JP5298472B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
画像形成装置のコスト削減方法の1つとして、現像器用の駆動源(以下、「現像器駆動源」と記す」とトナー補給用の駆動源(以下、「トナー補給駆動源」と記す)を共通化する方法がある。一方、近年では画像形成装置は多様なニーズに応じて高画質モードや高生産性モードの機能を備えることが主流となっており、それぞれのモードに応じて画像形成の処理速度(以下、「プロセススピード」と記す)が複数存在する場合もある。画像濃度を安定させながら画質欠陥(BCOやかぶりやトナークラウド等)を防止するためには、現像室内のトナー濃度を目的範囲通りに制御することが重要である。 As one method for reducing the cost of an image forming apparatus, a driving source for a developing device (hereinafter referred to as “developing device driving source”) and a driving source for toner supply (hereinafter referred to as “toner replenishing driving source”) are commonly used. On the other hand, in recent years, image forming apparatuses are mainly provided with functions of a high image quality mode and a high productivity mode according to various needs, and image forming processing is performed according to each mode. There may be multiple speeds (hereinafter referred to as “process speeds.”) To prevent image quality defects (BCO, fog, toner cloud, etc.) while stabilizing the image density, the toner density in the development chamber is the target. It is important to control according to the range.
上述のように現像器駆動源とトナー補給駆動源が共通であって、プロセススピードが複数存在する場合は、トナー補給レートがプロセススピードに依存して異なるものとなる。このため、異なるトナー補給レートに対応したトナー濃度制御を実施することが重要である。トナー補給レートとは、トナー補給手段の駆動によって現像室に補給される単位時間あたりのトナー量をいう。 As described above, when the developing device drive source and the toner replenishment drive source are common and there are a plurality of process speeds, the toner replenishment rate differs depending on the process speed. For this reason, it is important to implement toner density control corresponding to different toner replenishment rates. The toner replenishment rate refers to the amount of toner per unit time replenished to the developing chamber by driving the toner replenishing means.
トナー濃度制御に関する従来技術として、例えば下記特許文献1には、トナー補給ローラの製造バラツキや劣化、トナーの流動性変化やトナー量の変化によりトナー補給レートが変化してしまう課題を解決するために、トナー補給1回あたりの補給時間又はトナー補給1回あたりのトナー補給ローラの回転速度を変更する手段を備えた電子写真装置に関する発明が開示されている。 As a conventional technique related to toner density control, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151867 discloses a technique for solving a problem that a toner replenishment rate changes due to manufacturing variation and deterioration of a toner replenishment roller, toner fluidity change, and toner amount change. An invention relating to an electrophotographic apparatus having means for changing the replenishment time per toner replenishment or the rotation speed of the toner replenishment roller per toner replenishment is disclosed.
また、下記特許文献2には、単色画像形成モード(白黒画像形成モード)と多色画像形成モード(フルカラー画像形成モード)で、ブラック現像器により形成されたブラックの基準パッチの濃度測定値に基づいて、ブラック現像器へのトナー補給量を制御する画像形成装置に関する発明が開示されている。
本発明は、現像器駆動源とトナー補給駆動源を共通化して、プロセススピードを変更する場合に、プロセススピードごとの1ページあたりのトナー補給量の差を小さくすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention provides an image forming apparatus capable of reducing the difference in toner replenishment amount per page for each process speed when the developing device drive source and the toner replenishment drive source are shared to change the process speed. The purpose is to do.
請求項1に記載の発明は、像保持体と、前記像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記現像手段に対して前記トナーを補給するトナー補給手段と、前記現像手段及び前記トナー補給手段に共通の駆動源であって、前記現像手段及び前記トナー補給手段を当該駆動源の回転速度に比例したそれぞれの速度で回転させる駆動源と、前記現像手段の回転速度に比例した前記像保持体の動作速度に応じて、前記駆動源を用いた前記トナー補給手段の1回の現像期間内における駆動時間を変更するトナー補給制御手段であって、トナー濃度制御用情報に基づいて算出されるトナー補給時間をトナー補給バッファ時間への加算値とし、前記トナー補給手段の駆動時間を前記トナー補給バッファ時間からの減算値としてトナー補給バッファ処理を行なう場合に、前記減算値に乗算する係数を、前記像保持体の動作速度に応じて切り替えるトナー補給制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an image carrier, a developing unit that develops an electrostatic latent image formed on the image carrier with toner, and a toner replenishing unit that replenishes the developing unit with the toner. A driving source that is common to the developing unit and the toner replenishing unit, and that rotates the developing unit and the toner replenishing unit at respective speeds proportional to the rotational speed of the driving source; Toner supply control means for changing a drive time within one development period of the toner supply means using the drive source in accordance with an operation speed of the image carrier proportional to a rotation speed, wherein toner density control The toner replenishment time calculated based on the use information is added to the toner replenishment buffer time, and the toner replenishment means driving time is subtracted from the toner replenishment buffer time. When performing the Ffa process, the coefficients to be multiplied to the subtraction value, an image forming apparatus, comprising a toner supply control means for switching in accordance with the operating speed of the image carrier.
請求項1に記載の発明によれば、現像器駆動源とトナー補給駆動源を共通化して、プロセススピードを変更する場合に、本構成を有しないものと比して、プロセススピードごとの1ページあたりのトナー補給量の差を小さくすることができる。また、請求項1に記載の発明によれば、トナー補給バッファ処理によってトナー補給手段の駆動時間を制御する場合に、当該トナー補給手段の駆動時間を像保持体の動作速度に応じて変更することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the developing device driving source and the toner replenishing driving source are made common and the process speed is changed, one page for each process speed is obtained as compared with the case where this configuration is not provided. The difference in the toner replenishment amount can be reduced. According to the first aspect of the present invention, when the driving time of the toner replenishing means is controlled by the toner replenishing buffer process, the driving time of the toner replenishing means is changed according to the operating speed of the image holding member. Can do.
