JPH05150655A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH05150655A
JPH05150655A JP3339458A JP33945891A JPH05150655A JP H05150655 A JPH05150655 A JP H05150655A JP 3339458 A JP3339458 A JP 3339458A JP 33945891 A JP33945891 A JP 33945891A JP H05150655 A JPH05150655 A JP H05150655A
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JP
Japan
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image
density
toner
image forming
transfer material
Prior art date
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Pending
Application number
JP3339458A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Izumizaki
昌巳 泉崎
Yuji Sakami
裕二 酒見
Koji Amamiya
幸司 雨宮
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP3339458A priority Critical patent/JPH05150655A/en
Publication of JPH05150655A publication Critical patent/JPH05150655A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Printers Characterized By Their Purpose (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately control toner concentration for each copy without soiling a transfer material carrying means even during the consecutive copying operation. CONSTITUTION:A first LED 12K and a photodiode 13K both of which are used for detecting the density of a visible image (toner image) 22K formed on a photosensitive drum 1K by an ordinary image-forming process and remaining on the photosensitive drum 1K without being transferred to a transfer material on a transfer belt 10 are arranged on the downstream side of a transfer area. Also, a second LED 14K and photodiode 15K both of which are used for detecting the density of the toner image in the same position and area transferred to the transfer material on the transfer belt 10 are disposed. The detection outputs from the first and second photodiodes 13K and 15K are sent to a CPU 20. The toner concentrations are detected and integrated to be compared with a reference value corresponding to reference concentration stored in the CPU 20. Toner replenishment is started after the length of time that toner replenishment is carried out is determined according to the difference.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は像担持体上に形成された
潜像に現像剤を付着させて可視像化する電子写真方式や
静電記録方式などの複写機、プリンタ等の画像形成装置
に関し、特に二成分現像剤のトナー濃度を適正に制御す
る現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming for a copying machine, a printer, etc., such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system in which a developer is attached to a latent image formed on an image carrier to make it a visible image. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus including a developer concentration control device that appropriately controls the toner concentration of a two-component developer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、フルカラー画像を形成する記録方
式として、電子写真方式、インクジェット記録方式、熱
転写記録方式等が知られている。この中で電子写真方式
は、高速化、普通紙化が可能であり、近年益々製品開発
が進められている。電子写真方式のカラー画像形成装置
として種々の構成のものが提案されているが、その1つ
に、各々の色の現像剤毎に画像形成ステーションを設
け、各画像形成ステーションにおいて像担持体としての
感光体ドラムに周知の画像形成プロセスにて各色毎の可
視画像を形成し、これら可視画像を外部から供給される
転写材に順次転写し、一括定着してカラー画像を得る電
子写真方式のカラー画像形成装置がある。この場合、転
写材は無端循環移動する転写材搬送手段上に載置されて
各画像形成ステーションへ順次に搬送され、各感光体ド
ラム上に形成された可視画像がこの転写材に順次転写さ
れる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a recording system for forming a full-color image, an electrophotographic system, an inkjet recording system, a thermal transfer recording system and the like are known. Among them, the electrophotographic method is capable of high speed and can be used for plain paper, and in recent years, product development has been increasingly advanced. Various types of electrophotographic color image forming apparatuses have been proposed. One of them is provided with an image forming station for each developer of each color, and an image carrier is provided in each image forming station. An electrophotographic color image in which a visible image for each color is formed on a photosensitive drum by a well-known image forming process, these visible images are sequentially transferred to a transfer material supplied from the outside, and are collectively fixed to obtain a color image. There is a forming device. In this case, the transfer material is placed on the transfer material transfer means that moves endlessly and is sequentially transferred to each image forming station, and the visible image formed on each photoconductor drum is sequentially transferred to this transfer material. ..

【0003】このような構成の従来の電子写真方式のカ
ラーレーザビームプリンタの一例を図4に示す。このカ
ラーレーザビームプリンタはプリンタ本体内に第1、第
2、第3及び第4の4つの画像形成ステーションPM
C 、PY 及びPK を備え、また、その一側、即ち図4
の右側には給紙部(説明を簡単にするため給紙カセット
7のみを図示する)が、その反対側、即ち図4の左側に
は定着器8及び排紙トレイ9がそれぞれ配設されてい
る。また、プリンタ本体内の前記給紙部から前記定着器
8に至る経路の下側には、転写材を搬送する無端状の循
環移動する転写材搬送手段、例えばエンドレスの転写ベ
ルト10が周知の態様で複数のローラ間に架張されてい
る。この転写ベルト10は図示矢印で示す方向に駆動さ
れ、前記給紙部を通じて送給される転写材を担持し、前
述した各画像形成ステーションPM、PC 、PY 及びPK
へと順次搬送する。
An example of a conventional electrophotographic color laser beam printer having such a configuration is shown in FIG. This color laser beam printer has four image forming stations P M , namely, first, second, third and fourth image forming stations P M ,
P C , P Y and P K , and also on one side thereof, ie FIG.
A sheet feeding section (only the sheet feeding cassette 7 is shown in the figure for simplification of description) is provided on the right side of the figure, and a fixing device 8 and a sheet ejection tray 9 are provided on the opposite side, that is, on the left side of FIG. There is. Below the path from the paper feeding section to the fixing device 8 in the printer body, there is an endless transfer belt transporting means for transporting the transfer sheet, for example, an endless transfer belt 10. It is stretched between multiple rollers. The transfer belt 10 is driven in the direction shown by the arrow in the figure, and carries the transfer material fed through the paper feeding section, and the image forming stations P M , P C , P Y and P K described above.
To be sequentially transported to.

【0004】各画像形成ステーションPM 、PC 、PY
及びPK は実質的に同一の構成を有し、通常のように図
示矢印方向に回転駆動される像担持体である感光体ドラ
ム1M、1C、1Y及び1Kを含み、各感光体ドラムの
周辺には、感光体ドラムを一様帯電する帯電器(コロナ
帯電器)2M、2C、2Y及び2K、感光体ドラム上に
形成された静電潜像を現像する現像器4M、4C、4Y
及び4K、現像された可視画像を転写材へ転写する転写
帯電器6M、6C、6Y及び6K、感光体ドラム上に残
存するトナーを除去するドラムクリーナ5M、5C、5
Y及び5Kがドラム回転方向に順次配設されている。ま
た、各感光体ドラム1M、1C、1Y及び1Kの上方に
は像露光装置3M、3C、3Y及び3Kがそれぞれ設け
られている。
Image forming stations P M , P C , P Y
And P K have substantially the same structure and include photoconductor drums 1M, 1C, 1Y and 1K which are image carriers that are normally driven to rotate in the direction of the arrow in the drawing, and the periphery of each photoconductor drum. Are charging devices (corona charging devices) 2M, 2C, 2Y and 2K for uniformly charging the photosensitive drum, and developing devices 4M, 4C, 4Y for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum.
And 4K, transfer chargers 6M, 6C, 6Y and 6K for transferring the developed visible image to a transfer material, and drum cleaners 5M, 5C, 5 for removing the toner remaining on the photosensitive drum.
Y and 5K are sequentially arranged in the drum rotation direction. Image exposure devices 3M, 3C, 3Y and 3K are provided above the respective photosensitive drums 1M, 1C, 1Y and 1K.

