JPH04348372A - Digital image forming device - Google Patents

Digital image forming device

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JPH04348372A
JPH04348372A JP9140976A JP4097691A JPH04348372A JP H04348372 A JPH04348372 A JP H04348372A JP 9140976 A JP9140976 A JP 9140976A JP 4097691 A JP4097691 A JP 4097691A JP H04348372 A JPH04348372 A JP H04348372A
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JP
Japan
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toner
image
image data
amount
predicting
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JP9140976A
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Toshihiko Kuroi
黒井 敏彦
Koichi Noguchi
浩一 野口
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To stabilize toner concentration with high accuracy and to form a high-quality image by issuing a toner supplying command based on the predicted value of a toner consumption predicting means. CONSTITUTION:The toner consumption predicting means 1 and a control means 2 which issues the toner supplying command are installed in a digital image forming device provided with a recording body which is moved, a write means for forming an electrostatic latent image by writing digitally expressed image data on the recording body, and a developing means for developing the electrostatic latent image with developer by supplying the toner in the developer according to the toner supplying command. Then, the digitally expressed image data which is written on the recording body is counted so as to predict toner consumption by the predicting means 1, and the toner supplying command is issued by the control means 2 based on the predicted value of the predicting means 1 by the image data corresponding to the electrostatic latent image earlier than the developing means develops the electrostatic latent image.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はデジタル複写装置,プリ
ンタ等のデジタル画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to digital image forming apparatuses such as digital copying machines and printers.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、トナーとキャリアからなる2成
分現像剤にて感光体上の静電潜像を現像する現像装置を
有する画像形成装置においては、現像剤のトナー濃度を
均一にし、かつ帯電量を所定の値とするために現像剤を
撹拌する必要がある。このため、現像装置はトナーを補
給する位置と、静電潜像を現像する位置とが離れている
。従って、補給されたトナーが現像に寄与するまでには
時間的なズレがある。そこで、従来は現像に伴うトナー
消費によるトナー濃度の低下を補うため、感光体上の現
像後の画像濃度を測定してその測定値が所定値より低く
なったときにトナーを補給するものや、現像装置内に設
けられたトナー濃度検出器によりトナー濃度を検出して
トナー濃度が薄くなったときにトナーを補給するものな
どが用いられている。また、特開昭60ー49362号
公報には、走査ビーム型露光装置を備えた電子写真装置
において、走査ビームを変調するための画像信号に含ま
れる黒データを計数する計数手段と、現像部のトナー濃
度を検出するトナー濃度検出手段と、前記計数手段の計
数結果および前記トナー濃度検出手段の検出結果に基づ
いて現像部へのトナー補給を制御するトナー補給手段と
を設けたものが記載され、具体的には黒データを計数し
てトナー濃度が所定の値より低ければ所定のトナー濃度
になるようにトナーの定量補給を行い、この定量補給の
みでは対応できないときに別の処理によりトナーの補給
を行うものが記載されている。特開平1ー244481
号公報には、画像形成装置において、現像されるべき画
像信号に同期してトナー搬送手段を動作させ、画像信号
の入力停止後に所定の時間が経過してからトナー搬送手
段を停止させるものが記載され、具体的には画像形成を
行う画像のページの先頭でトナーの搬送手段を作動させ
てページの後端の信号から所定時間後に停止させるもの
が記載されている。米国特許第4,875,078号明
細書には、画像形成装置において、帯電,露光,現像に
より感光体上に形成した画像の濃度を検出してその検出
結果と、目的とする画像濃度との差がなくなるようにト
ナー補給を制御するフィードバック制御系を有し、この
フィードバック制御系にトナー補給時の無駄時間(デッ
ドタイム)を補償する機能を付加したものが記載され、
具体的にはデッドタイムを補償するためにトナー濃度検
出値と目標値との差と、その時点でのトナー補給量とを
時系列データとしてテーブルにストアし、デッドタイム
分だけ過去のデータをテーブルから引き出し、このデー
タに基づいてPI制御を行うことにより、デッドタイム
を補償したトナー補給指令を出力し、トナー濃度を目標
値に安定化するものが記載されている。
2. Description of the Related Art Generally, in an image forming apparatus having a developing device that develops an electrostatic latent image on a photoreceptor with a two-component developer consisting of toner and carrier, the toner concentration of the developer is made uniform and the charging It is necessary to stir the developer to adjust the amount to a predetermined value. Therefore, in the developing device, the position where toner is replenished and the position where the electrostatic latent image is developed are separated. Therefore, there is a time lag before the supplied toner contributes to development. Conventionally, in order to compensate for the decrease in toner density due to toner consumption associated with development, there have been methods that measure the image density after development on the photoreceptor and replenish toner when the measured value becomes lower than a predetermined value. A device is used that detects the toner concentration using a toner concentration detector provided in the developing device and replenishes toner when the toner concentration becomes low. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-49362 discloses, in an electrophotographic apparatus equipped with a scanning beam type exposure device, a counting means for counting black data included in an image signal for modulating the scanning beam, and a developing section. A toner concentration detecting means for detecting toner concentration, and a toner replenishing means for controlling toner replenishment to a developing section based on the counting result of the counting means and the detection result of the toner concentration detecting means are described, Specifically, if the black data is counted and the toner density is lower than a predetermined value, then a fixed amount of toner is refilled to reach the predetermined toner density, and when this fixed amount replenishment alone is not sufficient, toner is replenished using another process. It describes what to do. JP-A-1-244481
The publication describes an image forming apparatus in which a toner conveying means is operated in synchronization with an image signal to be developed, and the toner conveying means is stopped after a predetermined time has elapsed after the input of the image signal is stopped. Specifically, it is described that the toner conveyance means is activated at the beginning of a page of an image to be formed and is stopped after a predetermined time from a signal at the rear end of the page. U.S. Pat. No. 4,875,078 discloses that an image forming apparatus detects the density of an image formed on a photoreceptor through charging, exposure, and development, and compares the detection result with the desired image density. It has a feedback control system that controls toner replenishment so that the difference is eliminated, and a function is added to this feedback control system to compensate for dead time during toner replenishment.
Specifically, to compensate for dead time, the difference between the detected toner concentration value and the target value and the amount of toner replenishment at that point are stored in a table as time series data, and past data corresponding to the dead time is stored in the table. There is described a device that outputs a toner replenishment command that compensates for dead time and stabilizes the toner concentration at a target value by performing PI control based on this data.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】従来、画像形成装置は
感光体上の現像後の画像濃度を測定してその測定値が所
定値より低くなったときにトナーを補給するものや、現
像装置内に設けられたトナー濃度検出器によりトナー濃
度を検出してトナー濃度が薄くなったときにトナーを補
給するものなどが用いられているが、トナーの補給から
現像に寄与するまでの時間的な遅れ、あるいはトナーが
補給されてから撹拌されて現像剤のトナー濃度が均一化
されるまでに要する時間的な遅れにより、トナーを補給
しても現像に使用される現像剤のトナー濃度回復は遅れ
る。この遅れの間はトナー濃度の薄い現像剤で静電潜像
を現像することになり、トナー濃度が低いままになって
しまう。また、その遅れ時間が長いほど、かつ遅れ時間
中に消費されるトナーの量が多いほど、トナー濃度の落
ち込みが大きくなる。この問題は従来、画像の再現すべ
き階調数があまり多くなく、かつ現像装置が大きくてそ
の内部のトナーの量が多かったために、この量の多いこ
とがトナーの消費に対して急激にトナー濃度が下がらな
いというバッファの役割を果たしたので、大きな課題と
して認識されていなかった。しかし、画像形成装置の小
型化の要請から、現像装置の小型化が進んで大きな容量
によるバッファ効果があまり期待できない。また、デジ
タル複写機では電気信号に対する処理により従来のアナ
ログ複写機を大幅に越える多階調の画像の書き込みが行
われ、特に最近は400dpi程度の書き込み密度でも
ピクセル毎に多値の画像データを書き込むことにより階
調性と解像力の両方を向上させることが行われるように
なった。これを忠実に再現するためには、トナー濃度を
従来より高精度で安定化することが必要になってきた。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventionally, image forming apparatuses measure the image density after development on a photoreceptor and replenish toner when the measured value becomes lower than a predetermined value, or The toner concentration detector installed in the toner sensor detects the toner concentration and replenishes the toner when the toner concentration becomes low. Alternatively, even if toner is replenished, recovery of the toner concentration of the developer used for development is delayed due to the time delay required from the time the toner is replenished until the toner concentration of the developer is made uniform by stirring. During this delay, the electrostatic latent image is developed with a developer having a low toner concentration, and the toner concentration remains low. Furthermore, the longer the delay time and the greater the amount of toner consumed during the delay time, the greater the drop in toner concentration. Conventionally, this problem was caused by the fact that the number of tones to be reproduced in an image was not very large, and the developing device was large and had a large amount of toner inside. It was not recognized as a major issue because it served as a buffer to prevent the concentration from decreasing. However, due to the demand for downsizing of image forming apparatuses, development devices have become increasingly downsized, and a buffer effect due to a large capacity cannot be expected to be very effective. In addition, digital copying machines process electrical signals to write multi-tone images far beyond those of conventional analog copying machines, and in particular, recently, multi-valued image data can be written for each pixel even at a writing density of around 400 dpi. As a result, efforts have been made to improve both gradation and resolution. In order to faithfully reproduce this, it has become necessary to stabilize the toner concentration with higher precision than before.

【0004】また、特開昭60ー49362号公報記載
の電子写真装置では、トナー補給手段がトナーを補給す
る位置と、現像部が感光体を現像する位置とが離れてい
るので、補給したトナーを現像に使う状態にするにはト
ナーを補給位置から現像位置へ撹拌・搬送機構で送るの
に要する無駄時間と、補給したトナーが無駄時間を経過
した後に現像位置に達してトナー濃度が徐々に上がって
行くという現象による遅れ時間が存在する。このような
無駄時間,遅れ時間のある系を精度良く制御するために
は、その遅れに対処する制御を行うことが必要である。 しかし、遅れに対処する制御を行っていないので、トナ
ー濃度の変動を充分に安定化できない。特開平1ー24
4481号公報記載の画像形成装置は、現像されるべき
画像信号に同期してトナー搬送手段を動作させ、画像信
号の入力停止後に所定の時間が経過してからトナー搬送
手段を停止させるものであり、トナーの消費量に応じて
トナーを補給するものではなくて、いわゆるコピー枚数
に応じてトナーを定量補給するものであるので、トナー
の消費量と補給量とのバランスがとれるとは限らず、ト
ナー濃度の安定化は期待できない。米国特許第4,87
5,078号明細書記載の画像形成装置では、感光体上
に形成した画像の濃度を検出してその検出結果と、目標
とする画像濃度との差がなくなるようにトナー補給を制
御するというフィードバック制御系にトナー補給時のデ
ッドタイムを補償する機能を付加したものであるので、
トナー濃度を決定する大きな要因の1つであるトナー消
費量のデータを使っていない。従って、デッドタイム分
だけ遡ったデータを使っても、この間に消費されるトナ
ーの量と、補給後のデッドタイム期間に消費されるトナ
ーの量とが異なると、トナー濃度の変動が起きる。言い
替えれば、トナー消費量が変動しないことを前提とした
、デッドタイムを補償した制御システムを用いている。 現実の複写機では、トナーを転写紙に付けることによっ
て表現する画像部は、複写する原稿によって大幅に異な
る。例えば、ほとんどが白い部分で少しだけ文字がある
ものから、ほとんど全面が黒い写真のようなものまであ
り、トナーの付着する面積比率で言えば、1%以下から
100%近くになるものまでが存在する。プリンタなと
でも同様である。 トナー消費量の変動は、この制御システム内では直接に
制御パラメータとして検出していないので、システムの
外乱として作用し、制御精度の悪化、すなわちトナー濃
度の変動をもたらす。本発明は上記欠点を改善し、より
高精度なトナー濃度の安定化を行うことができて高品質
な画像形成を行うことができるデジタル画像形成装置を
提供することを目的とする。
Furthermore, in the electrophotographic apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-49362, the position where the toner replenishing means replenishes toner and the position where the developing section develops the photoreceptor are separated, so that the replenished toner is In order to use the toner for development, there is a wasted time required for the agitation/conveyance mechanism to send the toner from the replenishment position to the development position, and the toner density gradually decreases as the replenished toner reaches the development position after the wasted time. There is a delay time due to the rising phenomenon. In order to accurately control a system with such dead time and delay time, it is necessary to perform control to deal with the delay. However, since no control is performed to deal with the delay, fluctuations in toner concentration cannot be sufficiently stabilized. Unexamined Patent Publication 1-24
The image forming apparatus described in Japanese Patent No. 4481 operates a toner conveying means in synchronization with an image signal to be developed, and stops the toner conveying means after a predetermined time has elapsed after the input of the image signal is stopped. , the toner is not replenished according to the amount of toner consumed, but a fixed amount of toner is replenished according to the number of copies, so it is not always possible to maintain a balance between the amount of toner consumed and the amount of replenishment. Stabilization of toner concentration cannot be expected. U.S. Patent No. 4,87
The image forming apparatus described in the specification of No. 5,078 detects the density of the image formed on the photoreceptor and controls toner replenishment so that there is no difference between the detection result and the target image density. The control system has a function that compensates for dead time when replenishing toner, so
Data on toner consumption, which is one of the major factors determining toner density, is not used. Therefore, even if data traced back by the dead time is used, if the amount of toner consumed during this period differs from the amount of toner consumed during the dead time period after replenishment, fluctuations in toner density will occur. In other words, a control system that compensates for dead time is used, assuming that the amount of toner consumption does not change. In actual copying machines, the image area that is expressed by applying toner to transfer paper varies greatly depending on the original to be copied. For example, there are things that are mostly white with a little text, and things that are almost entirely black, such as photographs, and the ratio of the area covered by toner can range from less than 1% to nearly 100%. do. The same goes for printers. Fluctuations in toner consumption are not directly detected as control parameters within this control system, and therefore act as disturbances to the system, leading to deterioration in control accuracy, that is, fluctuations in toner concentration. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a digital image forming apparatus that can improve the above-mentioned drawbacks, stabilize toner density with higher precision, and form high-quality images.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、請求項1の発明は、移動させられる記録体と、この記
録体にデジタル表現された画像データを書き込んで静電
潜像を形成する書き込み手段と、トナー補給指令により
トナーが現像剤に補給され前記静電潜像を現像剤により
現像する現像手段とを有するデジタル画像形成装置にお
いて、図1に示すように前記記録体に書き込むべきデジ
タル表現された画像データをカウントしてトナー消費量
を予測するトナー消費量予測手段1と、前記現像手段が
静電潜像を現像するより早く該静電潜像に対応した画像
データによる前記トナー消費量予測手段1の予測値に基
づいてトナー補給指令を発する制御手段2とを備えたも
のであり、
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a moving recording medium and writing digitally expressed image data onto the recording medium to form an electrostatic latent image. In a digital image forming apparatus having a writing means and a developing means for replenishing a developer with toner according to a toner replenishment command and developing the electrostatic latent image with the developer, as shown in FIG. toner consumption prediction means 1 for predicting toner consumption by counting expressed image data; and toner consumption by image data corresponding to the electrostatic latent image earlier than the developing means develops the electrostatic latent image. and a control means 2 for issuing a toner replenishment command based on the predicted value of the amount prediction means 1,

