JP2008065054A - Toner supply controller and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、ファクシミリ、プリンター等におけるトナー補給制御装置、およびそのトナー補給制御装置を搭載した画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner replenishment control device in a copying machine, a facsimile, a printer, and the like using an electrophotographic system, and an image forming apparatus equipped with the toner replenishment control device.
従来、２成分系現像剤を用いる画像形成装置においては、所望の画像濃度を得るために、現像器内の現像剤のトナー濃度を一定に維持するべく、トナーの消費量に応じて現像器内にトナーを補給する必要がある。そこで画像情報を用いてトナー消費量を算出し、算出したトナー消費量に見合うトナー補給量を算出・補給する手法がある。さらにこのとき、トナー補給量の制限により、算出したトナー補給量全てを一度に加えることができないため、トナー補給量の制限値と算出補給量の差分（トナー未補給量）を分割し、次回以降の複数回の補給に上乗せして補給する手法がある。これらの従来例として、例えば、特許文献１に記載の「トナー補給制御方法及びその方法を用いた画像形成装置」や、特許文献２に記載の「複写機の自動画像濃度制御方法」や、特許文献３に記載の「画像濃度安定化装置」や、特許文献４に記載の「画像形成装置」がある。
しかしながら、これらの手法は、補給量と消費量の収支を考慮しているため最終的なトナー濃度は維持されるが、トナー濃度の時間的な変化、つまり動的な変化は考慮していないため印刷動作中の動的なトナー濃度にムラが生じてしまうという問題点があった。そこで本発明は、トナー濃度の動的な変化を安定させるために、印刷動作中に複数回、トナー濃度とその目標値との追従誤差をフィードバックして補給量を算出し、補給する手法を提案することにより、トナー濃度ムラを解消することを目的とした。さらに、従来技術では、補給量の制限がある場合に、追従誤差のフィードバックにより算出した補給量にトナー未補給量を上乗せすると、フィードバック制御としてつじつまが合わずに制御が破綻してしまうという問題点があった。そこで本発明は、トナー未補給量と追従誤差をフィードバックして補給量を算出し補給する手法を提案することにより、トナー濃度を動的に安定させることを目的とした。 However, since these methods consider the balance between the replenishment amount and the consumption amount, the final toner density is maintained, but the temporal change of the toner density, that is, the dynamic change is not considered. There has been a problem in that the dynamic toner density during the printing operation becomes uneven. In view of this, the present invention proposes a method for calculating and supplying the replenishment amount by feeding back the tracking error between the toner concentration and its target value multiple times during the printing operation in order to stabilize the dynamic change of the toner concentration. The purpose of this was to eliminate toner density unevenness. Furthermore, in the conventional technology, if there is a limit on the replenishment amount, if the unreplenished amount is added to the replenishment amount calculated by the feedback of the tracking error, the control will fail and the control will fail. was there. Therefore, the present invention has an object to dynamically stabilize the toner density by proposing a method for calculating the replenishment amount by feeding back the toner replenishment amount and the tracking error.
上記課題を解決するために、請求項１の発明のトナー補給制御装置は、トナー濃度センサ出力とトナー濃度センサ出力目標値とにより算出されるセンサ追従誤差を用いて演算トナー補給量を算出する制御装置を備えたトナー補給制御装置において、前記演算トナー補給量と予め設定されたトナー補給量上下限値に応じてアクチュエータに指令するための指令トナー補給量を算出する手段と、前記演算トナー補給量と前記指令トナー補給量を用いてトナー未補給量を算出する手段と、前記トナー未補給量と現在の画素情報を用いてセンサ追従誤差補正量を算出する手段と、前記センサ追従誤差と前記センサ追従誤差補正量とを用いて演算トナー補給量を算出する手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problem, the toner replenishment control device according to the first aspect of the present invention is a control for calculating the calculated toner replenishment amount using a sensor tracking error calculated by the toner density sensor output and the toner density sensor output target value. In the toner replenishment control device comprising the apparatus, means for calculating a command toner replenishment amount for commanding the actuator in accordance with the calculated toner replenishment amount and a preset toner replenishment amount upper and lower limit value; and the calculated toner replenishment amount And means for calculating an unsupplied toner amount using the command toner supply amount, a means for calculating a sensor follow-up error correction amount using the toner unsupplement amount and current pixel information, the sensor follow-up error and the sensor And a means for calculating a calculated toner replenishment amount using the tracking error correction amount.
