JPH11174753A - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JPH11174753A JPH11174753A JP9347987A JP34798797A JPH11174753A JP H11174753 A JPH11174753 A JP H11174753A JP 9347987 A JP9347987 A JP 9347987A JP 34798797 A JP34798797 A JP 34798797A JP H11174753 A JPH11174753 A JP H11174753A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、2成分現像剤を用
いる現像装置及びトナー補給装置を備えた複写機、プリ
ンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に
関し、特に、カラートナーの使用が可能で、像担持体上
に形成した黒以外のトナーパターン像の濃度を検出して
トナー補給の制御を行う画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., provided with a developing device using a two-component developer and a toner replenishing device. The present invention relates to an image forming apparatus capable of detecting the density of a non-black toner pattern image formed on an image carrier and controlling toner supply.
【0002】[0002]
【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電
子写真方式の画像形成装置では、感光体等の像担持体上
に原稿像の露光やレーザ光による光書き込み等により静
電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置のトナーで顕
像化した後、そのトナー像を直接あるいは中間転写体を
介して転写材に転写し、定着装置で定着して画像を得て
いる。このような画像形成装置でカラートナーを使用す
るものにおいて、感光体等の像担持体上にカラートナー
によるパターン像を形成し、このカラートナーパターン
像にトナー付着量検出センサの発光素子からの光を照射
し、その反射光をセンサの受光素子で受光して検出した
反射光量(センサ出力)によりトナー付着量を予測する
トナー濃度検出・制御手段を備えたものが知られてい
る。2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, an electrostatic latent image is formed on an image carrier such as a photoreceptor by exposing a document image or writing light with a laser beam. After the electrostatic latent image is visualized with toner of a developing device, the toner image is transferred to a transfer material directly or via an intermediate transfer member, and fixed by a fixing device to obtain an image. In such an image forming apparatus using a color toner, a pattern image of a color toner is formed on an image carrier such as a photoconductor, and light from a light emitting element of a toner adhesion amount detection sensor is formed on the color toner pattern image. Is provided with a toner density detection / control means for estimating the amount of adhered toner based on the amount of reflected light (sensor output) detected by receiving the reflected light by a light receiving element of a sensor.
【0003】このようなトナー濃度検出・制御手段にお
いては、図6(b)に示すようにトナーの付着具合が像
担持体上に1層までのときは、トナー付着が増加するに
つれて像担持体表面での正反射光が減少し、パターン部
に1層のトナーが付着した時点で図6(a)に示すよう
に受光素子のセンサ出力は最小になる。更にトナー付着
が増加し図6(c)のようにトナーが1層以上となる
と、トナー表面での反射光増加分が大きくなるため、受
光素子で受光される反射光量が増加し、センサ出力が逆
転する。しかしながらその増加分は非常に小さく、増加
分によりトナー付着量を予測しようとすると、高精度が
要求される。In such a toner concentration detecting / controlling means, as shown in FIG. 6 (b), when the degree of toner adhesion is up to one layer on the image carrier, as the toner adhesion increases, the image carrier When the regular reflection light on the surface decreases and one layer of toner adheres to the pattern portion, the sensor output of the light receiving element becomes minimum as shown in FIG. Further, when the toner adhesion increases and the toner becomes one layer or more as shown in FIG. 6C, the amount of reflected light on the toner surface increases, so that the amount of reflected light received by the light receiving element increases, and the sensor output becomes lower. Reverse. However, the increment is very small, and high accuracy is required to predict the amount of toner adhesion based on the increment.
