JP2006058346A

JP2006058346A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2006058346A
Application number: JP2004237146A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Senju; 幸徳千住
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-03-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control toner concentration at high precision in an image forming apparatus using a two component developer. <P>SOLUTION: Toner supply of the two component developer consisting of a carrier and toner is carried out on the basis of the density of an image patch printed for every specified period of time or for every printed number of pages in the image forming apparatus in the toner supply method. When not printing, toner supply is carried out according to apparent magnetic permeability of the two component developer stored in developing means 24 to 27 and when printing, the toner supply is carried out by switching between the toner supply according to the apparent magnetic permeability of the two component developer and toner supply control according to image information of image signals. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真方式により画像形成を行うレーザプリンタ等の画像形成装置において、特に二成分現像剤のトナー濃度を適正に制御するトナー濃度制御方式による画像形成装置に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a technique effectively applied to an image forming apparatus such as a laser printer that performs image formation by an electrophotographic method, particularly to an image forming apparatus that uses a toner concentration control method that appropriately controls the toner concentration of a two-component developer. Is.

レーザプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、現像色に応じて設けられた感光体の表面を帯電手段によって一様に帯電し、そこにコントローラで生成された画像データに応じた光照射を露光手段によって行い、各色に対応した静電潜像している。そして、静電潜像を現像手段によって顕像化することによって各色のトナー像がそれぞれの感光体上に形成される。現像されたトナー像は各感光体から中間転写体に重畳転写されてカラー画像が形成された後、搬送された用紙に転写ローラによって一括転写される。 In an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a laser printer, the surface of a photoconductor provided according to a development color is uniformly charged by a charging unit, and light corresponding to image data generated by a controller is provided there. Irradiation is performed by an exposure means, and an electrostatic latent image corresponding to each color is formed. Then, the electrostatic latent image is visualized by the developing means, whereby each color toner image is formed on each photoconductor. The developed toner image is superimposed and transferred from each photosensitive member to an intermediate transfer member to form a color image, and then transferred onto a conveyed sheet by a transfer roller.

このような画像形成装置では、画像濃度の安定化を図るために、電源立ち上げ時および一定時間または一定枚数印字後の非印字時に中間転写体上に各色の濃度パッチ画像を形成し、各画像の反射光強度を濃度検知センサで読み取っている。読み取られたデータは、画像形成条件を制御するＣＰＵで処理されてプロセス形成条件にフィードバックされ、これにより画像濃度の安定化が図られている。 In such an image forming apparatus, in order to stabilize the image density, a density patch image of each color is formed on the intermediate transfer member when the power is turned on and during a non-printing after printing for a certain time or a certain number of sheets. The intensity of the reflected light is read by the density detection sensor. The read data is processed by a CPU that controls the image forming conditions and fed back to the process forming conditions, thereby stabilizing the image density.

その後、各色の画像データの色ずれを補正するために、中間転写体上に色ずれ検知用パッチ画像を形成し、各画像の反射光強度を濃度検知センサで読み取っている。読み取られたデータは、画像形成条件を制御するＣＰＵで処理されて画像の書き出し位置など画像形成条件にフィードバックされ、これにより各色画像の位置ずれを補正している。 Thereafter, in order to correct the color misregistration of the image data of each color, a color misregistration detection patch image is formed on the intermediate transfer member, and the reflected light intensity of each image is read by the density detection sensor. The read data is processed by the CPU that controls the image forming conditions and fed back to the image forming conditions such as the image writing position, thereby correcting the positional deviation of each color image.

次に、従来の画像形成装置に備えられた現像手段、つまり現像装置について説明する。 Next, developing means provided in a conventional image forming apparatus, that is, a developing device will be described.

現像装置には、トナー粒子とキャリア粒子とを主成分とした二成分現像剤を用いたものがある。このような二成分現像剤においては、現像剤中のトナーは現像によって消費されるので消費した分のトナーを補給する必要がある。そして、良好な画質を得るには、現像剤中のトナー濃度を一定に保つ必要がある。 Some developing devices use a two-component developer mainly composed of toner particles and carrier particles. In such a two-component developer, since the toner in the developer is consumed by development, it is necessary to replenish the consumed toner. In order to obtain good image quality, it is necessary to keep the toner concentration in the developer constant.