請求項２の発明のトナー補給制御装置は、請求項１の発明のトナー補給制御装置において、前記指令トナー補給量の算出を用紙１枚印刷する期間内で複数回行うことを特徴とした。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the toner replenishment control device according to the first aspect, wherein the command toner replenishment amount is calculated a plurality of times within a period for printing one sheet of paper.
請求項３の発明のトナー補給制御装置は、請求項２の発明のトナー補給制御装置において、前記指令トナー補給量を用紙１枚印刷する期間内で複数回アクチュエータに指令することを特徴とした。 A toner replenishment control device according to a third aspect of the invention is characterized in that, in the toner replenishment control device according to the second aspect of the invention, the command toner replenishment amount is commanded to the actuator a plurality of times within a period of printing one sheet.
請求項４の発明のトナー補給制御装置は、請求項１の発明のトナー補給制御装置において、前記トナー未補給量は前記指令トナー補給量から前記演算トナー補給量を減算した差分量として算出することを特徴とした。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the toner replenishment control device according to the first aspect, wherein the toner non-replenishment amount is calculated as a difference amount obtained by subtracting the calculated toner replenishment amount from the command toner replenishment amount. It was characterized.
請求項５の発明のトナー補給制御装置は、請求項１の発明のトナー補給制御装置において、前記センサ追従誤差補正量は前記画素情報に応じて更新された補正係数と前記トナー未補給量とを乗算して算出することを特徴とした。 A toner replenishment control device according to a fifth aspect of the present invention is the toner replenishment control device according to the first aspect of the present invention, wherein the sensor follow-up error correction amount includes a correction coefficient updated according to the pixel information and the toner non-replenishment amount. It was calculated by multiplying.
請求項６の発明のトナー補給制御装置は、請求項５の発明のトナー補給制御装置において、前記補正係数は前記画素情報と過去の画素情報との差分値を用いて更新することを特徴とした。 A toner replenishment control device according to a sixth aspect of the invention is characterized in that, in the toner replenishment control device according to the fifth aspect of the invention, the correction coefficient is updated using a difference value between the pixel information and past pixel information. .
請求項７の発明のトナー補給制御装置は、請求項６の発明のトナー補給制御装置において、前記補正係数は前記差分値が予め設定された閾値を越えた場合に更新することを特徴とした。 A toner replenishment control device according to a seventh aspect of the invention is characterized in that, in the toner replenishment control device according to the sixth aspect, the correction coefficient is updated when the difference value exceeds a preset threshold value.
請求項８の発明のトナー補給制御装置は、請求項６の発明のトナー補給制御装置において、前記補正係数の更新量の正負の符号は前記差分値の符号と反対であることを特徴とした。 A toner replenishment control device according to an eighth aspect of the invention is characterized in that, in the toner replenishment control device according to the sixth aspect, the sign of the correction coefficient update amount is opposite to the sign of the difference value.
請求項９の発明のトナー補給制御装置は、請求項５乃至８のいずれかの発明のトナー補給制御装置において、前記画素情報は印刷媒体の面積に対するトナー付着領域の総面積の割合として算出することを特徴とした。 A toner supply control device according to a ninth aspect of the invention is the toner supply control device according to any one of the fifth to eighth aspects, wherein the pixel information is calculated as a ratio of a total area of the toner adhesion region to an area of the print medium. It was characterized.
請求項１０の発明のトナー補給制御装置は、請求項１の発明のトナー補給制御装置において、前記演算トナー補給量は前記センサ追従誤差と前記センサ追従誤差補正量とを積分した値を用いて算出することを特徴とした。 A toner replenishment control device according to a tenth aspect of the present invention is the toner replenishment control device according to the first aspect of the invention, wherein the calculated toner replenishment amount is calculated using a value obtained by integrating the sensor tracking error and the sensor tracking error correction amount. It was characterized by.
請求項１１の発明の画像形成装置は、請求項１乃至１０のいずれかのトナー補給制御装置を搭載したことを特徴とする。 An image forming apparatus according to an eleventh aspect of the present invention includes the toner supply control device according to any one of the first to tenth aspects.
以上述べたように本発明のトナー補給制御装置によれば、センサ追従誤差に加えてトナー未補給量を補正した補正値を用いてトナー補給量を算出し補給することで、トナー補給量の制限の有無に関わらず、トナー濃度のムラを無くすことができる。 As described above, according to the toner replenishment control device of the present invention, the toner replenishment amount is limited by calculating and replenishing the toner replenishment amount using the correction value obtained by correcting the toner non-replenishment amount in addition to the sensor tracking error. Irrespective of the presence or absence of toner, unevenness in toner density can be eliminated.