【0006】請求項2の発明は、移動させられる記録体
と、この記録体にデジタル表現された画像データを書き
込んで静電潜像を形成する書き込み手段と、トナー補給
指令によりトナーが現像剤に補給され前記静電潜像を現
像剤により現像する現像手段とを有するデジタル画像形
成装置において、図2に示すように前記記録体に書き込
むべきデジタル表現された画像データをカウントしてト
ナー消費量を予測するトナー消費量予測手段3と、前記
現像手段内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度
検出手段4と、前記現像手段が静電潜像を現像するより
早く該静電潜像に対応した画像データによる前記トナー
消費量予測手段3の予測値と前記トナー濃度検出手段4
の検出値に基づいてトナー補給指令を発する制御手段5
とを備えたものであり、
[0006] The invention according to claim 2 provides a recording medium that is moved, a writing means that writes digitally expressed image data onto the recording medium to form an electrostatic latent image, and a toner supplying command that converts the toner into a developer. In a digital image forming apparatus having a developing means that is supplied and develops the electrostatic latent image with a developer, toner consumption is calculated by counting digitally expressed image data to be written on the recording medium, as shown in FIG. a toner consumption amount predicting means 3 for predicting; a toner concentration detecting means 4 for detecting the toner concentration of the developer in the developing means; and a toner concentration detecting means 4 for detecting the toner concentration of the developer in the developing means; The predicted value of the toner consumption amount predicting means 3 based on the image data and the toner concentration detecting means 4
control means 5 for issuing a toner replenishment command based on the detected value of
It is equipped with

【0007】請求項3の発明は、移動させられる記録体
と、この記録体にデジタル表現された画像データを書き
込んで静電潜像を形成する書き込み手段と、トナー補給
指令によりトナーが現像剤に補給され前記静電潜像を現
像剤により現像する現像手段とを有するデジタル画像形
成装置において、図3に示すように前記記録体に書き込
むべきデジタル表現された画像データをカウントしてト
ナー消費量を予測するトナー消費量予測手段6と、前記
現像手段内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度
検出手段7と、このトナー濃度検出手段7の検出値を目
標値と比較してこの比較結果により第1のトナー補給操
作量を発するフィードバック制御手段8と、前記トナー
消費量予測手段6の予測値と前記比較結果に基づいて第
2のトナー補給操作量を発するフィードフォワード制御
手段9と、前記第1のトナー補給操作量及び第2のトナ
ー補給操作量によりトナー補給指令を発する制御手段1
0とを備えたものであり、
[0007] The invention as claimed in claim 3 provides a recording medium that is moved, a writing means that writes digitally expressed image data onto the recording medium to form an electrostatic latent image, and a toner that is transferred to a developer by a toner replenishment command. In a digital image forming apparatus having a developing means that is supplied and develops the electrostatic latent image with a developer, toner consumption is calculated by counting digitally expressed image data to be written on the recording medium, as shown in FIG. A toner consumption amount predicting means 6 for predicting, a toner concentration detecting means 7 for detecting the toner concentration of the developer in the developing means, and a detected value of the toner concentration detecting means 7 is compared with a target value, and based on the comparison result, a feedback control means 8 for issuing a first toner replenishment operation amount; a feedforward control means 9 for issuing a second toner replenishment operation amount based on the predicted value of the toner consumption amount prediction means 6 and the comparison result; control means 1 for issuing a toner replenishment command based on a first toner replenishment operation amount and a second toner replenishment operation amount;
0,

【0008】請求項4の発明は、請求項3記載のデジタ
ル画像形成装置において、フィードフォワード制御手段
8の制御ループ実行間隔を前記フィードバック制御手段
9の制御ループ実行間隔よりせまくしたものであり、
According to a fourth aspect of the present invention, in the digital image forming apparatus according to the third aspect, the control loop execution interval of the feedforward control means 8 is narrower than the control loop execution interval of the feedback control means 9,


0009】請求項5の発明は、請求項1又は2又は3又
は4記載のデジタル画像形成装置において、図4に示す
ように画像形成途中で異常により画像形成サイクルが停
止した場合前記現像手段にてトナー補給指令によりトナ
ーの消費に先行して補給されたトナーのうちの未消費の
トナーの量を、異常から復帰した後のトナー補給時にお
けるトナー補給量に対して補正するトナー補給量補正手
段11を備えたものである。
[
In the digital image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4, when the image forming cycle is stopped due to an abnormality during image formation as shown in FIG. Toner replenishment amount correction means 11 that corrects the amount of unconsumed toner out of the toner replenished prior to toner consumption in response to a toner replenishment command with respect to the toner replenishment amount at the time of toner replenishment after recovery from an abnormality. It is equipped with the following.

【0010】0010

【作用】請求項1の発明では、トナー消費量予測手段1
が記録体に書き込むべきデジタル表現された画像データ
をカウントしてトナー消費量を予測し、制御手段2が現
像手段が静電潜像を現像するより早く該静電潜像に対応
した画像データによるトナー消費量予測手段1の予測値
に基づいてトナー補給指令を発する。
[Operation] In the invention of claim 1, the toner consumption amount predicting means 1
The control means 2 counts the digitally expressed image data to be written on the recording medium and predicts the amount of toner consumption, and the control means 2 generates image data corresponding to the electrostatic latent image faster than the developing means develops the electrostatic latent image. A toner replenishment command is issued based on the predicted value of the toner consumption amount predicting means 1.

【0011】請求項2の発明では、トナー消費量予測手
段3が記録体に書き込むべきデジタル表現された画像デ
ータをカウントしてトナー消費量を予測し、トナー濃度
検出手段4が現像手段内の現像剤のトナー濃度を検出す
る。そして、制御手段5は現像手段が静電潜像を現像す
るより早く該静電潜像に対応した画像データによるトナ
ー消費量予測手段3の予測値とトナー濃度検出手段4の
検出値に基づいてトナー補給指令を発する。
In the second aspect of the invention, the toner consumption amount predicting means 3 counts the digitally expressed image data to be written on the recording medium to predict the toner consumption amount, and the toner concentration detecting means 4 calculates the amount of toner consumed by the developing device in the developing means. Detects the toner concentration of the agent. Then, the control means 5 operates based on the predicted value of the toner consumption amount predicting means 3 and the detected value of the toner concentration detecting means 4 based on the image data corresponding to the electrostatic latent image earlier than the developing means develops the electrostatic latent image. Issues a toner replenishment command.

【0012】請求項3の発明では、トナー消費量予測手
段6が記録体に書き込むべきデジタル表現された画像デ
ータをカウントしてトナー消費量を予測し、トナー濃度
検出手段7が現像手段内の現像剤のトナー濃度を検出す
る。フィードバック制御手段8はトナー濃度検出手段7
の検出値を目標値と比較してこの比較結果により第1の
トナー補給操作量を発し、フィードフォワード制御手段
9がトナー消費量予測手段6の予測値と前記比較結果に
基づいて第2のトナー補給操作量を発する。そして、制
御手段10が第1のトナー補給操作量及び第2のトナー
補給操作量によりトナー補給指令を発する。
In the third aspect of the invention, the toner consumption amount predicting means 6 counts the digitally expressed image data to be written on the recording medium to predict the toner consumption amount, and the toner concentration detecting means 7 calculates the amount of toner consumed by the developing device in the developing means. Detects the toner concentration of the agent. Feedback control means 8 is toner concentration detection means 7
The detected value of is compared with the target value, a first toner replenishment operation amount is issued based on the comparison result, and the feedforward control means 9 outputs a second toner replenishment operation amount based on the predicted value of the toner consumption amount predicting means 6 and the comparison result. Issues the supply operation amount. Then, the control means 10 issues a toner replenishment command based on the first toner replenishment operation amount and the second toner replenishment operation amount.

【0013】請求項4の発明では、請求項3記載のデジ
タル画像形成装置において、フィードフォワード制御手
段8の制御ループ実行間隔が前記フィードバック制御手
段9の制御ループ実行間隔よりせまくなっている。
According to the fourth aspect of the present invention, in the digital image forming apparatus according to the third aspect, the control loop execution interval of the feedforward control means 8 is narrower than the control loop execution interval of the feedback control means 9.

【0014】請求項5の発明では、トナー補給量補正手
段11が画像形成途中で異常により画像形成サイクルが
停止した場合前記現像手段にてトナー補給指令によりト
ナーの消費に先行して補給されたトナーのうちの未消費
のトナーの量を、異常から復帰した後のトナー補給時に
おけるトナー補給量に対して補正する。
In the fifth aspect of the present invention, when the image forming cycle is stopped due to an abnormality during image formation, the toner replenishment amount correction means 11 replenishes the toner that has been replenished by the developing means prior to toner consumption according to a toner replenishment command. The amount of unconsumed toner among them is corrected with respect to the amount of toner replenishment at the time of toner replenishment after recovery from the abnormality.

【0015】[0015]

【実施例】図5は本発明の一実施例を示す。この実施例
は原稿からモノカラーの画像データを識別してこの画像
データと黒の画像データとにより2色のハードコピーを
得るデジタル複写装置である。読み取り系12では原稿
台上の原稿が光源13によりスリット状の照明を受けつ
つそのスリットと直交する方向へ走査され、原稿からの
反射光像がレンズ,反射鏡などにより、多数の光電変換
素子が上記スリットと平行な方向へ配列された2つのラ
イン状の撮像部14に結像されて光電変換される。この
場合、一方の撮像部には原稿から原稿の識別しようとす
る色の透過型フィルタ15を介して所定色の画像データ
を含まない反射光像が結像され、他方の撮像部には原稿
からフィルタ15を介さずに照明光源,レンズ,反射鏡
などによって決まる光スペクトルの全帯域の反射光像が
結像される。 撮像部14の出力信号は色分離回路16により、すべて
の色を明るさの信号に変換したモノクロの画像信号と,
フィルタ15の色の画像信号とに分離される。色分離回
路16からの2つの画像信号はA/D変換器17により
A/D変換されて隣接画素除去回路18にて2つの画像
信号の間で隣接した画素が存在する場合にその隣接した
画素の少なくとも一方が除去されてブランクのデータに
変換され、画像処理回路19により必要に応じて所定の
画像処理が行われる。この画像処理回路19からの画像
信号は書き込み系20とのタイミング調整を行うための
画像メモリ21内のバッファメモリ22,23に書き込
まれる。書き込み系20はコントローラ24からの指令
信号によりバッファメモリ22,23からの画像データ
を所定のタイミングで光信号に変換して感光体に書き込
む。像形成部25はコントローラ26により制御され、
電子写真方式で感光体上に画像を書き込んで現像した後
にこれを転写紙に転写する。コントローラ26はコント
ローラ24と相互にデータのやりとりをすることにより
、書き込み系20が書き込みを開始するタイミング信号
をコントローラ24に送るとともに、そのタイミング信
号に適合するように像形成部25を制御し、フィルタ1
5で識別された色のデータに対応するモノカラーのハー
ドコピーを作成させる。これらの読み取り系12,書き
込み系20,像形成部25は相互に通信経路で結ばれて
いるコントローラ24,26により、タイミングが調整
されて制御されると同時に、それぞれの動作に必要なデ
ータをコントローラ24,26の制御の下に送ったり受
け取ったりしながらそれぞれの機能を実行する。また、
黒データカウンタ27は画像処理回路19からバッファ
メモリ22ヘの画像データ(黒色トナーで画像が形成さ
れる黒データ)の数をページ毎に(1枚の複写毎に)0
よりカウントし、そのカウント結果をトナー消費量の予
測データとしてコントローラ24に送る。
Embodiment FIG. 5 shows an embodiment of the present invention. This embodiment is a digital copying apparatus that identifies monochrome image data from a document and obtains a two-color hard copy using this image data and black image data. In the reading system 12, the document on the document table is illuminated by a light source 13 in the form of a slit and is scanned in a direction perpendicular to the slit. The light is imaged on two linear imaging sections 14 arranged in a direction parallel to the slit and photoelectrically converted. In this case, a reflected light image that does not include image data of a predetermined color is formed on one imaging section through the transmission filter 15 of the color to be identified from the original, and on the other imaging section, a reflected light image is formed from the original. A reflected light image of the entire optical spectrum determined by the illumination light source, lens, reflecting mirror, etc. is formed without passing through the filter 15. The output signal of the imaging unit 14 is a monochrome image signal in which all colors are converted into brightness signals by a color separation circuit 16,
The filter 15 separates the color image signal. The two image signals from the color separation circuit 16 are A/D converted by the A/D converter 17, and if there are adjacent pixels between the two image signals, the adjacent pixel is removed by the adjacent pixel removal circuit 18. At least one of the data is removed and converted to blank data, and the image processing circuit 19 performs predetermined image processing as necessary. The image signal from the image processing circuit 19 is written into buffer memories 22 and 23 in the image memory 21 for timing adjustment with the writing system 20. The writing system 20 converts the image data from the buffer memories 22 and 23 into optical signals at a predetermined timing according to a command signal from the controller 24, and writes the optical signals onto the photoreceptor. The image forming section 25 is controlled by a controller 26,
An image is written on a photoreceptor using electrophotography, developed, and then transferred to transfer paper. By exchanging data with the controller 24, the controller 26 sends a timing signal for the writing system 20 to start writing to the controller 24, controls the image forming section 25 in accordance with the timing signal, and controls the filter. 1
A monochrome hard copy corresponding to the color data identified in step 5 is created. These reading system 12, writing system 20, and image forming section 25 are controlled by adjusting the timing by controllers 24 and 26, which are connected to each other through a communication path, and at the same time, data necessary for each operation is sent to the controller. It executes its respective functions while sending and receiving under the control of 24 and 26. Also,
The black data counter 27 counts the number of image data (black data in which an image is formed with black toner) from the image processing circuit 19 to the buffer memory 22 for each page (for each copy of one sheet).
The count result is sent to the controller 24 as predicted data of toner consumption.