このような二成分現像剤では、画像信号の出力レベルをカウンタにて各画素毎に積算、カウントしてビデオカウント数を算出し、このビデオカウント数をＣＰＵにてトナー補給量に換算して消費量を予測してトナーを補給する方式、いわゆるビデオカウント方式のトナー補給が一般的に行われている。 In such a two-component developer, the output level of the image signal is integrated and counted for each pixel by a counter to calculate a video count number, and the video count number is converted into a toner replenishment amount by the CPU and consumed. A method of replenishing toner by predicting the amount, that is, a so-called video count toner replenishment is generally performed.

しかしながら、上記のビデオカウント方式は、現像装置内の現像剤の実際のトナー濃度を直接検出し、それに基づいてトナー補給するのとは異なり、あくまでも予測補給であるために、実際のトナー消費量と予測値との間で誤差が蓄積されてしまい、トナー濃度が初期設定値から大きくずれてしまい、画像濃度が安定しなくなり良好な画質が得られなくなるおそれがある。 However, the above video count method is different from directly detecting the actual toner density of the developer in the developing device and replenishing toner based on the detected toner concentration. There is a possibility that an error is accumulated between the predicted value and the toner density greatly deviates from the initial setting value, and the image density becomes unstable and good image quality cannot be obtained.

この問題を解決するために、現像装置の側壁に磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率による見かけの透磁率を検知して電気信号に変換するインダクスセンサを設置し、このインダクスセンサからの出力信号によって現像装置内の現像剤の実際のトナー濃度を検知し、基準値との比較によりトナーを補給するようにしたインダクタンス検知方式のトナー補給もある。 In order to solve this problem, an inductive sensor that detects the apparent magnetic permeability due to the mixing ratio of the magnetic carrier and the nonmagnetic toner and converts it into an electrical signal is installed on the side wall of the developing device, and the output from the inductive sensor There is also an inductance detection type toner replenishment in which the actual toner concentration of the developer in the developing device is detected by a signal and the toner is replenished by comparison with a reference value.

しかしながら、現像剤の見かけの透磁率はトナーの持つ電荷等が安定した状態にならないと安定しないため、インダクタンス検知方式では現像剤を長時間攪拌して見かけ上の透磁率を安定させてからでないと印字動作を開始できないという欠点があった。 However, the apparent magnetic permeability of the developer is not stable unless the charge of the toner is in a stable state. Therefore, in the inductance detection method, the developer must be stirred for a long time to stabilize the apparent magnetic permeability. There was a drawback that the printing operation could not be started.

そこで、（特許文献１）に示されるように、当初はビデオカウント方式によるトナー補給を行い、一定の連続印字時間以上または連続印字枚数以上行われた場合に、インダクタンス検知方式による切り替えてトナー補給を行う技術が提案されている。
特開平５−２７５９６号公報 Therefore, as shown in (Patent Document 1), initially, the toner supply by the video count method is performed, and when the predetermined continuous printing time or the continuous printing number of sheets is performed, the toner detection is switched by the inductance detection method. Techniques to do are proposed.
JP-A-5-27596

しかしながら、１〜２枚ずつの印字が続く場合などのように規定の連続印字枚数または印字時間に達しない場合にはピクセルカウント方式のトナー補給が行われるため、補給量に大きなずれが生じることになる。 However, when the prescribed continuous printing number or the printing time is not reached as in the case where printing of one or two sheets continues, pixel replenishment is performed, so that a large deviation occurs in the replenishment amount. Become.

そこで、本発明は、二成分現像剤を用いた画像形成装置において、トナー濃度を高精度に制御できるトナー補給についての技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique for toner replenishment capable of controlling the toner density with high accuracy in an image forming apparatus using a two-component developer.