【0004】そこで1層以上のトナー付着量を検出する
ために正反射光が受光できないように拡散光のみを受光
し、トナーが無いときから2層程度まで全般に検出可能
なセンサが公知である。ところが、一般に像担持体上で
の拡散光は正反射光に比べて非常に小さいため、上記の
ように拡散光のみを検出するセンサではSN比が悪く精
度よく検出できない。In order to detect the amount of toner adhering to one or more layers, there is known a sensor which receives only diffused light so as not to receive specularly reflected light, and is capable of generally detecting from two layers to about two layers from the absence of toner. . However, since the diffused light on the image carrier is generally much smaller than the specularly reflected light, the sensor that detects only diffused light as described above has a poor SN ratio and cannot be accurately detected.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】像担持体上に形成した
黒以外のトナーパターン像の濃度をトナー付着量検出セ
ンサで検出してトナー補給の制御を行う方式の画像形成
装置では、上述の理由により、トナーの高付着部を検出
しようとすると低付着部の検出精度が悪化し、低付着部
を検出しようとすると高付着部の検出精度が悪化すると
いった問題があった。また、トナーパターンの付着量を
多くすると通常、トナーパターンは紙外(像担持体の非
画像領域)に作るため、クリーニング装置に負担をか
け、ユーザが使用するトナーの消費量も増加するといっ
た問題があった。In an image forming apparatus of the type in which the density of a non-black toner pattern image formed on an image carrier is detected by a toner adhering amount detection sensor to control toner replenishment, the above-described reasons are given. Therefore, there is a problem that the detection accuracy of the low adhesion portion is deteriorated when trying to detect the high adhesion portion of the toner, and the detection accuracy of the high adhesion portion is deteriorated when trying to detect the low adhesion portion. In addition, if the amount of toner pattern attached is increased, the toner pattern is usually formed outside the paper (non-image area of the image carrier), which places a burden on the cleaning device and increases the consumption of toner used by the user. was there.
【0006】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、請求項1の目的は、トナーの低付着部(ハイライ
ト部)、高付着部(シャドー部)それぞれのトナー付着
量を精度良く検出できるトナー濃度検出・制御手段を備
えた画像形成装置を提供することである。請求項2の目
的は、請求項1の目的に加えて、シャドウ部パターンの
作像回数を最小限に抑えることでクリーニング装置の負
担を軽減することである。請求項3の目的は、請求項1
の目的に加えて、シャドウ部パターンとハイライト部パ
ターンを検出することで、トナー過不足なく、画像濃度
が全階調で最適になるようなトナー濃度を保つ補給を行
うことである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to accurately determine the amount of toner attached to each of a low-adhesion portion (highlight portion) and a high-adhesion portion (shadow portion). An object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with a toner density detecting / controlling means capable of detecting. A second object of the present invention is to reduce the load on the cleaning device by minimizing the number of times of forming the shadow portion pattern, in addition to the first object. Claim 3 aims at claim 1
In addition to the object of (1), by detecting a shadow portion pattern and a highlight portion pattern, it is possible to perform replenishment that maintains the toner density so that the image density is optimal for all gradations without excessive toner.
【0007】[0007]
【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、像担持体と、該像担持体に潜像
を形成する潜像形成手段と、像担持体上に形成された潜
像をトナーで現像して顕像化する現像手段を有し、像担
持体上に形成された黒以外のトナーパターン像に発光素
子の光を照射し、その反射光量を受光素子で検出した結
果によって作像条件を制御するトナー濃度検出・制御手
段を備えた画像形成装置において、前記トナー濃度検出
・制御手段は、像担持体表面からの正反射光量を受光す
る第1の受光素子と拡散反射光量を受光する第2の受光
素子を備え、像担持体上のトナーが1層以下のときは第
1の受光素子で正反射光量を検出し、その結果によって
トナー濃度(トナー付着量)を算出し、像担持体上のト
ナーが1層以上のときは第2の受光素子で拡散反射光量
を検出し、その結果によってトナー濃度(トナー付着
量)を算出する構成とした。In order to achieve the above object, the present invention is directed to an image carrier, a latent image forming means for forming a latent image on the image carrier, and a latent image forming means for forming a latent image on the image carrier. Developing means for developing the developed latent image with toner to visualize the toner image, irradiating the light of a light emitting element to a non-black toner pattern image formed on an image carrier, and detecting the amount of reflected light with a light receiving element In an image forming apparatus having a toner density detecting / controlling means for controlling an image forming condition based on a detected result, the toner density detecting / controlling means includes a first light receiving element for receiving a regular reflection light amount from the surface of the image carrier. And a second light receiving element for receiving the diffuse reflected light amount. When the toner on the image carrier has one layer or less, the first light receiving element detects the regular reflected light amount, and based on the result, the toner density (toner adhesion amount) ) Is calculated, and if the toner on the image carrier has one or more layers, Detects a diffuse reflection light intensity in the second light receiving element, and configured to calculate the toner density (toner amount) by the result.