本発明のトナー補給制御装置によれば、センサ追従誤差に加えてトナー未補給量を補正した補正値を用いて印刷動作中に複数回トナー補給量を算出し補給することで、印刷動作中の動的なトナー濃度のムラを無くすことができる。 According to the toner replenishment control device of the present invention, the toner replenishment amount is calculated and replenished a plurality of times during the printing operation using the correction value obtained by correcting the toner unreplenishment amount in addition to the sensor tracking error. Dynamic toner density unevenness can be eliminated.
本発明のトナー補給制御装置によれば、画像情報の差分値が予め設定された閾値を超えたらトナー未補給量の補正係数を更新することで、画像情報の変化による過敏な補正係数の更新を防ぐことができる。 According to the toner replenishment control device of the present invention, when the difference value of the image information exceeds a preset threshold value, the correction coefficient of the toner non-replenishment amount is updated, thereby updating the sensitive correction coefficient due to the change of the image information. Can be prevented.
本発明のトナー補給制御装置によれば、過去に印刷した画像よりも現在印刷する画像が高画像の場合は補正係数が小さくなるように更新することで、高画像消費による急激なトナー補給を防ぐことができる。 According to the toner replenishment control device of the present invention, when the currently printed image is a higher image than the image printed in the past, the toner is updated so that the correction coefficient becomes smaller, thereby preventing rapid toner replenishment due to high image consumption. be able to.
本発明のトナー補給制御装置によれば、過去に印刷した画像よりも現在印刷する画像が低画像の場合は補正係数が大きくなるように更新することで、より速くトナー濃度センサ出力を目標値に収束させることができる。 According to the toner replenishment control device of the present invention, when the currently printed image is lower than the image printed in the past, the toner density sensor output is set to the target value faster by updating the correction coefficient to be larger. It can be converged.
本発明の画像形成装置によれば、トナー濃度ムラが解消されて、トナー濃度が動的に安定した画像が形成されるようになる。 According to the image forming apparatus of the present invention, toner density unevenness is eliminated, and an image having a dynamically stable toner density is formed.
以下、本発明を画像形成装置の一例であるデジタル複写機に適用した実施形態について図面に基づいて説明する。このデジタル複写機は原稿読取手段である読取装置（スキャナー）と、読み取られた原稿情報を紙に複写するための一連のプロセスを実行する複写装置（プリンター）とから構成される。読取装置としては、例えば、コンタクトガラスの下方に配置された原稿照明用のランプを有する移動光学系でコンタクトガラス上の原稿を副走査し、原稿の下表面で原稿画像の濃度に応じて反射され光をミラー及びレンズを介して一次元イメージセンサーに入射し、この一次元イメージセンサーによって、原稿画像上の主走査方向の一ラインを検出しながら、移動光学系の副走査によって原稿の二次元画像を読み取るように構成することができる。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a digital copying machine as an example of an image forming apparatus will be described with reference to the drawings. This digital copying machine includes a reading device (scanner) as document reading means and a copying device (printer) that executes a series of processes for copying the read document information onto paper. As a reading device, for example, a document on a contact glass is sub-scanned by a moving optical system having a lamp for illuminating a document arranged below the contact glass, and reflected on the lower surface of the document according to the density of the document image. Light is incident on a one-dimensional image sensor through a mirror and a lens, and the one-dimensional image sensor detects one line in the main scanning direction on the original image, while sub-scanning the moving optical system to detect a two-dimensional image of the original. Can be configured to read.
図１は、上述したデジタル複写機の実施形態の機構部を示す概略構成図である。図１において、感光体ドラム１の周囲には帯電チャージャ２、書き込みユニット３、現像器５、転写ローラ６、図示されていないクリーニングユニット、除電装置などが備えられている。感光体ドラム１の表面は、まず帯電チャージャ２によって生じるコロナ電流によって一様に高電位に帯電される。この表面に書き込みユニット３からのレーザー光が照射され、その光の強度に応じて帯電電位が変化し、レーザー光の照射の有無に応じた電位分布が形成される。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a mechanism unit of the above-described embodiment of the digital copying machine. In FIG. 1, a charging charger 2, a writing unit 3, a developing device 5, a transfer roller 6, a cleaning unit (not shown), a static eliminating device, and the like are provided around the photosensitive drum 1. First, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a high potential by a corona current generated by the charging charger 2. The surface is irradiated with laser light from the writing unit 3, the charging potential is changed according to the intensity of the light, and a potential distribution according to the presence or absence of laser light irradiation is formed.