この課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、そのトナー補給方法において、キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤のトナー補給を、所定の時間または印字枚数毎に印刷された画像パッチの濃度に基づいて行う画像形成装置におけるトナー補給方法であって、非印字時では、前記二成分現像剤の見かけ上の透磁率に応じてトナー補給を行い、印字時では、前記二成分現像剤の見かけ上の透磁率に応じたトナー補給と、画像信号の画像情報に応じたトナー補給制御とを切り替えてトナー補給を行うようにしたものである。 In order to solve this problem, the image forming apparatus according to the present invention includes an image patch in which toner replenishment of a two-component developer composed of a carrier and toner is performed every predetermined time or number of printed sheets. A toner replenishing method in an image forming apparatus based on the density of the toner, wherein the toner is replenished according to the apparent magnetic permeability of the two-component developer at the time of non-printing, and the two-component developer at the time of printing. The toner supply is performed by switching between toner supply according to the apparent magnetic permeability and toner supply control according to the image information of the image signal.

本発明の好ましい形態において、印字時において、連続印字でかつ前記二成分現像剤の透磁率を検出する透磁率センサの出力安定時間より印字時間が長い場合は、前記透磁率センサに基づいてトナー補給を行う。 In a preferred embodiment of the present invention, during printing, if the printing time is longer than the output stabilization time of the magnetic permeability sensor that detects the magnetic permeability of the two-component developer, toner replenishment is performed based on the magnetic permeability sensor. I do.

本発明のさらに好ましい形態において、印字時において、透磁率センサの出力安定時間の前後でトナー補給の方法を切り替える。 In a further preferred embodiment of the present invention, the toner supply method is switched before and after the output stabilization time of the magnetic permeability sensor during printing.

本発明によれば、非印字時では、二成分現像剤の見かけ上の透磁率に応じてトナー補給を行い、印字時では、二成分現像剤の見かけ上の透磁率に応じたトナー補給と、画像信号の画像情報に応じたトナー補給制御とを切り替えてトナー補給を行っているので、高精度なトナー補給によるトナー濃度の制御が可能になる。 According to the present invention, toner replenishment is performed according to the apparent magnetic permeability of the two-component developer at the time of non-printing, and toner replenishment according to the apparent magnetic permeability of the two-component developer at the time of printing; Since toner supply is performed by switching between toner supply control corresponding to the image information of the image signal, toner density can be controlled by highly accurate toner supply.

本発明の請求項１に記載の発明は、キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤のトナー補給を、所定の時間または印字枚数毎に印刷された画像パッチの濃度に基づいて行う画像形成装置におけるトナー補給方法であって、非印字時では、二成分現像剤の見かけ上の透磁率に応じてトナー補給を行い、印字時では、二成分現像剤の見かけ上の透磁率に応じたトナー補給と、画像信号の画像情報に応じたトナー補給制御とを切り替えてトナー補給を行うトナー補給方法であり、トナー濃度を高精度に制御することが可能になるという作用を有する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a toner in an image forming apparatus in which toner replenishment of a two-component developer comprising a carrier and toner is performed based on the density of an image patch printed every predetermined time or number of printed sheets. A replenishment method, in non-printing, to replenish toner according to the apparent permeability of the two-component developer, and in printing, to replenish toner according to the apparent permeability of the two-component developer, This is a toner replenishing method that performs toner replenishment by switching between toner replenishment control corresponding to image information of an image signal, and has an effect that the toner density can be controlled with high accuracy.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. Here, in the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same members, and duplicate descriptions are omitted. In addition, since description here is the best form by which this invention is implemented, this invention is not limited to the said form.