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す概略図である。図示した画像形成装置1は、大きくは、像保持体2と、帯電装置3と、露光装置4と、ロータリー現像装置5と、中間転写体6と、一次転写装置7と、二次転写装置8と、定着装置9とを備えた構成となっている。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The illustrated image forming apparatus 1 generally includes an
像保持体2は、画像形成時に一定の周速でR1方向(反時計回り方向)に回転駆動されるものである。像保持体2は、感光体ドラムによって構成されている。帯電装置3は、像保持体2の表面(外周面)を所定の電位に帯電させるものである。露光装置4は、所定の電位に帯電された像保持体2の表面に例えばレーザー光の露光走査によって静電潜像を形成するものである。
The
ロータリー現像装置5は、像保持体2の表面に形成された静電潜像をトナーで現像することにより、像保持体2上にトナー画像を形成するものである。ロータリー現像装置5には、イエロー用の現像器10Yと、マゼンタ用の現像器10Mと、シアン用の現像器10Cと、ブラック用の現像器10Kが搭載されている。ロータリー現像装置5は、R2方向(時計回り方向)に90度の角度ピッチで回転することにより、像保持体2との対向位置(以下、「現像位置」と記す)に配置される現像器(10Y,10M,10C,10K)の現像色を切り替えるものである。
The rotary developing
また、ロータリー現像装置5には、イエロートナーを収容するトナーカートリッジ11Yと、マゼンタトナーを収容するトナーカートリッジ11Mと、シアントナーを収容するトナーカートリッジ11Cと、ブラックトナーを収容するトナーカートリッジ11Kとが搭載されている。このうち、トナーカートリッジ11Kのサイズ(容積)は、他のトナーカートリッジ11Y,11M,11Cのサイズよりも大となっている。
The rotary developing
中間転写体6は、無端状のベルト部材によって構成されている。中間転写体6は、3つのベルト支持ロール12,13,14によって支持されている。3つのベルト支持ロール12,13,14は、中間転写体6を所定の張力で支持するとともに、画像形成のプロセス方向となるY方向に所定の速度で中間転写体6を移動(走行)させるものである。
The
一次転写装置7は、中間転写体6を間に挟むようにして像保持体2と対向する状態に配置されている。一次転写装置7は、像保持体2に保持されたトナー画像を中間転写体6に転写するものである。
The
像保持体2の周囲には、上述した帯電装置3やロータリー現像装置5の他に、クリーニング装置15が設けられている。クリーニング装置15は、一次転写装置7と像保持体2との対向位置で中間転写体6に転写されずに像保持体2上に残ったトナーを取り除くものである。
In addition to the
二次転写装置8は、中間転写体6に転写されたトナー画像を図示しない用紙(記録媒体)に転写するものである。定着装置9は、二次転写装置8によってトナー画像が転写された用紙(不図示)を加熱・加圧することにより、当該用紙にトナー画像を定着させるものである。
The
上記3つのベルト支持ロール12,13,14のうち、ベルト支持ロール12の近傍には、当該ベルト支持ロール12に巻き付けられた中間転写体6と対向する状態で濃度検出センサ16が配置されている。濃度検出センサ16は、一次転写装置7によって中間転写体6に転写されるトナー画像のうち、特に、濃度制御を目的として形成されるトナーパッチの濃度を検出するものである。
Among the three
また、ベルト支持ロール14の近傍には、当該ベルト支持ロール14に巻き付けられた中間転写体6と対向する状態で中間転写体クリーニング装置17が配置されている。中間転写体クリーニング装置17は、二次転写装置8によって用紙に転写されずに中間転写体6上に残ったトナーを取り除くものである。
An intermediate transfer
上記構成からなる画像形成装置1においては、像保持体2の表面を帯電装置3によって所定の電位に帯電するとともに、その帯電部分を露光装置4で露光することにより、像保持体2の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、ロータリー現像装置5によってトナー画像に現像される。
In the image forming apparatus 1 having the above-described configuration, the surface of the
その際、ブラックの単色画像を形成する場合は、現像位置にブラック用の現像器10Kを配置するようにロータリー現像装置5が回転・停止し、この状態で現像器10Kの駆動により静電潜像をブラックのトナー画像に現像する。これに対して、フルカラーの多色画像を形成する場合は、像保持体2の表面に各色用の静電潜像が形成されるたびに、それに対応する現像器(10Y,10M,10C,10K)を現像位置に順に配置するようにロータリー現像装置5が回転・停止を繰り返し、その都度、各色用の現像器(10Y,10M,10C,10K)の駆動により静電潜像を各色のトナー画像に現像する。
At that time, when forming a black monochrome image, the rotary developing
ロータリー現像装置5で現像されたトナー画像は、一次転写装置7によって像保持体2から中間転写体6に転写される。多色画像を形成する場合は、一次転写装置7によるトナー画像の転写を繰り返すことにより、各色のトナー画像が中間転写体6上に重ねて転写される。こうして中間転写体6に転写されたトナー画像は、二次転写装置8によって用紙に転写された後、定着装置9によって用紙に定着される。
The toner image developed by the rotary developing
図2はロータリー現像装置に搭載された現像器の構成を示す断面図である。上述した各色用の現像器10Y,10M,10C,10Kの基本的な構成は、現像色の違いによらず共通であるため、ここでは1つの現像器の構成を例に挙げて説明する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a developing device mounted on the rotary developing device. Since the basic configurations of the developing
図示した現像器10は、現像ロール100と、第1オーガー101と、第2オーガー102と、第3オーガー103とを一体に備えた構成となっている。現像ロール100、第1オーガー101、第2オーガー102及び第3オーガー103は、互いに平行に配置されている。現像ロール100、第1オーガー101及び第2オーガー102は、現像手段として設けられたもので、第3オーガー103は、トナー補給手段として設けられたものである。
The illustrated developing
現像ロール100は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を磁気的に吸着して保持するとともに、ロール自身の回転によって現像剤を円周方向に搬送するものである。現像ロール100は、例えばマグネットロールを用いて構成されるもので、現像器10を現像位置に配置したときに、像保持体2に近接して配置される。
The developing
第1オーガー101は、二成分現像剤を軸方向に搬送しつつ現像ロール100に供給するものである。第2オーガー102は、トナーとキャリアを撹拌しつつ搬送することにより、キャリアとの摩擦によってトナーを所定の極性に帯電させるものである。第1オーガー101と第2オーガー102は、隔壁で仕切られた現像室に配置されている。以降の説明では、第1オーガー101が配置されている現像室を第1現像室、第2オーガー102が配置されている現像室を第2現像室と記す。この場合、現像ロール100は、第1現像室に面して配置されることになる。
The
第3オーガー103は、図中P1位置でトナーカートリッジ(不図示)から取り込まれるトナーを搬送することにより、第2現像室にトナーを補給するものである。第3オーガー103は、オーガー自身の回転によってトナーを搬送する。このため、第3オーガー103の回転速度を速めると、より多くのトナーが搬送されることになる。第3オーガー103は、第2現像室に隣接するトナー補給室に配置されている。トナー補給室は、図中P2位置で第2現像室とつながっている。また、第2現像室は、図中P3位置で第1現像室とつながっている。
The
第1オーガー101、第2オーガー102及び第3オーガー103には、それぞれ螺旋状の突起が形成されている。各々のオーガー101,102,103は、自身の回転によって現像剤やトナーを回転軸方向に搬送するものである。第1オーガー101による現像剤の搬送方向は図の右方向に設定され、第2オーガー102による現像剤の搬送方向は図の左方向に設定され、第3オーガー103によるトナーの搬送方向は図の右方向に設定されている。
Each of the
このため、P1位置でトナーカートリッジから取り込まれたトナーは、第3オーガー103の回転にしたがってトナー補給室内をP2位置に向けて図の右方向に搬送され、当該P2位置から第2現像室に送り込まれる。また、第2現像室内では、トナーとキャリアが第2オーガー102の回転にしたがって撹拌されるとともに、当該撹拌された二成分現像剤がP3位置に向けて図の左方向に搬送される。こうして第2現像室内を搬送された現像剤は、P3位置から第1現像室に送り込まれるとともに、第1オーガー101の回転にしたがって現像ロール100の軸方向(図の右方向)に搬送される。
Therefore, the toner taken from the toner cartridge at the P1 position is conveyed rightward in the drawing toward the P2 position in the toner supply chamber according to the rotation of the
上記の現像ロール100、第1オーガー101及び第2オーガー102を回転させるための駆動源と、第3オーガー103を回転させるための駆動源は、互いに共通(同一)の駆動源によって構成されている。つまり、現像器駆動源とトナー補給駆動源を共通化した構成となっている。ここでは共通の駆動源として駆動モータ104が使用されている。現像器10と駆動モータ104との連結は、現像器10を現像位置に配置したときに、カップリング部材105によって行なわれる。駆動モータ104を共通の駆動源として、現像ロール100、第1オーガー101、第2オーガー102及び第3オーガー103を回転させる場合は、駆動モータ104の回転速度に比例して現像ロール100と各オーガー101,102,103がそれぞれ所定の速度で回転することになる。
The driving source for rotating the developing
また、現像器10と駆動モータ104をカップリング部材105で連結した状態では、例えばクラッチを用いて駆動モータ104からの動力伝達をオン(入)、オフ(切)することにより、第3オーガー103の回転(トナーの補給)を任意のタイミングで開始又は終了し得るものとなっている。したがって、現像器10を現像位置に配置してトナー補給動作を実施する場合は、クラッチオンの状態で第3オーガー103が回転し、クラッチオフの状態で第3オーガー103の回転が停止することになる。