【0005】前記現像器4Mにはマゼンタ色のトナー
が、現像器4Cにはシアン色のトナーが、現像器4Yに
はイエロー色のトナーが、現像器4Kには黒色のトナー
がそれぞれ収容されている。前記像露光装置3M、3
C、3Y及び3Kは、本例では、光源である半導体レー
ザ、レーザ光を走査する回転ポリゴンミラー、走査ビー
ムを集光するfθレンズ等から構成され、電気ディジタ
ル画素信号の入力を受けてこの信号に対応して変調され
たレーザビームを前記帯電器2M、2C、2Y及び2K
と現像器4M、4C、4Y及び4Kとの間でドラム母線
方向に走査してドラム面を露光し、対応する色の静電潜
像を形成するようになっている。像露光装置3Mにはカ
ラー画像のマゼンタ成分像に対応する画素信号が、像露
光装置3Cにはシアン成分像に対応する画素信号が、像
露光装置3Yにはイエロー成分像に対応する画素信号
が、そして像露光装置3Kには黒成分像に対応する画素
信号がそれぞれ入力される。また、第1の画像形成ステ
ーションPM と給紙部との間には転写材吸着手段を構成
する一対の吸着帯電器51、52が転写ベルト10を挟
んで対向設置されており、給紙部から供給される転写材
を前記転写ベルト10に確実に吸着させるためにコロナ
放電を行なう。一方、第4の画像形成ステーションPK
と定着器8との間には除電用帯電器53が設けられてお
り、この除電用帯電器53には転写ベルト10に吸着さ
れている転写材を分離するために交流電圧が印加され
る。
The developing device 4M contains magenta toner, the developing device 4C contains cyan toner, the developing device 4Y contains yellow toner, and the developing device 4K contains black toner. There is. The image exposure devices 3M, 3
In this example, C, 3Y, and 3K are composed of a semiconductor laser that is a light source, a rotating polygon mirror that scans a laser beam, an fθ lens that focuses a scanning beam, and the like. The laser beam modulated corresponding to the above-mentioned chargers 2M, 2C, 2Y and 2K.
And the developing units 4M, 4C, 4Y and 4K are scanned in the drum generatrix direction to expose the drum surface to form an electrostatic latent image of a corresponding color. The image exposure device 3M receives a pixel signal corresponding to a magenta component image of a color image, the image exposure device 3C receives a pixel signal corresponding to a cyan component image, and the image exposure device 3Y receives a pixel signal corresponding to a yellow component image. , And the pixel signals corresponding to the black component image are input to the image exposure device 3K. Further, between the first image forming station P M and the paper feed unit, a pair of adsorption chargers 51 and 52, which constitute a transfer material adsorption unit, are installed opposite to each other with the transfer belt 10 interposed therebetween. Corona discharge is performed in order to surely attract the transfer material supplied from the transfer belt 10 to the transfer belt 10. On the other hand, the fourth image forming station P K
A static elimination charger 53 is provided between the fixing unit 8 and the fixing unit 8. An AC voltage is applied to the static elimination charger 53 to separate the transfer material adsorbed on the transfer belt 10.

【0006】上記構成のカラープリンタにおいて、転写
材が給紙カセット7より転写ベルト10上に給紙される
と、吸着帯電器51、52の作用により転写材は転写ベ
ルト10上に確実に吸着される。転写ベルト10の図示
矢印方向への移動に伴なって、第1の画像形成ステーシ
ョンPM の感光体ドラム1Mにはマゼンタ画像が、第2
の画像形成ステーションPC の感光体ドラム1Cにはシ
アン画像が、第3の画像形成ステーションPY の感光体
ドラム1Yにはイエロー画像が、そして第4の画像形成
ステーションPK の感光体ドラム1Kには黒画像がそれ
ぞれ分担されて形成される。これら画像は、転写ベルト
10の移動によって転写材が第1〜第4の画像形成ステ
ーションPM 〜PK の感光体ドラム1M〜1Kの下部を
順次に通過して定着器8の方向へと搬送される間に、各
画像形成ステーションの転写帯電器6M、6C、6Y及
び6Kにより転写材上に順次に重ねて転写されてカラー
画像が合成される。転写材は、第4の画像形成ステーシ
ョンPK を通過した後、交流電圧が印加された前記除電
用帯電器53により除電され、転写ベルト10から分離
される。転写ベルト10から分離された転写材は定着器
8に送られ、この定着器内で転写された画像が定着され
た後、転写材排出口から排紙トレイ9へと排出され、か
くして1つの複写サイクルが終了する。
In the color printer having the above construction, when the transfer material is fed from the paper feed cassette 7 onto the transfer belt 10, the transfer charger is surely adsorbed onto the transfer belt 10 by the action of the adsorption chargers 51 and 52. It Along with the movement of the transfer belt 10 in the direction of the arrow in the figure, a magenta image is formed on the photosensitive drum 1M of the first image forming station P M , and
Cyan image on the photoconductor drum 1C of the image forming station P C , the yellow image on the photoconductor drum 1Y of the third image forming station P Y , and the photoconductor drum 1K of the fourth image forming station P K. , The black image is shared among them. These images are conveyed toward the fixing device 8 by sequentially moving the transfer material under the photosensitive drums 1M to 1K of the first to fourth image forming stations P M to P K by the movement of the transfer belt 10. In the meantime, the transfer chargers 6M, 6C, 6Y, and 6K of the respective image forming stations sequentially transfer the transfer images onto the transfer material so that a color image is synthesized. After passing through the fourth image forming station P K , the transfer material is discharged by the discharging charger 53 to which an AC voltage is applied and separated from the transfer belt 10. The transfer material separated from the transfer belt 10 is sent to the fixing device 8, and after the transferred image is fixed in the fixing device 8, it is discharged from the transfer material discharge port to the discharge tray 9, thus making one copy. The cycle ends.

【0007】ところで、カラーレーザビームプリンタや
複写機等のフルカラーやマルチカラー画像を形成するカ
ラー画像形成装置、特に電子写真方式のカラー画像形成
装置の現像装置には、画像の色味などの観点から、二成
分現像剤が多く用いられている。周知のように、この二
成分現像剤のトナー濃度(即ち、キャリア粒子及びトナ
ー粒子の合計重量に対するトナー粒子重量の割合)は画
像品質を安定化させる上で極めて重要な要素になってい
る。現像剤のトナー粒子は現像時に消費され、トナー濃
度は変化する。このため、現像剤濃度制御装置(AT
R)を使用して適時現像剤のトナー濃度を正確に検出
し、その変化に応じてトナー補給を行ない、トナー濃度
を常に一定に制御し、画像の品位を保持する必要があ
る。
By the way, a color image forming apparatus for forming full-color or multi-color images such as a color laser beam printer or a copying machine, particularly, a developing apparatus of an electrophotographic color image forming apparatus is used from the viewpoint of color tone of an image. Two-component developers are often used. As is well known, the toner concentration (that is, the ratio of the weight of toner particles to the total weight of carrier particles and toner particles) of this two-component developer is a very important factor in stabilizing the image quality. The toner particles of the developer are consumed during development, and the toner concentration changes. Therefore, the developer concentration control device (AT
It is necessary to accurately detect the toner concentration of the developer by using R), to replenish the toner according to the change, to constantly control the toner concentration, and to maintain the image quality.