【0008】請求項2の発明は、請求項1記載の画像形
成装置において、トナーが1層以下のパターンとトナー
が1層以上のパターンを作像可能なパターン作像手段を
有し、トナーが1層以上のパターンの作像回数は、トナ
ーが1層以下のパターンの作像回数よりも少ない構成と
した。According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, there is provided a pattern image forming means capable of forming a pattern of one layer or less of toner and a pattern of one or more layers of toner. The number of times of image formation of the pattern of one or more layers was smaller than the number of times of image formation of the pattern of one or less layers of toner.
【0009】請求項3の発明は、請求項1記載の画像形
成装置において、トナー濃度検出・制御手段は、2つの
受光素子の出力値(検出結果)よりトナー補給量を調整
する構成とした。According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the toner density detecting / controlling means adjusts the toner supply amount based on the output values (detection results) of the two light receiving elements.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成及び動作を図
示の実施例に基づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction and operation of the present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiment.
【0011】図1は本発明の一実施例を示す画像形成装
置の構成説明図であり、(a)が画像形成装置の概略構
成例を示す図である。図1(a)において、符号11は
像担持体であるドラム状の感光体、12は感光体11を
帯電するための帯電器(帯電チャージャあるいは帯電ロ
ーラ等)、13は帯電された感光体11に画像信号に応
じて変調されたレーザ光を走査して光書き込みを行い静
電潜像を形成する光書き込み装置(レーザダイオード
(LD)、光偏光器、結像レンズ系等からなる)、14
は感光体上に形成された静電潜像を現像ローラ15に担
持した2成分現像剤のトナーで現像して顕像化する現像
装置、16は図示しないトナー補給部から現像装置内に
トナーを補給するためのトナー補給モータ、17は感光
体表面のトナー付着量(トナー濃度)を検出するトナー
付着量検出センサ、18は感光体上に形成されたトナー
像を転写紙等の転写材やあるいは中間転写体に転写する
転写装置(転写ローラあるいは転写チャージャ等)、1
9はトナー像転写後の感光体表面をクリーニングするク
リーニング装置(クリーニングブレード、あるいはクリ
ーニングブラシ、クリーニングローラ等)、20は感光
体表面の残留電荷を除電する除電ランプ(QL)であ
る。FIG. 1 is a view for explaining the arrangement of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (a) is a view showing a schematic arrangement of the image forming apparatus. In FIG. 1A, reference numeral 11 denotes a drum-shaped photoconductor serving as an image carrier, 12 denotes a charger (a charging charger or a charging roller) for charging the photoconductor 11, and 13 denotes a charged photoconductor 11 An optical writing device (comprising a laser diode (LD), an optical deflector, an imaging lens system, etc.) for scanning a laser beam modulated according to an image signal to perform optical writing to form an electrostatic latent image;
Is a developing device that develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive member with the toner of the two-component developer carried on the developing roller 15 to make the image visible, and 16 is a toner supply unit (not shown) that supplies the toner into the developing device. A toner replenishing motor for replenishing the toner, a toner adhering amount detecting sensor 17 for detecting an amount of toner adhering (toner density) on the surface of the photoreceptor, and a transfer material 18 such as transfer paper for transferring the toner image formed on the photoreceptor Transfer device (transfer roller or transfer charger, etc.) for transferring to the intermediate transfer member, 1
Reference numeral 9 denotes a cleaning device (a cleaning blade, a cleaning brush, a cleaning roller, or the like) for cleaning the surface of the photoreceptor after the transfer of the toner image, and reference numeral 20 denotes a discharge lamp (QL) for removing charges remaining on the surface of the photoreceptor.
【0012】また、符号21はA/D変換回路やトナー
補給モータ制御回路等からなるI/Oボード、22はマ
イクロコンピュータ等からなる中央演算処理装置(CP
U)とメモリ(ROM,RAM)、カウンタ、クロッ
ク、各種制御回路等を備え画像形成装置の各部を制御し
作像動作やトナー補給の制御を行うプリンタメインボー
ドであり、上記トナー付着量検出センサ17の検出出力
はI/Oボード21のA/D変換回路で2値化されてプ
リンタメインボード22のCPUに入力され、プリンタ
メインボード22はそのセンサ出力に応じてI/Oボー
ド21のトナー補給モータ制御回路を制御し、現像装置
14のトナー補給モータ16によるトナー補給を制御す
る。Reference numeral 21 denotes an I / O board including an A / D conversion circuit and a toner supply motor control circuit, and 22 denotes a central processing unit (CP) including a microcomputer or the like.