【0016】図6はこの実施例における読み取り系12
の一部を示す。原稿台上の原稿からの反射光は結像レン
ズ28により集光され、境界面にハーフミラー29を備
えた2個のプリズム30,31に入射してハーフミラー
29により透過光と反射光とに分割される。この透過光
と反射光はプリズム30,31で全反射された後に撮像
部14を構成している電荷結合素子(CCD)32,3
3に結像される。CCD33の前には原稿の識別しよう
とする色のフィルタ15が挿入されている。このフィル
タ15は原稿の識別しようとする色が例えば赤である場
合には赤の吸収フィルタが用いられる。ここで、2個の
プリズム30,31を使うことの利点は、CCD32,
33を同一平面に置けることである。CCD32,33
を同一平面に置けば組立,調整などがやり易くなる。レ
ンズ28,プリズム30,ハーフミラー29の反射面は
原稿の反射光から視感度帯域における特定のスペクトル
の光を吸収することのない特性にされており、CCD3
2には白色光の原稿像が結像される。つまり、CCD3
2は原稿の画像情報を反射光の明るさの情報として受け
取る。 CCD33の前にフィルタ15として赤フィルタが挿入
された場合、赤以外の光が赤色フィルタ15で吸収され
るので、赤色フィルタ15からの原稿情報は原稿の赤色
以外の色と黒色の画像からの反射光が赤色フィルタ15
により暗いものとなる。また、原稿の赤い画像からの反
射光は赤色フィルタ15を透過し、原稿の白い画像から
の反射光は赤色の成分だけが赤色フィルタ15を透過す
る。従って、CCD33の受ける画像情報は原稿の白色
の部分からの画像情報と原稿の赤色の部分からの画像情
報とが同じレベルとなり、白色と赤色との区別がつかな
いデータとなる。また、CCD33が原稿の赤色,白色
以外の色の部分から受ける反射光は赤色フィルタ15の
吸収により光量が少なくなり、暗い画像データになる。 言い替えればCCD33が原稿から受ける画像情報はC
CD32が原稿から受ける画像情報から赤の画像情報を
除いた画像情報となる。フィルタ15として赤色フィル
タ以外の色フィルタを用いれば同様にその色の画像情報
を除いた画像情報をCCD33が受けることになる。こ
の実施例でフィルタ15をCCD31の前に挿入する形
にしたのは後述する第2色目の現像装置に収容するトナ
ーの色を別の色に変更したりする際に、変更した色と原
稿の識別したい色とを一致させる場合にフィルタ15の
交換などに容易に対応できるようにするためである。フ
ィルタ15の単体交換が必要でなければ、プリズム31
にフィルタ15の機能を持たせたり、ハーフミラー29
の透過光に対してフィルタ15の効果を持たせたり、C
CD33にフィルタ15を接着するなどの方式を採るこ
とができる。
FIG. 6 shows the reading system 12 in this embodiment.
Shows a part of. The reflected light from the document on the document table is focused by the imaging lens 28, enters two prisms 30 and 31 having a half mirror 29 on the boundary surface, and is converted into transmitted light and reflected light by the half mirror 29. be divided. After the transmitted light and reflected light are totally reflected by prisms 30 and 31, charge coupled devices (CCDs) 32 and 3 that constitute the imaging section 14
The image is focused on 3. In front of the CCD 33, a filter 15 of a color to be used to identify the original is inserted. As the filter 15, a red absorption filter is used when the color of the document to be identified is red, for example. Here, the advantage of using two prisms 30 and 31 is that the CCD 32,
33 can be placed on the same plane. CCD32,33
Placing them on the same plane will make assembly and adjustment easier. The reflective surfaces of the lens 28, prism 30, and half mirror 29 have characteristics that do not absorb light in a specific spectrum in the visibility band from the light reflected from the original.
2, a white light original image is formed. In other words, CCD3
2 receives image information of the original as information on the brightness of reflected light. When a red filter is inserted as the filter 15 in front of the CCD 33, light other than red is absorbed by the red filter 15, so the document information from the red filter 15 is reflected from the image of colors other than red and black on the document. Light is red filter 15
It becomes darker. Further, the reflected light from the red image of the original passes through the red filter 15, and only the red component of the reflected light from the white image of the original passes through the red filter 15. Therefore, the image information received by the CCD 33 has the same level as the image information from the white part of the original and the image information from the red part of the original, resulting in data in which white and red cannot be distinguished. In addition, the amount of reflected light that the CCD 33 receives from parts of the original in colors other than red and white is reduced by absorption by the red filter 15, resulting in dark image data. In other words, the image information that the CCD 33 receives from the original is C
The image information obtained by removing the red image information from the image information received by the CD 32 from the original is obtained. If a color filter other than the red filter is used as the filter 15, the CCD 33 will similarly receive image information excluding the image information of that color. The reason why the filter 15 is inserted in front of the CCD 31 in this embodiment is that when changing the color of the toner stored in the second color developing device, which will be described later, to another color, the filter 15 is inserted in front of the CCD 31. This is to make it easier to replace the filter 15 when matching the color to be identified. If it is not necessary to replace the filter 15 alone, the prism 31
to have the function of a filter 15, or a half mirror 29.
The effect of the filter 15 is applied to the transmitted light of C.
A method such as adhering the filter 15 to the CD 33 can be adopted.

【0017】この実施例において、図6の装置に代えて
図7の装置を用いることもできる。図7の装置は多数の
受光素子が1ピクセル相当の間隔で隣接して設けられた
2ラインCCDの受光部34,35と,この受光部34
,35で得られた信号を走査する部分とを有し、上部に
受光のための窓を持ったICパッケージに収められてい
る。ここで、受光部35は前にICチップの表面の所で
フィルタ15が形成されており、原稿台上の原稿からの
反射光が結像レンズ,フィルタ15を介して入射して図
6のCCD33と同じ機能を持つ。受光部34は原稿台
上の原稿からの反射光がフィルタ15を介さずに結像レ
ンズを介して入射し、図6のCCD32と同じ機能を持
つ。受光部34と受光部35のラインは原稿をスリット
露光で照明しながら読み取り系12が走査する方向と直
交する方向で、結像レンズによる結像面に並ぶように配
置される。この2ラインCCDに結像される画像は、原
稿の読み取りのための走査に従って移動するので、結像
面における画像移動方向の上流側に受光部34が来るよ
うに受光部34,35が配置される。 原稿を走査する方向へ並べられた受光部34,35に結
像される画像は、原稿を走査する速度に応じて移動する
。受光部34,35のライン間隔は1ピクセル相当の間
隔であり、読み取り系12が1ピクセルを走査する時間
に結像面上の画像が1ピクセル相当の距離を移動するよ
うに走査速度が決められるので、上流側の受光部34に
より検出される画像は副走査方向に1ピクセル相当分遅
れて受光部35で検出される。原稿の色を識別するには
、原稿の同じ位置の画像データを比較するので、上記1
ピクセル相当分遅れを補償して受光部34,35の検出
画像を合わせるために上流側の受光部34に対してアナ
ログメモリ36が設けられている。受光部34,35は
それぞれ原稿からの反射光を各光電変換素子でそれぞれ
電気信号に変換し、詳しくは流れる電流を反射光の強度
により変化させ、電流の変化を積分して電荷の量に変換
する。フォトストーレッジゲート37,38はそれぞれ
受光部34,35における積分の開始・停止を制御し、
受光部34の各光電変換素子で所定の時間積分して蓄積
された電荷がアナログメモリ36で1ピクセル相当分遅
延されてシフトゲート39によりシフトレジスタ41に
並列に転送される。受光部35の各光電変換素子で所定
の時間積分して蓄積された電荷はシフトゲート40によ
りシフトレジスタ42に並列に転送される。シフトレジ
スタ41,42に並列に転送された電荷はシフトクロッ
クによりシフトレジスタ41,42のライン方向へ順次
に転送され、出力部で電荷量が電圧に変換されてアナロ
グの画像データとして出力される。この画像データは図
6のCCD32,33から出力される画像データに相当
する。
In this embodiment, the device shown in FIG. 7 can be used instead of the device shown in FIG. The device shown in FIG. 7 includes light receiving sections 34 and 35 of a two-line CCD in which a large number of light receiving elements are arranged adjacently at intervals equivalent to one pixel, and this light receiving section 34.
, 35, and is housed in an IC package having a window for receiving light at the top. Here, a filter 15 is formed in front of the light receiving section 35 on the surface of the IC chip, and the reflected light from the document on the document table enters through the imaging lens and the filter 15, and is transmitted to the CCD 33 in FIG. has the same functionality. The light receiving section 34 receives reflected light from the document on the document table through the imaging lens without passing through the filter 15, and has the same function as the CCD 32 shown in FIG. The line of the light receiving section 34 and the light receiving section 35 is arranged in a direction perpendicular to the scanning direction of the reading system 12 while illuminating the document with slit exposure, so as to be aligned with the image formation plane by the imaging lens. Since the image formed on this two-line CCD moves according to the scan for reading the original, the light receiving parts 34 and 35 are arranged so that the light receiving part 34 is on the upstream side in the image movement direction on the image forming plane. Ru. The images formed on the light receiving sections 34 and 35 arranged in the direction in which the document is scanned move in accordance with the speed at which the document is scanned. The line spacing between the light receiving sections 34 and 35 is equivalent to one pixel, and the scanning speed is determined so that the image on the imaging plane moves a distance equivalent to one pixel during the time it takes for the reading system 12 to scan one pixel. Therefore, the image detected by the upstream light receiving section 34 is detected by the light receiving section 35 with a delay equivalent to one pixel in the sub-scanning direction. To identify the color of a document, image data at the same position on the document is compared, so 1.
An analog memory 36 is provided for the light receiving section 34 on the upstream side in order to compensate for the delay corresponding to a pixel and to match the detected images of the light receiving sections 34 and 35. The light receiving units 34 and 35 each convert the reflected light from the original into an electric signal using each photoelectric conversion element, and in detail, the flowing current is changed depending on the intensity of the reflected light, and the change in the current is integrated and converted into the amount of charge. do. The photo storage gates 37 and 38 control the start and stop of integration in the light receiving sections 34 and 35, respectively,
Charges accumulated by integrating for a predetermined time in each photoelectric conversion element of the light receiving section 34 are delayed by one pixel in the analog memory 36 and transferred in parallel to the shift register 41 by the shift gate 39 . Charges accumulated by each photoelectric conversion element of the light receiving section 35 by integrating for a predetermined time are transferred in parallel to a shift register 42 by a shift gate 40 . The charges transferred in parallel to the shift registers 41 and 42 are sequentially transferred in the line direction of the shift registers 41 and 42 by a shift clock, and the amount of charges is converted into voltage at the output section and output as analog image data. This image data corresponds to the image data output from the CCDs 32 and 33 in FIG.

【0018】この図7の装置では赤色,緑色,青色のフ
ィルタを備えた3ラインCCDにて原稿の赤色,緑色,
青色の各成分を識別して読み取る方式に比べると、原稿
の特定の色の成分しか識別できないが、2ラインの受光
部34,35以外のフォトストーレッジゲート37,3
8、シフトゲート39,40、シフトレジスタ41,4
2、アナログメモリ36からなる周辺回路素子を受光部
34,35の両側に配置できるので、2つの受光部34
,35を隣接させることができる。このため、2ライン
の受光部34,35からの画像信号の時間ズレを合わせ
るアナログメモリ36が1本だけで良い。そして、IC
製造技術をそのまま適用できるので、2ラインの受光部
34,35の平行度、整列度を高くすることが容易にで
き、読み取り系12の調整が容易になる。しかし、フィ
ルタを内蔵するので、識別する色をフィルタだけの交換
などにより変更することはできなくなる。
In the apparatus shown in FIG. 7, a three-line CCD equipped with red, green, and blue filters detects the red, green, and
Compared to a method that identifies and reads each blue component, only specific color components of the document can be identified, but the photo storage gates 37 and 3 other than the 2-line light receiving sections 34 and 35
8, shift gates 39, 40, shift registers 41, 4
2. Since the peripheral circuit elements consisting of the analog memory 36 can be placed on both sides of the light receiving sections 34 and 35, the two light receiving sections 34
, 35 can be placed adjacent to each other. Therefore, only one analog memory 36 is required to adjust the time lag of the image signals from the two lines of light receiving sections 34 and 35. And I.C.
Since the manufacturing technology can be applied as is, the parallelism and alignment of the two lines of light receiving sections 34 and 35 can be easily increased, and the reading system 12 can be easily adjusted. However, since the filter is built-in, the color to be identified cannot be changed by simply replacing the filter.