【0008】例えば上述の電子写真方式のカラーレーザ
ビームプリンタの各画像形成ステーションに使用されて
いる従来の現像剤濃度制御装置を備えた現像装置の一例
を図5に示す。代表例として、黒画像を形成する第4の
画像形成ステーションの現像装置4Kを図示するが、第
1〜第3の画像形成ステーションにも同様構成の現像装
置が使用されている。
FIG. 5 shows an example of a developing device equipped with a conventional developer concentration control device used in each image forming station of the above-mentioned electrophotographic color laser beam printer. As a representative example, the developing device 4K of the fourth image forming station for forming a black image is shown, but the developing devices of the same structure are also used for the first to third image forming stations.

【0009】この現像装置4Kは、感光体ドラム1Kに
対向して配置されており、内部に二成分現像剤(磁性キ
ャリアとブラックの非磁性トナーを含む)40Kを含
み、この二成分現像剤40Kはマグネット(図示せず)
を内包する非磁性の現像スリーブ41Kによって、図示
しないブレードにより層厚規制された二成分現像剤の薄
層として担持搬送され、感光体ドラム1Kと対向する現
像領域で感光体ドラム1Kに供給され、静電潜像を現像
する。現像効率、即ち潜像へのトナーの付与率を向上さ
せるために、現像スリーブ41Kには電源(図示せず)
から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が
印加されている。また、現像によって現像装置4K内の
トナーが消費されてトナー濃度が低下すると、トナー補
給槽42Kの搬送スクリュー43Kが駆動源(モータ)
44Kによって所定の時間回転駆動され、トナー補給槽
42Kのトナー排出口から適当量のブラックトナー45
Kが供給されるように構成されている。
The developing device 4K is arranged so as to face the photosensitive drum 1K, and contains a two-component developer (including a magnetic carrier and black non-magnetic toner) 40K therein, and the two-component developer 40K. Is a magnet (not shown)
Is carried and conveyed as a thin layer of a two-component developer whose layer thickness is regulated by a blade (not shown) by a non-magnetic developing sleeve 41K containing therein, and is supplied to the photosensitive drum 1K in a developing area facing the photosensitive drum 1K, Develop the electrostatic latent image. A power supply (not shown) is provided to the developing sleeve 41K in order to improve the developing efficiency, that is, the rate of applying toner to the latent image.
Is applied with a developing bias voltage in which a DC voltage and an AC voltage are superposed. Further, when the toner in the developing device 4K is consumed by the development and the toner concentration is lowered, the conveying screw 43K of the toner replenishing tank 42K is driven by a driving source (motor).
44K is driven to rotate for a predetermined time, and a proper amount of black toner 45 is discharged from the toner discharge port of the toner supply tank 42K.
K is configured to be supplied.

【0010】一方、現像剤濃度制御装置はいわゆる反射
光量検知方式と呼ばれるものであり、所定のタイミング
で作動されたときに、感光体ドラム1K上に形成された
所定のパッチ状の静電潜像を、一定条件下で現像装置4
Kにより現像することによって形成されたパッチ状の基
準濃度の参照画像11Kに、双方向発光型のLED(発
光ダイオード)12Kから光を照射し、その反射光をホ
トダイオード13Kで受光し、この反射光量を電気信号
に変換して現時点での現像剤のトナー濃度を検出し、こ
れを基準濃度に対応する基準レベルの信号と比較し、そ
の差分に応じた時間だけトナー補給槽42Kの駆動源4
4Kを回転駆動し、搬送スクリュー43Kを回転させて
トナー補給槽42Kから現像装置4Kに上記差分に応じ
た量のトナーを補給し、トナー濃度を適正に制御するよ
うにしたものである。
On the other hand, the developer concentration control device is a so-called reflected light amount detection system, and when operated at a predetermined timing, a predetermined patch-shaped electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1K. Under constant conditions
A reference image 11K of a patch-like standard density formed by developing with K is irradiated with light from a bidirectional light emitting type LED (light emitting diode) 12K, and the reflected light is received by a photodiode 13K, and the reflected light amount Is converted into an electric signal to detect the toner concentration of the developer at the present time, this is compared with a signal of a reference level corresponding to the reference concentration, and the drive source 4 of the toner replenishing tank 42K is timed according to the difference.
4K is rotationally driven and the conveying screw 43K is rotated to replenish the developing device 4K with a toner amount corresponding to the above difference from the toner replenishing tank 42K, and the toner density is appropriately controlled.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の反射光量検知方式の現像剤濃度制御装置を使用した
場合には、上記転写ベルト10のような無端状の循環移
動する転写材搬送手段を用いると、感光体ドラム上に基
準濃度の参照画像が作像されるから、転写電流等を切っ
ていても転写材搬送手段上に電荷が残っているので、不
必要となった基準濃度の参照画像が転写材搬送手段に転
写され、転写材搬送手段を汚してしまうという欠点があ
った。この欠点は、画像形成装置の構成上、若しくは現
像剤の材料の性質上、1つの画像形成ステーションだけ
に上記反射光量検知方式の現像剤濃度制御装置を使用し
ているときにも同様に生じる。
However, in the case of using the above-mentioned conventional developer concentration control device of the reflected light amount detection type, an endless circular transfer material transfer means such as the transfer belt 10 is used. Since the reference image of the standard density is formed on the photoconductor drum, the electric charge remains on the transfer material conveying means even when the transfer current is cut off. Was transferred to the transfer material conveying means, and the transfer material conveying means was contaminated. This drawback also occurs when the developer concentration control device of the reflected light amount detection type is used only in one image forming station due to the structure of the image forming device or the property of the material of the developer.

【0012】このため、転写材搬送手段の汚れを清掃す
る必要があり、連続コピー中には現像剤濃度制御装置を
作動させることができなかった。従って、例えば、連続
最大99枚の仕様の装置であっても、複数枚の原稿でか
つ複数部数のコピーを取る場合には、数百枚〜1千枚近
い連続コピーとなり、この間に全く現像剤濃度の制御が
行なえないから、ある部数を越えると画像濃度が除々に
低下し、画質の劣化したコピーとなってしまうという欠
点があった。
Therefore, it is necessary to clean dirt on the transfer material conveying means, and the developer concentration control device cannot be operated during continuous copying. Therefore, for example, even in the case of an apparatus having a maximum of 99 continuous sheets, when copying a plurality of originals and a plurality of copies, a continuous copy of several hundred sheets to nearly 1,000 sheets is made, and in the meantime, the developer is completely removed. Since it is not possible to control the density, if the number of copies exceeds a certain number, the image density gradually decreases, resulting in a copy with deteriorated image quality.

【0013】さらに、現像装置の下部に現像剤濃度の検
知センサが配置されているため、現像装置からのトナー
の飛散によりセンサの受光面が汚れてしまい、正確な現
像剤濃度の制御ができなくなるという欠点があった。
Further, since the developer concentration detecting sensor is arranged below the developing device, the light receiving surface of the sensor is soiled due to the scattering of toner from the developing device, which makes it impossible to accurately control the developer concentration. There was a drawback.