U) and a printer main board that includes a memory (ROM, RAM), a counter, a clock, various control circuits, and controls each unit of the image forming apparatus to control an image forming operation and a toner supply. The detection output of the I / O board 21 is binarized by an A / D conversion circuit of the I / O board 21 and input to the CPU of the printer main board 22. The printer main board 22 outputs the toner of the I / O board 21 according to the sensor output. The supply motor control circuit is controlled to control toner supply by the toner supply motor 16 of the developing device 14.
【0013】次に図1(b),(c)にトナー付着量検
出センサの構成及び配置位置の例を示す。トナー付着量
検出センサ17は、1つの発光素子3と2つの受光素子
1,2からなり、第1の受光素子1は、発光素子3から
出射され感光体表面で正反射(鏡面反射)した光を受光
する位置で且つ発光素子3の光軸と感光体表面で正反射
して受光素子1に至る光の光軸を含む平面s1が反射面
に垂直な平面となるような位置に配置され、第2の受光
素子2はその平面s1を含まない位置に配置される。す
なわち、第1の受光素子1は感光体表面からの正反射光
量を検出する受光素子であり、第2の受光素子2は感光
体表面からの拡散反射光量を検出する受光素子である。
また、一般的に感光体表面での拡散反射光は正反射光に
比べて小さいため、第2の受光素子2の増幅率は受光素
子1の10〜100倍程度に上げる。この増幅率は実験
等により、トナー付着量が0〜1.0mg/cm2程度まで全
範囲で最も感度が大きくなるように設定する。尚、第1
の受光素子1はカラートナー付着量に対して図2(a)
のような出力特性になり、第2の受光素子2はカラート
ナー付着量に対して図2(b)のような出力特性にな
る。Next, FIGS. 1B and 1C show examples of the structure and arrangement of the toner adhesion amount detection sensor. The toner adhering amount detection sensor 17 includes one light emitting element 3 and two light receiving elements 1 and 2, and the first light receiving element 1 is light that is emitted from the light emitting element 3 and is specularly reflected (specularly reflected) on the surface of the photoconductor. And a plane s1 that includes the optical axis of light emitted from the light emitting element 3 and the optical axis of light that is specularly reflected on the surface of the photoreceptor and reaches the light receiving element 1 is arranged at a position perpendicular to the reflection surface. The second light receiving element 2 is arranged at a position not including the plane s1. That is, the first light receiving element 1 is a light receiving element for detecting the amount of specular reflection from the surface of the photoreceptor, and the second light receiving element 2 is a light receiving element for detecting the amount of diffuse reflection from the surface of the photoreceptor.
In general, the diffuse reflection light on the photoreceptor surface is smaller than the regular reflection light, so the amplification factor of the second light receiving element 2 is increased to about 10 to 100 times that of the light receiving element 1. This amplification rate is set by experiments or the like so that the sensitivity is maximized in the entire range from 0 to 1.0 mg / cm 2 of the toner adhesion amount. The first
The light receiving element 1 shown in FIG.
2B, and the second light receiving element 2 has an output characteristic as shown in FIG.