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における画像形成装置を示す概略図、図２は図１の画像形成装置に設けられた現像手段の周辺構造を詳しく示す図、図３はトナー濃度と出力電圧との関係を示すグラフ、図４は現像剤の撹拌時間と出力電圧との関係を示すグラフ、図５は非印字状態でのトナー補給制御を示すフローチャート、図６は印字状態でのトナー補給制御を示すフローチャートである。 (Embodiment 1)
1 is a schematic diagram showing an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing in detail the peripheral structure of developing means provided in the image forming apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is toner density and output voltage. 4 is a graph showing the relationship between developer agitation time and output voltage, FIG. 5 is a flowchart showing toner replenishment control in the non-printing state, and FIG. 6 is toner replenishing control in the printing state. It is a flowchart which shows.

図１において、本実施の形態の画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム（感光体）１４，１５，１６，１７が現像色に対応して設けられている。その周りには、感光体ドラム１４〜１７の表面を一様に帯電させる帯電手段１８，１９，２０，２１、静電潜像を顕像化する現像手段２４，２５，２６，２７が配置されている。また、このような画像形成装置は、画像情報に応じた光を各々の感光体ドラム１４〜１７に照射する走査光学系の露光手段２３、露光手段が照射する画像データを生成するコントローラ２２、感光体ドラム１４〜１７に形成されたトナー像が重畳転写されてカラーのトナー像が形成される無端ベルト状の中間転写体２８、中間転写体２８に形成されたカラートナー像を用紙に一括転写する転写ローラ２９、中間転写体２８上に形成された各色の濃度パッチ画像の濃度を検知する濃度検知センサ３０、濃度検知センサ３０で読み取られたデータに基づいて画像形成条件を制御するＣＰＵ１１を有している。 In FIG. 1, the image forming apparatus according to the present embodiment is provided with photosensitive drums (photosensitive members) 14, 15, 16, and 17 corresponding to the development colors as image carriers. Around that, charging means 18, 19, 20, and 21 for uniformly charging the surfaces of the photosensitive drums 14 to 17 and developing means 24, 25, 26, and 27 for visualizing the electrostatic latent image are arranged. ing. In addition, such an image forming apparatus includes an exposure unit 23 of a scanning optical system that irradiates light corresponding to image information to each of the photosensitive drums 14 to 17, a controller 22 that generates image data irradiated by the exposure unit, and a photosensitive unit. The endless belt-shaped intermediate transfer body 28 on which the toner images formed on the body drums 14 to 17 are superimposed and transferred to form a color toner image, and the color toner images formed on the intermediate transfer body 28 are collectively transferred to a sheet. A transfer roller 29, a density detection sensor 30 for detecting the density of each color density patch image formed on the intermediate transfer body 28, and a CPU 11 for controlling image forming conditions based on data read by the density detection sensor 30 are provided. ing.

また、コントローラ２２より出力された画像信号を画素クロック単位でカウントし、画素カウント数を算出するカウンタ３１が設けられている。なお、カウンタ３１による画素カウント数はＣＰＵ１１に供給される。 Further, a counter 31 is provided that counts the image signal output from the controller 22 in units of pixel clocks and calculates the pixel count number. Note that the pixel count by the counter 31 is supplied to the CPU 11.

図２に詳しく示すように、現像手段２４〜２７には、非磁性の現像スリーブ２が感光体ドラム１４〜１７に接触配置されて回転可能に設けられており、この現像スリーブ２内にマグネット３が固定されている。現像スリーブ２はブレード４によって層厚規制された二成分現像剤の層を搬送し、感光ドラム１４〜１７に供給して静電潜像を形成する。この際、現像スリーブ２にはバイアス電圧が印加されており、潜像へのトナー付着率を向上させている。 As shown in detail in FIG. 2, the developing means 24 to 27 are provided with a nonmagnetic developing sleeve 2 in contact with the photosensitive drums 14 to 17 so as to be rotatable. A magnet 3 is provided in the developing sleeve 2. Is fixed. The developing sleeve 2 conveys the layer of the two-component developer whose layer thickness is regulated by the blade 4 and supplies it to the photosensitive drums 14 to 17 to form an electrostatic latent image. At this time, a bias voltage is applied to the developing sleeve 2 to improve the toner adhesion rate to the latent image.