Further, in a state where the developing
なお、本発明の実施形態においては、駆動モータ104から第3オーガー103への動力伝達をクラッチで断続する構成を採用するものとするが、クラッチ以外の断続手段を採用してもかまわない。
In the embodiment of the present invention, a configuration in which power transmission from the
図3は本発明の実施形態に係る画像形成装置において、特に、トナー濃度制御系の機能的な構成例を示すブロック図である。トナー補給制御部21は、現像室内のトナー濃度を安定的に制御するために取り込まれる各種の情報(以下、「トナー濃度制御用情報」と記す)に基づいてトナー補給時間を算出し、上述した第3オーガー103の駆動を制御するものである。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the toner density control system in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. The toner
トナー補給制御部21には、トナー濃度制御用情報の一例として、濃度検出センサ16からの情報と、ピクセルカウンタ22からの情報が取り込まれる構成となっている。濃度検出センサ16からの情報は、ロータリー現像装置5のいずれかの現像器10で現像されたトナーパッチの濃度を示す情報となる。ピクセルカウンタ22は、1ページ(用紙1面)あたりの画像データのピクセル数(有効画素数)を計数するものである。このため、ピクセルカウンタ22からの情報は、1ページあたりのピクセル計数値を示す情報となる。
The toner
なお、トナー濃度制御用情報としては、1ページあたりの画像密度(1ページ内の全画素数を有効画素数で除算した値)であってもよいし、現像器10内の二成分現像剤のトナー混合比(現像剤に対するトナーの混合比)を検出するTC(toner concentration)センサによって得られる情報であってもよい。また、像保持体2の表面に形成されたトナーパッチの濃度を検出する濃度検出センサによって得られる情報であってもよい。
The toner density control information may be an image density per page (a value obtained by dividing the total number of pixels in one page by the number of effective pixels), or the two-component developer in the developing
クラッチ制御部23は、トナー補給制御部21からの指示にしがって上記クラッチをオンオフすることにより、駆動モータ104からの回転駆動力を第3オーガー103に伝達したり、その伝達を切ったりするものである。メモリ24は、トナー補給制御に係る各種のデータや情報を記憶するために用いられるものである。
The
上記構成のトナー濃度制御系において、トナー補給制御部21は、ピクセルカウンタ22から取り込まれるピクセル計数値の情報に基づいて、1ページあたりのトナー消費量を演算によって予測するとともに、当該トナー消費量に対応する量のトナーを現像室に補給するために必要となるトナー補給時間を算出する。そして、任意の1つの現像器を現像位置に配置して現像を行なう期間(以下、「現像期間」と記す)内に、上記トナー補給時間を参照(制御パラメータとして使用)して第3オーガー103を回転させることにより、現像室へのトナー補給を制御する。1回の現像期間は、ロータリー現像装置5の回転を停止して所定(任意の1つ)の現像器を現像位置に配置してから、ロータリー現像装置5の回転を再開するまでの期間で規定される。そして、ある1つの現像器の現像期間に関して、前回の現像期間を終えてから次回の現像期間を迎えるまでの間に、ロータリー現像装置5は360度回転することになる。また、上述したピクセル計数値に基づくトナー補給制御方式は、ICDC(Image Count Dispense Control)方式とも呼ばれる。
In the toner density control system configured as described above, the toner
トナー補給制御部21は、ピクセルカウンタ22を用いたICDC方式のトナー濃度制御に加えて、濃度検出センサ16を用いたADC(Auto Density Control)方式のトナー濃度制御を併用する。ADC方式のトナー濃度制御を併用する場合は、例えば予め設定されたページ数分のトナー画像を現像するたびに、トナーパッチの濃度を濃度検出センサ16で検出し、この検出結果に基づいてトナー補給時間を算出する。ADC方式によって算出されるトナー補給駆動時間は、濃度検出センサ16で検出したトナーパッチの濃度が、目標とする基準濃度よりも高い場合は、その濃度差に応じた負の値となり、トナーパッチ濃度が基準濃度よりも低い場合は、その濃度差に応じた正の値となる。
The toner
トナー補給制御部21は、ICDC方式で算出されるトナー補給時間を「ICDCトナー補給時間」とし、ADC方式で算出されるトナー補給時間を「ADCトナー補給時間」と定義すると、以下の(1)式によってトナー補給時間を求める。
トナー補給時間=ICDCトナー補給時間+ADCトナー補給時間 …(1)
The toner
Toner replenishment time = ICDC toner replenishment time + ADC toner replenishment time (1)
一方、画像形成のプロセススピードは、現像位置における像保持体2の周速や中間転写体6の移動速度によって決まる。像保持体2の周速は、本発明における像保持体の動作速度に相当する。このため、画像形成のプロセススピードは、画像形成時における像保持体2の動作速度(周速)に一致したものとなる。また、現像ロール100の周速は、像保持体2の周速と一定の比を保つように設定される。このため、現像ロール100の周速は、プロセススピードに比例したものとなる。したがって、例えば画像形成で要求(設定)される画質の違いなどによってプロセススピードが複数存在する場合は、画像形成に適用するプロセススピードに比例して現像ロール100の周速が変わることになる。本実施形態においては、一例として、画像形成のプロセススピード(像保持体2の周速)が、画質設定などの画像形成条件に応じて3段階に切り替えられるものとする。また、3段階のプロセススピードは、通常(標準)の速度となる「中速」と、「中速」よりも速い「高速」と、「中速」よりも遅い「低速」に区分されるものとする。
On the other hand, the process speed of image formation is determined by the peripheral speed of the
第3オーガー103の回転によって現像室に補給される単位時間あたりのトナー量すなわちトナー補給レートは、第3オーガー103の回転速度に依存したものとなる。具体的には、第3オーガー103の回転速度が速くなるほどトナー補給レートが高くなる。また、第3オーガー103の回転速度は、上記駆動源の共通化により、現像ロール100の回転速度に比例するため、画像形成に適用するプロセススピードが変わると、これに応じてトナー補給レートも変わることになる。つまり、プロセススピードとトナー補給レートは互いに比例関係にある。したがって、同じ時間分だけ第3オーガー103を回転させても、プロセススピードが変わるとトナー補給量も変わる。トナー補給量とは、トナー補給手段(本形態例では第3オーガー103)の駆動によって現像室に補給されるトナーの量をいう。
The amount of toner per unit time replenished to the developing chamber by the rotation of the
ここで、実際にトナー補給手段を駆動する時間をトナー補給駆動時間と定義し、このトナー補給駆動時間の単位をミリ秒(msec)、上記トナー補給量の単位をミリグラム(mg)、上記トナー補給レートの単位をミリグラム(mg)/秒(sec)とすると、これらの間には以下の(2)式の関係が成り立つ。
トナー補給量=トナー補給レート×10-3×トナー補給駆動時間 …(2)
Here, the time for actually driving the toner replenishing means is defined as the toner replenishing driving time, the unit of the toner replenishing driving time is millisecond (msec), the unit of the toner replenishing amount is milligram (mg), and the toner replenishing time. If the unit of rate is milligram (mg) / second (sec), the relationship of the following equation (2) is established between them.
Toner replenishment amount = toner replenishment rate × 10 −3 × toner replenishment drive time (2)
上記(2)式において、トナー補給駆動時間を一定とすると、トナー補給レートが高くなるほどトナー補給量が増加し、反対にトナー補給レートが低くなるほどトナー補給量が減少する。具体的な事例として、トナー補給駆動時間=1000msecで一定とすると、トナー補給レート=200mg/secの場合のトナー補給量は200mgとなり、トナー補給レート=300mg/secの場合のトナー補給量は300mgとなる。このため、トナー補給レートの違いによってトナー補給量に100mgの差が生じる。 In the above equation (2), if the toner replenishment drive time is constant, the toner replenishment amount increases as the toner replenishment rate increases, and conversely, the toner replenishment amount decreases as the toner replenishment rate decreases. As a specific example, if the toner replenishment drive time is constant at 1000 msec, the toner replenishment amount is 200 mg when the toner replenishment rate is 200 mg / sec, and the toner replenishment amount is 300 mg when the toner replenishment rate is 300 mg / sec. Become. For this reason, a difference of 100 mg occurs in the toner replenishment amount due to the difference in toner replenishment rate.