【0014】次にトナー付着量(トナー濃度)の検出・
制御動作について説明する。図3はトナー付着量検出動
作の一例を示すフローチャートであり、図4はトナーパ
ターン像の作像タイミング及びトナー付着量の検出タイ
ミングの一例を示すタイミングチャートである。トナー
付着量検出動作が開始されると、まずトナー付着量検出
センサ17の受光素子1,2のゼロ調整が行われる(S
1)。次に光書き込み装置13のレーザダイオード(L
D)の発光パターンLD1あるいはLD2が選択され(S
2)、その選択されたパターンに応じて光書き込み装置1
3による感光体11への書き込みが行われ静電潜像が形
成される。そしてこのパターン潜像は、現像装置14の
カラートナーにより現像され、トナーパターンが作像さ
れる(S3)。Next, detection of the toner adhesion amount (toner density)
The control operation will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the toner adhesion amount detection operation, and FIG. 4 is a timing chart illustrating an example of the toner pattern image forming timing and the toner adhesion amount detection timing. When the toner adhesion amount detection operation is started, first, zero adjustment of the light receiving elements 1 and 2 of the toner adhesion amount detection sensor 17 is performed (S
1). Next, the laser diode (L
D) The light emitting pattern LD1 or LD2 is selected (S
2) The optical writing device 1 according to the selected pattern
3 is performed on the photoreceptor 11 to form an electrostatic latent image. Then, the pattern latent image is developed with the color toner of the developing device 14 to form a toner pattern (S3).
【0015】ここでトナーパターンは感光体11の非画
像領域(紙間)に作られる。また、光書き込み装置13
のLDの発光を制御する書き込み信号(LD_PWM信
号)は予め実験等でトナー付着量との相関(図5)をと
り、プリンタメインボード22のROM内に、トナーが
1層以下のパターンであるハイライトパターン用LD_
PWM信号(LD1=30値/255値)と、トナーが
1層以上のパターンであるシャドウパターン用LD_P
WM信号(LD2=180値/255値)を格納してお
く。さらにプリンタメインボード22内には、ハイライ
トパターン用のLD1信号の使用回数とシャドウパター
ン用LD2信号の使用回数を検知可能なカウンタを保持
していて、LD1の使用回数が例えば29回になるとL
D2信号を使用し、カウンタをリセットする手段を保持
している。つまりトナーパターン作成において30回に
1回はシャドウパターンを作成することになる。Here, the toner pattern is formed in a non-image area (between sheets) of the photoconductor 11. Also, the optical writing device 13
The write signal (LD_PWM signal) for controlling the light emission of the LD has a correlation (FIG. 5) with the amount of toner adhered in advance through experiments or the like. LD_ for light pattern
The PWM signal (LD1 = 30 value / 255 value) and the shadow pattern LD_P in which the toner is a pattern of one or more layers
The WM signal (LD2 = 180 value / 255 value) is stored. Further, the printer main board 22 holds a counter capable of detecting the number of uses of the LD1 signal for the highlight pattern and the number of uses of the LD2 signal for the shadow pattern.
Using the D2 signal, it has means for resetting the counter. That is, a shadow pattern is created once every 30 times in the creation of a toner pattern.
【0016】トナーパターンが作像されると、そのトナ
ーパターンをトナー付着量検出センサ17によって検出
する。具体的には、センサ17の発光素子3(例えば発
光ダイオード(LED))を点灯し(S4)、受光素子1,
2の何れかを選択し(S5)、受光素子出力をI/Oボード
21を介してプリンタメインボード22のCPUに読み
込む(S6)。この際、選択される受光素子は、トナーパタ
ーンがハイライトパターンかシャドウパターンかにより
異なり、トナーが1層以下のハイライトパターンを作像
した場合には正反射光量を検出する第1の受光素子1が
選択され、トナーが1層以上のシャドウパターンを作像
した場合は拡散反射光量を検出する第2の受光素子2が
選択される。When a toner pattern is formed, the toner pattern is detected by a toner adhesion amount detection sensor 17. Specifically, the light emitting element 3 (for example, a light emitting diode (LED)) of the sensor 17 is turned on (S4), and the light receiving elements 1 and 2 are turned on.
2 is selected (S5), and the light receiving element output is read into the CPU of the printer main board 22 via the I / O board 21 (S6). At this time, the selected light receiving element is different depending on whether the toner pattern is a highlight pattern or a shadow pattern. When the toner forms a highlight pattern of one layer or less, the first light receiving element that detects the amount of specular reflection is used. 1 is selected, and when the toner forms a shadow pattern of one or more layers, the second light receiving element 2 for detecting the amount of diffusely reflected light is selected.
