駆動する帯電ローラ6Yに対して図示しない電源から帯電バイアスを印加し、その帯電ローラ6Yを感光体3Yに近接又は接触させることで、感光体3Yを一様帯電させる。なお、帯電ローラ6Yの代わりに、帯電ブラシ等の他の帯電部材を近接又は接触させるものを用いても良い。また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体3Yを一様帯電させるものを用いても良い。帯電装置5Yによって一様帯電した感光体3Yの表面は、後述する潜像形成手段(露光手段)としての光書込ユニット20から発せられるレーザ光によって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。
As shown in FIG. 2, the
次に、現像ユニットの概要構成について説明する。ここで、各現像ユニット7K,7Y,7M,7Cは、使用するトナーの色以外は、同様の構成となっているため、1つの現像ユニット7Yの構成を以下に説明し、他の現像ユニット7C,7M,7Kは、その構成の説明を省略する。現像手段としての現像ユニット7Yは、図2や図4に示されるように、現像手段本体内に、搬送手段としての第1搬送スクリュー8Yが配設された第1剤収容室9Yを有している。また、トナー濃度検出手段としての透磁率センサからなるトナー濃度センサ10Y、搬送手段としての第2搬送スクリュー11Y、現像器(現像剤担持体)としての現像ロール12Y、現像剤規制部材としてのドクターブレード13Yなどが配設された第2剤収容室14Yも有している。循環経路を形成しているこれら2つの剤収容室内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のYトナーとからなる二成分現像剤である図示しないY現像剤が内包されている。第1搬送スクリュー8Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、第1剤収容室9Y内のY現像剤を図2中の手前側(図4中矢印Bの方向)へ搬送する。
Next, a schematic configuration of the developing unit will be described. Here, since the developing
トナー濃度センサ10Yは、搬送途中のY現像剤が第1剤収容室9Yにおけるトナー補給口17Yに対応する箇所、即ちYトナーが補給される位置(以下「補給位置」という。)よりも現像剤循環方向(搬送方向)で下流側に位置し、第1搬送スクリュー8Yの下方に固定される。また、トナー濃度センサ10Yは、第1搬送スクリュー8Yの近傍に設置され、第1搬送スクリュー8YがY現像剤を搬送するのを阻害しないようになっている。そして、トナー濃度センサ10Yは、Y現像剤が所定の検出箇所を通過する際、Y現像剤のトナー濃度が検出される。そして、第1搬送スクリュー8Yにより第1剤収容室9Yの端部まで搬送されたY現像剤は、連通口18Yを経て第2剤収容室14Y内に進入する。なお、トナー濃度センサ10Yの固定位置は、第1搬送スクリュー8Yの近傍であれば良く、その上方に固定されていても良い。
In the
第2剤収容室14Y内の第2搬送スクリュー11Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、Y現像剤を図2中奥側(図4中矢印Aの方向)へ搬送する。このようにして、Y現像剤を搬送する第2搬送スクリュー11Yの図2中上方には、現像器としての現像ロール12Yが第2搬送スクリュー11Yと平行な姿勢で配設されている。この現像ロール12Yは、図2中反時計回り方向に回転駆動する非磁性スリーブからなる現像スリーブ15Y内に固定配置されたマグネットローラ16Yを内包した構成となっている。第2搬送スクリュー11Yによって搬送されるY現像剤の一部は、マグネットローラ16Yの発する磁力によって現像スリーブ15Yの表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ15Yの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード13Yによってその層厚が規制された後、感光体3Yと対向する現像領域まで搬送され、感光体3Y上のY用の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体3Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費したY現像剤は、現像スリーブ15Yの回転に伴って第2搬送スクリュー11Y上に戻される。そして、第2搬送スクリュー11Yにより第2剤収容室14Yの端部まで搬送されたY現像剤は、連通口19Yを経て第1剤収容室9Y内に戻る。このようにして、Y現像剤は、現像ユニット内を循環搬送される。
The
先に示した図1において、感光体3Y上に形成されたYトナー像は、中間転写ベルト41に中間転写される。感光体ユニット2Yのドラムクリーニング装置4Yは、中間転写工程を経た後の感光体3Yの表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体3Yの表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体3Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色用の画像形成ユニット1C,1M,1Kにおいても、同様にして感光体3C,3M,3K上にCトナー像、Mトナー像、Kトナー像が形成されて、中間転写ベルト41上に中間転写される。
In FIG. 1 described above, the Y toner image formed on the
トナー補給口17Yは、第2剤収容室14Yから第1剤収容室9Y内に進入した直後の現像剤に対してトナーを補給する位置に設けられている。そして、トナー濃度センサ10Yは、非供給領域としての第1剤収容室9Y内において、Yトナーが補給された後の位置で現像剤のトナー濃度を検出する。また、トナー濃度センサ10Yは、非供給領域としての第1剤収容室9Y内において、供給領域としての第2剤収容室14Yに進入する直前の位置で現像剤のトナー濃度を検出する。即ち、第1剤収容室9Y内において、トナー濃度センサ10Yは、現像剤搬送方向で、トナー補給口17YからYトナーが補給される位置よりも下流側に位置し、現像ロール12Yが感光体3Y上の潜像を現像する位置よりも上流側に位置する。
The
次に、トナー補給装置の概要構成について説明する。トナー補給手段としてのトナー補給装置は、図5に示すように、4つのトナーボトル72K,72Y,72C,72Mを載置するボトル載置台95、それぞれのボトル部を個別に回転駆動するボトル駆動部96などを備えている。トナーボトル72K,72Y,72C,72Mは、粉体としての図示しない各色トナーを収容する粉体収容部たるボトル状のボトル部73K,73Y,73C,73Mと、粉体排出部たる円筒状のホルダー部74K,74Y,74C,74Mとを備えている。ボトル部73Yの内周面には、容器の外側から内側に向けて突出するスクリュー状の螺旋突起がボトル軸線方向に延在するように形成されている。
Next, a schematic configuration of the toner replenishing device will be described. As shown in FIG. 5, a toner replenishing device as a toner replenishing unit includes a bottle placing table 95 on which four
ボトル載置台95上にセットされたトナーボトル72K,72Y,72C,72Mは、それぞれホルダー部74K,74Y,74C,74Mをボトル駆動部96に係合させている。図中矢印X1で示すように、ボトル駆動部96に係合しているトナーボトル72Mをボトル載置台95上でボトル駆動部96から遠ざける方向にスライド移動させると、トナーボトル72Mのホルダー部74Mがボトル駆動部96から外れる。このようにして、トナー補給装置からトナーボトル72Mを取り外すことができる。また、トナーボトル72Mが装着されていない状態のトナー補給装置において、図中矢印X2で示すように、ボトル載置台95上でトナーボトル72Mをボトル駆動部96に近づける方向にスライド移動させると、トナーボトル72Mのホルダー部74Mがボトル駆動部96に係合する。このようにして、トナー補給装置にトナーボトル72Mを装着することができる。他色用のトナーボトル72K,72Y,72Cについても、同様の操作を行うことでトナー補給装置に脱着することができる。
The
トナーボトル72Y,72C,72M,72Kのボトル部73K,73Y,73C,73Mの頭部外周面には、それぞれ図示しないギヤ部が形成されているが、このギヤ部はホルダー部74K,74Y,74C,74Mに覆い隠されている。但し、ホルダー部74K,74Y,74C,74Mの周面の一部には、ギヤ部を部分的に露出させるための図示しない切り欠きが形成されおり、ギヤ部はこの切り欠きから自らの一部を露出させている。トナーボトル72K,72Y,72C,72Mのホルダー部74K,74Y,74C,74Mがボトル駆動部96に係合すると、ボトル駆動部96に設けられた図示しないK,Y,C,M用のボトル原動ギヤが、前述の切り欠きを介してボトル部73K,73Y,73C,73Mのギヤ部に噛み合う。そして、ボトル駆動部96のK,Y,C,M用のボトル原動ギヤが図示しない駆動系によって回転駆動することで、ボトル部73K,73Y,73C,73Mがホルダー部74K,74Y,74C,74M上で回転駆動される。
Gear portions (not shown) are formed on the outer peripheral surfaces of the head portions of the
ボトル部73K,73Y,73C,73Mがこのようにしてホルダー部74K,74Y,74C,74M上で回転せしめられると、ボトル部73K,73Y,73C,73M内の各色トナーが上述のスクリュー状の螺旋突起に沿ってボトル底側からボトル頭部側に向けて移動する。そして、粉体を収容する収容体たるボトル部73K,73Y,73C,73Mの先端に設けられた図示しないボトル開口を通って、円筒状のホルダー部74K,74Y,74C,74Mに流入する。
When the
次に、トナー補給装置に装着されたトナーボトルと、その周辺構成の概要構成について説明する。ここで、トナーボトルと、その周辺構成は、使用するトナーの色以外は、同様の構成となっているため、Y色のトナーボトルと、その周辺構成の構成を以下に説明し、他色のトナーボトルと、その周辺構成は、その説明を省略する。図6は、トナー補給装置に装着された状態のトナーボトルと、その周辺構成とを示す概略構成図である。同図において、トナーボトルは、トナーボトルの長手方向におけるホルダー部74Yでの横断面で示されている。上述したように、このホルダー部74Yには、ホルダー部74Yよりも図中奥側に存在している図示しないボトル部が回転駆動することで、ボトル部内のYトナーが送り込まれてくる。トナーボトルのホルダー部74Yは、トナー補給装置のホッパ部76Yに係合している。このホッパ部76Yは、図紙面に直交する方向に扁平な形状に構成され、同図においては、中間転写ベルト41の手前側に位置している。ホルダー部74Yの底に形成されているトナー排出口75Yと、トナー補給装置のホッパ部76Yに形成されているトナー受入口とは、互いに連通している。トナーボトルのボトル部からホルダー部74Yに送り込まれたYトナーは、自重によってホッパ部76Y内に落とし込まれる。ホッパ部内では、回転可能な回転軸部材77Yに固定された可撓性に富んだ押圧フィルム78Yが回転軸部材77Yとともに回転する。ホッパ部76Yの内壁には、ホッパ部内におけるトナーの有無を検知する圧電素子からなるトナー検知センサ82Yが固定されている。PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム等からなる押圧フィルム78Yは、その回転に伴ってYトナーをトナー検知センサ82Yの検知面に向けて押圧する。これにより、トナー検知センサ82Yがホッパ部76Y内のトナーを良好に検知することが可能になる。トナーボトルのボトル部の回転駆動制御は、このトナー検知センサ82YがYトナーを良好に検知するようになるように行われる。そのため、ボトル部内にトナーが十分に存在している限り、ボトル部からホルダー部74Yを介してホッパ部76Y内に十分量のYトナーが落とし込まれて、ホッパ部76Y内は十分量のトナーで満たされる。この状態から、ボトル部を頻繁に回転させているにもかかわらず、トナー検知センサ82YによってYトナーが検知され難くなる状態に変化すると、図示しない制御部は、ボトル部内のYトナーが残り僅かであるとみなして、「トナーニアエンド」の警報をユーザに報知する。
Next, a schematic configuration of the toner bottle mounted on the toner replenishing device and its peripheral configuration will be described. Here, since the toner bottle and its peripheral configuration are the same except for the color of the toner to be used, the configuration of the Y-color toner bottle and its peripheral configuration will be described below. Description of the toner bottle and its peripheral configuration is omitted. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a toner bottle mounted on the toner replenishing device and its peripheral configuration. In the figure, the toner bottle is shown in a cross section at the
ホッパ部76Yの下部には、横搬送管79Yが接続されており、ホッパ部76Y内のYトナーは、自重によってテーパーを滑り落ちて、この横搬送管79Y内に落とし込まれる。横搬送管79Y内には、トナー補給スクリュー80Yが配設されており、その回転駆動に伴って、Yトナーを横搬送管79Yの長手方向に沿って横搬送する。