【0014】従って、本発明の目的は、連続コピー動作
中でも転写材搬送手段を汚すことなくコピー1枚毎に現
像剤濃度の制御を行なうことができ、かつ濃度検知セン
サの受光面が汚れないような位置に濃度検知センサを配
置して正確な現像剤濃度の制御が行なえるようにした画
像形成装置を提供することである。
Therefore, it is an object of the present invention to control the developer concentration for each copy without contaminating the transfer material conveying means even during the continuous copying operation, and prevent the light receiving surface of the concentration detection sensor from being soiled. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which a density detection sensor is arranged at various positions so that the developer density can be accurately controlled.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、像担持体と、該像担持体に形成される潜像を可視画
像に現像する二成分現像剤を有する現像装置と、該現像
装置により現像された像担持体上の可視画像が転写され
る転写材を担持、搬送する転写材搬送手段とを備えた画
像形成装置において、前記像担持体上に形成された可視
画像が前記転写材に転写された後の前記像担持体上に残
留する可視画像のトナー濃度を検知する第1の濃度検知
手段と、前記転写材に転写された可視画像のトナー濃度
を検知する第2の濃度検知手段と、これら第1及び第2
の濃度検知手段からの検知出力を演算し、その演算結果
に基づいて前記現像装置にトナーを補給させる制御手段
とを具備することを特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention relates to an image carrier, a developing device having a two-component developer that develops a latent image formed on the image carrier into a visible image, and an image carrier developed by the developing device. An image forming apparatus having a transfer material conveying means for carrying and conveying a transfer material to which the visible image is transferred, the image after the visible image formed on the image carrier is transferred to the transfer material. First density detecting means for detecting the toner density of the visible image remaining on the carrier, second density detecting means for detecting the toner density of the visible image transferred to the transfer material, and these first and first Two
An image forming apparatus comprising: a control unit that calculates the detection output from the density detecting unit and supplies the toner to the developing device based on the calculation result.

【0016】本発明の一実施態様においては、前記像担
持体上に残留する及び前記転写材に転写された可視画像
中の同じ位置、面積がホトダイオードの如き前記第1及
び第2の濃度検知手段によってそれぞれ検知され、これ
ら検知出力を積算して濃度出力値とし、原稿画像読み取
り手段で読み取った実画像中の同じ位置、面積の画素積
算値を基準濃度値として前記検知された濃度出力値と比
較し、この比較結果に基づいてトナーが補給される。
In one embodiment of the present invention, the first and second density detecting means, such as a photodiode, having the same position and area in the visible image remaining on the image carrier and transferred to the transfer material. Detected by each of them, and the detected outputs are integrated into a density output value, and the pixel integrated value at the same position and area in the actual image read by the document image reading means is used as a reference density value and compared with the detected density output value. Then, the toner is replenished based on the comparison result.

【0017】本発明の他の実施態様においては、前記像
担持体上に残留する及び前記転写材に転写された可視画
像中の同じ位置、面積がCCDの如き前記第1及び第2
の濃度検知手段によってそれぞれ検知され、これら検知
出力に統計的な処理を加えて積算して濃度出力値とし、
原稿画像読み取り手段で読み取った実画像中の同じ位
置、面積の画素積算値を基準濃度値として前記検知され
た濃度出力値と比較し、この比較結果に基づいてトナー
が補給される。
In another embodiment of the present invention, the same position and area in the visible image remaining on the image carrier and transferred to the transfer material have the same first and second positions as the CCD.
Detected by the respective density detecting means, and the detected output is subjected to statistical processing and integrated to obtain a density output value,
The pixel integrated value at the same position and area in the actual image read by the document image reading means is compared with the detected density output value as a reference density value, and toner is replenished based on the comparison result.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。説明を簡単にするため、本発明
を図4に示した電子写真方式のカラーレーザビームプリ
ンタに適用した実施例について説明するが、本発明は、
例えば感光体、誘電体等の像担持体上に電子写真方式、
静電記録方式等によって形成された潜像を現像装置にて
現像することにより可視画像が形成され、この可視画像
を転写材搬送手段にて担持、搬送される紙等の転写材に
転写し、定着手段にて定着して永久像とする種々の構成
の画像形成装置に等しく適用できることは言うまでもな
い。なお、本実施例の画像形成装置の全体構成は図4に
示したものと同じであるので、図示しない。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. To simplify the description, an embodiment in which the present invention is applied to the electrophotographic color laser beam printer shown in FIG. 4 will be described.
For example, an electrophotographic system on an image carrier such as a photoconductor or a dielectric,
A latent image formed by an electrostatic recording method or the like is developed by a developing device to form a visible image, and the visible image is transferred to a transfer material such as paper carried and transferred by a transfer material transfer means, It goes without saying that the present invention is equally applicable to image forming apparatuses of various configurations that are fixed by a fixing unit to form a permanent image. The overall structure of the image forming apparatus of this embodiment is the same as that shown in FIG.

【0019】図1は本発明の第1の実施例を示す概略構
成図であり、図5と同様に、ブラックの画像を形成する
第4の画像形成ステーションPK の現像装置4K及びそ
の現像剤濃度制御装置を示す。従って、図5に示す素
子、部品等と対応する素子、部品等には同一符号を付し
て必要のない限りその説明を省略する。なお、本実施例
では、第1〜第3の画像形成ステーションはそれらの現
像装置4M、4C及び4Kにおいて直接現像剤に光を照
射し、その反射光を受光してトナー濃度を検出する現像
剤濃度制御装置或は現像剤の見掛けのインダクタンスを
検知してトナー濃度を検出する現像剤濃度制御装置を備
えているものとするが、これは現像剤特性によるもの
で、ブラックのトナーに用いているカーボンは近赤外光
を吸収してしまうため、直接現像剤にLEDから光を照
射してもその光が殆ど反射されないためである。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a first embodiment of the present invention. As in FIG. 5, a developing device 4K of a fourth image forming station P K for forming a black image and its developer. 2 shows a concentration control device. Therefore, elements and components corresponding to those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted unless necessary. In the present embodiment, the first to third image forming stations irradiate the developer directly with the developing devices 4M, 4C and 4K and receive the reflected light to detect the toner density. A density control device or a developer concentration control device that detects the toner density by detecting the apparent inductance of the developer is used. This is due to the developer characteristics and is used for black toner. This is because carbon absorbs near-infrared light, and even if the developer is directly irradiated with light from the LED, the light is hardly reflected.

【0020】本実施例においては、感光体ドラム1K上
にトナー濃度検知のための基準濃度の参照画像を形成せ
ず、代わりに、通常の画像形成プロセスで感光体ドラム
1K上に形成された可視画像(トナー像)22Kを利用
して現像剤のトナー濃度を検知するようにしたものであ
る。また、本実施例ではトナー濃度検知のための光を照
射する双方向発光型の第1のLED12K及び反射光を
受光する第1のホトダイオード13Kを転写領域の下流
側(現像装置4Kとは転写領域を挟んで対向する反対
側)に配置し、転写ベルト10上の転写材に転写された
後の感光体ドラム1K上に残留するトナー像からの反射
光量をホトダイオード13Kで受光し、電気信号に変換
して転写後の感光体ドラム1K上のトナー像のトナー濃
度を検出する。さらに、本実施例では転写ベルト10上
の転写材に転写されたトナー像にトナー濃度検知のため
の光を照射する双方向発光型の第2のLED14Kを設
け、転写材に転写されたトナー像の上記感光体ドラム1
K上の残留トナー像と同じ位置、面積からの反射光量を
第2のホトダイオード15Kで受光し、電気信号に変換
して転写されたトナー像のトナー濃度を検出する。
In this embodiment, the reference image having the standard density for detecting the toner density is not formed on the photosensitive drum 1K, but instead, the visible image formed on the photosensitive drum 1K by the normal image forming process is formed. The image (toner image) 22K is used to detect the toner density of the developer. Further, in this embodiment, the first LED 12K of the bidirectional light emitting type for irradiating the light for detecting the toner density and the first photodiode 13K for receiving the reflected light are provided on the downstream side of the transfer area (the transfer area is different from the developing device 4K). The light quantity reflected from the toner image remaining on the photosensitive drum 1K after being transferred to the transfer material on the transfer belt 10 is received by the photodiode 13K and converted into an electric signal. Then, the toner density of the toner image on the photosensitive drum 1K after the transfer is detected. Further, in this embodiment, a bidirectional light emitting type second LED 14K for irradiating the toner image transferred to the transfer material on the transfer belt 10 with light for detecting the toner density is provided, and the toner image transferred to the transfer material is provided. Of the photoconductor drum 1
The amount of light reflected from the same position and area as the residual toner image on K is received by the second photodiode 15K, converted into an electric signal, and the toner density of the transferred toner image is detected.