【0017】プリンタメインボード22のCPUは、ト
ナーパターンをセンサ(受光素子1あるいは受光素子
2)によって検出すると、予め実験により求められた付
着量演算式(あるいは付着量変換テーブル)に基づいて
トナー付着量を算出する(S7)。ここで付着量演算式は図
2(a)及び(b)に示すようなトナー付着量とセンサ
出力の関係から近似式を算出して決定するものである
が、演算式が複雑である場合は予め設定してROMに格
納しておいた付着量変換テーブルを用いてもよい。When the CPU of the printer main board 22 detects the toner pattern by the sensor (the light receiving element 1 or the light receiving element 2), the toner adhesion is calculated based on the adhesion amount calculation formula (or the adhesion amount conversion table) obtained in advance by experiment. The amount is calculated (S7). Here, the adhesion amount calculation formula is determined by calculating an approximate expression from the relationship between the toner adhesion amount and the sensor output as shown in FIGS. 2A and 2B. However, if the calculation expression is complicated, An adhesion amount conversion table which is set in advance and stored in the ROM may be used.
【0018】ここで、トナーパターンがハイライトパタ
ーンで第1の受光素子1が選択されている場合は、第1
の受光素子1でハイライトパターンの正反射光量を検出
しトナー付着量を算出する。そしてトナー付着量が算出
されると、そのデータはRAMに格納され、トナー補給
量の演算パラメータとして使用される。すなわち、トナ
ー補給量は検出されたトナー付着量と予め設定された目
標付着量との差により予め設定されたテーブルを参照し
て決定する(S9)。下記の表1にトナー補給量を決定する
ためのデータテーブルの一例を示す。尚、この例の場
合、トナー補給量は補給時間(トナー補給モータの作動
時間)で制御している。If the toner pattern is a highlight pattern and the first light receiving element 1 is selected, the first
, The amount of specular reflection of the highlight pattern is detected by the light receiving element 1 to calculate the toner adhesion amount. When the toner adhesion amount is calculated, the data is stored in the RAM and used as a calculation parameter of the toner supply amount. That is, the toner supply amount is determined by referring to a preset table based on a difference between the detected toner adhesion amount and a preset target adhesion amount (S9). Table 1 below shows an example of a data table for determining the toner supply amount. In this case, the toner supply amount is controlled by the supply time (the operation time of the toner supply motor).
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】次にトナーパターンがシャドウパターンで
第2の受光素子2が選択されている場合は、第2の受光
素子2でシャドウパターンの拡散反射光量を検出しトナ
ー付着量を算出する。そしてトナー付着量が算出される
と、そのデータはRAMに格納され、予め設定されたテ
ーブルを参照し、検出されたトナー付着量と予め設定さ
れた目標付着量との差によりハイライトパターン用LD
1のLD_PWMの補正を行う(S10)。尚、表2にLD
1のLD_PWMの補正を行うためのデータテーブルの
一例を示す。Next, when the second light receiving element 2 is selected with the toner pattern being a shadow pattern, the amount of diffuse reflection of the shadow pattern is detected by the second light receiving element 2 to calculate the toner adhesion amount. When the toner adhesion amount is calculated, the data is stored in the RAM, referring to a preset table, and calculating the difference between the detected toner adhesion amount and the preset target adhesion amount by using the LD for highlight pattern.
The LD_PWM of 1 is corrected (S10). Table 2 shows LD
1 shows an example of a data table for performing one LD_PWM correction.
【0021】[0021]
【表2】 [Table 2]
【0022】このように、本発明では通常のトナー補給
量制御は受光素子1でハイライト部パターンを検出して
行い、定期的に受光素子2によりシャドウ部パターンを
検出してハイライトパターン用LD1のLD_PWMの
補正を行い、トナー補給量を調整する構成としたので、
トナー過不足なく、画像濃度が全階調で最適になるよう
なトナー濃度(トナー付着量)を保つ補給を行うことが
できる。As described above, in the present invention, the normal toner replenishment amount control is performed by detecting the highlight portion pattern by the light receiving element 1 and periodically detecting the shadow portion pattern by the light receiving element 2 to perform the LD 1 for highlight pattern. LD_PWM is corrected to adjust the toner supply amount.