これに対して、本発明に係る画像形成装置1においては、プロセススピードに依存してトナー補給レートが変化してもトナー補給量が変わらないように、トナー補給レートを決定するプロセススピードに応じて、駆動モータ104を用いた第3オーガー103の駆動時間(トナー補給駆動時間)を変更する処理(詳細は後述)をトナー補給制御部21で行なう構成となっている。かかる処理において、プロセススピード(像保持体の動作速度)が相対的に速い場合は、第3オーガー103の駆動時間が相対的に短くなるように変更し、プロセススピードが相対的に遅い場合は、第3オーガー103の駆動時間が相対的に長くなるように変更する。これにより、上述のようにトナー補給駆動時間を一定とする場合に比較すると、トナー補給レートの違いによるトナー補給量の差は小さくなる。
On the other hand, in the image forming apparatus 1 according to the present invention, the toner replenishment rate is determined according to the process speed for determining the toner replenishment rate so that the toner replenishment amount does not change even if the toner replenishment rate changes depending on the process speed. The toner
具体的な事例として、トナー補給レート=200mg/secの場合に適用するトナー補給駆動時間を1000msecとし、トナー補給レート=300mg/secの場合に適用するトナー補給駆動時間を700msecとすると、トナー補給レート=200mg/secの場合のトナー補給量は200mgとなり、トナー補給レート=300mg/secの場合のトナー補給量は210mgとなる。このため、トナー補給レートが違ってもトナー補給量の差は10mgとなり、これはトナー補給駆動時間を一定とする場合の1/10の量に相当する。 As a specific example, assuming that the toner replenishment drive time applied when the toner replenishment rate = 200 mg / sec is 1000 msec, and the toner replenishment drive time applied when the toner replenishment rate = 300 mg / sec is 700 msec, the toner replenishment rate = 200 mg / sec, the toner supply amount is 200 mg, and when the toner supply rate = 300 mg / sec, the toner supply amount is 210 mg. Therefore, even if the toner replenishment rate is different, the difference in toner replenishment amount is 10 mg, which corresponds to 1/10 of the amount when the toner replenishment drive time is constant.
<第1実施形態に係るトナー補給制御処理>
図4は本発明の第1実施形態に係るトナー補給制御処理の手順を示すフローチャートである。まず、トナー補給制御部21は、図示しない画像形成制御部から通知されるプロセススピードが「高速」、「中速」、「低速」のいずれに設定されているかを判断する(ステップS1)。
<Toner Supply Control Process According to First Embodiment>
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the toner supply control process according to the first embodiment of the present invention. First, the toner
上記ステップS1において、プロセススピードが「高速」に設定されていると判断した場合は、当該「高速」のプロセススピードに対応してメモリ24に記憶されている係数M1を読み出す(ステップS2)。また、プロセススピードが「中速」に設定されていると判断した場合は、当該「中速」のプロセススピードに対応してメモリ24に記憶されている係数M2を読み出し(ステップS3)、プロセススピードが「低速」に設定されていると判断した場合は、当該「低速」のプロセススピードに対応してメモリ24に記憶されている係数M3を読み出す(ステップS4)。これら3つの係数M1,M2,M3は、「M1<M2<M3」の大小関係に設定されている。
If it is determined in step S1 that the process speed is set to "high speed", the coefficient M1 stored in the
次に、トナー補給制御部21は、ICDC方式で算出されたICDCトナー補給時間に、上記ステップS2、S3又はS4で読み出した係数M1,M2又はM3を乗算することにより、当該ICDCトナー補給時間を補正する(ステップS5)。具体的には、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は、ICDCトナー補給時間に係数M1を乗算する。また、プロセススピードが「中速」に設定されている場合は、ICDCトナー補給時間に係数M2を乗算し、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、ICDCトナー補給時間に係数M3を乗算する。
Next, the toner
次に、トナー補給制御部21は、ADC方式で算出されたADCトナー補給時間に、上記ステップS2、S3又はS4で読み出した係数M1,M2又はM3を乗算することにより、当該ADCトナー補給時間を補正する(ステップS6)。具体的には、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は、ADCトナー補給時間に係数M1を乗算する。また、プロセススピードが「中速」に設定されている場合は、ADCトナー補給時間に係数M2を乗算し、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、ADCトナー補給時間に係数M3を乗算する。
Next, the toner
次に、トナー補給制御部21は、上記ステップS5で補正したICDCトナー補給時間と上記ステップS6で補正したADCトナー補給時間とを用いて、トナー補給動作に適用するトナー補給時間を上記(1)式にしたがって算出する(ステップS7)。
Next, the
次に、トナー補給制御部21は、上記ステップS7で算出したトナー補給時間に基づいてクラッチをオンオフするようにクラッチ制御部23に指令を与えることにより、第3オーガー103を回転させてトナー補給動作を実行させる(ステップS8)。
Next, the toner
以上の処理フローにおいては、画像形成のプロセススピードが「高速」に設定されている場合は、最も小さい係数M1を用いてトナー補給時間(ICDCトナー補給時間+ADCトナー補給時間)が補正され、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、最も大きな係数M3を用いてトナー補給時間が補正される。 In the above processing flow, when the process speed of image formation is set to “high speed”, the toner replenishment time (ICDC toner replenishment time + ADC toner replenishment time) is corrected using the smallest coefficient M1, and the process speed is corrected. Is set to “low speed”, the toner replenishment time is corrected using the largest coefficient M3.
このため、例えば各々の係数がM1=0.8、M2=1.0、M3=1.2に設定されているものと仮定すると、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は、トナー補給時間が短くなる方向で補正され、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、トナー補給時間が長くなる方向で補正される。その結果、実際のトナー補給動作においては、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は、「中速」に設定されている場合よりもトナー補給駆動時間が短くなるように変更され、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、「中速」に設定されている場合よりもトナー補給駆動時間が長くなるように変更される。 Therefore, for example, assuming that each coefficient is set to M1 = 0.8, M2 = 1.0, and M3 = 1.2, if the process speed is set to “high speed”, the toner If the replenishment time is shortened and the process speed is set to “low speed”, the toner replenishment time is corrected in a longer direction. As a result, in the actual toner replenishment operation, when the process speed is set to “high speed”, the toner replenishment drive time is changed to be shorter than when the process speed is set to “medium speed”. When the speed is set to “low speed”, the toner replenishment drive time is changed to be longer than when the speed is set to “medium speed”.
具体的な事例として、1ページ分のピクセル数に基づいて算出されるICDCトナー補給時間が1000msecで共通である画像データを、ロータリー現像装置5を回転させて同じ現像色で10ページ連続して処理する場合に、プロセススピードが「高速」の設定時に適用される係数がM1=0.8に設定され、「中速」の設定時に適用される係数がM2=1.0に設定され、「低速」の設定時に適用される係数がM3=1.2に設定されているものと仮定する。
As a specific example, image data having a common ICDC toner replenishment time of 1000 msec calculated based on the number of pixels for one page is processed continuously for 10 pages with the same developing color by rotating the
そうした場合、プロセススピードが「中速」に設定されている場合は、ICDCトナー補給時間がそのままトナー補給駆動時間に反映されるため、10ページ分の画像データを処理する場合のトナー補給駆動時間の合計は10000msec(1ページ平均で1000msec)となる。また、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は、ICDCトナー補給時間に係数M1=0.8を乗算した値がトナー補給駆動時間に反映されるため、10ページ分の画像データを処理する場合のトナー補給駆動時間の合計は8000msec(1ページ平均で800msec)となる。一方、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、ICDCトナー補給時間に係数M3=1.2を乗算した値がトナー補給駆動時間に反映されるため、10ページ分の画像データを処理する場合のトナー補給駆動時間の合計は12000msec(1ページ平均で1200msec)となる。 In such a case, when the process speed is set to “medium speed”, the ICDC toner replenishment time is reflected in the toner replenishment drive time as it is, so that the toner replenishment drive time for processing image data for 10 pages is as follows. The total is 10,000 msec (one page average is 1000 msec). When the process speed is set to “high speed”, the value obtained by multiplying the ICDC toner replenishment time by the coefficient M1 = 0.8 is reflected in the toner replenishment drive time, so that 10 pages of image data are processed. In this case, the total toner replenishment drive time is 8000 msec (800 msec on an average per page). On the other hand, when the process speed is set to “low speed”, the value obtained by multiplying the ICDC toner replenishment time by the coefficient M3 = 1.2 is reflected in the toner replenishment drive time, so that 10 pages of image data are processed. In this case, the total toner replenishment drive time is 12000 msec (1 page average is 1200 msec).