【0019】図8は上記読み取り系12の一部を示す。 CCD32,33から(又は図7装置)から入力される
画像信号は、フィルタ15を介さない画像信号と,フィ
ルタ15の色の画像信号を除いた画像信号であって前者
をW(白色)で表わし、後者をW(白色の画像信号)−
R(赤色の画像信号)で表わす。Wは外部信号AGC1
で増幅度を設定できる増幅器43に入力される。外部信
号AGC1は第5図のコントローラ24からのスタート
指令により画像信号に同期してメモリから増幅器43に
セットされ、Wは増幅器43において結像レンズ28に
よる周辺部の光量の低下、照明光源の照度ムラ、上記C
CDの光電変換素子間の感度のばらつきなどが補正され
、つまり所謂シェーディング補正が行われる。増幅器4
3は反転増幅器であり、その出力信号をB(黒色の画像
信号)とする。増幅器44はWと(W−R)とがそれぞ
れ極性の違う入力端子に入力され、Wから(W−R)を
減算すると同時に増幅器43と同様に外部信号AGC2
によりシェーディング補正を行ってフィルタ15の色と
同じ画像信号Rとして出力する。増幅器43からのBは
A/D変換器45により6ビットのデジタルデータに変
換され、ゲート回路46で後述するように(B−R)の
画像データに変換される。増幅器44からのRは1ビッ
トのA/D変換器48でA/D変換され、つまり所定の
2値化レベルで2値化されてバッファメモリ23に書き
込まれる。A/D変換器48は2値化レベルがコントロ
ーラ24からの信号により可変されるように構成されて
いる。例えば複写する原稿の用紙が薄いピンクのもので
あったときに、原稿の背景が赤色となるように複写した
り、又は原稿の背景が白色となるように複写したりした
い場合がある。このようなときには、ユーザの選択に応
じた操作部からの選択信号によりコントローラ24を介
してA/D変換器48の2値化レベルを変更することに
より、上述の各場合に対応することができる。ゲート回
路46はA/D変換器48からのRによりこのRが存在
する時に閉じてA/D変換器48からのRが存在しない
時に開く。このゲート回路46は閉じた時に出力データ
がブランクのデータになるように出力側でプルダウンさ
れている。従って、A/D変換器45からのBはA/D
変換器48からのRが存在しない時にはゲート回路46
をそのまま通過し、A/D変換器48からのRが存在す
る時にはゲート回路46でブランクのデータに変換され
て(B−R)となる。このようにA/D変換器46から
のBをA/D変換器48からのRによりブランクのデー
タに変換すればCCDの整列度や平行度に問題があって
も、ある位置の画像が赤色であると同時に黒色であると
いうことが本質的に起きない。
FIG. 8 shows a part of the reading system 12. The image signals inputted from the CCDs 32 and 33 (or the device shown in FIG. 7) are image signals excluding the image signal not passed through the filter 15 and the image signal of the color of the filter 15, and the former is represented by W (white). , the latter is W (white image signal) −
It is represented by R (red image signal). W is external signal AGC1
The signal is input to an amplifier 43 whose amplification degree can be set by . The external signal AGC1 is set from the memory to the amplifier 43 in synchronization with the image signal by a start command from the controller 24 in FIG. Unevenness, C above
Variations in sensitivity between photoelectric conversion elements of the CD are corrected, that is, so-called shading correction is performed. amplifier 4
3 is an inverting amplifier whose output signal is B (black image signal). The amplifier 44 inputs W and (WR) to input terminals with different polarities, and subtracts (W-R) from W, and at the same time, similarly to the amplifier 43, outputs the external signal AGC2.
Shading correction is performed by the following and output as an image signal R having the same color as that of the filter 15. B from the amplifier 43 is converted into 6-bit digital data by the A/D converter 45, and converted into (BR) image data by the gate circuit 46 as described later. R from the amplifier 44 is A/D converted by a 1-bit A/D converter 48, that is, it is binarized at a predetermined binarization level and written into the buffer memory 23. The A/D converter 48 is configured such that its binarization level can be varied by a signal from the controller 24. For example, when the original paper to be copied is light pink, there are cases where it is desired to copy the original so that the background of the original is red or the background of the original is white. In such a case, each of the above-mentioned cases can be handled by changing the binarization level of the A/D converter 48 via the controller 24 in response to a selection signal from the operation unit according to the user's selection. . Gate circuit 46 is closed by R from A/D converter 48 when this R is present and opens when R from A/D converter 48 is not present. This gate circuit 46 is pulled down on the output side so that the output data becomes blank data when it is closed. Therefore, B from the A/D converter 45 is A/D
Gate circuit 46 when R from converter 48 is not present.
, and when R from the A/D converter 48 is present, it is converted into blank data by the gate circuit 46 and becomes (B-R). In this way, if B from the A/D converter 46 is converted into blank data by R from the A/D converter 48, even if there is a problem with the alignment or parallelism of the CCD, the image at a certain position will turn red. In essence, it does not occur that the color is both black and black at the same time.

【0020】ゲート回路46からの6ビットの(B−R
)はγ変換部47において、8ビットで表現できる25
6の状態から6ビットで表現できる任意の64の状態を
選択するように構成されたテーブルにより8ビットのデ
ータに変換され、バッファメモリ22に書き込まれる。 このγ変換部47は上記テーブルのデータをコントロー
ラ24によって書き換えることにより、読み取り系12
の入出力特性の補正、電子写真方式の像形成部25の書
き込み光量とコピーの画像濃度との関係の補正、2値化
、ネガ・ポジ反転などを行うことができる。赤色の画像
データを多値のデータとして書き込む場合には上記図8
の回路の代りに図9の回路が用いられる。図9において
、図8と同一部分には同一符号が付してあり、増幅器4
4からのRはA/D変換器49により所定の2値化レベ
ルで2値化されると共にその2値化レベル以上の時に6
ビットのデータにA/D変換される。このA/D変換器
49は2値化レベルがコントローラ24からの信号によ
り可変されるように構成されている。A/D変換器45
からのBはA/D変換器49からの2値化データが存在
しない時にはゲート回路50をそのまま通過し、A/D
変換器49からの2値化データが存在する時にはゲート
回路50でブランクのデータに変換されて(B−R)と
なる。A/D変換器49からの6ビットのRはγ変換部
51において、8ビットで表現できる256の状態から
6ビットで表現できる任意の64の状態を選択するよう
に構成されたテーブルにより8ビットのデータに変換さ
れ、バッファメモリ23に書き込まれる。したがって、
B,Rの画像データはゲート回路50により切り替えら
れて(B−R),Rとなり、重なることがない。
The 6 bits (B-R
) can be expressed in 8 bits in the γ conversion unit 47 as 25
The data is converted into 8-bit data using a table configured to select any 64 states that can be expressed in 6 bits from 6 states, and is written into the buffer memory 22. This γ conversion unit 47 rewrites the data in the table using the controller 24, thereby converting the data into the reading system 12.
It is possible to correct the input/output characteristics of , correct the relationship between the amount of writing light of the electrophotographic image forming unit 25 and the image density of the copy, binarize, invert negative/positive, and so on. When writing red image data as multi-value data, use Figure 8 above.
The circuit shown in FIG. 9 is used instead of the circuit shown in FIG. In FIG. 9, the same parts as in FIG. 8 are given the same reference numerals, and the amplifier 4
R from 4 is binarized at a predetermined binarization level by the A/D converter 49, and when it is higher than the binarization level, it becomes 6
A/D conversion is performed to bit data. This A/D converter 49 is configured so that the binarization level can be varied by a signal from the controller 24. A/D converter 45
B from the A/D converter 49 passes through the gate circuit 50 as it is when there is no binary data from the A/D converter 49, and
When binary data from the converter 49 is present, it is converted into blank data by the gate circuit 50 and becomes (BR). The 6-bit R from the A/D converter 49 is converted to 8 bits by a table configured to select any 64 states that can be expressed in 6 bits from 256 states that can be expressed in 8 bits in the γ converter 51. The data is converted into data and written to the buffer memory 23. therefore,
B and R image data are switched by the gate circuit 50 to become (BR) and R, and do not overlap.

【0021】図10はこの実施例の構造の概要を示す断
面図である。この実施例は上部の原稿操作・読み取り部
100と電子写真方式で画像形成を行うプリンタ部20
0とを有する。原稿操作・読み取り部100は複写すべ
き原稿を置く原稿台101、この原稿台101上の原稿
を押える原稿圧板102、原稿台101上の原稿を照明
する光源13、この光源13の光を原稿の読み取りをす
る部分に集光する反射鏡109、原稿台101上の原稿
からの反射光を撮像装置108に導いて結像させるミラ
ー104〜106,結像レンズ28、原稿を走査するた
めの図示していないモータを含む駆動機構などから構成
される。撮像装置108は図6の装置15,29〜33
又は図7の装置が用いられる。ユーザが原稿を原稿台1
01上にセットして操作部のプリントスイッチを押すこ
とにより複写動作が開始されると、光源13が点灯して
原稿台101上の原稿を照明し、原稿を走査するモータ
が駆動されて原稿の走査が行われる。原稿台101上の
原稿からの反射光はミラー104〜106,結像レンズ
28により撮像装置108に結像され、原稿走査位置の
変化に対応して順次に原稿の画像データがライン毎に撮
像装置108より出力される。この撮像装置108から
の画像データは上述のように読み取り系12の回路16
〜19で処理されて画像メモリ21に書き込まれる。プ
リンタ部200は図において鎖線で囲まれた書き込み部
250、感光体201、黒色現像ユニット210、赤色
現像ユニット220、転写・搬送ユニット230、クリ
ーニングユニット240、感光体201を帯電させるメ
インチャージャ203、定着ユニット260、転写・搬
送ユニット230をクリーニングするベルトクリーニン
グユニット270、転写紙を供給する給紙ユニット29
0、転写紙と感光体201上の画像との位置合わせを行
うレジストユニット280、除電チャージャ202など
により構成される。書き込み部250は図5の書き込み
系20を構成し、図5の像形成部25はプリンタ部20
0における書き込み部250以外の部分により構成され
る。書き込み部250は8面のポリゴンミラー251と
一体化されたモータ,黒色の画像信号で変調されてポリ
ゴンミラーで偏向されたレーザ光にて感光体201を等
速で走査させるためのfθレンズ,反射鏡,防塵ガラス
などの光学部品により形成されるビーム252と、赤色
の画像信号で変調されてポリゴンミラー251のビーム
252とは異なる面で偏向されたレーザ光にて感光体2
01を等速で走査させるためのfθレンズ,反射鏡,防
塵ガラスなどの光学部品により形成されるビーム253
とにより、黒色の画像データ,赤色の画像データを感光
体201に書き込む。この書き込み部250では1つの
ポリゴンミラー251の2面を使って2つのビーム25
2,253を走査するので、感光体201上のビーム2
52,253の各走査方向が逆になる。
FIG. 10 is a sectional view showing the outline of the structure of this embodiment. This embodiment includes an upper document operation/reading section 100 and a printer section 20 that forms images using an electrophotographic method.
0. The document operation/reading unit 100 includes a document table 101 on which a document to be copied is placed, a document pressure plate 102 that presses the document on the document table 101, a light source 13 that illuminates the document on the document table 101, and a light source 13 that illuminates the document on the document table 101. A reflecting mirror 109 that focuses light on the area to be read, mirrors 104 to 106 that guide the reflected light from the original on the original platen 101 to the imaging device 108 and form an image, an imaging lens 28, and an illustration for scanning the original. It consists of a drive mechanism including a motor, etc. The imaging device 108 is the devices 15, 29 to 33 in FIG.
Alternatively, the apparatus of FIG. 7 is used. The user places the original on document table 1.
01 and press the print switch on the operation unit to start the copying operation, the light source 13 lights up and illuminates the original on the original platen 101, and the motor that scans the original is driven to scan the original. A scan is performed. Reflected light from the original on the original platen 101 is imaged by the mirrors 104 to 106 and the imaging lens 28 on the imaging device 108, and image data of the original is sequentially transferred line by line to the imaging device in response to changes in the scanning position of the original. It is output from 108. The image data from this imaging device 108 is transferred to the circuit 16 of the reading system 12 as described above.
The image data is processed in steps 1 to 19 and written to the image memory 21. The printer section 200 includes a writing section 250 surrounded by a chain line in the figure, a photoconductor 201, a black developing unit 210, a red developing unit 220, a transfer/conveyance unit 230, a cleaning unit 240, a main charger 203 that charges the photoconductor 201, and a fixing unit. unit 260, a belt cleaning unit 270 that cleans the transfer/transport unit 230, and a paper feed unit 29 that supplies transfer paper.
0, a resist unit 280 that aligns the transfer paper and the image on the photoreceptor 201, a static elimination charger 202, and the like. The writing section 250 constitutes the writing system 20 in FIG. 5, and the image forming section 25 in FIG. 5 constitutes the printer section 20.
0 except for the writing section 250. The writing unit 250 includes a motor integrated with an eight-sided polygon mirror 251, an fθ lens for scanning the photoconductor 201 at a constant speed with a laser beam modulated by a black image signal and deflected by the polygon mirror, and a reflection lens. A beam 252 formed by an optical component such as a mirror or dust-proof glass, and a laser beam modulated by a red image signal and deflected in a plane different from the beam 252 of the polygon mirror 251 are used to strike the photoreceptor 2.
Beam 253 formed by optical components such as an fθ lens, a reflector, and dustproof glass to scan 01 at a constant speed.
As a result, black image data and red image data are written on the photoreceptor 201. In this writing section 250, two beams 25 are generated using two surfaces of one polygon mirror 251.
2,253, the beam 2 on the photoreceptor 201
The scanning directions of 52 and 253 are reversed.