It is possible to perform replenishment that maintains the toner density (toner adhesion amount) so that the image density is optimal for all gradations without excessive toner.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よると、画像形成装置のトナー濃度検出・制御手段は、
像担持体表面からの正反射光量を受光する第1の受光素
子と拡散反射光量を受光する第2の受光素子を備え、像
担持体上のトナーが1層以下(ハイライト部)のときは
第1の受光素子で正反射光量を検出し、その結果によっ
てトナー濃度(トナー付着量)を算出し、像担持体上の
トナーが1層以上(シャドウ部)のときは第2の受光素
子で拡散反射光量を検出し、その結果によってトナー濃
度(トナー付着量)を算出する構成としたので、ハイラ
イト部、シャドウ部それぞれのトナー付着量を精度良く
検出することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the toner density detecting / controlling means of the image forming apparatus comprises:
A first light-receiving element for receiving the amount of specular reflection from the surface of the image carrier and a second light-receiving element for receiving the amount of diffusely reflected light; when the toner on the image carrier has one layer or less (highlight portion), The first light receiving element detects the amount of regular reflection light, and calculates the toner density (toner adhesion amount) based on the result. When the toner on the image carrier is one layer or more (shadow portion), the second light receiving element detects the toner density. Since the configuration is such that the amount of diffuse reflection is detected and the toner density (toner adhesion amount) is calculated based on the result, the toner adhesion amount in each of the highlight portion and the shadow portion can be accurately detected.
【0024】請求項2の発明によると、請求項1記載の
画像形成装置において、トナーが1層以下のパターンと
トナーが1層以上のパターンを作像可能なパターン作像
手段を有し、トナーが1層以上のパターンの作像回数
は、トナーが1層以下のパターンの作像回数よりも少な
い構成としたので、シャドウ部パターンの作像回数を最
小限に抑えることでクリーニング装置の負担を軽減する
ことができ、無駄なトナー消費も抑えることができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect, further comprising a pattern image forming means capable of forming a pattern of one layer or less of toner and a pattern of one or more layers of toner. However, since the number of times of forming the pattern of one or more layers is smaller than the number of times of forming of the pattern of one layer or less, the burden on the cleaning device can be reduced by minimizing the number of times of forming the shadow portion pattern. As a result, wasteful toner consumption can be suppressed.
【0025】請求項3の発明によると、請求項1記載の
画像形成装置において、トナー濃度検出・制御手段は、
2つの受光素子の出力値(検出結果)よりトナー補給量
を調整する構成としたので、シャドウ部パターンとハイ
ライト部パターンを検出することで、トナー過不足な
く、画像濃度が全階調で最適になるようなトナー濃度を
保つ補給を行うことができる。According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the toner density detecting / controlling means includes:
Since the toner replenishment amount is adjusted based on the output values (detection results) of the two light receiving elements, the image density is optimal for all gradations by detecting the shadow portion pattern and the highlight portion pattern, without excessive or insufficient toner. It is possible to perform replenishment that maintains the toner concentration such that
【図1】本発明の一実施例を示す画像形成装置の構成説
明図であり、(a)は画像形成装置の概略構成例を示す
図、(b),(c)はトナー付着量検出センサの構成及
び受光素子の配置位置を示す図である。FIGS. 1A and 1B are explanatory diagrams of a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a diagram illustrating a schematic configuration example of the image forming apparatus, and FIGS. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the photodetector and the arrangement position of the light receiving elements.
【図2】トナー付着量検出センサの出力特性を示す図で
あって、(a)はカラートナー付着量に対する第1の受
光素子の出力特性を示す図、(b)はカラートナー付着
量に対する第2の受光素子の出力特性を示す図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating output characteristics of a toner adhesion amount detection sensor, wherein FIG. 2A is a diagram illustrating output characteristics of a first light receiving element with respect to a color toner adhesion amount, and FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating output characteristics of a light receiving element No. 2;
【図3】トナー付着量検出動作の一例を示すフローチャ
ートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a toner adhesion amount detection operation.
【図4】トナーパターン像の作像タイミング及びトナー
付着量の検出タイミングの一例を示すタイミングチャー
トであるFIG. 4 is a timing chart showing an example of an image forming timing of a toner pattern image and a detection timing of a toner adhesion amount.
【図5】書き込み信号(LD_PWM信号)とトナー付
着量との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a writing signal (LD_PWM signal) and a toner adhesion amount.