書き込みユニット３には、レーザー光の光源として半導体レーザー（以下、書込ＬＤという）を備え、それが発するレーザー光を、回転多面境、レンズ、ミラー等の光学系を通して感光体ドラム１の表面に照射し、この回転多面鏡は電気モータによって高速で定速回転駆動されることによって感光体上での主走査を行うものを用いることが出来る。そして、制御装置で記録すべき画素単位の位置信号（記録有り／記録無し）を各々の画素位置が回転多面鏡の回転位置と同期するように書込ＬＤに印加し、画像の各走査位置で、その画素の濃度（記録有り／記録無し）に応じてレーザー光がオン／オフ制御する。 The writing unit 3 is provided with a semiconductor laser (hereinafter referred to as writing LD) as a laser light source, and the laser light emitted from the semiconductor unit 1 is applied to the surface of the photosensitive drum 1 through an optical system such as a rotating multi-facet, a lens and a mirror. The rotating polygon mirror can be used to perform main scanning on the photosensitive member by being driven to rotate at a constant speed at a high speed by an electric motor. Then, a position signal for each pixel to be recorded by the control device (recorded / not recorded) is applied to the writing LD so that each pixel position is synchronized with the rotational position of the rotary polygon mirror, and at each scanning position of the image. The laser beam is turned on / off according to the density of the pixel (recorded / not recorded).
これにより、感光体ドラム１上に形成される電位分布は、原稿画像の濃淡に対応し静電潜像を構成する。この静電潜像は、書き込みユニット３よりも下流に配置された現像器５で供給されるトナーによって可視像化される。この現像器５は、感光体上にトナーを供給する現像ローラ４と、トナーとキャリアが混ざった現像剤を攪拌・搬送するための搬送スクリュ７、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサと呼ぶ）８等から構成されている。攪拌スクリュ７はＣＰＵ１１の指令により作動する現像攪拌モータ１０によって駆動される。 Thereby, the potential distribution formed on the photosensitive drum 1 constitutes an electrostatic latent image corresponding to the density of the original image. This electrostatic latent image is visualized by toner supplied by a developing device 5 arranged downstream of the writing unit 3. The developing unit 5 includes a developing roller 4 that supplies toner onto the photosensitive member, a conveying screw 7 for agitating and conveying the developer in which the toner and the carrier are mixed, and a toner concentration sensor (hereinafter referred to as a T sensor) 8. Etc. The agitating screw 7 is driven by a developing agitating motor 10 that operates according to a command from the CPU 11.
また、Ｔセンサ８から検出されたトナー濃度出力を用いてＣＰＵ１１により算出された信号によりトナー補給量が決定され、そのトナー補給量に応じてトナーボトル駆動モータ９が駆動され、それに連動して図示していないトナーボトルが動作し、現像器５にトナーを補給する。このときＣＰＵ１１は必要に応じてメモリ１２からデータの読み書きを行う。一方、図示しないカセットから繰り出された転写紙は、図示しないレジストローラを介して感光体ドラム１の表面に送り込まれ、転写ローラ６でトナー像が転写された後に感光体ドラム１表面から分離される。トナー像の転写がされた転写紙は、図示しない定着装置を通過するときにトナー像が定着され、図示しない排紙トレイに排紙される。 The toner supply amount is determined by a signal calculated by the CPU 11 using the toner density output detected from the T sensor 8, and the toner bottle drive motor 9 is driven in accordance with the toner supply amount. A toner bottle (not shown) operates to supply toner to the developing device 5. At this time, the CPU 11 reads and writes data from the memory 12 as necessary. On the other hand, the transfer paper fed out from a cassette (not shown) is fed to the surface of the photosensitive drum 1 via a registration roller (not shown), and is separated from the surface of the photosensitive drum 1 after the toner image is transferred by the transfer roller 6. . The transfer paper on which the toner image is transferred passes through a fixing device (not shown), and the toner image is fixed and discharged onto a paper discharge tray (not shown).