A horizontal conveying
横搬送管79Yの長手方向の一端部には、落下案内管81Yが鉛直方向に延在する姿勢で接続されている。この落下案内管81Yの下端は、現像ユニット7Yの第1剤収容室9Yのトナー補給口17Yに接続されている。横搬送管79Y内のトナー補給スクリュー80Yが回転すると、横搬送管79Yの長手方向の一端部まで搬送されたYトナーが、落下案内管81Yとトナー補給口17Yとを通じて現像ユニット7Yの第1剤収容室9Y内に落下する。これにより、第1剤収容室9Y内にYトナーが補給される。他色(C,M,K)においても、同様にしてトナーが補給される。
A
次に、本発明のトナー濃度制御手段について説明する。トナー補給量の調整は、図7に示すように、第1の制御手段として機能する制御部100の補給制御部102により、トナー補給装置70のトナー補給部材(図示せず)を駆動する駆動源71Y,71C,71M,71Kの駆動タイミング、駆動時間、駆動速度等を制御することで行う。なお、トナー補給部材は、駆動源71Y,71C,71M,71Kの駆動力によりトナー補給口17Y,17C,17M,17Kから各色現像剤へのトナー供給を調整できるものであれば、公知のものを広く利用できる。
Next, the toner concentration control means of the present invention will be described. As shown in FIG. 7, the toner supply amount is adjusted by a supply source for driving a toner supply member (not shown) of the
トナー濃度検出手段10Y,10C,10M,10Kによる各色現像剤のトナー濃度の検出結果は、電気信号として図示しない制御部100に送られる。この制御部100は、CPU(Central ProCeSSing Unit)、データ記憶手段であるRAM(RandoM ACCeSS MeMorY)及びROM(Read OnlY MeMorY)等から構成され、各種の演算処理や、制御プログラムの実行を行うことができる。制御部100は、RAMの中にトナー濃度検出手段としてのトナー濃度センサ10Y,10C,10M,10Kからの出力電圧の目標値であるY用Vtref,C用Vtref,M用Vtref,K用Vtrefのデータを格納している。
The detection result of the toner density of each color developer by the toner density detection means 10Y, 10C, 10M, and 10K is sent to the control unit 100 (not shown) as an electrical signal. The
制御部100は、トナー濃度検出手段10Yからの出力電圧の値とY用Vtrefを比較し、比較結果に応じた量のYトナーをトナー補給口17Yから供給するように、トナー補給装置70の駆動源71Yを制御する。この制御により、現像に伴うYトナーの消費によってYトナー濃度が低下したY現像剤に対し、第1剤収容部9Yで適量のYトナーが供給される。このため、第2剤収容部14Y内のY現像剤のトナー濃度は、目標トナー濃度範囲内に維持される。他色用の現像ユニット7C,7M,7K内における現像剤についても同様である。
The
補給制御部102は、第1の算出手段として機能する制御部100の算出部101が算出した予測データに基づいて、トナー補給装置70がもつ1つの駆動源71Yを制御する。
The replenishment control unit 102 controls one
ここで、算出部101は、トナー濃度検出手段10Yの検出結果に基づき、ROMに記憶されている演算プログラムや演算テーブルを用いて、Y現像剤のトナー濃度の時間変化の予測データを算出する。そして、第1の制御手段として機能する制御部100の補給制御部102は、算出部101が算出した予測データに基づき、後述する単位補給パターンの組み合わせで1つの駆動源71Yの駆動制御を行うことで、トナー濃度ムラを解消する。
Here, based on the detection result of the toner
次に、単位補給パターンについて説明する。各波形H1,H2,H3,H4,H5は、図8に示すように、トナー濃度ムラがない状態の現像剤に対し、駆動源によって1回の駆動を行う補給駆動動作により補給されるトナー量が互いに異なる5つの補給パターンでトナー補給を行ったときに、測定用トナー濃度センサにより任意の特定箇所で計測されるトナー濃度の時間変化を検出した結果である。ここでは、各波形がH1,H2,H3,H4,H5の順に補給される量が多くなる場合を示す。この補給される量は、駆動源の駆動時間や駆動速度を変更することで、算出可能となる。 Next, the unit supply pattern will be described. As shown in FIG. 8, the waveforms H1, H2, H3, H4, and H5 indicate the amount of toner that is replenished by a replenishment drive operation in which the developer is driven once by a drive source with no toner density unevenness. This is a result of detecting a change in toner density with time measured at an arbitrary specific position by a toner density sensor for measurement when toner is supplied with five different supply patterns. Here, a case where the amount of each waveform replenished in the order of H1, H2, H3, H4, and H5 increases is shown. This amount of replenishment can be calculated by changing the drive time and drive speed of the drive source.
次に、トナー濃度制御システムを、図9に示すブロック線図を用いて説明する。図9において、まずトナー濃度目標値と現在のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段からのトナー濃度センサ値とが比較され、センサ計算部に入力される。これが第1の補給量計算部に入力され、必要なトナー補給量を算出する。また、画像情報や用紙情報など、出力される画像に関係する情報が第2の補給量計算部に入力される。第2の補給量計算部では画像情報から求められるトナー消費量や消費タイミングから、それを相殺するためのトナー補給量やタイミングを計算する部分である。この第1の補給量計算部から求められるトナー補給量と第2の補給量計算部からのトナー補給量が合算され、最終的なトナー補給量が求められる。そして、制御部100の補給制御部102がこのトナー補給量に基き、トナー補給装置70の制御を行う。
Next, the toner density control system will be described with reference to the block diagram shown in FIG. In FIG. 9, the toner density target value is first compared with the toner density sensor value from the toner density detecting means for detecting the current toner density, and input to the sensor calculation unit. This is input to the first supply amount calculation unit to calculate the necessary toner supply amount. Also, information related to the output image, such as image information and paper information, is input to the second supply amount calculation unit. The second replenishment amount calculation unit is a part that calculates the toner replenishment amount and timing for offsetting it from the toner consumption amount and the consumption timing obtained from the image information. The toner replenishment amount obtained from the first replenishment amount calculator and the toner replenishment amount from the second replenishment amount calculator are added together to obtain the final toner replenishment amount. The replenishment control unit 102 of the
次に、補給量計算部にPI制御を用いた場合について説明する。トナー濃度目標値とトナー濃度センサ値の差分は、図9で示すように、センサ計算部で計算されて入力される。これをここではトナー濃度目標差分値とする。このトナー濃度目標差分値は、値が大きいほど、目標のトナー濃度から現在のトナー濃度が離れているということが分かる。この時、このトナー濃度目標差分値は、図10に示すように、分岐してP:比例ブロックとI:積分ブロックに入力される。P:比例ブロックでは、トナー濃度目標差分値にゲインを乗算しており、差分値の大きさに応じて値が出力される。一方、I:積分ブロックでは、トナー濃度目標差分値を計算タイミングごとに累積している。そのため、例えば差分値が小さかったとしても、時間が経過するにつれて累積することで値が大きくなり、目標値に対して確実に追従することができる。このP:比例ブロックとI:積分ブロックで計算された値は加算され、FB制御によるトナー補給量として出力される。なお、本実施形態では、PI制御を用いた場合の一つの例について説明したが、その他の構成であっても入力に対する差分そのものと、差分を累積する機能とを有するものであれば良い。 Next, a case where PI control is used for the supply amount calculation unit will be described. As shown in FIG. 9, the difference between the toner density target value and the toner density sensor value is calculated and inputted by the sensor calculation unit. This is the toner density target difference value here. It can be seen that the larger the toner density target difference value is, the farther the current toner density is from the target toner density. At this time, as shown in FIG. 10, the toner density target difference value is branched and input to the P: proportional block and the I: integration block. P: In the proportional block, the toner density target difference value is multiplied by a gain, and a value is output according to the magnitude of the difference value. On the other hand, in the I: integration block, the toner density target difference value is accumulated at every calculation timing. For this reason, even if the difference value is small, for example, the value increases as time elapses, and the value can be reliably followed with respect to the target value. The values calculated by the P: proportional block and the I: integration block are added and output as a toner replenishment amount by FB control. In the present embodiment, an example in which PI control is used has been described. However, any other configuration may be used as long as it has a difference with respect to an input and a function of accumulating the difference.