【図6】従来のトナー付着量検出センサのトナー付着量
に対する出力特性の説明図であり、(a)はトナー付着
量とセンサ出力の関係を示す図、(b),(c)は像担
持体表面のトナーの付着状態とセンサの検出状態を示す
図である。6A and 6B are explanatory diagrams of output characteristics of a conventional toner adhesion amount detection sensor with respect to a toner adhesion amount, wherein FIG. 6A is a diagram illustrating a relationship between a toner adhesion amount and a sensor output, and FIGS. FIG. 3 is a diagram illustrating a state of toner adhesion on a body surface and a detection state of a sensor.
1 第1の受光素子 2 第2の受光素子 3 発光素子 11 感光体 12 帯電器 13 光書き込み装置 14 現像装置 15 現像ローラ 16 トナー補給モータ 17 トナー付着量検出センサ(トナー濃度検出手
段) 18 転写装置 19 クリーニング装置 20 除電ランプ(QL) 21 I/Oボード 22 プリンタメインボード(トナー濃度制御手段)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st light receiving element 2 2nd light receiving element 3 light emitting element 11 photoreceptor 12 charger 13 optical writing device 14 developing device 15 developing roller 16 toner supply motor 17 toner adhesion amount detection sensor (toner density detection means) 18 transfer device 19 Cleaning Device 20 Static Elimination Lamp (QL) 21 I / O Board 22 Printer Main Board (Toner Density Control Means)
Claims (3)
潜像形成手段と、像担持体上に形成された潜像をトナー
で現像して顕像化する現像手段を有し、像担持体上に形
成された黒以外のトナーパターン像に発光素子の光を照
射し、その反射光量を受光素子で検出した結果によって
作像条件を制御するトナー濃度検出・制御手段を備えた
画像形成装置において、 前記トナー濃度検出・制御手段は、像担持体表面からの
正反射光量を受光する第1の受光素子と拡散反射光量を
受光する第2の受光素子を備え、像担持体上のトナーが
1層以下のときは第1の受光素子で正反射光量を検出
し、その結果によってトナー濃度(トナー付着量)を算
出し、像担持体上のトナーが1層以上のときは第2の受
光素子で拡散反射光量を検出し、その結果によってトナ
ー濃度(トナー付着量)を算出することを特徴とする画
像形成装置。An image carrier, a latent image forming means for forming a latent image on the image carrier, and a developing means for developing the latent image formed on the image carrier with toner to visualize the latent image. The image forming apparatus further includes a toner density detecting / controlling unit that irradiates light of a light emitting element to a toner pattern image other than black formed on the image carrier and controls an image forming condition based on a result of detecting a reflected light amount by a light receiving element. In the image forming apparatus, the toner density detecting / controlling means includes a first light receiving element for receiving the amount of specular reflection from the surface of the image carrier and a second light receiving element for receiving the amount of diffusely reflected light from the image carrier. When the upper toner has one layer or less, the first light receiving element detects the regular reflection light amount, and calculates the toner density (toner adhesion amount) based on the result. When the toner on the image carrier has one layer or more, The diffused reflected light amount is detected by the second light receiving element, and according to the result, An image forming apparatus for calculating a toner density (toner adhesion amount).
ナーが1層以下のパターンとトナーが1層以上のパター
ンを作像可能なパターン作像手段を有し、トナーが1層
以上のパターンの作像回数は、トナーが1層以下のパタ
ーンの作像回数よりも少ないことを特徴とする画像形成
装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a pattern image forming unit capable of forming a pattern of one layer or less of toner and a pattern of one or more layers of toner, wherein the pattern of toner is one or more layers. Wherein the number of times of image formation is less than the number of times of image formation of a pattern having less than one layer of toner.
ナー濃度検出・制御手段は、2つの受光素子の出力値
(検出結果)よりトナー補給量を調整することを特徴と
する画像形成装置。3. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said toner density detecting / controlling means adjusts a toner supply amount based on output values (detection results) of said two light receiving elements.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9347987A JPH11174753A (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Image forming device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9347987A JPH11174753A (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Image forming device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11174753A true JPH11174753A (en) | 1999-07-02 |
Family
ID=18393976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP9347987A Pending JPH11174753A (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Image forming device |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11174753A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1997
- 1997-12-17 JP JP9347987A patent/JPH11174753A/en active Pending
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