【0022】図11は書き込み部250についてポリゴ
ンミラー251を上から見ると共に反射鏡を省略してビ
ーム252,253の走査面を平面に展開した図である
。ポリゴンミラー251はモータにより図示矢印方向へ
回転し、感光体201上のビーム252,253による
走査方向は図示矢印のように逆になる。黒色の画像信号
で変調されたレーザ光をポリゴンミラー251へ出力す
る半導体レーザLD1,赤色の画像信号で変調されたレ
ーザ光をポリゴンミラー251へ出力する半導体レーザ
LD2と、ポリゴンミラー251との位置関係を所定の
位置に設定することにより、ビーム252,253間の
位置関係が決定されるので、ビームを画像領域外で検出
して、各ラインの画像データによるビームの変調開始タ
イミングを生成するためのセンサDはビーム252の方
にだけ設けられ、各ラインの画像データによるビーム2
53の変調開始タイミングは同じセンサDにより生成さ
れる。ビーム252は感光体ドラム201にAの位置で
書き込みを行い、ビーム253は感光体ドラム201に
Bの位置で書き込みを行う。従って、A,B間の距離に
相当するライン数分だけビーム253による赤色の画像
データの書き込みを遅らせることにより、黒色の画像デ
ータと赤色の画像データとのズレが無い画像が感光体ド
ラム201上に形成される。このため、感光体ドラム2
01上に下流側で書き込まれる赤色の画像データは、読
み取り系12により原稿から読み込んで処理してからA
,B間の距離に相当するライン数分だけ遅らせてバッフ
ァメモリ23に書き込むことにより、黒色の画像データ
の書き込みと赤色の画像データの書き込みとの時間的な
ズレを補償している。
FIG. 11 is a plan view of the writing section 250, with the polygon mirror 251 viewed from above and the scanning plane of the beams 252 and 253, with the reflecting mirror omitted. The polygon mirror 251 is rotated by a motor in the direction of the arrow in the figure, and the scanning directions of the beams 252 and 253 on the photoreceptor 201 are reversed as indicated by the arrow in the figure. Positional relationship between the semiconductor laser LD1 that outputs a laser beam modulated by a black image signal to the polygon mirror 251, the semiconductor laser LD2 that outputs a laser beam modulated by a red image signal to the polygon mirror 251, and the polygon mirror 251 The positional relationship between the beams 252 and 253 is determined by setting the beam to a predetermined position. Therefore, it is necessary to detect the beam outside the image area and generate the beam modulation start timing using the image data of each line. The sensor D is provided only for the beam 252, and the sensor D is provided only for the beam 252.
The modulation start timing of 53 is generated by the same sensor D. The beam 252 writes on the photoreceptor drum 201 at a position A, and the beam 253 writes on the photoreceptor drum 201 at a position B. Therefore, by delaying the writing of the red image data by the beam 253 by the number of lines corresponding to the distance between A and B, an image without any deviation between the black image data and the red image data can be created on the photoreceptor drum 201. is formed. For this reason, the photoreceptor drum 2
The red image data written on the downstream side on A 01 is read from the original by the reading system 12 and processed.
, B by the number of lines corresponding to the distance between them, thereby compensating for the time difference between writing black image data and writing red image data.

【0023】次に、この実施例における画像形成の一連
の処理について説明する。感光体201はメインモータ
により図示矢印方向へ回転してメインチャージャ203
により一様に帯電され、バッファメモリ21からの黒色
の画像信号(B−R)で変調されたビーム252により
A点で書き込みが行われて静電潜像が形成される。この
静電潜像は黒色現像ユニット210により黒色トナーで
現像されて黒色の顕像となる。次に、感光体201はバ
ッファメモリ22からの赤色の画像信号Rで変調された
ビーム253によりB点で書き込みが黒色の顕像と重ね
て行われて静電潜像が形成され、この静電潜像だけが黒
色の顕像を乱さないように赤色現像ユニット220によ
り赤色トナーで現像されて赤色の顕像となる。これと並
行して給紙部290から転写紙が給紙され、この転写紙
は感光体201上の顕像と先端が一致するようにレジス
トユニット280により転写・搬送ユニット230へ送
り出される。転写・搬送ユニット230では転写紙を搬
送ベルトにより搬送し、転写紙に裏からチャージャによ
るコロナ帯電で感光体201上の2色の顕像を転写させ
る。転写紙は転写・搬送ユニット230の搬送ベルトに
より更に搬送されて定着ユニット260により顕像が定
着され、機外にコピーとして排出される。また、感光体
201は顕像転写後に除電チャージャ202で除電され
てクリーニングユニット240で清掃され、次のサイク
ルの画像形成ができるようになる。転写・搬送ユニット
230の搬送ベルトは転写紙搬送後にベルトクリーニン
グユニット270で清掃され、次の転写紙の裏面の汚れ
などが起きないようにする。上述した一連の動作におい
て、原稿台101上に置かれた原稿に赤色の部分があれ
ば、その部分が自動的に分離されて、画像が黒色だけで
ある原稿を複写する場合と全く同じ速度で黒色の画像と
合わされた2色の画像として複写される。また、原稿の
画像が黒色だけであれば通常の複写機と同様に黒色の画
像複写を行う。複写機を操作する人は原稿に赤色の部分
が有るかどうかについて気にかける必要がなく、赤色の
部分が自動的に処理されるので、煩わしくない。この実
施例において、原稿の色を識別する機能によってだけ色
を付けて複写するだけでなく、従来のモノカラーの複写
機や、部分的な色がえ機能を有する複写機と同様な機能
を持たせることも可能である。
Next, a series of image forming processes in this embodiment will be explained. The photoreceptor 201 is rotated by the main motor in the direction of the arrow shown in the figure, and is connected to the main charger 203.
Writing is performed at point A by the beam 252 which is uniformly charged and modulated by the black image signal (B-R) from the buffer memory 21, thereby forming an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is developed with black toner by a black developing unit 210 to become a black developed image. Next, writing is performed on the photoreceptor 201 at point B by the beam 253 modulated by the red image signal R from the buffer memory 22, overlapping the black developing image, forming an electrostatic latent image. Only the latent image is developed with red toner by a red developing unit 220 so as not to disturb the black developed image, and becomes a red developed image. In parallel with this, a transfer sheet is fed from the sheet feeding section 290, and this transfer sheet is sent to the transfer/conveyance unit 230 by the registration unit 280 so that the developed image on the photoreceptor 201 coincides with the leading edge. In the transfer/conveyance unit 230, the transfer paper is conveyed by a conveyance belt, and the two-color developed image on the photoreceptor 201 is transferred to the transfer paper from the back side by corona charging by a charger. The transfer paper is further transported by the transport belt of the transfer/transport unit 230, the developed image is fixed by the fixing unit 260, and the paper is discharged outside the machine as a copy. Further, after the image transfer, the photoreceptor 201 is neutralized by a static elimination charger 202 and cleaned by a cleaning unit 240, so that image formation can be performed in the next cycle. The conveyance belt of the transfer/conveyance unit 230 is cleaned by a belt cleaning unit 270 after the transfer paper is conveyed to prevent the back side of the next transfer paper from becoming dirty. In the series of operations described above, if there is a red part in the original placed on the original platen 101, that part is automatically separated and the copying process is performed at exactly the same speed as when copying an original whose image is only black. It is copied as a two-color image combined with a black image. Furthermore, if the original image is only black, the black image is copied as in a normal copying machine. The person operating the copying machine does not have to worry about whether or not there is a red part in the document; the red part is automatically processed, so it is not troublesome. In this embodiment, not only the color identification function of the original is used to add color to the copy, but also the function is similar to that of a conventional monochrome copying machine or a copying machine with a partial color change function. It is also possible to

【0024】図12はこの実施例において、画像読み取
り系12、書き込み系20以外を制御するコントローラ
26のプリンタ部200の制御を中心として行う部分の
構成を示す。コントローラ26はマイクロコンピュータ
57〜59により構成されている。マイクロコンピュー
タ57はプリンタ部200のモータ,ソレノイド,クラ
ッチなどの各種交流負荷60及び各種直流負荷61をド
ライバ62,63を介して駆動し、各種センサ64から
信号処理回路65を介して信号を取り込む。さらに、マ
イクロコンピュータ57は高圧電源66やソータ67,
原稿自動送り装置68などの周辺機の制御を行う。また
、マイクロコンピュータ58は操作部・表示部56を制
御し、マイクロコンピュータ59は原稿を走査するため
の駆動部69、原稿照明光源13、定着ユニット260
の定着ヒータ71などを制御する。マイクロコンピュー
タ57〜59はマイクロコンピュータ57をマスターと
して通信路で結ばれている。通信路だけでは時間的に間
に合わない信号をやりとりするための経路が図示のよう
にマイクロコンピュータ57とマイクロコンピュータ5
9との間、マイクロコンピュータ57〜59とコントロ
ーラ24との間に設けられ、画像データを扱うコントロ
ーラ24とマイクロコンピュータ57〜59との間にイ
ンターフェイスが設けられている。
FIG. 12 shows the configuration of the portion of the controller 26 that controls everything other than the image reading system 12 and the writing system 20 that mainly controls the printer section 200 in this embodiment. The controller 26 is composed of microcomputers 57-59. The microcomputer 57 drives various AC loads 60 and various DC loads 61 such as motors, solenoids, and clutches of the printer section 200 via drivers 62 and 63, and receives signals from various sensors 64 via a signal processing circuit 65. Furthermore, the microcomputer 57 also includes a high voltage power supply 66, a sorter 67,
Controls peripheral devices such as the automatic document feeder 68. Further, the microcomputer 58 controls the operation section/display section 56, and the microcomputer 59 controls the drive section 69 for scanning the document, the document illumination light source 13, and the fixing unit 260.
The fixing heater 71 and the like are controlled. The microcomputers 57 to 59 are connected through a communication path with the microcomputer 57 serving as a master. As shown in the figure, a path for exchanging signals that cannot be completed in time by the communication path alone is between the microcomputer 57 and the microcomputer 5.
An interface is provided between the microcomputers 57-59 and the controller 24, and between the controller 24 and the microcomputers 57-59 that handle image data.

【0025】この実施例では、原稿より読み取った画像
データから、トナーの消費量を予測するが、その予測デ
ータは前述のように黒データカウンタ27によって画像
データの黒のデータをカウントすることによって得る。 コントローラ24は黒データカウンタ27のセツト,リ
セット,リードを行って所定のタイミング毎に黒の画像
データのカウント値を黒データカウンタ27よりトナー
消費量の予測値として得る。そして、コントローラ24
は黒データカウンタ27より得たトナー消費量の予測値
をコントローラ26に送信し、コントローラ26におけ
るマイクロコンピュータ57がそのトナー消費量の予測
値を受け取る。黒色現像ユニット210内の現像剤のト
ナー濃度は図示しないトナー濃度センサにより検出され
、このトナー濃度センサは図12に示す各種センサ64
に含まれる。マイクロコンピュータ57は上記トナー濃
度センサからのトナー濃度検出信号が信号処理回路65
を介して入力される。黒色現像ユニット210における
現像剤にトナー補給を行わせるのはトナー補給用クラッ
チである。このトナー補給用クラッチは図12に示す各
種直流負荷61に含まれており、マイクロコンピュータ
57の出力信号でドライバ63を介して駆動されること
により黒色現像ユニット210におけるトナー補給ロー
ラ等を回転させる。
In this embodiment, the amount of toner consumption is predicted from the image data read from the original, and the predicted data is obtained by counting the black data of the image data by the black data counter 27 as described above. . The controller 24 sets, resets, and reads the black data counter 27, and obtains a count value of black image data from the black data counter 27 at every predetermined timing as a predicted value of toner consumption. And controller 24
transmits the predicted value of the toner consumption amount obtained from the black data counter 27 to the controller 26, and the microcomputer 57 in the controller 26 receives the predicted value of the toner consumption amount. The toner concentration of the developer in the black developing unit 210 is detected by a toner concentration sensor (not shown), and this toner concentration sensor is connected to the various sensors 64 shown in FIG.
include. The microcomputer 57 inputs the toner concentration detection signal from the toner concentration sensor to a signal processing circuit 65.
Input via . A toner replenishment clutch replenishes toner to the developer in the black developing unit 210. This toner replenishment clutch is included in various DC loads 61 shown in FIG. 12, and is driven by an output signal from the microcomputer 57 via a driver 63 to rotate the toner replenishment roller and the like in the black developing unit 210.

【0026】図13(a)(b)は上記黒色現像ユニッ
ト210の構成を示す。黒色現像ユニット210内部の
現像剤は現像剤撹拌ローラ211にて撹拌されつつ現像
剤供給ローラ212に送られ、現像剤供給ローラ212
により搬送されて現像スリーブ213に供給される。現
像スリーブ213の内部には磁石が配置され、この磁石
は現像剤供給ローラ212により供給された現像剤を磁
力により現像スリーブ213の表面に保持する。この現
像スリーブ213の表面に保持された現像剤はセパレー
タ214を通って現像剤規制部材215へ搬送され、こ
こで余剰分が除去されて一定の厚さに規制された後に、
感光体ドラム201と対向する現像位置まで行って感光
体ドラム201上の静電潜像を現像する。現像スリーブ
213上の現像剤は現像位置通過後に磁石による磁力の
無い(もしくは低い)部分を通過して現像スリーブ21
3より離れる。この現像スリーブ213より離れた現像
剤は現像剤供給ローラ212から現像剤撹拌ローラ21
1へと搬送され、再度撹拌される。また、現像剤規制部
材215により現像スリーブ213上から除去された余
剰現像剤はセパレータ214を通って現像剤撹拌ローラ
211へ送られ、ホッパ216から補給されたトナーと
撹拌される。現像剤撹拌ローラ211及び現像剤供給ロ
ーラ212はモータ2110により回転駆動され、現像
スリーブ213はクラッチ2111を介してモータ21
10により回転駆動される。ホッパ216から現像室2
19内の現像剤へのトナー補給はトナー補給ローラ21
7が回転することにより行われる。上述したトナー濃度
センサは現像剤中のトナー量の変化を現像剤の透磁率の
変化として検出する。トナー濃度センサの取り付け位置
は現像室219内の現像剤規制部材215とセパレータ
214とに隣接していて現像スリーブ213に近い位置
であり、感光体ドラム201上の静電潜像を現像する位
置に近い位置で現像剤のトナー濃度を検出する。
FIGS. 13(a) and 13(b) show the structure of the black developing unit 210. The developer inside the black developing unit 210 is sent to the developer supply roller 212 while being stirred by the developer stirring roller 211.
The developing sleeve 213 is transported by the developer sleeve 213 and supplied to the developing sleeve 213 . A magnet is disposed inside the developing sleeve 213, and this magnet holds the developer supplied by the developer supply roller 212 on the surface of the developing sleeve 213 by magnetic force. The developer held on the surface of the developing sleeve 213 is conveyed to the developer regulating member 215 through the separator 214, where the excess is removed and the developer is regulated to a constant thickness.
The electrostatic latent image on the photoreceptor drum 201 is developed by moving to a developing position opposite to the photoreceptor drum 201 . After passing through the development position, the developer on the developing sleeve 213 passes through a part where there is no (or low) magnetic force due to the magnet, and then reaches the developing sleeve 21.
Move away from 3. The developer separated from the developing sleeve 213 is transferred from the developer supply roller 212 to the developer stirring roller 21.
1 and stirred again. Further, the excess developer removed from the developing sleeve 213 by the developer regulating member 215 is sent to the developer stirring roller 211 through the separator 214 and is stirred with the toner replenished from the hopper 216. The developer stirring roller 211 and the developer supply roller 212 are rotationally driven by a motor 2110, and the developing sleeve 213 is driven by the motor 21 via a clutch 2111.
Rotationally driven by 10. From the hopper 216 to the developing chamber 2
Toner replenishment roller 21 supplies toner to the developer in 19.
7 is rotated. The toner concentration sensor described above detects a change in the amount of toner in the developer as a change in the magnetic permeability of the developer. The toner concentration sensor is installed at a position adjacent to the developer regulating member 215 and separator 214 in the developing chamber 219 and close to the developing sleeve 213, and at a position where the electrostatic latent image on the photoreceptor drum 201 is developed. Detects the toner density of the developer at a nearby location.