次に、透磁率を利用したトナー濃度センサについて説明する。透磁率を検出するセンサとしては、コイルのインダクタンス成分を利用する方式が最も一般的に使われている。この中にもいくつかの方式が考えられるが、ここでは差動トランスを使用した磁気ブリッジ型センサの動作原理について説明する。差動トランスは、図11に示すように、駆動コイルL1、基準コイルL2、検出コイルL3を同心に重ねたコイルで構築されており、L1を高周波で駆動すると、以下の式により差動出力V0が得られる。
V0=(V2−V3)
Next, a toner concentration sensor using magnetic permeability will be described. As a sensor for detecting magnetic permeability, a method using an inductance component of a coil is most commonly used. Several methods are conceivable among them, but here, the operation principle of a magnetic bridge type sensor using a differential transformer will be described. As shown in FIG. 11, the differential transformer is constructed by a coil in which a drive coil L1, a reference coil L2, and a detection coil L3 are concentrically stacked. When L1 is driven at a high frequency, the differential output V0 is expressed by the following equation Is obtained.
V0 = (V2-V3)
ここで、現像剤の基準濃度における基準コイルL2と検出コイルL3の出力電圧をV2,V3とし、更にV2=V3となるようにコイルを設計すると、現像剤の濃度変化に対応して検出コイルL3の出力が微小に変化する。そして、以下の式によりこの微小変化ΔV3が得られる。即ち、微小変化ΔV3は、そのまま差動出力V0となる。
ΔV3=(V3+ΔV3)―V2=−V0
Here, when the output voltages of the reference coil L2 and the detection coil L3 at the reference concentration of the developer are V2 and V3, and the coil is designed so that V2 = V3, the detection coil L3 corresponds to the change in the developer concentration. Output slightly changes. The minute change ΔV3 is obtained by the following equation. That is, the minute change ΔV3 becomes the differential output V0 as it is.
ΔV3 = (V3 + ΔV3) −V2 = −V0
以上が、透磁率を利用したトナー濃度センサで、差動トランスを利用した磁気ブリッジ型センサの動作原理である。ただし、ΔV3の値は微小であるため、現実的には、相当の増幅処理が電圧の変化として検出に必要となる。ここでは詳細な説明を省略するが、様々な方式で増幅機能が加えられて、実際のトナー濃度検出センサは構成されている。 The above is the principle of operation of the magnetic bridge type sensor using the differential transformer in the toner density sensor using the magnetic permeability. However, since the value of ΔV3 is very small, practically, a considerable amplification process is required for detection as a change in voltage. Although detailed description is omitted here, an actual toner concentration detection sensor is configured by adding an amplification function by various methods.
また、本実施形態では、透磁率を利用した少なくとも2つのトナー濃度センサを利用する構成となっている。可能な限り高精度にセンサを構成することで、異なるセンサ間の固体バラつきを低減することが望ましいが、現実としては困難である。ただし、可能な限りこの固体バラつきを低減するためにも、図11で示した回路において、電源やGNDを含む基本基板を共通化することが望ましい。 In this embodiment, at least two toner density sensors using magnetic permeability are used. Although it is desirable to reduce the solid variation between different sensors by configuring the sensor with as high accuracy as possible, it is difficult in reality. However, in order to reduce this solid variation as much as possible, in the circuit shown in FIG. 11, it is desirable to share a basic substrate including a power supply and GND.
この少なくとも2つのトナー濃度センサは、実際の製品に組み込む前にそれぞれのセンサ出力特性を計測し、各トナー濃度センサ出力がおおよそ一致するように調整することが望ましい。この事前調整の代わりに、製品に組み込み後にキャリブレーションのように任意のタイミングで自動実行をする構成としても良い。 It is desirable that the at least two toner density sensors measure the sensor output characteristics before being incorporated in an actual product, and adjust the toner density sensor outputs so as to approximately match each other. Instead of this pre-adjustment, a configuration may be adopted in which automatic execution is performed at an arbitrary timing as in calibration after being incorporated into a product.
次に、トナー濃度センサについて更に詳細に説明する。2つのトナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bは、図12に示すように、搬送方向に並べた構成である。この2つのトナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bが設けられた区間には、上述したように、現像スリーブもトナー補給口も設けられていない。そのため、基本的には同じトナー濃度の現像剤が搬送され、それを検出できる。 Next, the toner density sensor will be described in more detail. The two toner density sensors 10Y_R and 10Y_B are arranged in the transport direction as shown in FIG. As described above, neither the developing sleeve nor the toner supply port is provided in the section where the two toner density sensors 10Y_R and 10Y_B are provided. Therefore, basically, a developer having the same toner concentration is conveyed and can be detected.
次に、トナー濃度センサが検出したセンサ出力波形について説明する。現像装置は、現像装置内のトナー濃度を検出する際に、現像剤を攪拌して搬送するスクリューなどを有する。また、トナー濃度を検出する部分に現像剤が滞留しないような機能を追加している構成が一般的である。その際、現像剤を押し付ける力に対して任意の嵩密度が構成される。これは、現像剤を押し付ける力に対して帯電したトナーが互いに同じ極性も持っており、反発し、この力のバランスがある値で平衡となるためである。この押し付ける力が一定であることから安定してトナー濃度を検出することが可能となる。 Next, the sensor output waveform detected by the toner density sensor will be described. The developing device includes a screw that stirs and conveys the developer when detecting the toner concentration in the developing device. In general, a function is added to prevent the developer from staying in a portion where the toner density is detected. In that case, arbitrary bulk density is comprised with respect to the force which presses a developing agent. This is because the charged toners have the same polarity with respect to the force for pressing the developer, repel each other, and the balance of the force is balanced at a certain value. Since the pressing force is constant, the toner density can be detected stably.
ここで、2つのトナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bに押し付ける力を変える。この2つのセンサ区間には、トナー補給を行うこともトナー消費も行うこともなく、かつ、近傍区間である。そのため、おおよそトナー濃度は同一であると考えられる。この際、時間に対するトナー濃度センサ10Y_Rの出力は、図13に破線で示す。一方、時間に対するトナー濃度センサ10Y_Bの出力は、図13に実線で示す。トナー濃度センサ10Y_Bは、図12に示すように、現像剤の搬送方向で、トナー濃度センサ10Y_Rより上流側にある。そのため、トナー濃度センサ10Y_Bは、トナー濃度変動のピークをトナー濃度センサ10Y_Rに比較して時間的に早く検出する。その後、トナー濃度センサ10Y_Rがトナー濃度変動のピークを検出する。その際、例えばピークの値に差異が存在する。具体的には、各トナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bの検出位置での押し付け力を変えている。そのため、トナー帯電量によって、この圧力に対抗する力が変わり、それが嵩密度の変化となり、トナー濃度センサ出力の差となって現れる。なお、以上のことは、各トナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bが検出するトナー濃度が同じであることが前提である。本実施形態では、2つのトナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bの区間でトナー補給を行うこともトナー消費が行われることもなく、かつ、近傍区間であるため、おおよそトナー濃度は同一であると考えられる。 Here, the pressing force against the two toner density sensors 10Y_R and 10Y_B is changed. These two sensor sections do not perform toner replenishment or toner consumption, and are adjacent sections. Therefore, the toner density is considered to be approximately the same. At this time, the output of the toner concentration sensor 10Y_R with respect to time is indicated by a broken line in FIG. On the other hand, the output of the toner concentration sensor 10Y_B with respect to time is indicated by a solid line in FIG. As shown in FIG. 12, the toner density sensor 10Y_B is upstream of the toner density sensor 10Y_R in the developer transport direction. Therefore, the toner density sensor 10Y_B detects the peak of the toner density fluctuation earlier in time than the toner density sensor 10Y_R. Thereafter, the toner density sensor 10Y_R detects the peak of the toner density fluctuation. At that time, for example, there is a difference in peak values. Specifically, the pressing force at the detection position of each toner density sensor 10Y_R, 10Y_B is changed. For this reason, the force against this pressure varies depending on the toner charge amount, which changes the bulk density and appears as a difference in toner density sensor output. The above is based on the premise that the toner densities detected by the toner density sensors 10Y_R and 10Y_B are the same. In the present embodiment, toner replenishment or toner consumption is not performed in the section of the two toner density sensors 10Y_R and 10Y_B, and the toner density is considered to be approximately the same because it is a nearby section.