【0021】これら第1及び第2のホトダイオード13
K及び15Kからのアナログの電気信号はアナログ−デ
ィジタル変換器16、17でそれぞれディジタル信号に
変換され、増幅器18、19でそれぞれ適当に増幅され
た後、CPU(中央処理装置)20に送られる。CPU
20は、第1のホトダイオード13Kにより検知した転
写後の感光体ドラム1K上に残留するトナー像のトナー
濃度と、第2のホトダイオード15Kにより検知した転
写材に転写されたトナー像のトナー濃度を、入力された
2つの電気信号の演算により検出し、積算して既にCP
U20に記憶されている基準濃度に対応する基準値と比
較し、その差分に応じてトナー補給時間を決定し、この
トナー補給時間だけトナー補給槽42Kの駆動源44K
を駆動する信号を発生する機能を有する。
These first and second photodiodes 13
The analog electric signals from K and 15K are converted into digital signals by analog-digital converters 16 and 17, respectively, amplified by amplifiers 18 and 19 respectively, and then sent to a CPU (central processing unit) 20. CPU
Reference numeral 20 denotes the toner concentration of the toner image remaining on the photoconductor drum 1K after transfer detected by the first photodiode 13K and the toner concentration of the toner image transferred to the transfer material detected by the second photodiode 15K. Detected by the calculation of the two input electric signals, integrated and already CP
U20 is compared with the reference value corresponding to the reference density, the toner replenishment time is determined according to the difference, and the drive source 44K of the toner replenishment tank 42K is determined by this toner replenishment time.
It has a function of generating a signal for driving.

【0022】次に、上記構成の本実施例の動作態様につ
いて図2のフローチャートを参照して説明する。
Next, the operation mode of this embodiment having the above-mentioned configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0023】まず、原稿の複写を行なうためにスタート
ボタンが押されると、ステップS101において、形成
される画像がブラック単色であるか否かを判断する。ブ
ラック単色である(YES)場合にはステップS102
において画像形成動作が開始され、まず、コロナ帯電器
2Kに−4〜−9KVの電圧が印加され、帯電電流−3
00〜−900μAで感光体ドラム1K上を一様に帯電
する。その後像露光装置3Kにより図示しない画像入力
系からのブラックの画像信号に基づいて感光体ドラム1
K上に静電潜像が形成される。この静電潜像は所定のバ
イアスが印加された現像装置4Kによりブラックの可視
画像(トナー像)に現像される。このときの現像方式は
反転現像法を使用し、マイナス(−)極性のトナーを用
いる。画像形成動作が終了すると、ステップS103に
おいて、感光体ドラム1K上のトナー像が転写ベルト1
0上に吸着担持されて転写領域に搬送されてくる転写材
に転写される。次に、ステップS104で感光体ドラム
1K上に転写されないで残留するトナー像のトナー濃度
を検出する。例えば、転写効率が80%とすると、残り
の20%の感光体ドラム1K上のトナー像のトナー濃度
を検出する。次に、ステップS105において、転写材
上に転写されたトナー像のトナー濃度を検出する。この
場合、LED14Kからの光が照射される転写材上のト
ナー像の位置、面積は感光体ドラム1K上に残留するト
ナー像にLED12Kから光が照射された位置、面積と
同じになるように予め設定する。
First, when the start button is pressed to copy a document, it is determined in step S101 whether the image formed is a monochrome black color. If the color is black (YES), step S102.
In the image forming operation is started, first, a voltage of -4 to -9 KV is applied to the corona charger 2K, and the charging current -3 is applied.
The photosensitive drum 1K is uniformly charged at 00 to -900 μA. Thereafter, the photosensitive drum 1 is driven by the image exposure device 3K based on a black image signal from an image input system (not shown).
An electrostatic latent image is formed on K. This electrostatic latent image is developed into a black visible image (toner image) by the developing device 4K to which a predetermined bias is applied. At this time, the reversal developing method is used as the developing method, and the toner of minus (-) polarity is used. When the image forming operation is completed, the toner image on the photosensitive drum 1K is transferred to the transfer belt 1 in step S103.
It is transferred onto a transfer material that is adsorbed and carried on the surface of 0 and conveyed to the transfer area. Next, in step S104, the toner density of the toner image remaining on the photosensitive drum 1K without being transferred is detected. For example, if the transfer efficiency is 80%, the toner density of the remaining 20% of the toner image on the photosensitive drum 1K is detected. Next, in step S105, the toner density of the toner image transferred on the transfer material is detected. In this case, the position and area of the toner image on the transfer material irradiated with the light from the LED 14K should be the same as the position and area of the toner image remaining on the photosensitive drum 1K from the LED 12K. Set.