次に、上述したデジタル複写機に対する本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図２は本発明のトナー補給制御装置の概要構成を示すブロック図である。請求項１の発明の実施形態は、次のように構成される。図２において、本発明は、演算トナー補給量算出装置１０１と、指令トナー補給量算出装置１０２と、補給時間算出装置１０３と、トナー未補給量算出装置１０４と、増幅器１０５と、補正係数算出装置１０６とを備えている。 Next, an embodiment of the present invention for the above-described digital copying machine will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the toner supply control device of the present invention. The embodiment of the invention of claim 1 is configured as follows. In FIG. 2, the present invention relates to a calculated toner replenishment amount calculation device 101, a command toner replenishment amount calculation device 102, a replenishment time calculation device 103, a toner non-replenishment amount calculation device 104, an amplifier 105, and a correction coefficient calculation device. 106.
演算トナー補給量算出装置１０１は、トナー濃度センサ出力目標値とトナー濃度センサ出力の差分（以下、センサ追従誤差という）とセンサ追従誤差補正量を用いて演算トナー補給量を算出する。指令トナー補給量算出装置１０２は、この算出された演算トナー補給量と予め設定されたトナー補給量上下限値を用いて指令トナー補給量を算出する。トナーボトルの駆動はＯＮかＯＦＦであるので、指令トナー補給量だけ補給するためのトナーボトル駆動時間（モータＯＮ時間）を補給時間算出装置１０３で算出する。一方、トナー未補給量算出装置１０４は指令トナー補給量と演算トナー補給量を用いてトナー未補給量を算出する。またセンサ追従誤差補正量はトナー未補給量を増幅器１０５に通すことで得られる。この増幅器１０５のゲインＡ（以下、補正係数という）は画素情報を用いて補正係数算出装置によって算出される。 The calculated toner replenishment amount calculation device 101 calculates a calculated toner replenishment amount using a difference between the toner density sensor output target value and the toner density sensor output (hereinafter referred to as sensor tracking error) and a sensor tracking error correction amount. The command toner replenishment amount calculation device 102 calculates a command toner replenishment amount using the calculated calculated toner replenishment amount and preset upper and lower limits of the toner replenishment amount. Since the driving of the toner bottle is ON or OFF, the toner bottle driving time (motor ON time) for replenishing only the command toner replenishment amount is calculated by the replenishment time calculating device 103. On the other hand, the toner non-replenishment amount calculation device 104 calculates the toner non-replenishment amount using the command toner replenishment amount and the calculated toner replenishment amount. The sensor follow-up error correction amount can be obtained by passing the unreplenished toner amount through the amplifier 105. A gain A (hereinafter referred to as a correction coefficient) of the amplifier 105 is calculated by a correction coefficient calculation device using pixel information.
次に、請求項２、３の発明の実施形態について説明する。図３は実施形態の手順の一例を表すフローチャートである。図３において、現像攪拌モータ１０の始動をスタートとして（Ｓ１）、以降、前記現像モータが止まるまでの間、一定の時間間隔ｄｔで図２の構成にしたがってトナーボトル駆動時間を算出し（Ｓ２）、トナーボトル駆動モータ９を駆動する（Ｓ３）。なお、本実施形態は単なる例示にすぎず本発明を限定するものではない。したがって本発明は当然にその要旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変形が可能である。例えば、前記指令トナー補給量の算出の開始を、感光帯上のレーザーの書き込みタイミングを表すＦＧＡＴＥ信号に同期させてもよい。 Next, embodiments of the second and third aspects of the invention will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the procedure of the embodiment. In FIG. 3, starting of the developing agitating motor 10 is started (S1), and thereafter, the toner bottle driving time is calculated according to the configuration of FIG. 2 at a constant time interval dt until the developing motor stops (S2). Then, the toner bottle drive motor 9 is driven (S3). In addition, this embodiment is only a mere illustration and does not limit this invention. Therefore, the present invention can be variously improved and modified without departing from the scope of the invention. For example, the start of calculation of the command toner replenishment amount may be synchronized with the FGATE signal indicating the laser writing timing on the photosensitive band.
次に、請求項４の発明の実施形態について説明する。図４は、演算トナー補給量と指令トナー補給量の関係を示すグラフであり、これは図２における指令トナー補給量算出装置１０２、トナー未補給量算出装置１０４の実施形態の一例を説明したものである。算出された演算トナー補給量が上下限値の範囲に入っているときは演算トナー補給量を指令トナー補給量に設定し、算出された演算トナー補給量が上下限の範囲外であるときはトナー補給量上下限値を指令トナー補給量に設定する。そして指令トナー補給量と演算トナー補給量の差分を算出してトナー未補給量とする。 Next, an embodiment of the invention of claim 4 will be described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the calculated toner replenishment amount and the command toner replenishment amount, which illustrates an example of the embodiment of the command toner replenishment amount calculation device 102 and the toner non-replenishment amount calculation device 104 in FIG. It is. The calculated toner supply amount is set to the command toner supply amount when the calculated calculated toner supply amount is within the upper and lower limits, and the toner is set when the calculated calculated toner supply amount is outside the upper and lower limits. Set the upper and lower limits of the supply amount to the command toner supply amount. Then, the difference between the command toner replenishment amount and the calculated toner replenishment amount is calculated as the toner non-replenishment amount.