次に、センサ出力からトナー帯電量を知る例について説明する。トナー濃度センサ出力値の差分と、その出力時のトナー帯電量の計測値との相関を取ると図14のようになる。前述したように、トナーが互いに同じ極性を持っているため、トナー帯電量が高いほど互いの反発力が強くなる。そして、同じトナー濃度であっても嵩密度を同じにするためには、押し付ける力を強くする必要がある。トナー濃度が同一と考えられる区域に、2つのトナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bを設置し、このセンサ10Y_R,10Y_Bに対する押し付け力を敢えて異ならせた構成とする。各トナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bに対する押し付け力が異なれば、その分、嵩密度が変化して、各トナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bの出力に差異が発生する。この差異は、トナー帯電量が高いほど顕著に現れる。そのため、図14に示すように、トナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bの出力の差異(差分)が大きくなるほど、トナー帯電量が多くなる。そして、算出部101は、トナー濃度センサ10Y_R,10Y_Bの出力の差分を算出し、トナー帯電量を割り出すようになっている。
Next, an example in which the toner charge amount is known from the sensor output will be described. FIG. 14 shows a correlation between the difference between the toner density sensor output values and the measured value of the toner charge amount at the time of output. As described above, since the toners have the same polarity, the repulsive force of each other increases as the toner charge amount increases. In order to make the bulk density the same even with the same toner concentration, it is necessary to increase the pressing force. Two toner density sensors 10Y_R and 10Y_B are installed in an area where the toner density is considered to be the same, and the pressing force to the sensors 10Y_R and 10Y_B is different from each other. If the pressing force against each of the toner density sensors 10Y_R and 10Y_B is different, the bulk density changes accordingly, and the output of each of the toner density sensors 10Y_R and 10Y_B is different. This difference becomes more noticeable as the toner charge amount is higher. Therefore, as shown in FIG. 14, the toner charge amount increases as the difference (difference) between the outputs of the toner density sensors 10Y_R and 10Y_B increases. The
また、算出されたトナー補給量に対して、例えばトナー帯電量が高い場合、補給制御部102は、トナー帯電量の割合や量などでトナー補給量を増やしたり、トナー濃度目標値を高く(濃く)する側に変化させたりするように制御する。これにより、現像装置内へ補給される新しいトナー量が増える。そして、新しいトナーは、帯電していない。そのため、現像装置内のトナー帯電量を低減できる。 In addition, for example, when the toner charge amount is high with respect to the calculated toner supply amount, the supply control unit 102 increases the toner supply amount according to the ratio or amount of the toner charge amount or increases the toner density target value to be high (darker). ) Control to change to the side. This increases the amount of new toner replenished into the developing device. The new toner is not charged. Therefore, the toner charge amount in the developing device can be reduced.
一方、算出されたトナー補給量に対して、例えばトナー帯電量が低い場合、補給制御部102は、トナー帯電量の割合や量などでトナー補給量を減らしたり、トナー濃度目標値を低く(薄く)する側に変化させたりするように制御する。これにより、現像装置内へ補給される新しいトナー量が減る。そのため、現像装置内のトナー帯電量の低減を防げる。また、既存のトナーは、攪拌されることで帯電するため、結果的に現像装置内のトナー帯電量の増高を図れる。 On the other hand, when the toner charge amount is low with respect to the calculated toner replenishment amount, for example, the replenishment control unit 102 reduces the toner replenishment amount or decreases the toner density target value (lightens) by the ratio or amount of the toner charge amount. ) Control to change to the side. As a result, the amount of new toner replenished into the developing device is reduced. Therefore, it is possible to prevent the toner charge amount in the developing device from being reduced. Further, since the existing toner is charged by being stirred, as a result, the toner charge amount in the developing device can be increased.
また、トナー帯電量が高い場合、印刷される範囲外に画像を形成して現像装置内からトナーを排出しても良い。トナーが排出されることで、補給制御部102は、それを補うためにトナー補給を実行するように制御する。そのため、結果として帯電されていない新しいトナーが追加され、現像装置内のトナー帯電量を低減できる。 When the toner charge amount is high, an image may be formed outside the printing range and the toner may be discharged from the developing device. When the toner is discharged, the replenishment control unit 102 performs control so as to perform toner replenishment in order to supplement the toner. As a result, new uncharged toner is added, and the toner charge amount in the developing device can be reduced.
一方、トナー帯電量が低い場合、印刷される画像濃度を認識できないレベルで下げ、トナー消費量を減らしても良い。トナー消費量を減らすことで、補給制御部102は、トナー補給の実行を制限するように制御する。即ち、帯電されていない新しいトナーの補給が制限される。そのため、現像装置内のトナーが継続して攪拌され、現像装置内のトナー帯電量が増高する。 On the other hand, when the toner charge amount is low, the toner consumption may be reduced by lowering the printed image density to a level at which it cannot be recognized. By reducing the toner consumption, the replenishment control unit 102 performs control so as to limit the execution of toner replenishment. That is, the supply of new uncharged toner is limited. Therefore, the toner in the developing device is continuously stirred, and the toner charge amount in the developing device increases.
なお、より効果的にトナー帯電量を増高するため、低画像面積率の印刷であっても、印刷範囲外に任意のトナーパターンとしての消費パターンを設けて、第1の制御手段がトナー消費する量を減らし、バッファ的な役割を担うように制御しても良い。しかしながら、これは無駄なトナー消費を促すため、現実の搭載機能としては望ましくない。 In order to increase the toner charge amount more effectively, even when printing with a low image area ratio, a consumption pattern as an arbitrary toner pattern is provided outside the printing range, and the first control means uses the toner consumption. It may be controlled so as to reduce the amount to be played and to play a buffer role. However, this promotes wasteful toner consumption and is not desirable as an actual mounting function.
具体的には、お客様の資産であるトナーを設計者が意図的に廃棄することは、好ましくない。トナー帯電量の補正制御は、トナー補給をする側で実行され、トナーは、画像を形成するためだけに使われる方が望ましい。また、限られた資源を最大限に有効活用する精神からも好ましくない。 Specifically, it is not preferable that the designer intentionally dispose of the toner that is the customer's asset. The toner charge amount correction control is executed on the side where the toner is replenished, and the toner is preferably used only for forming an image. Moreover, it is not preferable from the spirit of making effective use of limited resources to the maximum.
以上の動作により、現像装置内のトナー帯電量を検出し、かつ、そのトナー帯電量を望ましい値に補正制御できる。 With the above operation, the toner charge amount in the developing device can be detected, and the toner charge amount can be corrected and controlled to a desired value.
なお、本実施形態では、トナー濃度センサ出力値と、その出力時のトナー帯電量の計測値との相関を、線形の関係で説明を行っているが、多次曲線やその他の関数へ近似したり、区間を決めて補正テーブルなどとしても良い。また、ここでは相関関係を1つしか提示していないが、トナー濃度や環境(温度・湿度)によって相関関係が変わってくることもある。その場合は、その変化に応じた相関関係を選択したり、傾きやオフセットを変更する補正係数などを設ける方法で対応しても良い。また、算出部は、2つのトナー濃度センサの差分からトナー帯電量を算出しているが、この態様に限定されない。例えば、4つのトナー濃度センサを使用し、現像剤の搬送方向に並べて配置しても良い。そして、この搬送方向の上流側の2つのトナー濃度センサの合算値又は平均値と、この搬送方向の下流側の2つのトナー濃度センサの合算値又は平均値と、の差分からトナー帯電量を算出しても良い。 In this embodiment, the correlation between the output value of the toner density sensor and the measured value of the toner charge amount at the time of output is described as a linear relationship, but it approximates to a multi-order curve or other functions. Or, a section may be determined and used as a correction table. Although only one correlation is presented here, the correlation may change depending on the toner concentration and environment (temperature / humidity). In such a case, a method of selecting a correlation according to the change or providing a correction coefficient for changing the inclination or offset may be used. Further, the calculation unit calculates the toner charge amount from the difference between the two toner density sensors, but is not limited to this mode. For example, four toner density sensors may be used and arranged side by side in the developer conveyance direction. Then, the toner charge amount is calculated from the difference between the sum or average value of the two toner density sensors on the upstream side in the transport direction and the sum or average value of the two toner density sensors on the downstream side in the transport direction. You may do it.
次に、トナー濃度センサ10に対して現像剤を押し付ける力を変化させる(調整する)圧力調整手段の様々な態様について説明する。以下では複数の構成について説明するが、押し付ける力を異ならせるために、異なる構成を組み合わせたり、同じ構成でも部分的に構成要素の形を変えたりする構成としても良い。また、各色同様の構成のため、参照する符号を省略して、以下説明する。 Next, various modes of pressure adjusting means for changing (adjusting) the force for pressing the developer against the toner density sensor 10 will be described. Although a plurality of configurations will be described below, in order to vary the pressing force, different configurations may be combined, or a configuration in which the shape of components is partially changed even in the same configuration. In addition, since the configuration is the same as that of each color, the reference numerals are omitted and will be described below.