【0024】次に、ステップS106において、上記ス
テップS104及びS105で検知されたトナー濃度に
対応する電気信号よりCPU20が転写後の感光体ドラ
ム1K上に残留するトナー像のトナー濃度と、転写材に
転写されたトナー像のトナー濃度を算出し、積算してト
ナー濃度を決定する。この決定されたトナー濃度値をス
テップS107において既にCPU20に記憶されてい
る基準濃度値と比較し、その差分に応じてトナー補給時
間、本実施例ではトナー補給槽42Kの搬送スクリュー
43Kを回転させる駆動源(モータ)44Kの駆動時
間、従って搬送スクリュー43Kの回転数、を決定す
る。この基準濃度値は、本実施例では、感光体ドラム1
K上に残留するトナー像に第1のLED12Kから光が
照射される位置、面積と同じ原稿の画像部分の各画素毎
の濃度信号の積算値(ビデオカウント数)から決定され
る。即ち、図1に示すように、第1のLED12Kから
光が照射される感光体ドラム1K上のトナー像の位置、
面積と同じ原稿21の画像部分をCCD23により読み
取り、得られたアナログ画像信号を増幅器24で所定の
レベルまで増幅し、アナログ−ディジタル変換器(A/
D)25により例えば8ビット(0〜255階調)のデ
ィジタル画像信号に変換する。このディジタル信号に変
換された画像信号を画素毎にその出力レベルを積算し、
これをビデオカウンタ26でビデオカウント数に変換
し、CPU20に送る。この場合、原稿21全体をCC
D23により読み取り、第1のLED12Kから光が照
射される感光体ドラム1K上のトナー像の位置、面積と
同じ原稿21の画像部分の画像信号を取り出してビデオ
カウント数に変換しても良い。CPU20はビデオカウ
ント数とトナー濃度の換算テーブルを有しており、この
換算テーブルを参照して入力されたビデオカウント数を
トナー濃度に変換し、このトナー濃度を基準濃度値とし
て記憶する。このように本実施例では基準濃度の参照画
像を形成しないので、現像されたトナー像のトナー濃度
を検知する部分(位置、面積)に対応する原稿画像の部
分の濃度を検知し、トナー濃度検知部分に応じてそのつ
ど基準濃度を設定する。勿論、他の方法で基準のトナー
濃度を決定しても良い。
Next, in step S106, the CPU 20 uses the electric signal corresponding to the toner density detected in steps S104 and S105 to determine the toner density of the toner image remaining on the photosensitive drum 1K after transfer and the transfer material. The toner density of the transferred toner image is calculated and integrated to determine the toner density. This determined toner density value is compared with the reference density value already stored in the CPU 20 in step S107, and the toner replenishment time is determined according to the difference, and in the present embodiment, the drive screw 43K of the toner replenishing tank 42K is driven to rotate. The drive time of the source (motor) 44K, and therefore the rotation speed of the conveying screw 43K, is determined. In this embodiment, the reference density value is the photosensitive drum 1
The toner image remaining on K is determined from the integrated value (video count number) of the density signal for each pixel of the image portion of the original having the same position and area as the light emitted from the first LED 12K. That is, as shown in FIG. 1, the position of the toner image on the photosensitive drum 1K irradiated with light from the first LED 12K,
An image portion of the original 21 having the same area is read by the CCD 23, the obtained analog image signal is amplified by an amplifier 24 to a predetermined level, and an analog-digital converter (A /
D) 25 converts the digital image signal into 8-bit (0 to 255 gradations) digital image signal. The output level of the image signal converted into this digital signal is integrated for each pixel,
This is converted into a video count number by the video counter 26 and sent to the CPU 20. In this case, the entire document 21 is CC
The image signal of the image portion of the original 21 having the same position and area of the toner image on the photosensitive drum 1K that is read by D23 and is irradiated with light from the first LED 12K may be extracted and converted into a video count number. The CPU 20 has a conversion table of the video count number and the toner density, converts the input video count number to the toner density by referring to the conversion table, and stores this toner density as the reference density value. As described above, since the reference image of the standard density is not formed in the present embodiment, the density of the original image portion corresponding to the portion (position, area) of the developed toner image where the toner density is detected is detected to detect the toner density. The reference density is set for each part. Of course, the reference toner density may be determined by another method.

【0025】次に、ステップS108において、上記ス
テップS107で決定されたトナー補給時間だけトナー
補給槽42Kの駆動源44Kを駆動し、上記の如くに決
定された回転数だけ搬送スクリュー43Kを回転させて
両濃度値の差分に応じた適量のトナーを現像装置4K内
へ補給する。
Next, in step S108, the drive source 44K of the toner replenishing tank 42K is driven for the toner replenishing time determined in step S107, and the conveying screw 43K is rotated by the number of revolutions determined as described above. An appropriate amount of toner corresponding to the difference between the two density values is replenished into the developing device 4K.

【0026】一方、上記判断ステップS101におい
て、形成される画像がフルカラー或はマルチカラーであ
る、即ち、ブラック単色画像ではない(NO)と判断さ
れたときには、上述のように原稿画像のビデオカウント
数を求めるため、ステップS109において原稿21の
画像をCCD23により読み取り、得られたアナログ画
像信号を増幅器24で所定のレベルまで増幅し、アナロ
グ−ディジタル変換器25により例えば8ビット(0〜
255階調)のディジタル画像信号に変換する。次い
で、ステップS110でこのディジタル信号に変換され
た画像信号を画素毎にその出力レベルを積算し、これを
ビデオカウンタ26でビデオカウント数に変換してビデ
オカウント数を決定する。このビデオカウント数はCP
U20に送られ、CPU20は入力されたビデオカウン
ト数をトナー補給時間(又は補給量)に変換する(ステ
ップS111)。次に、ステップS112において、上
記ステップS107で決定されたトナー補給時間だけ対
応するマゼンタ又はシアン又はイエロートナーの補給槽
の駆動源を駆動し、上記の如くに決定された回転数だけ
搬送スクリューを回転させてビデオカウント数に応じた
適量のトナーを現像装置内へ補給する。
On the other hand, when it is judged in the judgment step S101 that the image to be formed is a full-color image or a multi-color image, that is, it is not a black monochromatic image (NO), the video count number of the original image as described above. In step S109, the image of the original 21 is read by the CCD 23, the obtained analog image signal is amplified to a predetermined level by the amplifier 24, and the analog-digital converter 25 outputs, for example, 8 bits (0 to 0).
It is converted into a digital image signal of 255 gradations. Next, in step S110, the output level of the image signal converted into the digital signal is integrated pixel by pixel, and the video counter 26 converts the output level into a video count number to determine the video count number. This video count is CP
It is sent to U20 and the CPU 20 converts the input video count number into the toner replenishment time (or replenishment amount) (step S111). Next, in step S112, the driving source of the magenta, cyan, or yellow toner replenishing tank corresponding to the toner replenishment time determined in step S107 is driven, and the conveying screw is rotated by the number of revolutions determined as described above. Then, an appropriate amount of toner corresponding to the video count number is replenished into the developing device.

【0027】このように、本実施例では、ブラック単色
画像形成時には感光体ドラム1K上に残留するトナー像
のトナー濃度及び転写ベルト10上の転写材に転写され
たトナー像のトナー濃度をそれぞれ検知し、これら検知
結果を積算し、予め設定された基準値と比較してトナー
濃度の制御を行なうものであるから、連続コピー動作中
でも転写ベルトを汚すことなく1枚毎にトナー濃度を制
御することができ、画像濃度の安定した高画質の画像が
得られる。また、トナー濃度の検知センサが転写領域を
挟んで現像装置の反対側にあり、感光体ドラムによって
現像装置から隔離されているので、検知センサの受光面
が汚れることも殆どなく、高精度の濃度検知が行なえる
等の利点がある。
As described above, in this embodiment, the toner density of the toner image remaining on the photosensitive drum 1K and the toner density of the toner image transferred to the transfer material on the transfer belt 10 are detected at the time of forming a black monochromatic image. However, since these detection results are integrated and the toner density is controlled by comparing with a preset reference value, it is possible to control the toner density for each sheet without soiling the transfer belt even during continuous copying operation. Therefore, a high-quality image with stable image density can be obtained. Further, since the toner concentration detection sensor is on the opposite side of the developing device across the transfer area and is isolated from the developing device by the photoconductor drum, the light receiving surface of the detection sensor is hardly contaminated, and the highly accurate density is obtained. There is an advantage that detection can be performed.