また、説明の便宜上、プロセススピードが「高速」に設定されているときのトナー補給レートを1.2mg/sec、「中速」に設定されているときのトナー補給レートを1.0mg/sec、「低速」に設定されているときのトナー補給レートを0.8mg/secと仮定する。そうした場合、上記の事例において、プロセススピードが「高速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は9.6mg(1ページ平均で0.96mg)、プロセススピードが「中速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は10mg(1ページ平均で1mg)、プロセススピードが「低速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は9.6mg(1ページ平均で0.96mg)となる。 For convenience of explanation, the toner supply rate when the process speed is set to “high speed” is 1.2 mg / sec, the toner supply rate when the process speed is set to “medium speed” is 1.0 mg / sec, Assume that the toner replenishment rate when set to “low speed” is 0.8 mg / sec. In such a case, in the above example, the total toner supply amount for 10 pages when the process speed is set to “high speed” is 9.6 mg (average of 0.96 mg per page), and the process speed is set to “medium speed”. The total amount of toner replenishment for 10 pages is 10 mg (1 mg on a page average), and the total amount of toner replenishment for 10 pages when the process speed is set to “low” is 9.6 mg (0.96 mg on a page average) It becomes.
これに対して、例えば、上記の係数M1,M2,M3がすべて1.0に設定されているものと仮定すると、10ページ分の画像データを処理する場合のトナー補給駆動時間の合計は、プロセススピードによらず、すべて10000msec(1ページ平均で1000msec)となる。このため、プロセススピードが「高速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は12mg(1ページ平均で1.2mg)、プロセススピードが「中速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は10mg(1ページ平均で1mg)、プロセススピードが「低速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は8.0mg(1ページ平均で0.8mg)となる。 On the other hand, for example, assuming that the coefficients M1, M2, and M3 are all set to 1.0, the total toner replenishment drive time when processing 10 pages of image data is Regardless of the speed, all are 10,000 msec (average of 1000 msec per page). Therefore, the total toner supply amount for 10 pages when the process speed is set to “high speed” is 12 mg (1.2 mg on an average for one page), and the toner supply amount for 10 pages when the process speed is set to “medium speed”. The total amount of toner replenishment for 10 pages when the process speed is set to “low” is 8.0 mg (0.8 mg on an average for one page).
したがって、例えばピクセルカウンタ22で計数したピクセル数が同じ1ページ分の画像データを、異なるプロセススピードで用紙に画像形成する場合に、プロセススピードによってトナー補給レートが変わっても、トナー補給駆動時間を変更することで、1ページあたりのトナー補給量は、プロセススピードによらず均等化されることになる。
Therefore, for example, when image data for one page with the same number of pixels counted by the
ところで、第3オーガー103によるトナー補給動作は、トナーの撹拌性や帯電性などを考慮して、1回の現像期間内にt時間ずつ最大n回(nは2以上の自然数)にわけて行なわれる場合がある。そうした場合、トナー補給動作1回あたりのトナー補給駆動時間tをトナー補給駆動単位時間と定義すると、1回の現像期間に許容されるトナー補給駆動時間の上限値はn×t時間で規定されることになる。
By the way, the toner replenishing operation by the
また、ロータリー現像装置5で多色画像を形成する場合は、各々の現像器10Y,10M,10C,10Kを現像位置に配置する期間が限られる。このため、トナー補給動作に適用されるトナー補給時間が、上記の上限値(n×t時間)を超えると、1回の現像期間内にトナー補給が完了しない場合もあり得る。そうした場合は、その後、同じ色の現像器が再び現像位置に配置されたときの現像期間に、前回の現像期間で処理しきれなかった分のトナー補給駆動時間を加味してトナー補給動作を行なうことにより、トナー補給の不足分を補う。以降の説明では、こうした処理を「トナー補給バッファ処理」と記す。
Further, when a multicolor image is formed by the
トナー補給バッファ処理では、各色の現像器10ごとに、メモリ24にトナー補給バッファ時間を記憶しておく。つまり、トナー補給バッファ時間は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像色ごとにメモリ24に保持される。そして、該当する現像色の現像器10に関して、ICDC方式やADC方式などによって算出されるトナー補給時間をトナー補給バッファ時間への加算値とする一方、第3オーガー103の駆動時間(トナー補給駆動時間)をトナー補給バッファ時間からの減算値として、メモリ24内のトナー補給バッファ時間を順次更新しつつ、後述するトナー補給バッファ処理を行なう。
In the toner replenishment buffer process, the toner replenishment buffer time is stored in the
<トナー補給バッファ処理の概念>
1回の現像期間にトナー補給動作をt時間ずつ最大n回(nは2以上の自然数)にわけて行なう場合、各々の現像期間でトナー補給バッファ時間を基にトナー補給動作回数を決定する。具体的には、トナー補給バッファ時間をtの値で除算したときに得られる商(整数)と余りのうち、商の値でトナー補給動作回数を決定して、当該回数に対応する分のトナー補給駆動時間をトナー補給バッファ時間から減算し、余りの値を次回への持ち越し分とする。また、トナー補給バッファ時間がトナー補給駆動時間の上限値となるt×n時間を超える場合は、その超過分を次回への持ち越し分とし、トナー補給バッファ時間が負の値である場合は、当該トナー補給バッファ時間をそのまま次回への持ち越し分とする。
<Concept of toner supply buffer processing>
When the toner replenishment operation is performed at the maximum n times (n is a natural number of 2 or more) every t time during one development period, the number of toner replenishment operations is determined based on the toner replenishment buffer time in each development period. Specifically, the number of toner replenishment operations is determined based on the quotient (integer) and the remainder obtained by dividing the toner replenishment buffer time by the value of t, and the toner corresponding to the number of times is determined. The replenishment drive time is subtracted from the toner replenishment buffer time, and the remainder is set as the carry-over amount to the next time. Further, when the toner replenishment buffer time exceeds t × n time that is the upper limit value of the toner replenishment drive time, the excess amount is carried over to the next time, and when the toner replenishment buffer time is a negative value, The toner replenishment buffer time is used as the carry-over to the next time.
