JPH01235976A - Toner concentration control method for image forming device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To appropriately evade an excessive state of a toner replenishment and to surely prevent ground contamination and toner scattering by maximizing the toner replenishment rate and setting a reference pattern detection mode shorter than usual, when an output of an image density sensor exceeds a control reference value. CONSTITUTION:After a main switch of an image forming device is turned ON, a reference pattern detection mode is executed once each per an exposure of 10 times, and a toner replenishment control by an image density sensor is executed. In such a case, when a sensor output VSP exceeds a second control reference value K2, it is under the toner concentration which can obtain correct density, therefore, the replenishing operation is executed by raising the toner replenishment rate to a state corresponding to 60% the maximum black solid part area rate. In such a case, after the toner replenishing operation is executed five times, the next reference pattern detection mode is executed, and the detection interval is shortened. In such a way, an excessive state of the toner replenishment is evaded appropriately, and ground contamination and toner scattering can be prevented surely.

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は画像形成装置のトナー濃度制御方法に係り、特
に、基準濃度のパターンを用いた画像濃度の検知モード
を実行し、その結果に基づいて現像装置の１〜ナ一濃度
を制御するようにした画像形成装置のトナー濃度制御方
法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a toner density control method for an image forming apparatus, and more particularly, to a method for controlling toner density in an image forming apparatus, and in particular, to execute an image density detection mode using a reference density pattern, and to control the toner density in a developing device based on the result. The present invention relates to a toner density control method for an image forming apparatus in which the toner density is controlled from 1 to 1.

（従来技術） 電子写真複写機等の各種画像形成装置においては、あら
かじめ均一に帯電された感光体の表面上に画像の光像を
露光して静電潜像を形成しておき、この静電潜像をトナ
ーにより現像してトナー濃度を得、得られたトナー濃度
を記録紙上に転写することによって所定の画像を作像す
るようにしている。(Prior Art) In various image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines, an electrostatic latent image is formed by exposing the surface of a photoreceptor that has been uniformly charged in advance to form an electrostatic latent image. The latent image is developed with toner to obtain toner density, and the obtained toner density is transferred onto recording paper to form a predetermined image.

このとき、最終的に得られる画像にお（プる画像濃度な
どの画像状態は、現像装置内におけるトナー濃度などの
各種作像条件により決定される。したがって従来から、
現像装置内のトナー濃度を制御するために、トナ゛−濃
度の光反射率等から画　、　像濃度を検出するとともに
、この検知され、た画像　。At this time, the image condition such as the image density that is applied to the final image is determined by various image forming conditions such as the toner density in the developing device.
In order to control the toner density in the developing device, the image density is detected from the light reflectance of the toner density and the detected image.

濃度を基準値と比較しその結果に基づし゛）で現像゛　
　装置内におけるトナー濃度を制御することがしばしば
行なわれている。このようなトナー濃度制御によ°１像
濃度などの画像状態が一定慢維持されることとなる。Compare the density with the standard value and develop with ``)'' based on the result.
It is often used to control toner concentration within a device. By controlling the toner density in this manner, the image state such as the 1-image density is maintained at a constant level.

上）ホした画像濃度検知装置として光学的検知システム
が広く知られている。この光学的検知システムを用いた
画像濃度の検知モードでは、均゛−に帯電された感光体
表面に対して定められた反射率を持つ基準パターンの反
射像が投影されるとともに、その部分を現像して得られ
たパターントナー像の濃淡が、その光反射率を通してフ
ォトセンザーなどの画像濃度センサーにより検知される
。そしてその検知結果が、適性画像濃度を示す基準濃度
値と比較されるようになっている。このような基準パタ
ーン検知モードに基づくトナー濃度制御は、現像剤の劣
化および環境の変化などによる現像能力の変化、感光体
およびチャージャーなどの空化または電圧変化などによ
る帯電電位の変化、照明７ンプおよび露光光学系の汚れ
などによる露“光量の変化などに基因する画像濃度の変
化を検知、　して、視像剤中のトナー濃度を一定に保つ
ものであり、現像画像の濃度を一定に保つものとして非
常に有効である。Above) Optical detection systems are widely known as image density detection devices. In the image density detection mode using this optical detection system, a reflected image of a reference pattern with a predetermined reflectance is projected onto the uniformly charged surface of the photoreceptor, and that portion is developed. The density of the patterned toner image thus obtained is detected by an image density sensor such as a photosensor through its light reflectance. The detection result is then compared with a reference density value indicating an appropriate image density. Toner concentration control based on such a reference pattern detection mode is effective against changes in developing ability due to deterioration of developer and changes in the environment, changes in charging potential due to emptying of photoreceptors and chargers, changes in voltage, etc. This device detects changes in image density caused by changes in the amount of exposure light due to dirt on the exposure optical system, etc., and maintains the toner density in the visual agent at a constant level, thus keeping the density of the developed image constant. It is very effective.