【0027】図14はこの実施例におけるトナー濃度制
御部の機能ブロック図を示す。上記黒データカウンタ2
7は画像読み取り系12からの画像データ(黒データ)
をカウントすることによりトナー消費量の予測値を求め
るが、この予測値TUが乗算ブロック72に入力される
。黒色現像ユニット210内の現像剤のトナー濃度の目
標値SPは2入力加減算器73に入力される。この2入
力加減算器73はトナー濃度の目標値SPから上記トナ
ー濃度センサ218の出力値PVを減算してその偏差e
を求め、この偏差eに対してPIコントローラ75でP
I演算を実行してその結果を操作量PIとして出力する
。この操作量PIと,トナー消費量の予測値より後述す
るように求められたトナー補給量TRはリングバッファ
にストアされ、リカバリー処理部76を経由して操作量
Dとして出力される。この操作量Dにより上記トナー補
給用クラッチが駆動され、操作量Dによって定まる量の
トナーがトナー補給ローラ217により補給される。こ
こで、トナー補給量TRを無視すれば、現像剤のトナー
濃度の目標値SPと検出値PVとを2入力加減算器73
により比較してPI演算を行い、その結果PIによりト
ナー補給を行うフィードバック制御系が構成されている
ことになる。
FIG. 14 shows a functional block diagram of the toner density control section in this embodiment. Above black data counter 2
7 is image data (black data) from image reading system 12
A predicted value of toner consumption is obtained by counting TU, and this predicted value TU is input to the multiplication block 72. The target value SP of the toner concentration of the developer in the black developing unit 210 is input to the two-input adder/subtractor 73 . This two-input adder/subtracter 73 subtracts the output value PV of the toner concentration sensor 218 from the target value SP of the toner concentration, and calculates the difference e.
is calculated, and the PI controller 75 calculates P for this deviation e.
Executes I calculation and outputs the result as manipulated variable PI. The operation amount PI and the toner replenishment amount TR obtained from the predicted value of the toner consumption amount as described later are stored in a ring buffer and output as the operation amount D via the recovery processing section 76. This operation amount D drives the toner replenishment clutch, and the amount of toner determined by the operation amount D is replenished by the toner replenishment roller 217. Here, if the toner supply amount TR is ignored, the target value SP and the detected value PV of the toner concentration of the developer are input to the two-input adder/subtractor 73.
A feedback control system is constructed which performs a PI calculation based on the comparison, and replenishes toner based on the resulting PI.

【0028】さらに、2入力加減算器73からの偏差e
が関数発生ブロック77に入力されてトナー補正係数F
Xが求められ、このトナー補正係数FXとトナー消費量
の予測値TUとが乗算ブロック72にて乗算されること
により、トナー消費量の予測値TUと現時点での黒色現
像ユニット210内の現像剤のトナー濃度とを考慮した
トナー補給量TRに得られる。このトナー補給量TRは
リングバッファにストアされ、リカバリー処理部76に
入力される。リカバリー処理部76は通常の場合、リン
グバッファにストアされているトナー補給量TRと操作
量PIとを加算した値を操作量Dとしてそのまま通過さ
せるが、消費に先立って補給されたトナーの補給データ
を保持しており、転写紙のジャムなどの異常でコピーサ
イクルが中断されて予測したトナー消費が行われなかっ
た場合には、異常回復後のコピーサイクルにおけるトナ
ー補給量の調整を、消費の行われなかったトナーの補給
データにより行う。このリカバリー処理については図1
8,図19のフローチャートに基づいて後で詳しく説明
する。この図14の機能ブロック図は、トナー消費量を
画像データのカウントにより予測してトナー補給を行う
フィードフォワード制御系と、現像剤のトナー濃度を検
出して目標値と比較してその結果によりトナー補給を行
うフィードバック制御系とを組合せたものである。
Furthermore, the deviation e from the two-input adder/subtractor 73
is input to the function generation block 77 and the toner correction coefficient F
X is obtained, and the toner correction coefficient FX and the predicted value TU of the toner consumption amount are multiplied in the multiplication block 72, so that the predicted value TU of the toner consumption amount and the developer in the black developing unit 210 at the present time are The toner replenishment amount TR is obtained in consideration of the toner concentration. This toner supply amount TR is stored in a ring buffer and input to the recovery processing section 76. Normally, the recovery processing unit 76 passes through the sum of the toner replenishment amount TR stored in the ring buffer and the operation amount PI as is as the operation amount D, but the recovery processing unit 76 passes through the value obtained by adding the toner replenishment amount TR stored in the ring buffer and the operation amount PI as is. If the copy cycle is interrupted due to an abnormality such as a transfer paper jam and the expected toner consumption is not performed, the toner replenishment amount is adjusted in the copy cycle after the abnormality is recovered. This is done based on the toner replenishment data that was not used. Figure 1 shows this recovery process.
8, will be explained in detail later based on the flowchart of FIG. The functional block diagram in FIG. 14 includes a feedforward control system that replenishes toner by predicting toner consumption by counting image data, and a feedforward control system that replenishes toner by predicting toner consumption by counting image data, and a feedforward control system that detects the toner concentration of the developer and compares it with a target value. It is combined with a feedback control system that performs replenishment.

【0029】また、図14の機能ブロック図はマイクロ
コンピュータ57を用いて実現され、マイクロコンピュ
ータ57の概略フローを図16,図17に示す。まず、
フィードフォワード制御系のトナー消費量予測処理フロ
ーの主要な処理について図17により説明する。トナー
消費量予測処理はタイマーにて定期的に割込みを発生さ
せてキック信号を発生させることにより行っている。マ
イクロコンピュータ57はトナー消費量予測処理では画
像読み取り系12が読み取り中であれば、ステップ30
0〜303を実施し、画像読み取り系12が読み取り中
でなければタイマーによる次の割り込みを待つ。マイク
ロコンピュータ57はステップ300にて黒データカウ
ンタ27に画像読み取り系12からの画像データ(黒デ
ータ)をカウントさせることによりトナー消費量TUを
予測させ、ステップ301にて偏差eからトナー補正係
数FXを検索する。そして、マイクロコンピュータ57
はステップ302にてトナー消費量TUとトナー補正係
数FXとを乗じてトナー補給量TRとし、ステップ30
3にて今回入力されたデータ(トナー補給量TR)をリ
ングバッファにストアする。
The functional block diagram of FIG. 14 is realized using a microcomputer 57, and the schematic flow of the microcomputer 57 is shown in FIGS. 16 and 17. first,
The main processes of the toner consumption prediction process flow of the feedforward control system will be explained with reference to FIG. Toner consumption prediction processing is performed by periodically generating an interrupt using a timer to generate a kick signal. In the toner consumption prediction process, the microcomputer 57 executes step 30 if the image reading system 12 is currently reading.
0 to 303 are executed, and if the image reading system 12 is not reading, it waits for the next interrupt by the timer. The microcomputer 57 predicts the toner consumption amount TU by causing the black data counter 27 to count the image data (black data) from the image reading system 12 in step 300, and calculates the toner correction coefficient FX from the deviation e in step 301. search for. And microcomputer 57
In step 302, the toner consumption amount TU is multiplied by the toner correction coefficient FX to obtain the toner replenishment amount TR, and in step 30
At step 3, the data input this time (toner supply amount TR) is stored in the ring buffer.

【0030】次に、フィードバック制御系のトナー補給
処理フローの主要な処理について図16により説明する
。 トナー補給処理フローはトナー消費量予測処理を5回実
行することでキック信号を発生させて行っている。マイ
クロコンピュータ57はトナー補給処理フローではまず
、ステップ310にてトナー濃度の目標値SPを読み、
ステップ311にてトナー濃度センサ74からの制御量
PVを読む。 次に、マイクロコンピュータ57はステップ312にて
トナー濃度の目標値SPから制御量PVを減じて偏差e
を求め、ステップ313にてこの偏差eに対するPI演
算を行ってフィードバック制御による操作量PIを決定
する。次に、マイクロコンピュータ57はステップ31
4にて後述するリカバリー処理を行い、ステップ315
にて操作量Dの値だけトナー補給用クラッチを駆動して
トナー補給を行わせる。マイクロコンピュータ57はこ
のような処理を繰り返して行うことによりフィードバッ
ク制御系のトナー補給処理機能を持つことになる。フィ
ードフォワード制御系の起動間隔をフィードバック制御
系の起動間隔より狭くしているのは、無駄時間、遅れ時
間の為にフィードバック制御系によるトナー補給が過剰
になって現像剤のトナー濃度が高くなり過ぎるのを防止
するためである。
Next, the main processes of the toner replenishment process flow of the feedback control system will be explained with reference to FIG. The toner replenishment process flow is performed by generating a kick signal by executing the toner consumption amount prediction process five times. In the toner replenishment processing flow, the microcomputer 57 first reads the target value SP of the toner concentration in step 310.
In step 311, the control amount PV from the toner concentration sensor 74 is read. Next, in step 312, the microcomputer 57 subtracts the control amount PV from the target value SP of the toner concentration to obtain the deviation e.
is calculated, and in step 313, PI calculation is performed for this deviation e to determine the manipulated variable PI for feedback control. Next, the microcomputer 57 performs step 31.
4 performs the recovery process described later, and then returns to step 315.
At , the toner replenishment clutch is driven by the value of the operation amount D to perform toner replenishment. By repeatedly performing such processing, the microcomputer 57 has a toner replenishment processing function of a feedback control system. The reason why the startup interval of the feedforward control system is narrower than the startup interval of the feedback control system is that due to wasted time and delay time, toner replenishment by the feedback control system becomes excessive and the toner concentration of the developer becomes too high. This is to prevent

【0031】図15は上記偏差eとトナー補正係数FX
との関係を示す。マイクロコンピュータ57はトナー濃
度の目標値SPと制御量PVとの偏差e=SP−PVか
ら予め設定されているトナー補正係数FXを検索する。 偏差eとトナー補正係数FXとの関係を示す特性曲線は
図15に実線で示したもの、点線で示したもの、一点鎖
線で示したものの1つが用いられる。実際には、以下の
こと(1)〜(3)を考慮した実験により制御成績がよ
い特性曲線を求めて使用することができる。(1)偏差
eが“0”に近いときには、トナー補正係数は“1”に
近い値にする。(2)偏差eが+方向に大きくなる傾向
があるときには、e=0のときトナー補正係数が“1”
で傾きの大きい特性曲線を選ぶ。 (3)偏差eが−方向に大きくなる傾向があるときには
、e=0のときトナー補正係数が“1”で傾きの小さい
特性曲線を選ぶ。つまり、予測したトナー消費量が同じ
でも、その時のトナー濃度が高ければ、トナー補給量を
控えめにし、トナー濃度が低ければ、トナー補給量を多
めにすることにより、現像剤のトナー濃度をより安定し
たものにする。
FIG. 15 shows the deviation e and the toner correction coefficient FX.
Indicates the relationship between The microcomputer 57 searches for a preset toner correction coefficient FX from the deviation e=SP-PV between the target value SP of the toner concentration and the control amount PV. As the characteristic curve showing the relationship between the deviation e and the toner correction coefficient FX, one of the characteristic curves shown by the solid line, the dotted line, and the dashed-dotted line in FIG. 15 is used. In practice, a characteristic curve with good control results can be determined and used through experiments that take the following points (1) to (3) into consideration. (1) When the deviation e is close to "0", the toner correction coefficient is set to a value close to "1". (2) When the deviation e tends to increase in the + direction, the toner correction coefficient is “1” when e=0.
Select the characteristic curve with the largest slope. (3) When the deviation e tends to increase in the negative direction, select a characteristic curve with a small slope and a toner correction coefficient of "1" when e=0. In other words, even if the predicted toner consumption is the same, if the toner concentration at that time is high, the amount of toner replenishment is reduced, and if the toner concentration is low, the amount of toner replenishment is increased, thereby making the toner concentration of the developer more stable. Make it what you want.