<トナー補給バッファ処理の事例>
いま、1回の現像期間に最長3000msec(n=6、t=500msec)だけトナー補給動作を行なえるトナー濃度制御系のシステム構成において、今回の現像期間に入る前にメモリ24に記憶されているトナー補給バッファ時間が1000msecになっていたと仮定すると、今回の現像期間では第3オーガー103によるトナー補給動作を500msecずつ2回にわけて行なう。このため、メモリ24に記憶されるトナー補給バッファ時間は、今回の現像期間で第3オーガー103の駆動時間に反映される1000msecを減算することにより、0msecとなる。
<Example of toner supply buffer processing>
Now, in a system configuration of a toner concentration control system capable of performing a toner replenishment operation for a maximum of 3000 msec (n = 6, t = 500 msec) in one development period, it is stored in the
これに対して、今回の現像期間に入る前にトナー補給バッファ時間が800msecになっていたと仮定すると、今回の現像期間では第3オーガー103によるトナー補給動作を500msecで1回だけ行なう。このため、メモリ24に記憶されるトナー補給バッファ時間は、今回の現像期間で第3オーガー103の駆動時間に反映される500msecを減算することにより、300msecとなる。今回の現像期間で処理できなかった300msecの時間は、次回への持ち越し分となる。そして、次回の現像期間前に算出されたICDCトナー補給時間が800msecであれば、この時間を、前回からの持ち越し分(300msec)に加算して次回の現像期間に入る。このため、次回の現像期間に入る前のトナー補給バッファ時間は1100msecとなる。したがって、次回の現像期間では第3オーガー103によるトナー補給動作を500msecずつ2回にわけて行なう。
On the other hand, assuming that the toner replenishment buffer time is 800 msec before entering the current development period, the toner replenishment operation by the
また、メモリ24に記憶されているトナー補給バッファ時間が300msecとなっている状況で、今回の現像期間前に算出されたADCトナー補給時間が−500msecであった場合は、これとの加算処理によってメモリ24内のトナー補給バッファ時間が−200msecとなる。このため、今回の現像期間では第3オーガー103によるトナー補給動作を行なわない。これに対して、メモリ24に記憶されているトナー補給バッファ時間が300msecとなっている状況で、今回の現像期間前に算出されたADCトナー補給時間が+200msecであった場合は、これとの加算処理によってメモリ24内のトナー補給バッファ時間が500msecとなる。このため、今回の現像期間では第3オーガー103によるトナー補給動作を500msecで1回だけ行なう。
In addition, when the toner replenishment buffer time stored in the
<第2実施形態に係るトナー補給制御処理>
図5は本発明の第2実施形態に係るトナー補給制御処理の手順を示すフローチャートである。この処理フローは、上記のトナー補給バッファ処理を行なう場合に適用されるものである。まず、トナー補給制御部21は、図示しない画像形成制御部から通知されるプロセススピードが「高速」、「中速」、「低速」のいずれに設定されているかを判断する(ステップS11)。
<Toner Supply Control Process According to Second Embodiment>
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of toner supply control processing according to the second embodiment of the present invention. This process flow is applied when the above-described toner supply buffer process is performed. First, the toner
上記ステップS11において、プロセススピードが「高速」に設定されていると判断した場合は、当該「高速」のプロセススピードに対応してメモリ24に記憶されている係数M11を読み出す(ステップS12)。また、プロセススピードが「中速」に設定されていると判断した場合は、当該「中速」のプロセススピードに対応してメモリ24に記憶されている係数M12を読み出し(ステップS13)、プロセススピードが「低速」に設定されていると判断した場合は、当該「低速」のプロセススピードに対応してメモリ24に記憶されている係数M13を読み出す(ステップS14)。これら3つの係数M11,M12,M13は、「M11>M12>M13」の大小関係に設定されている。
If it is determined in step S11 that the process speed is set to "high speed", the coefficient M11 stored in the
次に、トナー補給制御部21は、トナー補給バッファ処理でトナー補給バッファ時間からの第1の減算値となる第3オーガー103の駆動時間に、上記ステップS12、S13又はS14で読み出した係数M11,M12又はM13を乗算することにより、当該第1減算値を補正する(ステップS15)。具体的には、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は第1の減算値(トナー補給駆動時間)に係数M11を乗算し、プロセススピードが「中速」に設定されている場合は第1の減算値に係数M12を乗算し、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は第1の減算値に係数M13を乗算する。
Next, the toner
次に、トナー補給制御部21は、トナー補給バッファ処理でトナー補給バッファ時間からの第2の減算値となる第3オーガー103のオーバーラン時間に、上記ステップS12、S13又はS14で読み出した係数M11,M12又はM13を乗算することにより、当該第2の減算値を補正する(ステップS16)。具体的には、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は第2の減算値(オーバーラン時間)に係数M11を乗算し、プロセススピードが「中速」に設定されている場合は第2の減算値に係数M12を乗算し、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は第2の減算値に係数M13を乗算する。
Next, the toner
第3オーガー103のオーバーラン時間とは、クラッチ制御部23がクラッチをオンからオフに切り替えてから第3オーガー103の回転が完全に停止するまでの時間、つまりトナー補給駆動時間よりも回転の慣性力によって第3オーガー103が余分に回転する時間をいう。このオーバーラン時間は、予め実験的に求められる時間である。トナー補給バッファ処理においては、必ずしもこのオーバーラン時間をトナー補給バッファ時間からの減算値に含めなくてもよいが、含めた方が精度が上がる。
The overrun time of the
次に、トナー補給制御部21は、上記ステップS15で補正した第1の減算値と上記ステップS16で補正した第2の減算値と適用してトナー補給バッファ時間を更新する(ステップS17)。具体的には、上記ステップS15で補正した第1の減算値と上記ステップS16で補正した第2の減算値とを加算し、この加算値を、その時点でメモリ24に記憶されているトナー補給バッファ時間から減算することにより、次回の現像期間でトナー補給動作に適用するトナー補給バッファ時間を更新し、当該更新後のトナー補給バッファ時間をメモリ24に保持させる。
Next, the toner
以上の処理フローにおいては、画像形成のプロセススピードが「高速」に設定されている場合は、最も大きい係数M11を用いて第1の減算値及び第2の減算値が補正され、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、最も小さな係数M13を用いて第1の減算値及び第2の減算値が補正される。 In the above processing flow, when the image forming process speed is set to “high speed”, the first subtraction value and the second subtraction value are corrected using the largest coefficient M11, and the process speed is “ If it is set to “low speed”, the first and second subtraction values are corrected using the smallest coefficient M13.
このため、例えば各々の係数がM11=1.2、M12=1.0、M13=0.8に設定されているものと仮定すると、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は、各々の減算値が大きくなる方向で補正され、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、各々の減算値が小さくなる方向で補正される。その結果、実際のトナー補給動作においては、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は、「中速」に設定されている場合よりもトナー補給駆動時間が短くなるように変更され、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、「中速」に設定されている場合よりもトナー補給駆動時間が長くなるように変更される。 Therefore, for example, assuming that each coefficient is set to M11 = 1.2, M12 = 1.0, and M13 = 0.8, when the process speed is set to “high speed”, When the process speed is set to “low speed”, each subtraction value is corrected to become smaller. As a result, in the actual toner replenishment operation, when the process speed is set to “high speed”, the toner replenishment drive time is changed to be shorter than when the process speed is set to “medium speed”. When the speed is set to “low speed”, the toner replenishment drive time is changed to be longer than when the speed is set to “medium speed”.
具体的な事例として、1ページ分のピクセル数に基づいて算出されるICDCトナー補給時間が1000msecで共通である画像データを、ロータリー現像装置5を回転させて同じ現像色で10ページ連続して処理する場合に、上記のとおりプロセススピードが「高速」の設定時に適用される係数がM11=1.2に設定され、「中速」の設定時に適用される係数がM12=1.0に設定され、「低速」の設定時に適用される係数がM13=0.8に設定されているものと仮定する。
As a specific example, image data having a common ICDC toner replenishment time of 1000 msec calculated based on the number of pixels for one page is processed continuously for 10 pages with the same developing color by rotating the
そうした場合、プロセススピードが「中速」に設定されている場合は、トナー補給バッファ処理において、ICDCトナー補給時間がそのままトナー補給駆動時間に反映されるため、10ページ分の画像データを処理する場合のトナー補給駆動時間の合計は10000msecとなる。 In such a case, when the process speed is set to “medium speed”, the ICDC toner supply time is directly reflected in the toner supply drive time in the toner supply buffer process, and therefore, when image data for 10 pages is processed. The total toner replenishment drive time is 10,000 msec.