【0028】なお、ブラックの第4の画像形成ステーシ
ョンPK を図4におけるマゼンタの第1の画像形成ステ
ーションPM の位置に配置し、第1〜第3の画像形成ス
テーションPM 、PC 、PY を順に1つずつ後ろにずら
した構成(イエローの第3の画像形成ステーションPY
がブラックの画像ステーションの位置に配置される)に
すれば、フルカラーやマルチカラーの画像形成時でも、
ブラックトナーを使用する場合には、連続コピー動作中
に転写ベルトを汚すことなく1枚毎にブラックトナー濃
度を制御することができる。要するに、本発明は単色画
像を形成する場合は勿論、フルカラーやマルチカラーの
画像を形成する場合でも、少なくとも転写材に最初に転
写されるトナー像を形成する画像形成ステーションには
有効に適用でき、同様の作用効果が得られるものであ
る。(混色しない画像部分があれば、その画像形成ステ
ーションにも適用できることは言うまでもない。)上記
実施例では第1及び第2のホトダイオード13K、15
Kでトナー濃度を検知する感光体ドラム上及び転写材上
のトナー像の位置、面積は、同じ位置、面積ではある
が、特定の位置ではなくて任意の位置であったが、トナ
ー濃度制御を行なう濃度レベルは高い方が誤差が入り込
みにくいために好ましいので、ホトダイオードの受光面
を通過する画像の中の受光面面積に等しい部分の中で最
も濃度の高い部分をトナー濃度検知のための画像域とす
れば、検知精度が高くなり、トナー濃度制御がさらに高
精度に行なえる。これにはビデオカウンタ26で積算さ
れる原稿画像の各画素毎の出力レベルの積算値の中で最
も大きな値を示す位置、面積をトナー濃度検知のための
画像域と決定し、この画像域からの検知信号によってト
ナー濃度を検知すれば良い。
The black fourth image forming station P K is arranged at the position of the magenta first image forming station P M in FIG. 4, and the first to third image forming stations P M , P C , A configuration in which P Y is shifted backward one by one (the third yellow image forming station P Y
Is placed at the position of the black image station), even when forming full-color or multi-color images,
When black toner is used, the black toner concentration can be controlled for each sheet without soiling the transfer belt during the continuous copying operation. In short, the present invention can be effectively applied to at least an image forming station for forming a toner image first transferred to a transfer material, not only when forming a single color image but also when forming a full-color or multi-color image, The same effect can be obtained. (It is needless to say that if there is an image portion that does not mix colors, it can be applied to the image forming station.) In the above embodiment, the first and second photodiodes 13K and 15 are used.
Although the position and area of the toner image on the photosensitive drum and the transfer material, which detect the toner density by K, are the same position and area, they are not specific positions but arbitrary positions. It is preferable that the density level to be performed is higher because errors are less likely to enter.Therefore, in the image that passes through the light-receiving surface of the photodiode, the highest density area of the area equal to the light-receiving area is the image area for toner density detection. If so, the detection accuracy is increased, and the toner concentration control can be performed with higher accuracy. To this end, the position and area showing the largest value among the integrated values of the output level for each pixel of the original image integrated by the video counter 26 are determined as the image area for toner concentration detection, and from this image area The toner concentration may be detected by the detection signal of

【0029】また、上記実施例ではホトダイオード13
K、15Kでそれぞれ検知されたトナー濃度値に基づい
てCPU20で基準濃度値との比較によりトナー補給時
間のみを決定し、このトナー補給時間だけトナー補給槽
42Kの駆動源44Kを駆動し、搬送スクリュー43K
を回転させて適量のトナーを現像装置4K内へ補給する
ようにしたが、上記検知されたトナー濃度値に基づいて
トナー濃度の制御だけでなく、CPU20から他の潜像
形成手段、現像装置、転写装置等の画像形成手段に制御
信号を送り、画質の安定化を行なうようにすれば、さら
に高画質の安定した画像を形成することができる。例え
ば、CPU20からの制御信号でコロナ帯電器2Kの電
位或は現像バイアス電位と明電位の差である現像コント
ラスト電位を制御して最大濃度DMAX を一定に保持する
ようにする。或は、階調補正手段であるLUT(ルック
アップテーブル)を変化させ、階調リニアリティを一定
に保つなどの画質安定化のための制御を併せて行なうも
のである。
In the above embodiment, the photodiode 13 is used.
Based on the toner density values detected by K and 15K, the CPU 20 determines only the toner replenishment time by comparison with the reference density value, and drives the drive source 44K of the toner replenishment tank 42K for this toner replenishment time, 43K
The toner is supplied to the inside of the developing device 4K by rotating the. However, not only the toner density is controlled based on the detected toner density value, but also the latent image forming means, the developing device from the CPU 20 If a control signal is sent to an image forming means such as a transfer device to stabilize the image quality, it is possible to form a stable image of higher image quality. For example, the control signal from the CPU 20 controls the potential of the corona charger 2K or the development contrast potential, which is the difference between the development bias potential and the bright potential, to keep the maximum density D MAX constant. Alternatively, the LUT (look-up table) which is the gradation correction means is changed to perform control for stabilizing the image quality such as keeping the gradation linearity constant.

【0030】さらに、上記実施例では濃度検知センサと
してホトダイオードを使用したが、CCDを用いても同
様の作用効果が得られる。この場合、例えば、CCDピ
ッチ1200dpi(ドット/インチ)、CCD窓を1
3μ×18μ、出力画素密度200dpiのCCDを用
いると、図3に示すように、出力画素のライン濃度レベ
ルが同一濃度レベルであっても、バラツキが生じるの
で、濃度出力としては平均化若しくはヒストグラム等を
用いて統計的に処理し、バラツキによる誤差をなくした
出力値とすることが好ましい。
Further, although the photodiode is used as the concentration detecting sensor in the above embodiment, the same operational effect can be obtained by using the CCD. In this case, for example, the CCD pitch is 1200 dpi (dot / inch) and the CCD window is 1
When a CCD having a size of 3 μ × 18 μ and an output pixel density of 200 dpi is used, as shown in FIG. 3, variations occur even if the line density levels of the output pixels are the same density level. It is preferable that the output value is obtained by statistically processing by using, and the error due to the variation is eliminated.

【0031】また、上記実施例では現像されたトナー像
の任意の部分(位置、面積)或は特定部分の内でトナー
濃度の高い部分(位置、面積)のトナー濃度を検知する
ようにしたが、原稿画像中に一様なベタ部或は一様な網
点部がある場合には、このベタ部或は網点部を原稿読み
取り手段を用いて画像域分離を行ない、この部分の濃度
を検知し、基準濃度を設定すると共に、このベタ部或は
網点部を濃度読み取り位置と決定し、現像されたトナー
像の対応する部分(位置、面積)及び転写されたトナー
像の対応する部分(位置、面積)の濃度を検知するよう
にしても良い。このような一様なベタ部や一様な網点部
を濃度読み取り位置とすると、濃度検出時の誤差が入り
にくいため、感度の低い安価なセンサを使用しても高精
度の制御が行なえるという利点がある。なお、原稿画像
中に一様なベタ部或は一様な網点部がないときには、最
も濃度の高い部分を濃度読み取り位置とする。
Further, in the above embodiment, the toner density of an arbitrary portion (position, area) of the developed toner image or a high toner density portion (position, area) of the specific portion is detected. If the original image has a uniform solid portion or a uniform halftone dot portion, the solid area or halftone dot portion is subjected to image area separation using the original reading means, and the density of this portion is determined. While detecting and setting the reference density, the solid portion or halftone dot portion is determined as the density reading position, and the corresponding portion (position, area) of the developed toner image and the corresponding portion of the transferred toner image are determined. You may make it detect the density of (position, area). If such a uniform solid portion or a uniform halftone dot portion is used as the density reading position, an error during density detection is less likely to occur, so high-precision control can be performed even with an inexpensive low-sensitivity sensor. There is an advantage that. When there is no uniform solid part or uniform halftone dot part in the original image, the part with the highest density is set as the density reading position.