【0032】図18は上記マイクロコンピュータ57の
異常時のリカバリー処理を示すフローチャートである。 マイクロコンピュータ57はステップ316でリカバリ
ー・トナー補給フラグが“1”であるか否かを判断する
ことにより転写紙のジャムなどの異常でコピーサイクル
が中断したか否かを判断し、コピーサイクルが中断しな
くてリカバリー・トナー補給フラグが“1”でなければ
ステップ317にてリングバッファにストアされている
トナー補給量TRと操作量PIとを加算した値を操作量
Dとしてリカバリー処理を終了する。また、マイクロコ
ンピュータ57はコピーサイクルが中断してリカバリー
・トナー補給フラグが“1”になれば、ステップ318
にて今回入力されたデータ(トナー補給量TR)が後述
のリカバリー・トナー補給量以上か否かを判断する。そ
して、マイクロコンピュータ57は今回入力されたデー
タがリカバリー・トナー補給量以上であれば、ステップ
319にて今回入力されたデータからリカバリー・トナ
ー補給量を減算してその結果をリカバリー・トナー補給
量とし、ステップ320にてこのリカバリー・トナー補
給量と操作量PIとを加算してその結果を操作量Dとす
る。さらに、マイクロコンピュータ57はステップ32
1にてリングバッファ内のトナー補給量TRを“0”と
し、ステップ322にてリカバリー・トナー補給フラグ
を“0”としてリカバリー処理を終了する。また、マイ
クロコンピュータ57は今回入力されたデータがリカバ
リー・トナー補給量より小さければ、ステップ323に
てリカバリー・トナー補給量から今回入力されたデータ
を減算してその結果をリカバリー・トナー補給量とし、
ステップ324にて操作量PIを操作量Dとしてリカバ
リー処理を終了する。
FIG. 18 is a flowchart showing the recovery process of the microcomputer 57 when an abnormality occurs. The microcomputer 57 determines whether or not the recovery toner replenishment flag is "1" in step 316 to determine whether the copy cycle has been interrupted due to an abnormality such as a transfer paper jam, and the copy cycle is interrupted. If not and the recovery toner replenishment flag is not "1", in step 317, the operation amount D is set as the value obtained by adding the toner replenishment amount TR stored in the ring buffer and the operation amount PI, and the recovery process is terminated. Further, if the copy cycle is interrupted and the recovery toner replenishment flag becomes "1", the microcomputer 57 performs step 318.
, it is determined whether the data input this time (toner replenishment amount TR) is greater than or equal to the recovery toner replenishment amount, which will be described later. If the currently input data is equal to or greater than the recovery toner replenishment amount, the microcomputer 57 subtracts the recovery toner replenishment amount from the currently input data in step 319, and sets the result as the recovery toner replenishment amount. In step 320, this recovery toner replenishment amount and the manipulated variable PI are added, and the result is set as the manipulated variable D. Furthermore, the microcomputer 57 performs step 32.
At step 1, the toner replenishment amount TR in the ring buffer is set to "0", and at step 322, the recovery toner replenishment flag is set to "0", and the recovery process is completed. Furthermore, if the currently input data is smaller than the recovery toner replenishment amount, the microcomputer 57 subtracts the currently input data from the recovery toner replenishment amount in step 323, and sets the result as the recovery toner replenishment amount.
In step 324, the manipulated variable PI is set to the manipulated variable D, and the recovery process ends.

【0033】図19は上記マイクロコンピュータ57の
リカバリー・トナー補給量演算を示すフローチャートで
ある。マイクロコンピュータ57は転写紙のジャムなど
の異常でコピーサイクルが中断した時には、リングバッ
ファ内にストアされているトナー補給指令信号の経歴デ
ータ(トナー補給は行われたが、トナー消費はなされて
いないデータ)を以下の如く処理する。マイクロコンピ
ュータ57はステップ325にてリカバリー・トナー補
給量を演算し、つまりリングバッファにおける入力ポイ
ンタ1が示すアドレスから出力ポインタが示すアドレス
までにストアされているデータをすべて加算してリカバ
リー・トナー補給量とし、ステップ326にてそのリカ
バリー・トナー補給量が“0”か否かを判断する。そし
て、マイクロコンピュータ57はリカバリー・トナー補
給量が“0”でなければ、リカバリー・トナー補給フラ
グを“1”としてリカバリー・トナー補給量演算を終了
し、また、リカバリー・トナー補給量が“0”であれば
、リカバリー・トナー補給量演算を終了する。
FIG. 19 is a flowchart showing the calculation of the recovery toner replenishment amount by the microcomputer 57. When the copy cycle is interrupted due to an abnormality such as a transfer paper jam, the microcomputer 57 uses the history data of the toner replenishment command signal stored in the ring buffer (data indicating that toner has been replenished but toner has not been consumed). ) is processed as follows. The microcomputer 57 calculates the recovery toner supply amount in step 325. That is, the microcomputer 57 calculates the recovery toner supply amount by adding all the data stored from the address indicated by the input pointer 1 to the address indicated by the output pointer in the ring buffer. Then, in step 326, it is determined whether the recovery toner replenishment amount is "0". Then, if the recovery toner replenishment amount is not "0", the microcomputer 57 sets the recovery toner replenishment flag to "1" and finishes the recovery toner replenishment amount calculation, and also sets the recovery toner replenishment amount to "0". If so, the recovery toner replenishment amount calculation ends.

【0034】図20はリカバリー処理に使用するメモリ
を示す。マイクロコンピュータ57によるトナー補給指
令信号の経歴をストアしてあるメモリがリングバッファ
78であり、デジタル表現された画像データ(黒データ
)の先端を感光体ドラム201に書き込んでから、その
先端のデータを現像するまでの時間は300mS程度で
ある。トナー消費量予測処理の起動が50mS周期であ
るので、その時間の間に6回のトナー補給指令信号によ
るトナー濃度制御が実行される。リングバッファ78の
最低限必要な容量は6データ分(または7データ分)で
ある。入力ポインタと出力ポインタはリングバッファ7
8の入力と出力のアドレスを示し、トナー補給量TRの
入出力を管理している。メモリ79にマイクロコンピュ
ータ57により記憶されるリカバリー・トナー補給フラ
グは未消費のトナー補給量の有無を示すものであり、未
消費のトナー補給量有りで“1”、未消費のトナー補給
量無しで“0”となる。リカバリー・トナー補給量メモ
リ80は未消費のトナー補給量がマイクロコンピュータ
57によりストアされる。
FIG. 20 shows the memory used for recovery processing. The ring buffer 78 is a memory that stores the history of toner replenishment command signals from the microcomputer 57, and after writing the leading edge of digitally expressed image data (black data) to the photosensitive drum 201, the leading edge data is stored. The time required for development is approximately 300 mS. Since the toner consumption amount prediction process is started at a 50 mS cycle, toner concentration control is executed six times during that time using the toner replenishment command signal. The minimum required capacity of the ring buffer 78 is 6 data (or 7 data). Input pointer and output pointer are ring buffer 7
8, and manages the input and output of the toner supply amount TR. The recovery toner replenishment flag stored in the memory 79 by the microcomputer 57 indicates the presence or absence of an unconsumed toner replenishment amount. It becomes “0”. In the recovery toner replenishment amount memory 80, the unconsumed toner replenishment amount is stored by the microcomputer 57.

【0035】図21はこの実施例におけるジャム発生前
後のトナー補給タイミング例を示す。ジャム検知のタイ
ミングは転写紙の搬送異常を検知してコピーサイクルを
中断し、この実施例を停止させるタイミングを示す。ト
ナー補給指令■,■,■・・・は画像データをカウント
して得たトナー消費の予測データと、黒色現像ユニット
210内のトナー濃度センサ74によって得られたトナ
ー濃度データとから、図14の機能ブロックでソフトウ
ェアにより得たトナー補給量を示すデータであり、これ
によりトナー補給ローラ217の回転が制御されてトナ
ー補給が行われる。トナー消費のタイミング■’,■’
,■’・・・は、トナー消費量を予測するためカウント
した画像データがその後光書き込み装置250により感
光体ドラム201に書き込まれて黒色現像ユニット21
0により現像されることによって黒色現像ユニット21
0内のトナーが感光体ドラム201に移動し消費される
時間を示している。図21の例においては、ジャム発生
前に4回のトナー補給指令■〜■が発せられ、黒色現像
ユニット210内の現像剤にトナーが補給されている。 そして、ジャムが発生したことによりコピーサイクルが
中断して実際に消費されたトナーは1回のトナー補給指
令■により補給されたものだけであり、他の3回のトナ
ー補給指令■〜■により補給されたトナーは消費されて
いない。従って、ジャムが解除されてコピーサイクルが
再開された時に、原稿の画像データを読み取ってカウン
トして通常のトナー補給を行うと、トナー補給指令■〜
■により補給されたトナーが余分なものになり、黒色現
像ユニット210内の現像剤のトナー量が過大になるの
で、現像剤のトナー濃度の安定性が損なわれる。そこで
、この実施例では、マイクロコンピュータ57がトナー
補給指令信号の経歴をリングバッファ78にストアし、
ジャム解除後のトナー補給指令信号を発する際に、未消
費のトナー量を上述のように補正してトナー補給指令■
及びそれ以降のトナー補給指令を発する。なお、本発明
は電子写真方式のプリンタなどに適用することもできる
。また、上記実施例では第1の現像ユニット210が黒
色のトナーで現像を行って第2の現像ユニット220が
赤色のトナーで現像を行い、原稿の色を識別する機能を
それらの色に一致させたが、識別する色と,現像する色
とを変えて特別な効果を狙うようにすることもできる。 また、識別する色に関係なく設定される識別したい色は
、プリンタ部200にトナーの色を変えてセットできる
第2の現像ユニット220に収容されるトナーの色と一
致するように変えることになるので、これに対応するた
めに第2の現像ユニット220に収容されるトナーの色
と,識別する色とを個別に操作部・表示部56に表示し
てもよい。
FIG. 21 shows an example of toner replenishment timing before and after a jam occurs in this embodiment. The jam detection timing indicates the timing at which an abnormality in conveyance of the transfer paper is detected, the copy cycle is interrupted, and this embodiment is stopped. The toner replenishment commands ■, ■, ■, etc. are based on the predicted toner consumption data obtained by counting image data and the toner density data obtained by the toner density sensor 74 in the black developing unit 210, as shown in FIG. This is data indicating the amount of toner replenishment obtained by software in a functional block, and the rotation of the toner replenishment roller 217 is controlled based on this data to perform toner replenishment. Timing of toner consumption■',■'
, ■'..., the image data counted in order to predict the toner consumption amount is then written on the photosensitive drum 201 by the optical writing device 250 and the black developing unit 21
0, the black developing unit 21
0 indicates the time required for the toner to move to the photoreceptor drum 201 and be consumed. In the example shown in FIG. 21, four toner replenishment commands ■ to ■ are issued before the jam occurs, and the developer in the black developing unit 210 is replenished with toner. Then, the copy cycle is interrupted due to the occurrence of a jam, and the only toner actually consumed is that which was replenished by one toner replenishment command ■, and the toner is replenished by the other three toner replenishment commands ■ to ■. The stored toner is not consumed. Therefore, when the jam is cleared and the copy cycle is restarted, if the image data of the original is read and counted and normal toner replenishment is performed, the toner replenishment command is issued.
The supplied toner becomes redundant due to (2), and the amount of toner in the developer in the black developing unit 210 becomes excessive, which impairs the stability of the toner concentration in the developer. Therefore, in this embodiment, the microcomputer 57 stores the history of the toner replenishment command signal in the ring buffer 78,
When issuing a toner replenishment command signal after clearing a jam, the amount of unconsumed toner is corrected as described above and the toner replenishment command is issued.
and issues subsequent toner replenishment commands. Note that the present invention can also be applied to electrophotographic printers and the like. Further, in the above embodiment, the first developing unit 210 performs development with black toner, the second developing unit 220 performs development with red toner, and the function for identifying the color of the original is made to match those colors. However, it is also possible to aim for a special effect by changing the color to be identified and the color to be developed. Further, the color to be identified, which is set regardless of the color to be identified, is changed to match the color of the toner stored in the second developing unit 220, which can be set in the printer section 200 with different toner colors. Therefore, in order to cope with this, the color of the toner stored in the second developing unit 220 and the color to be identified may be separately displayed on the operation section/display section 56.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
移動させられる記録体と、この記録体にデジタル表現さ
れた画像データを書き込んで静電潜像を形成する書き込
み手段と、トナー補給指令によりトナーが現像剤に補給
され前記静電潜像を現像剤により現像する現像手段とを
有するデジタル画像形成装置において、前記記録体に書
き込むべきデジタル表現された画像データをカウントし
てトナー消費量を予測するトナー消費量予測手段と、前
記現像手段が静電潜像を現像するより早く該静電潜像に
対応した画像データによる前記トナー消費量予測手段の
予測値に基づいてトナー補給指令を発する制御手段とを
備えたので、トナー消費量を予測してトナー補給を行う
ことができ、より高精度なトナー濃度の安定化を行うこ
とができて高品質な画像形成を行うことができる。
[Effect of the invention] As described above, according to the invention of claim 1,
A recording body to be moved; a writing means for writing digitally expressed image data onto the recording body to form an electrostatic latent image; In the digital image forming apparatus, the digital image forming apparatus includes a toner consumption amount predicting means for predicting toner consumption amount by counting digitally expressed image data to be written on the recording medium; and a control means for issuing a toner replenishment command based on the predicted value of the toner consumption amount prediction means based on the image data corresponding to the electrostatic latent image earlier than the image is developed. It is possible to replenish the toner, stabilize the toner concentration with higher precision, and form a high-quality image.