また、現像手段２４〜２７にはスクリュー８が設けられている。このスクリュー８は、収納された現像剤を攪拌して現像スリーブ２へ搬送するとともに、トナーカートリッジ７のトナー排出口から搬送スクリュー６の回転によって供給されたトナーと既に現像手段２４〜２７内にある現像剤とを攪拌してトナー濃度を均一化する。 The developing means 24 to 27 are provided with screws 8. The screw 8 agitates the stored developer and conveys the developer to the developing sleeve 2, and the toner supplied from the toner discharge port of the toner cartridge 7 by the rotation of the conveying screw 6 is already in the developing means 24 to 27. The toner density is made uniform by stirring the developer.

さらに、現像手段２４〜２７に補給されるトナー量を補正するために、現像手段２４〜２７の底壁にはインダクタンスセンサ（透磁率センサ）９が設置されており、このインダクタンスセンサ９の出力信号によりトナー補給が制御されるようになっている。 Further, in order to correct the amount of toner supplied to the developing means 24 to 27, an inductance sensor (permeability sensor) 9 is installed on the bottom wall of the developing means 24 to 27, and an output signal of the inductance sensor 9 is output. Thus, toner replenishment is controlled.

そして、前述したＣＰＵ１１では、画素カウント数に対応したトナー補給時間をＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）として有しており、カウンタ３１から入力された画素カウント数に基づき、消費されたトナー量に見合う量のトナーをトナーカートリッジ７から現像手段２４〜２７に供給するのに要する搬送スクリュー６の駆動時間を算出し、モータ駆動回路１２を制御して上記算出した時間の間だけモータ１３を駆動するようになっている。 The CPU 11 described above has a toner replenishment time corresponding to the pixel count as an LUT (Look Up Table), and matches the consumed toner amount based on the pixel count input from the counter 31. The driving time of the conveying screw 6 required to supply the toner of the amount from the toner cartridge 7 to the developing means 24 to 27 is calculated, and the motor 13 is driven only during the calculated time by controlling the motor driving circuit 12. It has become.

以上のような構成の画像形成装置では、まず帯電手段２１および露光手段２３等を用いた公知の電子写真プロセス手段により感光体ドラム１７上に画像情報であるブラック成分色の潜像が形成される。その後、現像手段２７でブラックトナーを有する現像材によりブラックトナー像として可視像化され、中間転写体２８にブラックトナー像が転写される。 In the image forming apparatus having the above configuration, first, a black component color latent image as image information is formed on the photosensitive drum 17 by a known electrophotographic process unit using the charging unit 21 and the exposure unit 23. . Thereafter, the developing unit 27 visualizes the black toner image with a developer having black toner, and the black toner image is transferred to the intermediate transfer member 28.

一方、ブラックトナー像が中間転写体２８に転写されている間に、感光体ドラム１６上にシアン成分色の潜像が形成され、現像手段２６でシアントナーによるシアントナー像が可視像化されて、これが先に中間転写体２８上に転写されたブラックトナー像と重ね合わされる。 On the other hand, while the black toner image is transferred to the intermediate transfer body 28, a cyan component color latent image is formed on the photosensitive drum 16, and the cyan toner image of the cyan toner is visualized by the developing means 26. This is superimposed on the black toner image previously transferred onto the intermediate transfer member 28.

以下、マゼンタトナー像、イエロートナー像についても同様にして画像形成が行われ、中間転写体２８上に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給紙カセット（図示せず）から給紙された用紙Ｐ上に転写ローラ２９によって４色のトナー像が一括転写される。その後、定着手段（図示せず）でトナー像が用紙Ｐに加熱定着され、用紙Ｐ上にフルカラー画像が得られる。 Thereafter, image formation is similarly performed for the magenta toner image and the yellow toner image, and when the four color toner images are superimposed on the intermediate transfer member 28, the toner is fed from a paper feed cassette (not shown). The four color toner images are collectively transferred onto the sheet P by the transfer roller 29. Thereafter, the toner image is heated and fixed on the paper P by fixing means (not shown), and a full-color image is obtained on the paper P.