第1の圧力調整手段について説明する。第1搬送スクリュー8は、図15に示すように、回転軸27と回転軸27に備わる螺旋はね28及び第1の圧力調整手段30を有する。そして、第1搬送スクリュー8は、現像装置内の現像剤を搬送するようになっている。そして、第1搬送スクリュー8に備わる螺旋はね28は、搬送方向に並行に構成される。そのため、現像剤の搬送に影響せず、現像装置に設けられたトナー濃度検出手段(図示せず)に対して押し付ける力を一定にできる。
The first pressure adjusting means will be described. As shown in FIG. 15, the first conveying screw 8 includes a
第1の圧力調整手段30は、回転軸27上に配置される板状部材である。そして、螺旋はね28の作用面間を架橋する。このような構成により、第1搬送スクリュー空間内の現像剤は、第1搬送スクリュー8の移動に伴って、第1の圧力調整手段30に圧力を付加され、第1搬送スクリュー8内において逃げ場がなくなる。そして、第1の圧力調整手段30を乗り越えて再び第1搬送スクリュー空間内に進入する。そのため、任意の圧力で現像剤が押し付けられる。この際、第1の圧力調整手段30の高さを変化させ、現像剤が押し付けられる力を異ならせることが可能となる。
The first pressure adjusting means 30 is a plate-like member disposed on the
次に、第2の圧力調整手段について説明する。第1搬送スクリュー108は、図16に示すように、回転軸127と回転軸127に備わる螺旋はね128及び第2の圧力調整手段130を有する。そして、第1搬送スクリュー108は、現像剤を現像装置に設けられたトナー濃度検出手段(図示せず)に対して押し付ける力を一定にする。
Next, the second pressure adjusting means will be described. As shown in FIG. 16, the first conveying
第2の圧力調整手段130は、検知用はね130aと任意の剛性を持つシート状部材としてのシート130bを有する。検知用はね130aは、回転軸127上に配置される板状部材である。そして、螺旋はね128の作用面間に配置される。このような構成によって、現像剤をトナー濃度センサ部分に存在させ、トナー濃度センサが確実にトナー濃度を検出する。そして、この検知用はね130aの先端に、弾性変形可能なシート130bを設ける。このような構成によって、現像剤の滞留を防止でき、現像剤をトナー濃度検出センサへしっかりと押し付けることができる。例えば、シート130bは、弾性変形した状態で現像装置の内壁と摺擦する。そして、トナー濃度検出部分の現像剤が滞留していた場合には、シート130bによりこの現像剤を除去する。また、現像剤は、シート130bにより押されて搬送され、任意の圧力で押し付けられる。この際、シート130bの長さや材質等を異ならせることで、現像剤が押し付けられる力を異ならせることが可能となる。
The second pressure adjusting means 130 includes a
次に、第3の圧力調整手段について説明する。第1搬送スクリュー208は、図17に示すように、回転軸227と回転軸227に備わる螺旋はね228及び第3の圧力調整手段230を有する。そして、第1搬送スクリュー208は、現像剤を現像装置に設けられたトナー濃度検出手段(図示せず)に対して押し付ける力を一定にする。
Next, the third pressure adjusting means will be described. As shown in FIG. 17, the first conveying
第3の圧力調整手段230は、回転軸227上に配置される板状部材である。そして、螺旋はね128の作用面間に略垂直に配置される。また、この第3の圧力調整手段230は、トナー濃度センサの検出位置の周辺に設けられる。そして、第3の圧力調整手段230の作用面は、第1搬送スクリュー208の一端から他端に搬送される現像剤の流れに対して、直交する。そのため、現像剤の搬送を阻害する。その結果、現像剤をトナー濃度センサに存在させ、現像剤のトナー濃度を確実に検出できる。また、搬送を阻害するため、現像剤を任意の押し付け力で押し付けることが可能となる。なお、第3の圧力調整手段230の取り付け角度や長さなどを変えることで現像剤が押し付けられる力を異ならせることが可能となる。
The third pressure adjusting means 230 is a plate-like member disposed on the
次に、第4の圧力調整手段について説明する。第1搬送スクリュー308は、図18に示すように、回転軸327と回転軸327に備わる螺旋はね328及び第4の圧力調整手段330を有する。そして、第1搬送スクリュー308は、現像剤を現像装置に設けられたトナー濃度検出手段(図示せず)に対して押し付ける力を一定にする。
Next, the fourth pressure adjusting means will be described. As shown in FIG. 18, the first conveying
第4の圧力調整手段330は、回転軸配置される板状部材である。そして、螺旋はね328の作用面間に略垂直に配置される。また、この第4の圧力調整手段330は、トナー濃度センサの検出位置の周辺に設けられる。そして、螺旋はね328の作用面間を架橋する構成となっている。そのため、第3の圧力調整手段に比べ、現像剤が逃げる空間が少なく、現像剤をより強い押し付け力で押し付けることが可能となる。なお、第4の圧力調整手段330の取り付け角度や長さなどを変えることで現像剤が押し付けられる力を異ならせることが可能となる。
The fourth pressure adjusting means 330 is a plate-like member that is disposed on the rotating shaft. The
次に、第5の圧力調整手段について説明する。第1搬送スクリュー408は、図19に示すように、回転軸427と回転軸427に備わる螺旋はね428及び第5の圧力調整手段430を有する。そして、第1搬送スクリュー408は、現像剤を現像装置に設けられたトナー濃度検出手段(図示せず)に対して押し付ける力を一定にする。
Next, the fifth pressure adjusting means will be described. As shown in FIG. 19, the first conveying
第5の圧力調整手段430は、回転軸配置される板状部材である。そして、螺旋はね428の作用面間に略垂直に配置される。また、この第5の圧力調整手段430は、トナー濃度センサの検出位置の周辺に設けられる。そして、螺旋はね428の作用面間を架橋する構成となっている。更に、第5の圧力調整手段430の作用面は、第1搬送スクリュー408の回転方向に対して凹状に形成される。そのため、トナー濃度センサの検出位置に押し付ける現像剤の量を増やせる。その結果、押し付け力の強化とセンサの検出精度の向上を図れる。なお、第5の圧力調整手段430の取り付け角度や長さ、曲率などを変えることで現像剤が押し付けられる力を異ならせることが可能となる。
The fifth pressure adjusting means 430 is a plate-like member arranged on the rotation axis. The
以上、現像剤を搬送させる第1搬送スクリューの様々な圧力調整手段について説明したが、これらの態様に限定されず、現像剤をトナー濃度検出手段に押し付ける力を変えることが可能であれば良い。また、スクリューに圧力調整手段を設ける代わりに、現像装置の内壁に圧力調整手段を設けても良い。具体的には、現像装置の内壁のうち、トナー濃度センサの検出位置の構成を変化させる。例えば、現像装置の内壁は、一般的には、スクリューの回転に合わせた曲率を持った構成であるが、トナー濃度センサの検出位置だけ直線形状としたり、内側に突起が存在するような構成としたりしても良い。そして、直線形状の長さや突起量変えることで現像剤が押し付けられる力を異ならせることが可能となる。また、圧力調整手段は、スクリューと現像装置の内壁との双方に設けても良い。このような構成により、現像剤の押し付けられる力を更に異ならせることができる。 The various pressure adjusting means for the first conveying screw for conveying the developer has been described above. However, the present invention is not limited to these embodiments, and it is sufficient that the force for pressing the developer against the toner concentration detecting means can be changed. Further, instead of providing pressure adjusting means on the screw, pressure adjusting means may be provided on the inner wall of the developing device. Specifically, the configuration of the detection position of the toner density sensor on the inner wall of the developing device is changed. For example, the inner wall of the developing device generally has a configuration that has a curvature that matches the rotation of the screw, but the configuration is such that only the detection position of the toner concentration sensor has a linear shape, or there are protrusions on the inside. You may do it. The force with which the developer is pressed can be varied by changing the length of the linear shape and the amount of protrusion. Further, the pressure adjusting means may be provided on both the screw and the inner wall of the developing device. With such a configuration, the pressing force of the developer can be further varied.
なお、本実施形態では、圧力調整手段は、現像剤を加圧する構成であるが、この態様に限定されず、減圧する構成でも良い。例えば、圧力調整手段は、第1搬送スクリューの螺旋はねの間隔(ピッチ)を、トナー濃度センサの位置において広げる構成としても良い。また、圧力調整手段は、現像装置本体の内壁を、トナー濃度センサの検出位置だけ外側に凹形状が存在するような構成としても良い。このような構成にすることで、圧力調整手段は、トナー濃度センサの位置において減圧し、トナー濃度センサに圧力差を生じさせることができる。 In this embodiment, the pressure adjusting unit is configured to pressurize the developer, but is not limited to this mode, and may be configured to depressurize. For example, the pressure adjusting means may be configured to increase the interval (pitch) of the spiral splash of the first conveying screw at the position of the toner density sensor. Further, the pressure adjusting means may be configured such that the inner wall of the developing device main body has a concave shape on the outer side by the detection position of the toner density sensor. By adopting such a configuration, the pressure adjusting means can reduce the pressure at the position of the toner density sensor and cause a pressure difference in the toner density sensor.
次に、感光体に付着するトナー付着量について説明する。電子写真方式のプリンタでは、現像装置内でトナーが帯電される。そして、帯電したトナーが感光体に構成される現像ポテンシャルに対して引き付けられ、現像される。この引き付けられる量によってトナー付着量が決まり、最終的に画像の濃度が決まる。 Next, the toner adhesion amount that adheres to the photoreceptor will be described. In an electrophotographic printer, toner is charged in the developing device. Then, the charged toner is attracted to the development potential formed on the photoconductor and developed. This attracted amount determines the toner adhesion amount, and finally determines the image density.
感光体表面には、図22に示すように、レーザにより電位の穴が形成される。この際、レーザ強度によってトナーが付着する穴の深さが決定される。これに対して、現像バイアスによってトナーが付着する蓋が決定される。この現像バイアスとレーザ強度の差分に相当する現像ポテンシャル部分に帯電されたトナーが入り込むことで、画像が現像される。 As shown in FIG. 22, potential holes are formed on the surface of the photoreceptor by a laser. At this time, the depth of the hole where the toner adheres is determined by the laser intensity. On the other hand, the lid to which the toner adheres is determined by the developing bias. The charged toner enters a developing potential portion corresponding to the difference between the developing bias and the laser intensity, whereby the image is developed.