【0032】なお、上記実施例では本発明を電子写真方
式のカラーレーザビームプリンタに適用した場合につい
て説明したが、本発明は、例えば感光体、誘電体等の像
担持体上に電子写真方式、静電記録方式等によって形成
された潜像を現像装置にて現像することにより可視画像
が形成され、この可視画像を転写材搬送手段にて担持、
搬送される紙等の転写材に転写し、定着手段にて定着し
て永久像とする種々の構成の画像形成装置に等しく適用
できるものである。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the electrophotographic color laser beam printer has been described. However, the present invention is applied to an electrophotographic system on an image carrier such as a photoconductor or a dielectric. A latent image formed by an electrostatic recording method or the like is developed by a developing device to form a visible image, and the visible image is carried by a transfer material conveying unit.
The present invention can be equally applied to image forming apparatuses having various configurations, which are transferred to a transfer material such as a conveyed paper and fixed by a fixing unit to form a permanent image.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、通常の画像形成プロセスで像担持体上に
形成された可視画像の濃度を検知する第1の濃度検知セ
ンサを現像装置とは反対側の転写領域の下流側に配置
し、かつ転写材搬送手段上の転写材に転写された可視画
像の濃度を検知する第2の濃度検知センサを配設し、実
画像上の同一位置、面積の濃度をこれら第1及び第2の
濃度検知センサで検知し、その演算結果に基づいてトナ
ーの補給を行なうようにしたので、連続コピー動作中で
も転写材搬送手段を汚すことなく1枚毎にトナー濃度を
制御することができ、画像濃度の安定した高画質の画像
が得られる。また、濃度検知センサが転写領域の下流側
にあり、像担持体によって現像装置から隔離されている
ので、濃度検知センサの感知面が汚れることが殆どな
く、高精度の濃度検知が行なえる等の顕著な効果があ
る。
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the first density detecting sensor for detecting the density of the visible image formed on the image carrier in the normal image forming process is developed. A second density detection sensor, which is arranged on the downstream side of the transfer area on the opposite side of the apparatus and which detects the density of the visible image transferred to the transfer material on the transfer material conveying means, is arranged on the actual image. The density at the same position and area is detected by these first and second density detecting sensors, and the toner is replenished based on the calculation result, so that the transfer material conveying means is not polluted even during the continuous copying operation. The toner density can be controlled for each sheet, and a high-quality image with stable image density can be obtained. Further, since the density detection sensor is located on the downstream side of the transfer area and is separated from the developing device by the image carrier, the sensing surface of the density detection sensor is hardly soiled, and high-precision density detection can be performed. It has a remarkable effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による画像形成装置の第1の実施例の要
部を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の動作態様を説明するフ
ローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation mode of the first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】CCDの出力特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing output characteristics of a CCD.

【図4】本発明が適用できる電子写真方式のカラーレー
ザビームプリンタの一例を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of an electrophotographic color laser beam printer to which the present invention can be applied.

【図5】図4に示す電子写真方式のカラーレーザビーム
プリンタの各画像形成ステーションに使用されている従
来の現像剤濃度制御装置を備えた現像装置の一例を示す
概略構成図である。
5 is a schematic configuration diagram showing an example of a developing device having a conventional developer concentration control device used in each image forming station of the electrophotographic color laser beam printer shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1M〜1K 感光体ドラム 4M〜4K 現像装置 6M〜6K 転写帯電器 10 転写ベルト 12K、14K LED 13K、15K ホトダイオード 20 CPU 22 可視画像 26 ビデオカウンタ 42K トナー補給槽 44K 駆動源 1M to 1K Photoconductor drum 4M to 4K Developing device 6M to 6K Transfer charger 10 Transfer belt 12K, 14K LED 13K, 15K Photodiode 20 CPU 22 Visible image 26 Video counter 42K Toner supply tank 44K Drive source

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体と、該像担持体に形成される潜
像を可視画像に現像する二成分現像剤を有する現像装置
と、該現像装置により現像された像担持体上の可視画像
が転写される転写材を担持、搬送する転写材搬送手段と
を備えた画像形成装置において、前記像担持体上に形成
された可視画像が前記転写材に転写された後の前記像担
持体上に残留する可視画像のトナー濃度を検知する第1
の濃度検知手段と、前記転写材に転写された可視画像の
トナー濃度を検知する第2の濃度検知手段と、これら第
1及び第2の濃度検知手段からの検知出力を演算し、そ
の演算結果に基づいて前記現像装置にトナーを補給させ
る制御手段とを具備することを特徴とする画像形成装
置。
1. A developing device having an image carrier, a two-component developer for developing a latent image formed on the image carrier into a visible image, and a visible image on the image carrier developed by the developing device. An image forming apparatus having a transfer material transporting means for carrying and transporting a transfer material on which the visible image formed on the image carrier is transferred onto the transfer material. To detect the toner density of visible image remaining in the first
Density detecting means, second density detecting means for detecting the toner density of the visible image transferred to the transfer material, and detection outputs from the first and second density detecting means, and the calculation result And a control unit for replenishing the developing device with toner based on the above.
【請求項2】 前記第1及び第2の濃度検知手段によっ
て検知する前記可視画像の位置、面積は実画像中の同じ
位置、面積であることを特徴とする請求項1の画像形成
装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the positions and areas of the visible image detected by the first and second density detecting means are the same positions and areas in the actual image.
【請求項3】 前記実画像中の同じ位置、面積は原稿画
像読み取り手段で読み取った画素積算値に基づいて決定
されることを特徴とする請求項2の画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the same position and area in the actual image are determined based on the pixel integrated value read by the document image reading means.
【請求項4】 前記実画像中の同じ位置、面積は前記原
稿画像読み取り手段で読み取った画素積算値の最も高い
部分であることを特徴とする請求項2の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the same position and area in the actual image are the highest pixel integrated values read by the original image reading means.
【請求項5】 前記原稿画像読み取り手段で読み取った
画素積算値を基準濃度値として前記第1及び第2の濃度
検知手段からの検知出力の演算結果と比較することを特
徴とする請求項1の画像形成装置。
5. The pixel integrated value read by the original image reading means is used as a reference density value and compared with the calculation result of the detection output from the first and second density detecting means. Image forming apparatus.
【請求項6】 前記第1及び第2の濃度検知手段からの
検知出力を積算し、検知した濃度出力値とすることを特
徴とする請求項1の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detection outputs from the first and second density detecting means are integrated to obtain a detected density output value.
【請求項7】 前記第1及び第2の濃度検知手段からの
検知出力に統計的な処理を加え、演算して検知した濃度
出力値とすることを特徴とする請求項1の画像形成装
置。
7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detected output from the first and second density detecting means is statistically processed and calculated to obtain a detected density output value.
【請求項8】 前記原稿画像読み取り手段を用いて原稿
画像の特定部分の画像域の分離を行ない、該分離した画
像域の濃度を検知することを特徴とする請求項1の画像
形成装置。
8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the original image reading means is used to separate an image area of a specific portion of the original image, and the density of the separated image area is detected.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5708917A (en) * 1995-03-06 1998-01-13 Minolta Co., Ltd. Toner replenishment device for an image forming apparatus which employs pixel density and toner density information
JP2009025814A (en) * 2007-06-21 2009-02-05 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus

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