このような画像形成装置において、中間転写体２８上に各色の濃度パッチ画像を形成し、各画像の反射光強度が濃度検知センサ３０で読み取られる。読み取られたデータはＣＰＵ１１で処理されてプロセス形成条件にフィードバックされ、これにより画像濃度の安定化が図られる。 In such an image forming apparatus, a density patch image of each color is formed on the intermediate transfer member 28, and the reflected light intensity of each image is read by the density detection sensor 30. The read data is processed by the CPU 11 and fed back to process formation conditions, thereby stabilizing the image density.

その後、中間転写体２８上に色ずれ検知用パッチ画像を形成し、各画像の反射光強度が濃度検知センサ３０で読み取られる。読み取られたデータはＣＰＵ１１で処理されて画像の書き出し位置など画像形成条件にフィードバックされ、これにより各色画像の位置ずれが補正される。 Thereafter, a color misregistration detection patch image is formed on the intermediate transfer member 28, and the reflected light intensity of each image is read by the density detection sensor 30. The read data is processed by the CPU 11 and fed back to the image forming conditions such as the image writing position, whereby the positional deviation of each color image is corrected.

ここで、インダクタンスセンサ９について、図３および図４を用いて説明する。 Here, the inductance sensor 9 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

現像手段２４〜２７内の現像剤のトナー濃度が変化すると、磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率による見かけの透磁率が変化する。インダクタンスセンサ９はこの見かけの透磁率を検知し、これを電気信号として出力するものである。 When the toner concentration of the developer in the developing means 24 to 27 changes, the apparent permeability due to the mixing ratio of the magnetic carrier and the nonmagnetic toner changes. The inductance sensor 9 detects this apparent magnetic permeability and outputs it as an electrical signal.

図３に示すように、インダクタンスセンサ９からの出力は、トナー濃度に応じてほぼ直線的に変化する。一方、現像手段２４〜２７内の見かけの透磁率は、トナーの持つ電荷等が安定した状態にならないと安定しない。つまり、図４に示すように、インダクタンスセンサ９からの出力電圧は、初期投入時の電圧値に対して現像剤の攪拌時間とともに大きく変動し、ある時間ｔ後には安定した状態となる（Ｖ１）。したがって、現像剤が攪拌されてからｔ時間経過すればインダクタンスセンサ９の出力は安定するため、インダクタンスセンサ９によるトナー濃度検知が有効となる。 As shown in FIG. 3, the output from the inductance sensor 9 changes substantially linearly according to the toner density. On the other hand, the apparent permeability in the developing units 24 to 27 is not stable unless the charge or the like of the toner is in a stable state. That is, as shown in FIG. 4, the output voltage from the inductance sensor 9 varies greatly with the developer agitation time with respect to the voltage value at the time of initial charging, and becomes stable after a certain time t (V1). . Therefore, since the output of the inductance sensor 9 is stabilized after a lapse of t time since the developer is stirred, the toner density detection by the inductance sensor 9 is effective.

インダクタンスセンサ９の出力値は、比較器１０により、規定のトナー濃度における見かけの透磁率に対応する基準電圧と比較される。そして、ＣＰＵ１１は、比較器１０の出力に応じてトナー補給時間を制御する。具体的には、比較器１０の出力が小の場合には、つまりトナーが不足である場合には、ＣＰＵ１１は不足分のトナーを現像器に補給するようにトナーカートリッジ７の搬送スクリュー６を作動させる。また、比較器１０の出力が大である場合、つまり実際のトナー濃度が規定値よりも大である場合には、ＣＰＵ１１は比較器１０からの過剰トナー量を算出し、過剰トナー量が消費されるまでトナーを補給せずに画像を形成する。 The output value of the inductance sensor 9 is compared by a comparator 10 with a reference voltage corresponding to the apparent permeability at a specified toner concentration. The CPU 11 controls the toner replenishment time according to the output of the comparator 10. Specifically, when the output of the comparator 10 is small, that is, when the toner is insufficient, the CPU 11 operates the conveying screw 6 of the toner cartridge 7 so as to supply the insufficient amount of toner to the developing device. Let When the output of the comparator 10 is large, that is, when the actual toner density is larger than the specified value, the CPU 11 calculates the excessive toner amount from the comparator 10 and the excessive toner amount is consumed. The image is formed without replenishing the toner until the toner is discharged.