ここで、図５は指令トナー補給量算出装置１０２、トナー未補給量算出装置１０４の動作を示すフローチャートである。まず、演算トナー補給量がトナー補給量上限値より小さいか否かを判断し（Ｓ１１）、トナー補給量上限値より小さい場合には演算トナー補給量がトナー補給量下限値より大きいか否かを判断し（Ｓ１２）、トナー補給量下限値より大きい場合には指令トナー補給量に演算トナー補給量を設定し（Ｓ１３）、さらにトナー未補給量を０とする（Ｓ１４）。 Here, FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the command toner supply amount calculation device 102 and the toner non-supply amount calculation device 104. First, it is determined whether or not the calculated toner supply amount is smaller than the toner supply amount upper limit value (S11). If the calculated toner supply amount is smaller than the toner supply amount upper limit value, it is determined whether or not the calculated toner supply amount is larger than the toner supply amount lower limit value. Determination is made (S12), and if it is larger than the lower limit of the toner replenishment amount, the calculated toner replenishment amount is set as the command toner replenishment amount (S13), and the toner non-replenishment amount is set to 0 (S14).
トナー補給量上限値よりも大きい場合には、指令トナー補給量にトナー補給量上限値を設定し（Ｓ１５）、指令トナー補給量とトナー補給量上限値との差をトナー未補給量とする（Ｓ１６）。またトナー補給量下限値よりも小さい場合には、指令トナー補給量にトナー補給量下限値を設定し（Ｓ１７）、指令トナー補給量とトナー補給量下限値との差をトナー未補給量とする（Ｓ１８）。最後に算出したトナー未補給量をメモリ１２に保存する（Ｓ１９）。 If it is larger than the upper limit value of the toner supply amount, the upper limit value of the toner supply amount is set as the command toner supply amount (S15), and the difference between the command toner supply amount and the upper limit value of the toner supply amount is set as the toner non-replenishment amount ( S16). If the toner replenishment amount lower limit value is smaller than the command toner replenishment amount, a toner replenishment amount lower limit value is set (S17), and the difference between the command toner replenishment amount and the toner replenishment amount lower limit value is set as the toner non-replenishment amount. (S18). The calculated toner unsupplement amount is stored in the memory 12 (S19).
次に、請求項５〜９の発明の実施形態について説明する。図６は、実施形態の手順の一例を示すフローチャートである。これは図２における増幅器１０５および補正係数算出装置１０６の実施形態の一例を説明したものである。図６では、まず現在の画素情報を取得し（Ｓ１０１）、メモリ１２に保存された過去の画素情報（Ｓ１０２）との差分値を画素差分値とした後（Ｓ１０３）、メモリ１２内の画素情報を現在の画素情報で更新する（Ｓ１０２）。ここで画素情報は書込ＬＤのレーザー光の照射により求まった感光帯上のトナー付着領域の総面積から取得する。 Next, embodiments of the inventions of claims 5 to 9 will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the procedure of the embodiment. This is an example of an embodiment of the amplifier 105 and the correction coefficient calculation device 106 in FIG. In FIG. 6, first, the current pixel information is acquired (S101), the difference value with the past pixel information (S102) stored in the memory 12 is set as the pixel difference value (S103), and then the pixel information in the memory 12 is obtained. Is updated with the current pixel information (S102). Here, the pixel information is obtained from the total area of the toner adhesion region on the photosensitive band obtained by irradiation of the laser beam of the writing LD.