また、入り込むトナーは、現像ポテンシャルの帯電量を相殺する形で入り込む。そのため、トナー付着量を決定する際に、トナーの帯電量は非常に重要な因子である。また、現像ポテンシャル自体は、ほぼ機械的に決定する。そのため、トナー帯電量でトナー付着量が決定すると言っても過言ではない。ただし、トナー帯電量自体を変化させるためには、物性変化が必要であり、ある程度の時間が必要となる。そして、トナー帯電量の変化度合いや印刷の条件等によって、トナー付着量をすぐに変化させたい場合や時間をかけて徐々に変化させたい場合等の様々な状態(状況)が存在する。 Further, the entering toner enters in a form that cancels out the charge amount of the development potential. Therefore, the toner charge amount is a very important factor in determining the toner adhesion amount. Further, the development potential itself is determined almost mechanically. Therefore, it is no exaggeration to say that the toner adhesion amount is determined by the toner charge amount. However, in order to change the toner charge amount itself, a change in physical properties is required, and a certain amount of time is required. There are various states (situations) depending on the degree of change in the toner charge amount, the printing conditions, and the like, such as when the toner adhesion amount is to be changed immediately or gradually over time.
次に、トナー帯電量と現像ポテンシャルに入るトナー量の関係について説明する。現像ポテンシャルは、レーザ強度によって形成される現像ポテンシャルの穴の深さと現像バイアスの蓋に挟まれた深さで決定される。そのため、ほぼ機械的に決まると考えられる。一方、トナー帯電量は、例えば現像剤のトナーが攪拌され続けることで、基準より高くなる。また、トナー帯電量は、トナー補給が頻繁に行われることで、新しいトナーの割合が増え、基準より低くなる。そして、現像ポテンシャルがある任意の値であった場合、図23に示すように、トナー帯電量によって現像ポテンシャルに入るトナー量は変化する。 Next, the relationship between the toner charge amount and the toner amount that enters the development potential will be described. The development potential is determined by the depth of the development potential hole formed by the laser intensity and the depth sandwiched between the lids of the development bias. Therefore, it is considered that it is almost mechanically determined. On the other hand, the toner charge amount becomes higher than the standard because, for example, the developer toner is continuously stirred. In addition, the toner charge amount becomes lower than the standard because the ratio of new toner increases due to frequent toner replenishment. When the development potential is an arbitrary value, as shown in FIG. 23, the amount of toner entering the development potential varies depending on the toner charge amount.
現像ポテンシャルとトナー帯電量の関係は、電気的な引き合いのバランスである。そのため、トナー帯電量が低い場合、トナー量でカバーする必要があり、現像ポテンシャルに入るトナー量は増える。一方、トナー帯電量が高い場合、少ないトナー量で現像ポテンシャルとバランスが取れ、現像ポテンシャルに入るトナー量は減る。その結果、現像ポテンシャルに入れたい狙いのトナー量と現像ポテンシャルに実際に入るトナー量との間にずれが生じる。 The relationship between the development potential and the toner charge amount is a balance of electrical attraction. Therefore, when the toner charge amount is low, it is necessary to cover with the toner amount, and the amount of toner entering the development potential increases. On the other hand, when the toner charge amount is high, the development potential is balanced with a small amount of toner, and the amount of toner entering the development potential decreases. As a result, a deviation occurs between the target toner amount desired to enter the development potential and the toner amount that actually enters the development potential.
トナー量のずれは、例えば画像の濃さや淡さ等に直接影響を受けてしまい、画像品質低下を招く。そのため、制御が難しいトナー帯電量を計測し、制御が比較的に容易な現像バイアスやレーザ強度を変更することで、トナー量を一定に制御することが重要となる。以上の説明より、トナー帯電量は、トナー付着量を考える上で影響力が非常に大きいことが分かる。 The deviation in the toner amount is directly affected by, for example, the darkness and lightness of the image, causing a reduction in image quality. For this reason, it is important to control the toner amount to be constant by measuring the toner charge amount that is difficult to control and changing the developing bias and laser intensity that are relatively easy to control. From the above description, it can be seen that the toner charge amount has a great influence on the toner adhesion amount.
次に、トナー帯電量の変化について経時変化を例にして説明する。図25は、トナー帯電量と放置時間の関係について説明する図である。トナー帯電量は、トナーがキャリアと混ぜられて攪拌され、擦れることで発生する静電気量である。そのため、静電気量は、停止した状態で時間が経過するほど減少する。即ち、トナー帯電量は、装置が停止した状態で時間が経過するほど減少する。トナー帯電量は、放置時間が長くなるほど減少するため、放置前後の作像条件等が全く同じであっても、図23に示すように、現像ポテンシャルに入るトナー量、即ちトナー付着量が変化する。 Next, a change in toner charge amount will be described by taking a change with time as an example. FIG. 25 is a diagram illustrating the relationship between the toner charge amount and the leaving time. The toner charge amount is an amount of static electricity generated when the toner is mixed with the carrier, stirred, and rubbed. Therefore, the amount of static electricity decreases as time elapses in a stopped state. That is, the toner charge amount decreases as time elapses while the apparatus is stopped. Since the toner charge amount decreases as the leaving time becomes longer, even if the image forming conditions before and after the leaving are exactly the same, the toner amount entering the developing potential, that is, the toner adhesion amount changes as shown in FIG. .
次に、トナー付着量制御装置ついて図24を参照して説明する。規定のトナー付着量目標値が取得され、この値が第2の算出手段として機能する制御部200の付着量計算部201に入力される。また、第1の算出手段によって算出されたトナー帯電量の算出値、即ち現像装置内のトナー帯電量の算出値(計測値)が上述したように取得され、この値も同時に付着量計算部201に入力される。
Next, the toner adhesion amount control device will be described with reference to FIG. A prescribed toner adhesion amount target value is acquired, and this value is input to the adhesion
付着量計算部201では、取得したトナー帯電量の算出値と、現在の設定値から求められる現像ポテンシャルと、からトナー付着量を算出する。また、トナー付着量は、図23に示すように、トナー帯電量の変化によって変動する。そのため、トナー付着量目標値と算出したトナー付着量との差分も同時に算出する。この差分を第2の制御手段として機能する制御部200のパラメータ補正部202に入力する。なお、制御部200は、CPU(Central ProCeSSing Unit)、データ記憶手段であるRAM(RandoM ACCeSS MeMorY)及びROM(Read OnlY MeMorY)等から構成され、各種の演算処理や、制御プログラムの実行を行うことができる。
The adhesion
パラメータ補正部202では、入力されたトナー付着量目標値と算出したトナー付着量との差分から、必要なパラメータ補正量を出力する。そして、画像形成装置の有する機能の目標値又は設定値に対して、パラメータ補正を実行し、トナー量を一定に制御することで、画像品質の低下を防ぐ。
The
なお、トナー付着量計算部201に入力されるトナー帯電量の算出値は、記憶手段(図示せず)を介して入力されても良い。記憶手段は、制御部200に備わり時間を計測する機能及び/又は時間情報を受け取る機能を担う。そして、記憶手段は、第1の算出手段によって算出されたトナー帯電量の算出値を任意のタイミングで記憶する。この任意のタイミングとは、例えば画像形成装置自体の動作終了からの経過時間及び/又は現在時刻及び/又は印刷ジョブ終了時などである。そして、記憶手段に記憶されたトナー帯電量の算出値が付着量計算部201に入力される。
The calculated toner charge amount input to the toner adhesion
具体的には、例えば、任意の枚数の印刷が実行される。その際、トナー濃度検出手段が最後の印刷が終了した時点で計測したトナー帯電量を、記憶手段が記憶する。そして、記憶手段は、最後の印刷が終了した時点からの経過時間を計測する。そして、任意の時間が経過してから最初の印刷が実行された場合、最初に現像装置が作動した際(現在時刻)に、トナー濃度検出手段がトナー帯電量を計測する。そして、経過時間とトナー帯電量を、パラメータ補正部202に伝達する。パラメータ補正部202に備わる演算手段(図示せず)は、前回の印刷後(最後の印刷が終了した時点)のトナー帯電量と、今回の印刷(任意の時間が経過してから最初の印刷が実行された時点)のトナー帯電量を比較し、経過時間から現在の状態でのトナー帯電量を算出する。
Specifically, for example, an arbitrary number of sheets are printed. At that time, the storage unit stores the toner charge amount measured by the toner density detection unit when the last printing is completed. Then, the storage unit measures an elapsed time from the time when the last printing is completed. Then, when the first printing is executed after an arbitrary time has elapsed, the toner density detecting unit measures the toner charge amount when the developing device is first operated (current time). Then, the elapsed time and the toner charge amount are transmitted to the
そして、パラメータ補正部202では、入力されたトナー付着量目標値と、経過時間からの現在の状態でのトナー付着量の算出値との差分から、必要なパラメータ補正量を出力する。そして、画像形成装置の有する機能の目標値又は設定値に対して、パラメータ補正を実行し、トナー量を一定に制御することで、画像品質の低下を防ぐ。なお、パラメータ経過時間が短かった場合には、ほとんど補正を必要としないで済む。一方、夏休みや年末年始などまとまった期間、機械が停止している場合には、確実に補正を必要とする。
Then, the
ここで、画像形成装置の起動直後のトナー帯電量を計測することも考えられる。しかしながら、起動直後は、動作が不安定であり、トナー帯電量の計測は、ばらつきや計測精度に対する信頼度が十分でない。一方、本実施形態の画像形成装置は、経過時間を考慮してトナー帯電量を算出することで、精度の向上を図れる。 Here, it is also conceivable to measure the toner charge amount immediately after the start of the image forming apparatus. However, immediately after startup, the operation is unstable, and the toner charge amount measurement is not sufficiently reliable with respect to variations and measurement accuracy. On the other hand, the image forming apparatus of the present embodiment can improve the accuracy by calculating the toner charge amount in consideration of the elapsed time.