次に、非印字状態でのトナー補給制御について、図５のフローチャートを参照して説明する。 Next, toner replenishment control in a non-printing state will be described with reference to the flowchart of FIG.

通常、画像形成装置においては、電源投入時および所定時間（印字枚数）経過後、装置の色ずれまたは濃度の安定化を図るために、非印字状態で中間転写体２８に色ずれおよび濃度の検出用パッチを印字し、パッチの状態により装置の画像形成条件を変更する色ずれおよび濃度制御動作を開始する（Ｓ１）。非印字状態での色ずれ／濃度制御動作が開始されると、現像手段内のトナー攪拌が開始される（Ｓ２）。 Normally, in an image forming apparatus, when the power is turned on and after a predetermined time (number of printed sheets) has elapsed, in order to stabilize the color misregistration or density of the apparatus, color misregistration and density are detected on the intermediate transfer member 28 in a non-printing state. The color registration and density control operation for printing the image patch and changing the image forming conditions of the apparatus according to the patch state is started (S1). When the color misregistration / density control operation in the non-printing state is started, toner agitation in the developing means is started (S2).

そして、ｔ時間（インダクタンスセンサ９からの出力電圧が安定する時間）が経過したならば（Ｓ３）、インダクタンスセンサ９の検出値に応じてトナー補給が行われる（Ｓ４）。 When t time (time when the output voltage from the inductance sensor 9 is stabilized) has elapsed (S3), toner is replenished according to the detected value of the inductance sensor 9 (S4).

なお、Ｓ３において、色ずれ／濃度制御動作時間がｔ時間より短い場合には攪拌動作が継続され、ｔ時間経過後にトナー補給が行われる。したがって、所定時間毎に、必ず実際の透磁率（トナー濃度）に応じたトナー補給が行われることになる。 In S3, when the color misregistration / density control operation time is shorter than t time, the stirring operation is continued, and toner replenishment is performed after elapse of t time. Therefore, toner replenishment is always performed according to the actual magnetic permeability (toner concentration) every predetermined time.

印字状態でのトナー補給制御について、図６のフローチャートを参照して説明する。 The toner replenishment control in the printing state will be described with reference to the flowchart of FIG.

外部機器（図示せず）より印字要求が送られ印字動作が開始されると（Ｓ１１）、画像信号の各画素ごとの出力レベルがカウントされ、これが積算されてビデオカウント数が算出される（Ｓ１２）。ＣＰＵ１１でこのビデオカウント数がトナー補給時間に換算され、その時間だけトナーカートリッジ７の搬送スクリュー６が回転される（Ｓ１３）。 When a print request is sent from an external device (not shown) and a print operation is started (S11), the output level for each pixel of the image signal is counted and integrated to calculate the video count number (S12). ). The CPU 11 converts this video count number into a toner replenishment time, and the conveying screw 6 of the toner cartridge 7 is rotated for that time (S13).

そして、連続印字時間がｔ時間（インダクタンスセンサ９からの出力電圧が安定する時間）以上経過したかどうかが判断され（Ｓ１４）、ｔ時間以上経過の場合には、トナー補給制御がビデオカウント方式からインダクタンス検知方式に切り換えられてトナー補給が行われる（Ｓ１５）。そして、印字動作が終了するとスタートに戻る（Ｓ１６）。 Then, it is determined whether or not the continuous printing time has elapsed for t time or more (time for the output voltage from the inductance sensor 9 to be stabilized) (S14). After switching to the inductance detection method, toner supply is performed (S15). When the printing operation is completed, the process returns to the start (S16).