次に、補正係数の算出手順を説明する。まず画素差分値がメモリ１２に保存された閾値よりも大きいか否かを判定し（Ｓ１０４）、画素差分値が閾値より大きい場合は画素情報を用いて新たに補正係数Ａをメモリ１２に記憶されたルックアップテーブルに基づいて算出する（Ｓ１０５）。ここで、補正係数を算出するルックアップテーブルの値は高画素になるにつれて小さくなるように設定しておく。そして、画素差分値が閾値より小さい場合はメモリ１２に保存されていた値を補正係数Ａとする（Ｓ１０６）。その後メモリ１２に保存されている補正係数を現在の補正係数で更新する（Ｓ１０７）。 Next, the correction coefficient calculation procedure will be described. First, it is determined whether or not the pixel difference value is larger than the threshold value stored in the memory 12 (S104). If the pixel difference value is larger than the threshold value, the correction coefficient A is newly stored in the memory 12 using the pixel information. Calculation based on the look-up table (S105). Here, the value of the lookup table for calculating the correction coefficient is set so as to become smaller as the pixel becomes higher. If the pixel difference value is smaller than the threshold value, the value stored in the memory 12 is set as the correction coefficient A (S106). Thereafter, the correction coefficient stored in the memory 12 is updated with the current correction coefficient (S107).
そして、メモリ１２に保存されたトナー未補給量（Ｓ１９）に補正係数Ａを掛け合わせセンサ追従誤差補正量を算出し（Ｓ１０８）、センサ追従誤差補正量をメモリ１２に保存する（Ｓ１０９）。なお、本実施形態は単なる例示にすぎず本発明を限定するものではない。したがって本発明は当然にその要旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変形が可能である。例えば、画素情報として感光帯上のトナー付着量をフォトセンサで計測してもよい。 Then, the sensor follow-up error correction amount is calculated by multiplying the toner unsupplement amount (S19) stored in the memory 12 by the correction coefficient A (S108), and the sensor follow-up error correction amount is stored in the memory 12 (S109). In addition, this embodiment is only a mere illustration and does not limit this invention. Therefore, the present invention can be variously improved and modified without departing from the scope of the invention. For example, the toner adhesion amount on the photosensitive band may be measured by a photo sensor as pixel information.
次に、請求項１０の発明の実施形態について説明する。図７は実施形態の手順の一例を示すフローチャートである。これは図２における演算トナー補給量算出装置１０１の実施形態の一例を説明したものである。Ｔセンサ８によりトナー濃度センサ出力を検出し（Ｓ２０１）、メモリ１２に設定されているトナー濃度センサ目標値を用いてセンサ追従誤差を算出する（Ｓ２０３）。そしてセンサ追従誤差補正量をメモリ１２から取得し（Ｓ２０４）、センサ追従誤差とセンサ追従誤差補正量を積分する（Ｓ２０５、Ｓ２０６）。 Next, an embodiment of the invention of claim 10 will be described. FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the procedure of the embodiment. This is an example of an embodiment of the calculated toner replenishment amount calculation device 101 in FIG. A toner density sensor output is detected by the T sensor 8 (S201), and a sensor follow-up error is calculated using the toner density sensor target value set in the memory 12 (S203). The sensor tracking error correction amount is acquired from the memory 12 (S204), and the sensor tracking error and the sensor tracking error correction amount are integrated (S205, S206).
そして、それら積分値を重み付き平均したものを演算トナー補給量とする（Ｓ２０７）。なお、本実施形態は単なる例示にすぎず本発明を限定するものではない。したがって本発明は当然にその要旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変形が可能である。例えば、重み付き平均に用いる値としてセンサ追従誤差の微分値やセンサ追従誤差を追加してもよい。またセンサ追従誤差の積分値・微分値の代わりにトナー濃度センサ出力の積分値・微分値を用いてもよい。 Then, a weighted average of these integral values is used as a calculated toner replenishment amount (S207). In addition, this embodiment is only a mere illustration and does not limit this invention. Therefore, the present invention can be variously improved and modified without departing from the scope of the invention. For example, a sensor follow-up error differential value or sensor follow-up error may be added as a value used for the weighted average. Further, instead of the integrated value / differential value of the sensor tracking error, the integrated value / differential value of the toner density sensor output may be used.
請求項１１の発明の画像形成装置の実施形態は、図２のブロック図に示されるトナー補給制御装置を備えた画像形成装置となる。 An image forming apparatus according to an eleventh aspect of the invention is an image forming apparatus provided with the toner replenishment control device shown in the block diagram of FIG.