一方、特開昭６１−８８２８４号公報などでは、基準パ
ターントナ−像における画像濃度センサーの出力を適正
濃度の画像を得るだめの上限値である制御基準値（Ｋ２
）と比較し、画像濃度センサー出力が上記制御基準値（
Ｋ２）を越えているときに、現像装置へのトナー補給率
を最大とする制御方法が提案されている。このような提
案された制御方法によれば、黒べた部面積の大きい画像
形成が行なわれるなどしてトナーの消費が急速に進み、
現＠装置内のトナー濃度が適正範囲の最低限よりさらに
低下されているような場合において、現像装置へのトナ
ー補給を迅速に行うことができるとともに、つぎの基準
パターン検知モード時において、画像濃度センサーの出
力が上記制御基準値（Ｋ２）を越えている情報を得るこ
とによって残存トナーの終了すなわちトナーエンドを確
実に知ることができるという効果が得られる。On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 61-88284, etc., the output of the image density sensor in the reference pattern toner image is set to a control reference value (K2
), the image density sensor output is compared to the above control reference value (
A control method has been proposed in which the toner replenishment rate to the developing device is maximized when the toner replenishment rate exceeds K2). According to such a proposed control method, toner consumption increases rapidly due to image formation with a large area of black solid areas, etc.
When the toner density in the developing device is lower than the minimum of the appropriate range, it is possible to quickly replenish toner to the developing device, and in the next reference pattern detection mode, the image density can be By obtaining the information that the output of the sensor exceeds the control reference value (K2), it is possible to reliably know the end of the remaining toner, that is, the end of the toner.

しかしながらこのようなトナー濃度制御方法では、黒へ
た部面積の多い画像形成を行なって急激に１ヘナ一濃度
が低くなった場合において、その後に通常の黒べた部面
積を備える画像形成を行なうこととしても、つぎの基準
パターン検知モードが実行されるまでの間は最大の１〜
ナー補給率が維持されてしまうこととなり、通常の黒べ
た部面積を備える現在の画像形成状態とトナー補給率と
の関係がアンバランスになってトナー補給が過多になっ
てしまうという問題がある。そしてこのようなトナー補
給の過多状態が継続されると、地肌汚れやトナー飛散が
発生することがしばしばあり、その防止手段が望まれて
いる。However, in such a toner density control method, if an image with a large black solid area is formed and the density suddenly decreases, then an image with a normal black solid area is formed. However, until the next reference pattern detection mode is executed, the maximum
As a result, the toner replenishment rate is maintained, and there is a problem in that the relationship between the current image forming state, which has a normal black solid area, and the toner replenishment rate becomes unbalanced, resulting in excessive toner replenishment. If this state of excessive toner supply continues, background stains and toner scattering often occur, and a means to prevent this is desired.

（目　　的） そこで本発明は、トナー補給率を上昇させてトナー濃度
制御を行なう場合←おけるトナー補給の過多林態を簡易
な方法で適切に回避し、地肌汚れやトナー飛散を確実に
防止することができるようにしたトナー濃度制御方法を
提供することを目的とする。(Purpose) Therefore, the present invention appropriately avoids excessive toner replenishment using a simple method when controlling toner concentration by increasing the toner replenishment rate, and reliably prevents background stains and toner scattering. It is an object of the present invention to provide a toner density control method that enables the toner concentration to be controlled.

（構　　成） 上記目的を達成するため、本発明は、均一に帯電された
感光体表面に所定の反射率を有する基準パターンの光像
を結像し、これを現像して得られたパターントナー像の
トナー付着量を画像？Ｍ度センサーで検知するようにし
た基準パターン検知モードを一定の時間間隔で実行して
なり、上記画像濃度センサーの出力に応じてトナー補給
率を調整しながら現像装置内のトナーＳ度を制御するよ
うシニした画像形成装置のトナー濃度制御方法において
、上記画像ｍ度センサーの出力を適正画像濃度を得るた
めの上限値である制御基準値（Ｋ２）と比較し、画像濃
度センサー出力が上記制御基準値（Ｋ２）を越えている
ときには、トナー補給率を最大とするとともに、基準パ
ターン検知モードの実施間隔を通常より短く設定してト
ナー濃度制御を行なうようにした構成を備えている。(Structure) In order to achieve the above object, the present invention forms an optical image of a reference pattern having a predetermined reflectance on the surface of a uniformly charged photoreceptor, and develops the optical image to form a patterned toner. Image of toner adhesion amount? A reference pattern detection mode detected by the M degree sensor is executed at regular intervals, and the toner S degree in the developing device is controlled while adjusting the toner replenishment rate according to the output of the image density sensor. In a toner density control method for a newly developed image forming apparatus, the output of the image density sensor is compared with a control reference value (K2) which is an upper limit value for obtaining a proper image density, and the image density sensor output is determined to be within the control reference value. When the value (K2) is exceeded, the toner replenishment rate is maximized and the execution interval of the reference pattern detection mode is set shorter than usual to perform toner density control.