このように、本実施の形態によれば、非印字時では、二成分現像剤の見かけ上の透磁率に応じてトナー補給を行い、印字時では、二成分現像剤の見かけ上の透磁率に応じたトナー補給と、画像信号の画像情報に応じたトナー補給制御とを切り替えてトナー補給を行っているので、二成分現像剤を用いた画像形成装置において、トナー濃度を高精度に制御することが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, the toner is replenished according to the apparent permeability of the two-component developer at the time of non-printing, and the apparent permeability of the two-component developer at the time of printing. Toner replenishment is switched between toner replenishment according to the image information of the image signal and toner replenishment control is performed, so that the toner density can be controlled with high accuracy in the image forming apparatus using the two-component developer. Is possible.

上記の実施の形態では、本発明をレーザプリンタに適用した場合が説明されているが、本発明は、このようなプリンタのみならず、複写機や複合機など、二成分現像剤が使用されている様々な画像形成装置に適用することができる。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a laser printer has been described. However, the present invention is not limited to such a printer, but uses a two-component developer such as a copying machine or a multifunction machine. The present invention can be applied to various image forming apparatuses.

本発明の実施の形態１における画像形成装置を示す概略図1 is a schematic diagram showing an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図１の画像形成装置に設けられた現像手段の周辺構造を詳しく示す図FIG. 1 is a diagram showing in detail a peripheral structure of a developing unit provided in the image forming apparatus of FIG. トナー濃度と出力電圧との関係を示すグラフGraph showing the relationship between toner density and output voltage 現像剤の撹拌時間と出力電圧との関係を示すグラフGraph showing the relationship between developer agitation time and output voltage 非印字状態でのトナー補給制御を示すフローチャートFlow chart showing toner supply control in non-printing state 印字状態でのトナー補給制御を示すフローチャートFlow chart showing toner supply control in printing state

符号の説明Explanation of symbols

２現像スリーブ
３マグネット
４ブレード
６搬送スクリュー
７トナーカートリッジ
８スクリュー
９インダクタンスセンサ
１０比較器
１１ＣＰＵ
１２モータ駆動回路
１３モータ
１４，１５，１６，１７感光体ドラム（感光体）
２４，２５，２６，２７現像手段
３１カウンタ 2 Developing sleeve 3 Magnet 4 Blade 6 Conveying screw 7 Toner cartridge 8 Screw 9 Inductance sensor 10 Comparator 11 CPU
12 Motor drive circuit 13 Motor 14, 15, 16, 17 Photosensitive drum (photosensitive member)
24, 25, 26, 27 Developing means 31 Counter

Claims

キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤のトナー補給を、所定の時間または印字枚数毎に印刷された画像パッチの濃度に基づいて行うトナー補給方法であって、
非印字時では、前記二成分現像剤の見かけ上の透磁率に応じてトナー補給を行い、
印字時では、前記二成分現像剤の見かけ上の透磁率に応じたトナー補給と、画像信号の画像情報に応じたトナー補給制御とを切り替えてトナー補給を行うことを特徴とする画像形成装置。 A toner replenishing method in which toner replenishment of a two-component developer comprising a carrier and toner is performed based on the density of an image patch printed every predetermined time or number of prints,
During non-printing, toner replenishment is performed according to the apparent magnetic permeability of the two-component developer,
An image forming apparatus characterized in that, during printing, toner supply is performed by switching between toner supply according to the apparent magnetic permeability of the two-component developer and toner supply control according to image information of an image signal.

印字時において、連続印字でかつ前記二成分現像剤の透磁率を検出する透磁率センサの出力安定時間より印字時間が長い場合は、前記透磁率センサに基づいてトナー補給を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 During printing, when the printing time is longer than the output stabilization time of the magnetic permeability sensor that detects the magnetic permeability of the two-component developer, toner supply is performed based on the magnetic permeability sensor. The image forming apparatus according to claim 1.

印字時において、透磁率センサの出力安定時間の前後でトナー補給の方法を切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner supply method is switched before and after the output stabilization time of the magnetic permeability sensor during printing.