これに対して、プロセススピードが「高速」に設定されている場合や「低速」に設定されている場合は、図6に示すような数値処理の流れでトナー補給バッファ処理が行なわれる。例えば、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は、1ページ目の画像データに関して、ICDCトナー補給時間の加算によってトナー補給バッファ時間が1000msecとなるため、これを基づいてトナー補給動作が500msecずつ2回にわけて行なわれる。このため、トナー補給駆動時間は1000msecとなり、トナー補給バッファ時間からの減算値(バッファ減算値)は、係数M11=1.2との乗算によって1200msecとなる。したがって、次回への持ち越し時間は、−200msecとなる。 On the other hand, when the process speed is set to “high speed” or “low speed”, the toner replenishment buffer process is performed according to the flow of numerical processing as shown in FIG. For example, when the process speed is set to “high speed”, the toner replenishment buffer time becomes 1000 msec by adding the ICDC toner replenishment time for the image data of the first page. It will be done in two steps. Therefore, the toner replenishment drive time is 1000 msec, and the subtraction value (buffer subtraction value) from the toner replenishment buffer time is 1200 msec by multiplication with the coefficient M11 = 1.2. Therefore, the carry-over time to the next time is −200 msec.
また、プロセススピードが「高速」に設定されている場合の2ページ目の画像データに関しては、1ページ分のICDCトナー補給時間を前回からの持ち越し時間に加算することによりトナー補給バッファ時間が800msecとなるため、これに基づいてトナー補給動作が500msecで1回だけ行なわれる。このため、トナー補給駆動時間は500msecとなり、トナー補給バッファ時間からの減算値は、係数M11=1.2との乗算によって600msecとなる。したがって、次回への持ち越し時間は、+200msecとなる。 For the image data of the second page when the process speed is set to “high speed”, the toner supply buffer time is 800 msec by adding the ICDC toner supply time for one page to the carry-over time from the previous time. Therefore, based on this, the toner replenishment operation is performed only once in 500 msec. For this reason, the toner replenishment drive time is 500 msec, and the subtracted value from the toner replenishment buffer time is 600 msec by multiplication with the coefficient M11 = 1.2. Therefore, the carry-over time to the next time is +200 msec.
一方、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、1ページ目の画像データに関して、ICDCトナー補給時間の加算によってトナー補給バッファ時間が1000msecとなるため、これを基づいてトナー補給動作が500msecずつ2回にわけて行なわれる。このため、トナー補給駆動時間は1000msecとなり、トナー補給バッファ時間からの減算値は、係数M13=0.8との乗算によって800msecとなる。したがって、次回への持ち越し時間は、+200msecとなる。 On the other hand, when the process speed is set to “low speed”, the toner replenishment buffer time becomes 1000 msec by adding the ICDC toner replenishment time for the image data of the first page. It will be done in two steps. For this reason, the toner replenishment drive time is 1000 msec, and the subtracted value from the toner replenishment buffer time is 800 msec by multiplication with the coefficient M13 = 0.8. Therefore, the carry-over time to the next time is +200 msec.
また、プロセススピードが「低速」に設定されている場合の2ページ目の画像データに関しては、1ページ分のICDCトナー補給時間を前回からの持ち越し時間に加算することによりトナー補給バッファ時間が1200msecとなるため、これに基づいてトナー補給動作が500msecずつ2回にわけて行なわれる。このため、トナー補給駆動時間は1000msecとなり、トナー補給バッファ時間からの減算値は、係数M13=0.8との乗算によって800msecとなる。したがって、次回への持ち越し時間は、+400msecとなる。 For the image data of the second page when the process speed is set to “low speed”, the toner supply buffer time is 1200 msec by adding the ICDC toner supply time for one page to the carry-over time from the previous time. Therefore, based on this, the toner replenishing operation is performed twice in 500 msec. For this reason, the toner replenishment drive time is 1000 msec, and the subtracted value from the toner replenishment buffer time is 800 msec by multiplication with the coefficient M13 = 0.8. Therefore, the carry-over time to the next time is +400 msec.
その結果、プロセススピードが「高速」に設定されている場合の10ページ分のトナー補給駆動時間の合計は8500msec(1ページ平均で850msec)となり、プロセススピードが「中速」に設定されている場合の10ページ分のトナー補給駆動時間の合計は10000msec(1ページ平均で1000msec)となり、プロセススピードが「低速」に設定されている場合の10ページ分のトナー補給駆動時間の合計は12000msec(1ページ平均で1200msec)となる。 As a result, the total toner replenishment drive time for 10 pages when the process speed is set to “high speed” is 8500 msec (an average of 850 msec per page), and the process speed is set to “medium speed”. The total toner replenishment drive time for 10 pages is 10000 msec (an average of 1000 msec per page), and the total toner replenishment drive time for 10 pages when the process speed is set to “low speed” is 12000 msec (1 page) (Average 1200 msec).
また、説明の便宜上、プロセススピードが「高速」に設定されているときのトナー補給レートを1.2mg/sec、「中速」に設定されているときのトナー補給レートを1.0mg/sec、「低速」に設定されているときのトナー補給レートを0.8mg/secと仮定する。そうした場合、上記の事例において、プロセススピードが「高速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は10.2mg(1ページ平均で1.02mg)、プロセススピードが「中速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は10mg(1ページ平均で1mg)、プロセススピードが「低速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は9.6mg(1ページ平均で0.96mg)となる。 For convenience of explanation, the toner supply rate when the process speed is set to “high speed” is 1.2 mg / sec, the toner supply rate when the process speed is set to “medium speed” is 1.0 mg / sec, Assume that the toner replenishment rate when set to “low speed” is 0.8 mg / sec. In such a case, in the above example, the total toner supply amount for 10 pages when the process speed is set to “high speed” is 10.2 mg (1.02 mg on an average for one page), and the process speed is set to “medium speed”. The total amount of toner replenishment for 10 pages is 10 mg (1 mg on a page average), and the total amount of toner replenishment for 10 pages when the process speed is set to “low” is 9.6 mg (0.96 mg on a page average) It becomes.
これに対して、例えば、上記の係数M11,M12,M13がすべて1.0に設定されているものと仮定すると、10ページ分の画像データを処理する場合のトナー補給駆動時間の合計は、プロセススピードによらず、すべて10000msec(1ページ平均で1000msec)となる。このため、プロセススピードが「高速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は12mg(1ページ平均で1.2mg)、プロセススピードが「中速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は10mg(1ページ平均で1mg)、プロセススピードが「低速」設定時の10ページ分のトナー補給量の合計は8.0mg(1ページ平均で0.8mg)となる。 On the other hand, for example, assuming that the above coefficients M11, M12, and M13 are all set to 1.0, the total toner replenishment drive time when processing 10 pages of image data is the process Regardless of the speed, all are 10,000 msec (average of 1000 msec per page). Therefore, the total toner supply amount for 10 pages when the process speed is set to “high speed” is 12 mg (1.2 mg on an average for one page), and the toner supply amount for 10 pages when the process speed is set to “medium speed”. The total amount of toner replenishment for 10 pages when the process speed is set to “low” is 8.0 mg (0.8 mg on an average for one page).