次に、パラメータ補正部202が実行するパラメータ補正の様々な態様について説明する。なお、パラメータ補正部202が実行するパラメータ補正の対象は、この態様に限定されず、何れかの態様を組合わせた態様であっても良い。また、画像形成装置が有している各機能に関して、パラメータ補正を実行する態様としても良い。
Next, various aspects of parameter correction executed by the
パラメータ補正部202が実行する第1のパラメータ補正について説明する。第1のパラメータ補正は、現像手段7に対して実行する。具体的には、一例として現像バイアスに対して実行する。
The first parameter correction executed by the
トナー帯電量の計測値が狙いの値よりも高かった場合、規定の現像ポテンシャルでは、現像器から感光体へ付着するトナー量が少なくなる。そのため、現像バイアスの値を上げて、現像ポテンシャルを深くし、付着させるトナー量を増やす。即ち、パラメータ補正部202は、現像バイアスの値を増高する補正を実行する。
When the measured value of the toner charge amount is higher than the target value, the amount of toner adhering from the developing device to the photosensitive member is reduced with the prescribed development potential. Therefore, the value of the developing bias is increased, the developing potential is deepened, and the amount of toner to be attached is increased. That is, the
一方、トナー帯電量を計測値が狙いの値よりも低かった場合、規定の現像ポテンシャルでは感光体へ付着するトナー量が過剰になってしまう。そのため、現像バイアスの値を下げて、現像ポテンシャルを浅くし、付着させるトナー量を減らす。即ち、パラメータ補正部202は、現像バイアスの値を低減する補正を実行する。
On the other hand, when the measured toner charge amount is lower than the target value, the amount of toner adhering to the photoconductor becomes excessive at the prescribed development potential. Therefore, the value of the developing bias is lowered, the developing potential is made shallow, and the amount of toner to be attached is reduced. That is, the
パラメータ補正部202が実行する第2のパラメータ補正について説明する。第2のパラメータ補正は、露光手段20に対して実行する。具体的には、一例として、レーザ強度に対して実行する。
The second parameter correction executed by the
トナー帯電量の計測値が狙いの値よりも高かった場合、規定の現像ポテンシャルでは感光体へ付着するトナー量が少なくなる。そのため、レーザ強度の値を上げて、現像ポテンシャルを深くし、付着させるトナー量を増やす。即ち、パラメータ補正部202は、レーザ強度の値を増高する補正を実行する。
When the measured value of the toner charge amount is higher than the target value, the amount of toner adhering to the photosensitive member is reduced with the prescribed development potential. Therefore, the value of the laser intensity is increased, the development potential is deepened, and the amount of toner to be adhered is increased. That is, the
一方、トナー帯電量の計測値が狙いの値よりも低かった場合、規定の現像ポテンシャルでは感光体へ付着するトナー量が過剰になる。そのため、レーザ強度の値を下げて、現像ポテンシャルを浅くし、付着させるトナー量を減らす。即ち、パラメータ補正部202は、レーザ強度の値を低減する補正を実行する。
On the other hand, when the measured value of the toner charge amount is lower than the target value, the amount of toner adhering to the photosensitive member becomes excessive at the specified development potential. Therefore, the value of the laser intensity is lowered, the developing potential is made shallow, and the amount of toner to be adhered is reduced. That is, the
パラメータ補正部202が実行する第3のパラメータ補正について説明する。第3のパラメータ補正は、トナー濃度に対して実行する。具体的には、現像手段内のトナー濃度に対して実行する。
The third parameter correction executed by the
トナー帯電量の計測値が狙いの値よりも高かった場合、規定の現像ポテンシャルでは感光体へ付着するトナー量が少なくなる。そのため、現像装置内に補給されるトナー量を増やす、又は現像装置内のトナー濃度目標値を上げることで、帯電されていないトナーが追加され、現像剤のトナー帯電量を下げる。即ち、パラメータ補正部202は、トナー補給量を増やす、又はトナー濃度目標値を濃い側に変更する補正を実行する。
When the measured value of the toner charge amount is higher than the target value, the amount of toner adhering to the photosensitive member is reduced with the prescribed development potential. Therefore, by increasing the amount of toner replenished in the developing device or increasing the toner density target value in the developing device, uncharged toner is added, and the toner charge amount of the developer is lowered. That is, the
一方、トナー帯電量の計測値が狙いの値よりも低かった場合、規定の現像ポテンシャルでは感光体へ付着するトナー量が過剰になる。そのため、現像装置に補給されるトナー量を減らす、あるいは現像装置内のトナー濃度目標値を下げることで、帯電されていないトナーの追加が抑制され、トナーの帯電する機会が増え、現像剤のトナー帯電量を上げる。即ち、パラメータ補正部202は、トナー補給量を減らす、又はトナー濃度目標値を薄い側に変更する補正を実行する。
On the other hand, when the measured value of the toner charge amount is lower than the target value, the amount of toner adhering to the photosensitive member becomes excessive at the specified development potential. Therefore, by reducing the amount of toner replenished to the developing device or lowering the toner density target value in the developing device, the addition of uncharged toner is suppressed, and the chance of toner charging increases, and the developer toner Increase the amount of charge. That is, the
次に、パラメータ補正部202が実行するパラメータ補正の方法を説明する。最も簡単な方法は、計測されたトナー帯電量の変化から各パラメータを最適な値に変更する方法である。しかしながら、この方法は、作像条件が急激に変化してしまう場合、望ましくない。作像条件が急激に変化してしまう場合には、計測されたトナー帯電量の変化から各パラメータを段階的に変化させる方法を採用しても良い。トナー帯電量の変更する量は、明確になっているため、例えば変化量に対して1/10の量を印刷の枚数ごとに変化させる等の方法を採用できる。また、パラメータは、変更する補正をした場合、例えば変更後、初期値や変更前の設定値に徐々に戻していく機能を有しても良い。これにより、パラメータ補正を繰り返すうちに、パラメータの上下限値に達してしまい、それ以上補正ができない等の事態を回避できる。
Next, a parameter correction method executed by the
なお、パラメータ補正部202の制御に対する応答速度は、画像形成装置の有する各機能により異なる。即ち、パラメータ補正部202が画像形成装置の有する各機能を制御した場合、その制御に対する応答速度は様々である。具体的には、例えば第1のパラメータ補正や第2のパラメータ補正を実行する方が、第3のパラメータ補正を実行するより、応答速度が速い。そのため、すぐにトナー付着量を変化させたい場合は、例えば応答の速い現像手段(具体的な一例として、現像バイアス)や露光手段(具体的な一例として、露光バイアス)をパラメータ補正(制御)する。一方、時間をかけて徐々にトナー付着量を変化させたい場合は、例えばトナー濃度をパラメータ補正(制御)する。そして、応答速度によって、制御対象を変更可能とすることで、様々な状況に対応してトナー付着量を制御できる。
Note that the response speed to the control of the
なお、本実施形態では、第1の算出手段101と第2の算出手段201を別々に設けているが、この態様に限定されず、一体としても良い。また、本実施形態では、第1の制御手段102と第2の制御手段202を別々に設けているが、この態様に限定されず、一体としても良い。また、制御部100と制御部200を別々に設けているが、この態様に限定されず、一体としても良い。
In the present embodiment, the
次に、本実施形態の画像形成装置の作用について説明する。2つのトナー濃度センサ10Y_B,10Y_Rは、搬送手段が現像剤を搬送する搬送方向において、トナー補給手段からトナーが補給される位置よりも下流側で、かつ、現像器が像担持体上の潜像をトナーによって現像する位置よりも上流側に、即ち、トナー濃度が同じ区域に配置されている。そのため、この2つのトナー濃度センサ10Y_B,10Y_Rの値の差分から、第1の算出手段101がトナー帯電量を算出できる。その結果、適正なトナー量を補給でき、画像品質の安定化を図れる。また、キャリアと接触していない任意の帯電量を持っているトナー同士の反発力を利用しているため、トナー帯電量をオンラインで直接検出できる。そのため、トナー帯電量を推定することもなく、トナー濃度を最適に補正制御できる。また、トナー濃度が低下しなくてもトナー帯電量を算出できるため、画像品質の保証ができない場合も生じない。
Next, the operation of the image forming apparatus of this embodiment will be described. The two toner density sensors 10Y_B and 10Y_R are arranged on the downstream side of the position where the toner is supplied from the toner supply unit in the conveyance direction in which the conveyance unit conveys the developer, and the developing unit is a latent image on the image carrier. Is located upstream of the position where the toner is developed with toner, that is, in the area where the toner density is the same. Therefore, the
また、少なくとも1つのトナー濃度センサに対して現像剤を加圧又は減圧する圧力調整手段を有することで、各トナー濃度センサの検出する現像剤の嵩密度が異なる値となる。そのため、各トナー濃度センサの出力値の差分から正確なトナー帯電量を算出できる。 Further, by including a pressure adjusting unit that pressurizes or depressurizes the developer with respect to at least one toner concentration sensor, the bulk density of the developer detected by each toner concentration sensor becomes a different value. Therefore, an accurate toner charge amount can be calculated from the difference between the output values of the toner density sensors.
また、第2の算出手段の算出値に基いてトナー付着量を制御する第2の制御手段を有することで、トナー付着量を所望の量に調整できる。そのため、画像品質の向上を図れる。また、第2の制御手段の制御に対する応答速度によって、制御対象を変更可能とすることで、様々な状況に対応してトナー付着量を制御できる。例えば、すぐにトナー付着量を変化させたい場合は、例えば応答の速い現像手段(具体的な一例として、現像バイアス)や露光手段(具体的な一例として、露光バイアス)をパラメータ補正する。一方、時間をかけて徐々にトナー付着量を変化させたい場合は、例えばトナー濃度をパラメータ補正する。その結果、通常の印刷ができないため生産性が落ちてしまう問題も発生しない。 Further, by including the second control unit that controls the toner adhesion amount based on the calculated value of the second calculation unit, the toner adhesion amount can be adjusted to a desired amount. Therefore, the image quality can be improved. Further, by making it possible to change the control target according to the response speed to the control of the second control means, it is possible to control the toner adhesion amount corresponding to various situations. For example, when it is desired to change the toner adhesion amount immediately, for example, the developing unit (development bias as a specific example) or the exposure unit (exposure bias as a specific example) having a quick response is subjected to parameter correction. On the other hand, when it is desired to gradually change the toner adhesion amount over time, for example, the toner density is parameter corrected. As a result, there is no problem that productivity is lowered because normal printing cannot be performed.