【0037】また、請求項2の発明によれば、移動させ
られる記録体と、この記録体にデジタル表現された画像
データを書き込んで静電潜像を形成する書き込み手段と
、トナー補給指令によりトナーが現像剤に補給され前記
静電潜像を現像剤により現像する現像手段とを有するデ
ジタル画像形成装置において、前記記録体に書き込むべ
きデジタル表現された画像データをカウントしてトナー
消費量を予測するトナー消費量予測手段と、前記現像手
段内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手
段と、前記現像手段が静電潜像を現像するより早く該静
電潜像に対応した画像データによる前記トナー消費量予
測手段の予測値と前記トナー濃度検出手段の検出値に基
づいてトナー補給指令を発する制御手段とを備えたので
、トナー消費量の予測値とトナー濃度検出値とに基づい
てトナー補給を行うことで、より高精度なトナー濃度の
安定化を行うことができて高品質な画像形成を行うこと
ができる。
Further, according to the second aspect of the invention, there is provided a recording body that is moved, a writing means for writing digitally expressed image data onto the recording body to form an electrostatic latent image, and a toner replenishment command that causes the toner to replenish. In the digital image forming apparatus, the toner consumption amount is predicted by counting the digitally expressed image data to be written on the recording medium in a digital image forming apparatus having a developing means for developing the electrostatic latent image with the developer. a toner consumption amount predicting means, a toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer in the developing means, and image data corresponding to the electrostatic latent image earlier than the developing means develops the electrostatic latent image; The control means for issuing a toner replenishment command based on the predicted value of the toner consumption amount predicting means and the detected value of the toner concentration detecting means is provided. By replenishing the toner, it is possible to stabilize the toner concentration with higher precision and to form a high-quality image.

【0038】請求項3の発明によれば、移動させられる
記録体と、この記録体にデジタル表現された画像データ
を書き込んで静電潜像を形成する書き込み手段と、トナ
ー補給指令によりトナーが現像剤に補給され前記静電潜
像を現像剤により現像する現像手段とを有するデジタル
画像形成装置において、前記記録体に書き込むべきデジ
タル表現された画像データをカウントしてトナー消費量
を予測するトナー消費量予測手段と、前記現像手段内の
現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、
このトナー濃度検出手段の検出値を目標値と比較してこ
の比較結果により第1のトナー補給操作量を発するフィ
ードバック制御手段と、前記トナー消費量予測手段の予
測値と前記比較結果に基づいて第2のトナー補給操作量
を発するフィードフォワード制御手段と、前記第1のト
ナー補給操作量及び第2のトナー補給操作量によりトナ
ー補給指令を発する制御手段とを備えたので、トナー濃
度検出値と目標値との比較結果による第1のトナー補給
操作量と、トナー消費量の予測値及び前記比較結果に基
づいた第2のトナー補給操作量とによりトナー補給を行
うことで、より高精度なトナー濃度の安定化を行うこと
ができて高品質な画像形成を行うことができる。
According to the third aspect of the invention, there is provided a recording medium that is moved, a writing means that writes digitally expressed image data onto the recording medium to form an electrostatic latent image, and a toner that is developed by a toner replenishment command. In a digital image forming apparatus having a developing means that is supplied with a developer and develops the electrostatic latent image with a developer, toner consumption is predicted by counting digitally expressed image data to be written on the recording medium. an amount predicting means; a toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer in the developing means;
feedback control means for comparing the detection value of the toner concentration detection means with a target value and issuing a first toner replenishment operation amount based on the comparison result; 2, and a control means that issues a toner replenishment command based on the first toner replenishment operation amount and the second toner replenishment operation amount. By performing toner replenishment using the first toner replenishment operation amount based on the comparison result with the toner consumption amount and the second toner replenishment operation amount based on the predicted value of toner consumption and the comparison result, more accurate toner concentration can be achieved. can be stabilized, and high-quality images can be formed.

【0039】請求項4の発明によれば、請求項3記載の
デジタル画像形成装置において、フィードフォワード制
御手段の制御ループ実行間隔を前記フィードバック制御
手段の制御ループ実行間隔よりせまくしたので、無駄時
間や遅れ時間によってフィードバック制御手段によるト
ナー補給が過剰になって現像剤のトナー濃度が高くなり
過ぎることを防止することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, in the digital image forming apparatus according to the third aspect, since the control loop execution interval of the feedforward control means is made shorter than the control loop execution interval of the feedback control means, wasted time and The delay time can prevent the toner concentration of the developer from becoming too high due to excessive toner replenishment by the feedback control means.

【0040】請求項5の発明によれば、請求項1又は2
又は3又は4記載のデジタル画像形成装置において、画
像形成途中で異常により画像形成サイクルが停止した場
合前記現像手段にてトナー補給指令によりトナーの消費
に先行して補給されたトナーのうちの未消費のトナーの
量を、異常から復帰した後のトナー補給時におけるトナ
ー補給量に対して補正するトナー補給量補正手段を備え
たので、画像形成途中で異常により画像形成サイクルが
停止した場合にトナーの補給と消費とのバランスに狂い
が生じても、異常から復帰した後に未消費のトナー量を
補正することができ、より高精度なトナー濃度の安定化
を行うことができて高品質な画像形成を行うことができ
る。
According to the invention of claim 5, claim 1 or 2
Or, in the digital image forming apparatus according to 3 or 4, when the image forming cycle is stopped due to an abnormality during image formation, unconsumed toner is replenished by the developing means prior to toner consumption by a toner replenishment command. Equipped with a toner replenishment amount correction means that corrects the amount of toner refilled with respect to the toner replenishment amount when replenishing toner after recovering from an error, the toner replenishment amount can be adjusted even if the image forming cycle is stopped due to an error during image formation. Even if the balance between replenishment and consumption is out of order, the amount of unconsumed toner can be corrected after the error has been recovered, allowing for more accurate toner density stabilization and high-quality image formation. It can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】請求項1の発明を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the invention of claim 1.

【図2】請求項2の発明を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the invention according to claim 2.

【図3】請求項3の発明を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the invention according to claim 3.

【図4】請求項5の発明を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the invention according to claim 5.

【図5】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図6】同実施例の撮像装置を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an imaging device of the same embodiment.

【図7】本発明の他の実施例の撮像装置を示す図である
FIG. 7 is a diagram showing an imaging device according to another embodiment of the present invention.

【図8】上記実施例の読み取り系を示すブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram showing the reading system of the above embodiment.

【図9】本発明の他の実施例の読み取り系を示すブロッ
ク図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a reading system according to another embodiment of the present invention.

【図10】上記実施例の構造の概要を示す断面図である
FIG. 10 is a sectional view showing an outline of the structure of the above embodiment.

【図11】上記実施例の書き込み部についてポリゴンミ
ラーを上から見ると共に反射鏡を省略してビームの走査
面を平面に展開した図である。
FIG. 11 is a diagram of the writing unit of the above embodiment, viewed from above with a polygon mirror and with the beam scanning surface developed on a plane with the reflecting mirror omitted.

【図12】上記実施例のコントローラを中心とした回路
を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a circuit centered on the controller of the above embodiment.

【図13】上記実施例の黒色現像ユニットを示す断面図
である。
FIG. 13 is a sectional view showing the black developing unit of the above embodiment.

【図14】上記実施例におけるトナー濃度制御部の機能
ブロックを示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing functional blocks of a toner density control section in the above embodiment.

【図15】上記実施例の偏差eとトナー補正係数FXと
の関係を示す特性曲線図である。
FIG. 15 is a characteristic curve diagram showing the relationship between the deviation e and the toner correction coefficient FX in the above embodiment.

【図16】上記実施例におけるマイクロコンピュータの
トナー補給処理を示すフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart showing toner replenishment processing of the microcomputer in the above embodiment.

【図17】上記実施例におけるマイクロコンピュータの
トナー消費量予測処理を示すフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart showing toner consumption prediction processing of the microcomputer in the above embodiment.

【図18】上記実施例におけるマイクロコンピュータの
リカバリー処理を示すフローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart showing recovery processing of the microcomputer in the above embodiment.

【図19】上記実施例におけるマイクロコンピュータの
リカバリー・トナー補給量演算を示すフローチャートで
ある。
FIG. 19 is a flowchart showing recovery toner replenishment amount calculation by the microcomputer in the above embodiment.

【図20】上記実施例のリカバリー処理に使用するメモ
リを示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a memory used for recovery processing in the above embodiment.

【図21】上記実施例におけるジャム発生前後のトナー
補給タイミング例を示すタイミングチャートである。
FIG. 21 is a timing chart showing an example of toner replenishment timing before and after a jam occurs in the above embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,3,6    トナー消費予測手段2,5,10 
     制御手段
1, 3, 6 Toner consumption prediction means 2, 5, 10
control means

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】移動させられる記録体と、この記録体にデ
ジタル表現された画像データを書き込んで静電潜像を形
成する書き込み手段と、トナー補給指令によりトナーが
現像剤に補給され前記静電潜像を現像剤により現像する
現像手段とを有するデジタル画像形成装置において、前
記記録体に書き込むべきデジタル表現された画像データ
をカウントしてトナー消費量を予測するトナー消費量予
測手段と、前記現像手段が静電潜像を現像するより早く
該静電潜像に対応した画像データによる前記トナー消費
量予測手段の予測値に基づいてトナー補給指令を発する
制御手段とを備えたことを特徴とするデジタル画像形成
装置。
1. A recording medium that is moved; a writing device that writes digitally expressed image data onto the recording medium to form an electrostatic latent image; A digital image forming apparatus having a developing means for developing a latent image with a developer, a toner consumption predicting means for predicting toner consumption by counting digitally expressed image data to be written on the recording medium, and a toner consumption predicting means for predicting toner consumption by counting digitally expressed image data to be written on the recording medium; A control means for issuing a toner replenishment command based on a predicted value of the toner consumption amount predicting means based on image data corresponding to the electrostatic latent image earlier than the means develops the electrostatic latent image. Digital image forming device.
【請求項2】移動させられる記録体と、この記録体にデ
ジタル表現された画像データを書き込んで静電潜像を形
成する書き込み手段と、トナー補給指令によりトナーが
現像剤に補給され前記静電潜像を現像剤により現像する
現像手段とを有するデジタル画像形成装置において、前
記記録体に書き込むべきデジタル表現された画像データ
をカウントしてトナー消費量を予測するトナー消費量予
測手段と、前記現像手段内の現像剤のトナー濃度を検出
するトナー濃度検出手段と、前記現像手段が静電潜像を
現像するより早く該静電潜像に対応した画像データによ
る前記トナー消費量予測手段の予測値と前記トナー濃度
検出手段の検出値に基づいてトナー補給指令を発する制
御手段とを備えたことを特徴とするデジタル画像形成装
置。
2. A recording medium that is moved; a writing device that writes digitally expressed image data onto the recording medium to form an electrostatic latent image; A digital image forming apparatus having a developing means for developing a latent image with a developer, a toner consumption predicting means for predicting toner consumption by counting digitally expressed image data to be written on the recording medium, and a toner consumption predicting means for predicting toner consumption by counting digitally expressed image data to be written on the recording medium; a toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer in the means; and a predicted value of the toner consumption amount predicting means based on image data corresponding to the electrostatic latent image earlier than the developing means develops the electrostatic latent image. and a control means for issuing a toner replenishment command based on the detected value of the toner concentration detection means.
【請求項3】移動させられる記録体と、この記録体にデ
ジタル表現された画像データを書き込んで静電潜像を形
成する書き込み手段と、トナー補給指令によりトナーが
現像剤に補給され前記静電潜像を現像剤により現像する
現像手段とを有するデジタル画像形成装置において、前
記記録体に書き込むべきデジタル表現された画像データ
をカウントしてトナー消費量を予測するトナー消費量予
測手段と、前記現像手段内の現像剤のトナー濃度を検出
するトナー濃度検出手段と、このトナー濃度検出手段の
検出値を目標値と比較してこの比較結果により第1のト
ナー補給操作量を発するフィードバック制御手段と、前
記トナー消費量予測手段の予測値と前記比較結果に基づ
いて第2のトナー補給操作量を発するフィードフォワー
ド制御手段と、前記第1のトナー補給操作量及び第2の
トナー補給操作量によりトナー補給指令を発する制御手
段とを備えたことを特徴とするデジタル画像形成装置。
3. A recording medium that is moved; a writing device that writes digitally expressed image data onto the recording medium to form an electrostatic latent image; A digital image forming apparatus having a developing means for developing a latent image with a developer, a toner consumption predicting means for predicting toner consumption by counting digitally expressed image data to be written on the recording medium, and a toner consumption predicting means for predicting toner consumption by counting digitally expressed image data to be written on the recording medium; toner concentration detection means for detecting the toner concentration of the developer within the means; feedback control means for comparing the detected value of the toner concentration detection means with a target value and issuing a first toner replenishment operation amount based on the comparison result; feedforward control means for issuing a second toner replenishment operation amount based on the predicted value of the toner consumption amount prediction means and the comparison result; and toner replenishment using the first toner replenishment operation amount and the second toner replenishment operation amount. A digital image forming apparatus comprising: a control means for issuing a command.
【請求項4】請求項3記載のデジタル画像形成装置にお
いて、フィードフォワード制御手段の制御ループ実行間
隔を前記フィードバック制御手段の制御ループ実行間隔
よりせまくしたことを特徴とするデジタル画像形成装置
4. A digital image forming apparatus according to claim 3, wherein the control loop execution interval of the feedforward control means is narrower than the control loop execution interval of the feedback control means.
【請求項5】請求項1又は2又は3又は4記載のデジタ
ル画像形成装置において、画像形成途中で異常により画
像形成サイクルが停止した場合前記現像手段にてトナー
補給指令によりトナーの消費に先行して補給されたトナ
ーのうちの未消費のトナーの量を、異常から復帰した後
のトナー補給時におけるトナー補給量に対して補正する
トナー補給量補正手段を備えたことを特徴とするデジタ
ル画像形成装置。
5. In the digital image forming apparatus according to claim 1, when the image forming cycle is stopped due to an abnormality during image formation, the developing means issues a toner replenishment command to precede toner consumption. A digital image forming apparatus comprising: a toner replenishment amount correction means for correcting the amount of unconsumed toner out of the toner replenished during toner replenishment with respect to the toner replenishment amount at the time of toner replenishment after recovery from an abnormality. Device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6173134B1 (en) * 1996-12-20 2001-01-09 Fuji Xerox Co., Ltd. Image forming system having toner consumption predicting device
JP2013011639A (en) * 2011-06-28 2013-01-17 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2015118174A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 キヤノン株式会社 Image forming apparatus, and control method of image forming apparatus
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