１ 感光体ドラム
２ 帯電チャージャ
３ 書き込みユニット
４ 現像ローラ
５ 現像器
６ 転写ローラ
７ 搬送スクリュ
８ トナー濃度センサ（Ｔセンサ）
９ トナーボトル駆動モータ
１０ 現像攪拌モータ
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１０１ 演算トナー補給量算出装置
１０２ 指令トナー補給量算出装置
１０３ 補給時間算出装置
１０４ トナー未補給量算出装置
１０５ 増幅器
１０６ 補正係数算出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging charger 3 Writing unit 4 Developing roller 5 Developing device 6 Transfer roller 7 Conveying screw 8 Toner density sensor (T sensor)
9 Toner bottle drive motor 10 Development stirring motor 11 CPU
12 Memory 101 Calculation toner supply amount calculation device 102 Command toner supply amount calculation device 103 Replenishment time calculation device 104 Untoned toner supply amount calculation device 105 Amplifier 106 Correction coefficient calculation device
Claims (11)
前記演算トナー補給量と予め設定されたトナー補給量上下限値に応じてアクチュエータに指令するための指令トナー補給量を算出する手段と、
前記演算トナー補給量と前記指令トナー補給量を用いてトナー未補給量を算出する手段と、
前記トナー未補給量と現在の画素情報を用いてセンサ追従誤差補正量を算出する手段と、
前記センサ追従誤差と前記センサ追従誤差補正量とを用いて演算トナー補給量を算出する手段と、
を備えたことを特徴とするトナー補給制御装置。 In a toner replenishment control device including a control device that calculates a calculated toner replenishment amount using a sensor follow-up error calculated by a toner concentration sensor output and a toner concentration sensor output target value.
Means for calculating a command toner replenishment amount for instructing the actuator according to the calculated toner replenishment amount and a preset toner replenishment amount upper and lower limit value;
Means for calculating a toner non-supply amount using the calculated toner supply amount and the command toner supply amount;
Means for calculating a sensor follow-up error correction amount using the toner unsupplement amount and current pixel information;
Means for calculating a calculated toner replenishment amount using the sensor tracking error and the sensor tracking error correction amount;
A toner replenishment control device comprising:
前記指令トナー補給量の算出を用紙１枚印刷する期間内で複数回行うことを特徴とするトナー補給制御装置。 The toner replenishment control device according to claim 1.
A toner replenishment control device, wherein the command toner replenishment amount is calculated a plurality of times within a period for printing one sheet.
前記指令トナー補給量を用紙１枚印刷する期間内で複数回アクチュエータに指令することを特徴とするトナー補給制御装置。 The toner replenishment control device according to claim 2.
A toner replenishment control device that commands the actuator a plurality of times within a period of printing one sheet of the command toner replenishment amount.
前記トナー未補給量は前記指令トナー補給量から前記演算トナー補給量を減算した差分量として算出することを特徴とするトナー補給制御装置。 The toner replenishment control device according to claim 1.
The toner replenishment control device, wherein the toner replenishment amount is calculated as a difference amount obtained by subtracting the calculated toner replenishment amount from the command toner replenishment amount.
前記センサ追従誤差補正量は前記画素情報に応じて更新された補正係数と前記トナー未補給量とを乗算して算出することを特徴とするトナー補給制御装置。 The toner replenishment control device according to claim 1.
The toner replenishment control device, wherein the sensor follow-up error correction amount is calculated by multiplying a correction coefficient updated according to the pixel information and the toner non-replenishment amount.
前記補正係数は前記画素情報と過去の画素情報との差分値を用いて更新することを特徴とするトナー補給制御装置。 The toner replenishment control device according to claim 5.
The toner replenishment control device, wherein the correction coefficient is updated using a difference value between the pixel information and past pixel information.
前記補正係数は前記差分値が予め設定された閾値を越えた場合に更新することを特徴とするトナー補給制御装置。 The toner replenishment control device according to claim 6.
The toner replenishment control device, wherein the correction coefficient is updated when the difference value exceeds a preset threshold value.
前記補正係数の更新量の正負の符号は前記差分値の符号と反対であることを特徴とするトナー補給制御装置。 The toner replenishment control device according to claim 6.
A toner replenishment control device, wherein the sign of the correction coefficient update amount is opposite to the sign of the difference value.
前記画素情報は印刷媒体の面積に対するトナー付着領域の総面積の割合として算出することを特徴とするトナー補給制御装置。 The toner replenishment control device according to any one of claims 5 to 8,
The toner replenishment control device, wherein the pixel information is calculated as a ratio of a total area of the toner adhesion region to an area of the print medium.
前記演算トナー補給量は前記センサ追従誤差と前記センサ追従誤差補正量とを積分した値を用いて算出することを特徴とするトナー補給制御装置。 The toner replenishment control device according to claim 1.
The calculated toner replenishment amount is calculated using a value obtained by integrating the sensor follow-up error and the sensor follow-up error correction amount.
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