続いて、本発明の第2実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施形態と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態の画像形成装置は、第1の実施形態の画像形成装置と比較して、トナー濃度手段としてのトナー濃度センサ10Y_B’,10Y_R’の構成が異なる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about the structure equivalent to embodiment mentioned above, a corresponding code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. The image forming apparatus according to the present embodiment is different from the image forming apparatus according to the first embodiment in the configuration of toner density sensors 10Y_B ′ and 10Y_R ′ as toner density means.
トナー濃度センサ10Y_B’,10Y_R’は、図20に示すように、第1搬送スクリュウ8Yの回転方向に設ける。この区間は完全に同じ位置であるため、基本的には同じトナー濃度の現像剤が搬送さる。そして、搬送された同じトナー濃度の現像剤を検出することが可能となる。この際、時間に対するトナー濃度センサ出力は、図21に示すようになる。トナー濃度センサ10Y_B’,10Y_R’の位置は、現像剤搬送方向で基本的には同じ位置である。そのため、トナー濃度変動のピークは、ほぼ同時に来る。そして、押し付け力が異なる分、センサ出力に差異が現れる。なお、厳密にはトナー濃度センサ10Y_B’,10Y_R’間の距離とスクリュー8の回転速度で求められる時間差だけ、ピーク到達時間は異なるが、ここでは説明を簡単にするため同時とみなすこととする。
As shown in FIG. 20, the toner density sensors 10Y_B 'and 10Y_R' are provided in the rotation direction of the
また、トナー濃度センサ付近の現像装置の内壁構成を変化させたり、弾性シートなどを用いて構成したりした場合には、現像剤搬送方向で同じ位置であってもスクリューの回転方向の位置によっては異なる押し付け力となる。この場合は、トナー濃度手段をスクリューの回転方向に並べることで機能を満足することが可能となる。なお、トナー濃度センサは、現像剤の搬送方向に並べた構成と、第1搬送スクリュウ8Yの回転方向に並べた構成とを組合わせても良い。
In addition, when the inner wall configuration of the developing device near the toner density sensor is changed or is configured using an elastic sheet or the like, depending on the position in the screw rotation direction, even if it is the same position in the developer transport direction Different pressing force. In this case, the function can be satisfied by arranging the toner concentration means in the rotation direction of the screw. The toner density sensor may be a combination of a configuration arranged in the developer conveyance direction and a configuration arranged in the rotation direction of the
以上、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。また、本発明は、二成分現像剤を採用した画像形成装置に限定されず、一成分現像剤を採用した画像形成装置に適用可能である。また、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、レーザプリンタについて記載しているが、この形態に限定されず、複写機、ファクシミリ、プリンタ及び印刷機のいずれか一つ、又はこれらの少なくとも2つ以上を組み合わせた画像形成装置でも本発明は適用可能である。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention is not limited to an image forming apparatus that employs a two-component developer, and can be applied to an image forming apparatus that employs a one-component developer. The image forming apparatus according to the embodiment of the present invention describes a laser printer. However, the present invention is not limited to this mode, and any one of a copying machine, a facsimile machine, a printer, and a printing machine, or at least two of these. The present invention can also be applied to an image forming apparatus in which two or more are combined.
なお、上述の実施形態で紹介した各構成の個数、材質、寸法はあくまで一例であり、本発明の作用を発揮し得る範囲内で様々な個数、材質、寸法を選択可能であることは言うまでもない。 Note that the number, material, and dimensions of each component introduced in the above embodiment are merely examples, and it is needless to say that various numbers, materials, and dimensions can be selected within a range in which the operation of the present invention can be exhibited. .
3 感光体(像担持体の一例)
7 現像ユニット(現像手段の一例)
8 第1搬送スクリュー(搬送手段の一例)
10 トナー濃度センサ(トナー濃度検出手段の一例)
11 第2搬送スクリュー(搬送手段の一例)
12 現像ロール(現像器の一例)
20 光書込ユニット(露光手段の一例)
30,130,230,330,430 第1〜第5の圧力調整手段(圧力調整手段の一例)
70 トナー補給装置(トナー補給手段の一例)
101 算出部(第1の算出手段の一例)
102 補給制御部(第1の制御手段の一例)
201 付着量計算部(第2の算出手段の一例)
202 パラメータ補正部(第2の制御手段の一例)
3 Photoconductor (an example of an image carrier)
7 Development unit (an example of development means)
8 First conveying screw (an example of conveying means)
10 Toner density sensor (an example of toner density detection means)
11 Second conveying screw (an example of conveying means)
12 Developing roll (example of developing device)
20 Optical writing unit (an example of exposure means)
30, 130, 230, 330, 430 First to fifth pressure adjusting means (an example of pressure adjusting means)
70 Toner supply device (an example of toner supply means)
101 calculation unit (an example of first calculation means)
102 Supply control unit (an example of first control means)
201 Adhesion amount calculation unit (an example of second calculation means)
202 Parameter correction unit (an example of second control means)
Claims (17)
前記現像手段は、像担持体上に形成された潜像を二成分現像剤により現像する現像器と、前記二成分現像剤を搬送する搬送手段と、を前記現像手段本体内に有するトナー濃度制御装置であって、
少なくとも2つのトナー濃度検出手段は、前記搬送手段の近傍であって、前記搬送手段が前記二成分現像剤を搬送する搬送方向において、前記トナー補給手段からトナーが補給される位置よりも下流側で、かつ、前記現像器が前記像担持体上の潜像を二成分現像剤によって現像する位置よりも上流側に、配置され、
前記少なくとも2つのトナー濃度検出手段の検出結果の差分からトナー帯電量を算出する第1の算出手段を有し、
前記第1の算出手段の算出情報に基いて、前記トナー補給手段から前記現像手段に補給するトナー量を制御する第1の制御手段を有することを特徴とするトナー濃度制御装置。 In a toner concentration control device for controlling the amount of toner replenished to the developing means by the toner replenishing means based on information obtained from the toner density detecting means for detecting the toner density in the developing means main body using the magnetic permeability.
The developing unit includes a developing unit that develops the latent image formed on the image carrier with a two-component developer, and a conveying unit that conveys the two-component developer in the developing unit main body. A device,
At least two toner density detecting means are in the vicinity of the conveying means, and in the conveying direction in which the conveying means conveys the two-component developer, downstream of the position where the toner is replenished from the toner replenishing means. And the developer is disposed upstream of the position where the latent image on the image carrier is developed by a two-component developer,
First calculating means for calculating a toner charge amount from a difference between detection results of the at least two toner density detecting means;
A toner density control apparatus comprising: a first control unit configured to control a toner amount to be supplied from the toner supply unit to the developing unit based on calculation information of the first calculation unit.
前記圧力調整手段が、各トナー濃度検出手段の検出位置における圧力を調整することで、各トナー濃度検出手段の検出位置における前記二成分現像剤の嵩密度が異なることを特徴とする請求項1に記載のトナー濃度制御装置。 In the vicinity of the detection position of at least one of the at least two toner density detecting means, there is a pressure adjusting means for adjusting the pressure applied to the two-component developer,
2. The bulk density of the two-component developer at the detection position of each toner concentration detection unit is changed by the pressure adjustment unit adjusting the pressure at the detection position of each toner concentration detection unit. The toner density control device described.
前記少なくとも2つのトナー濃度検出手段は、前記スクリューの回転方向に並設することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のトナー濃度制御装置。 The transport means is a screw that rotates to transport the two-component developer.
The toner density control device according to claim 1, wherein the at least two toner density detection units are arranged in parallel in a rotation direction of the screw.
前記現像手段から前記像担持体に付着するトナー量を制御するトナー付着量制御装置であって、
前記第1の算出手段によって算出されたトナー帯電量の算出値と、前記像担持体上の現像ポテンシャルと、からトナー付着量を算出し、更に、該トナー付着量の算出値とトナー付着量目標値との差分を算出する第2の算出手段と、
前記第2の算出手段の算出情報に基いて、前記現像手段から前記像担持体に付着するトナー量を制御する第2の制御手段と、を有すること特徴とするトナー付着量制御装置。 A toner concentration control device according to any one of claims 1 to 10, comprising:
A toner adhesion amount control device for controlling an amount of toner adhered to the image carrier from the developing means,
A toner adhesion amount is calculated from the calculated value of the toner charge amount calculated by the first calculation means and the development potential on the image carrier, and the calculated toner adhesion amount and the toner adhesion amount target. Second calculating means for calculating a difference from the value;
And a second control unit that controls the amount of toner that adheres to the image carrier from the developing unit based on the calculation information of the second calculation unit.
前記第2の算出手段は、前記記憶手段の記憶値を比較した比較値を算出し、
前記第2の制御手段は、前記比較値に基いて、前記現像手段から前記像担持体に付着するトナー量を制御すること特徴とする請求項11に記載のトナー付着量制御装置。 Storage means for storing the calculated toner charge amount calculated by the first calculation means at an arbitrary timing;
The second calculation means calculates a comparison value obtained by comparing the storage values of the storage means;
12. The toner adhesion amount control device according to claim 11, wherein the second control unit controls the amount of toner adhered to the image carrier from the developing unit based on the comparison value.
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