したがって、例えばピクセル数が同じ1ページ分の画像データを、異なるプロセススピードで用紙に画像形成する場合に、プロセススピードによってトナー補給レートが変わっても、第3オーガー103の回転によって現像室に補給される1ページあたりのトナー補給量は、プロセススピードによらず均等化されることになる。
Therefore, for example, when image data for one page having the same number of pixels is formed on a sheet at a different process speed, even if the toner replenishment rate changes depending on the process speed, the
<本発明の応用例>
本発明の応用例として、上記図5に示す処理フローに基づいてトナー補給制御部21がトナー補給バッファ処理を行なう場合は、プロセススピードに応じて、1回の現像期間に許容されるトナー補給駆動時間の上限値を変更する構成としてもよい。トナー補給駆動時間の上限値は、例えば上述のように1回の現像期間内にトナー補給動作をt時間ずつ最大n回(nは2以上の自然数)にわけて行なう場合に、tの値及び/又はnの値を変更することで変わる。
<Application example of the present invention>
As an application example of the present invention, when the toner
すなわち、tの値を固定値として、nの値を相対的に大きくすると、トナー補給駆動時間の上限値が大きくなる方向で変更され、逆にnの値を相対的に小さくすると、トナー補給駆動時間の上限値が小さくなる方向で変更される。また、nの値を固定値として、tの値を相対的に大きくすると、トナー補給駆動時間の上限値が大きくなる方向で変更され、逆にtの値を相対的に小さくすると、トナー補給駆動時間の上限値が小さくなる方向で変更される。また、tの値とnの値の両方を相対的に大きくすると、トナー補給駆動時間の上限値が大きくなる方向で変更され、逆にtの値とnの値の両方を相対的に小さくすると、トナー補給駆動時間の上限値が小さくなる方向で変更される。 That is, if the value of t is a fixed value and the value of n is relatively large, the upper limit value of the toner replenishment drive time is changed. In contrast, if the value of n is relatively small, the toner replenishment drive is performed. It is changed in the direction that the upper limit of time becomes smaller. Further, if the value of n is fixed and the value of t is relatively increased, the upper limit value of the toner replenishment drive time is changed. In contrast, if the value of t is relatively decreased, the toner replenishment drive is performed. It is changed in the direction that the upper limit of time becomes smaller. Further, when both the value of t and the value of n are relatively increased, the upper limit value of the toner replenishment drive time is changed so as to increase. Conversely, when both the values of t and n are relatively decreased. The upper limit value of the toner replenishment drive time is changed in the direction of decreasing.
図7はプロセススピードに応じてトナー補給駆動時間の上限値を変更する場合に適用されるトナー補給制御処理の手順を示すフローチャートである。まず、トナー補給制御部21は、図示しない画像形成制御部から通知されるプロセススピードが「高速」、「中速」、「低速」のいずれに設定されているかを判断する(ステップS21)。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of toner supply control processing applied when the upper limit value of the toner supply drive time is changed according to the process speed. First, the toner
上記ステップS21において、プロセススピードが「高速」に設定されていると判断した場合は、当該「高速」のプロセススピードに対応してメモリ24に記憶されているトナー補給動作制限回数の値N1を読み出す(ステップS22)。また、プロセススピードが「中速」に設定されていると判断した場合は、当該「中速」のプロセススピードに対応してメモリ24に記憶されているトナー補給動作制限回数の値N2を読み出し(ステップS23)、プロセススピードが「低速」に設定されていると判断した場合は、当該「低速」のプロセススピードに対応してメモリ24に記憶されているトナー補給動作制限回数の値N3を読み出す(ステップS24)。これら3つの値N1,N2,N3は、いずれも自然数であって、「N1<N2<N3」の大小関係に設定されている。
When it is determined in step S21 that the process speed is set to “high speed”, the value N1 of the toner replenishment operation limit count stored in the
次に、トナー補給制御部21は、上記ステップS21、S22又はS23で読み出した値N1,N2又はN3を、nの値に代入する(ステップS25)。以上の処理フローにより、プロセススピードに応じて、nの値が変更されることになる。
Next, the toner
上記図7に示す処理フローにおいて、3つの値N1,N2,N3は、「N1<N2<N3」の大小関係に設定されているため、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は、「中速」に設定されている場合よりもトナー補給動作制限回数が少なくなり、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、「中速」に設定されている場合よりもトナー補給動作制限回数が多くなる。したがって、プロセススピードが「高速」に設定されている場合は、「中速」に設定されている場合よりもトナー補給駆動時間の上限値が小さくなる方向で変更され、プロセススピードが「低速」に設定されている場合は、「中速」に設定されている場合よりもトナー補給駆動時間の上限値が大きくなる方向で変更されることになる。 In the processing flow shown in FIG. 7, the three values N1, N2, and N3 are set to have a magnitude relationship of “N1 <N2 <N3”. Therefore, when the process speed is set to “high speed”, Toner replenishment operation is less than when it is set to “Medium speed”, and when the process speed is set to “Low speed”, the toner supply operation is lower than when “Medium speed” is set. Increases the limit. Therefore, when the process speed is set to “high speed”, the upper limit value of the toner replenishment drive time is changed to be smaller than when the process speed is set to “medium speed”, and the process speed is set to “low speed”. If it is set, the upper limit value of the toner replenishment drive time is changed in a direction in which the upper limit of the toner replenishment drive time is larger than that in the case where “medium speed” is set.
なお、上記図7に示す処理フローでは、プロセススピードに応じて、nの値を変更するようにしているが、nの値に変えて、tの値を変更するものとしてもよい。その場合の処理フローは図8のステップS31〜S35の手順となる。ただし、n,tのいずれの値を変更する場合も、プロセススピードが速くなるほど、トナー補給駆動時間の上限値が小さくなる方向で変更されるものとする。このため、図8の処理フローにおいては、ステップS32,S33又はS34でメモリ24から読み出されるトナー補給単位駆動時間の値T1,T2,T3が「T1<T2<T3」の大小関係に設定されることになる。
In the processing flow shown in FIG. 7, the value of n is changed according to the process speed. However, the value of t may be changed instead of the value of n. The processing flow in that case is the procedure of steps S31 to S35 in FIG. However, when changing any of the values of n and t, it is assumed that the upper limit value of the toner replenishment drive time becomes smaller as the process speed increases. For this reason, in the processing flow of FIG. 8, the values T1, T2, and T3 of the toner replenishment unit driving time read from the
1…画像形成装置、2…像保持体、5…ロータリー現像装置、10,10Y,10M,10C,10K…現像器、100…現像ロール100、101…第1オーガー、102…第2オーガー、103…第3オーガー、104…駆動モータ、21…トナー補給制御部、22…ピクセルカウンタ、23…クラッチ制御部、24…メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Image holding body, 5 ...
Claims (1)
前記像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、
前記現像手段に対して前記トナーを補給するトナー補給手段と、
前記現像手段及び前記トナー補給手段に共通の駆動源であって、前記現像手段及び前記トナー補給手段を当該駆動源の回転速度に比例したそれぞれの速度で回転させる駆動源と、
前記現像手段の回転速度に比例した前記像保持体の動作速度に応じて、前記駆動源を用いた前記トナー補給手段の1回の現像期間内における駆動時間を変更するトナー補給制御手段であって、トナー濃度制御用情報に基づいて算出されるトナー補給時間をトナー補給バッファ時間への加算値とし、前記トナー補給手段の駆動時間を前記トナー補給バッファ時間からの減算値としてトナー補給バッファ処理を行なう場合に、前記減算値に乗算する係数を、前記像保持体の動作速度に応じて切り替えるトナー補給制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier,
Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with toner;
Toner replenishing means for replenishing the developing means with the toner;
A driving source that is common to the developing means and the toner replenishing means, and that rotates the developing means and the toner replenishing means at respective speeds proportional to the rotational speed of the driving source;
Wherein according to the operating speed of the image carrier which is proportional to the rotational speed of the developing means, a toner supply control means for changing the driving time within one development period of the toner supply means using the driving power source The toner replenishment buffer process is performed with the toner replenishment time calculated based on the toner density control information as an addition value to the toner replenishment buffer time and the drive time of the toner replenishment means as a subtraction value from the toner replenishment buffer time. In this case, the image forming apparatus includes: a toner replenishment control unit that switches a coefficient to be multiplied by the subtraction value in accordance with an operation speed of the image carrier .
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