このような構成を備えるトナー濃度側（社）方法におい
ては、黒へた部面積の多い画像形成などを行なって現像
装置内のトナー濃度が急激に低下され適正範囲に満たな
くなった場合には、まず現像装置への１−チー補給率が
最大となされるとともに、つぎの基準パターン検知モー
ドまでの設定時間が通常より短くなされる。したがって
、トナー補給率が最大になされた後においては、通常よ
り早めに基準パターン検知モードが実行されてトナー濃
度が早期にチエツクされることとなり、そのチエツク結
果によりトナー？ｆｌｉ給の過多状態が早期に是正され
るようになっている。In the toner density method having such a configuration, when the toner density in the developing device suddenly decreases and falls below the appropriate range due to image formation with a large area of black spots, etc. First, the 1-Q replenishment rate to the developing device is maximized, and the setting time until the next reference pattern detection mode is made shorter than usual. Therefore, after the toner replenishment rate is maximized, the reference pattern detection mode is executed earlier than usual and the toner density is checked early, and the toner density is checked based on the check result. The excessive state of FLI pay is to be corrected at an early stage.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第２図には、本発明を適用するための画像形成装置の一
例としての電子写真複写機が示されている。本図に示さ
れるように、静電潜像担持体としての感光体ドラム１の
周囲には、その反時計回りの回転方向に沿って、露光光
学系２、現像装置３、トナー付着量検出のための発光素
子および受光素子からなる光反射型の画像濃度センサー
４が配置されているとともに、図示を省略した帯電チャ
ージャー、転写チャージャー、定着装置、クリーニング
装置、除電ランプ等が配置されている。FIG. 2 shows an electrophotographic copying machine as an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied. As shown in this figure, an exposure optical system 2, a developing device 3, and a toner adhesion amount detection device are arranged around the photosensitive drum 1 as an electrostatic latent image carrier along the counterclockwise rotation direction. A light reflection type image density sensor 4 consisting of a light emitting element and a light receiving element is arranged, as well as a charging charger, a transfer charger, a fixing device, a cleaning device, a static elimination lamp, etc. (not shown).

この複写装置では、感光体ドラム１の表面がまず帯電チ
ャージャーによって一様に帯電されると、そこに露光光
学系２を通して複写すべき原稿の光像が照射・露光され
、感光体ドラム１上の帯電電荷が選択的に消去され、そ
こに原稿像に対応した静電潜像が形成される。そしてこ
の静電潜像が現像領域に搬入されると、現像装置３がわ
から所定極性に帯電されたトナーが一定の現像バイアス
の下で供給され、この供給されたトナーにより上記静電
潜像が現像されて可視化され、るようになっている。In this copying apparatus, the surface of the photoreceptor drum 1 is first uniformly charged by a charging charger, and then a light image of the original to be copied is irradiated and exposed through the exposure optical system 2. The charged charges are selectively erased, and an electrostatic latent image corresponding to the original image is formed there. When this electrostatic latent image is carried into the developing area, the developing device 3 supplies toner charged to a predetermined polarity under a constant developing bias, and the supplied toner causes the electrostatic latent image to be It is developed and visualized.

現像装置３は、トナーと磁性キャリアとからなる２成分
系現像剤を収容する現像タンク３ａと現像剤を現像領域
に搬送する現像スリーブ３ｂとを含み、トナーボトル３
Ｃからトナーホッパー３ｄ内に移送されたトナーは、ア
ジテータ−３０によって）〜ナー補給ローラー３ｆを通
してパドルホイール３Ｑに所定量づつ供給される。そし
てパドルホイール３ｇによって現像剤が現像スリーブ３
ｂがねへ汲み上げられていく過程で、現像剤中のトナー
がキャリアとの摩擦により帯電される。現像剤は、上記
パドルホイール３ｇから現像スリーブ３ｂがわに移しと
られた後、感光体ドラム１に対向する位置に形成された
現像領域に搬送され、そこでトナーのみが静電潜像がわ
に吸着されて現像が行なわれる。The developing device 3 includes a developing tank 3a that accommodates a two-component developer consisting of toner and a magnetic carrier, and a developing sleeve 3b that conveys the developer to a developing area.
The toner transferred from C into the toner hopper 3d is supplied in a predetermined amount to the paddle wheel 3Q by an agitator 30 through the toner supply roller 3f. Then, the developer is transferred to the developing sleeve 3 by the paddle wheel 3g.
In the process of being drawn up into the developer, the toner in the developer is charged by friction with the carrier. After the developer is transferred from the paddle wheel 3g to the developing sleeve 3b, it is conveyed to a developing area formed at a position facing the photoreceptor drum 1, where only the toner is transferred to the electrostatic latent image. It is adsorbed and developed.

現像によって得られたトナー濃度は、通常の複写サイク
ルにおいては、図示を省略した給紙カセットから給紙ロ
ーラーおよび搬送ローラーによって送られてきた記録紙
に重ねられ、転写チャージャーによりトナーの帯電極性
とは逆の極性の帯電を受けることによって記録紙がわに
転写される。In a normal copying cycle, the toner density obtained by development is superimposed on recording paper fed from a paper feed cassette (not shown) by a paper feed roller and a conveyance roller, and a transfer charger changes the toner charge polarity. The image is transferred to the recording paper by being charged with the opposite polarity.

転写後、感光体ドラム１の表面から分離された記録紙は
、定着装置に入って転写トナー像の定着作用を受【ブ、
トレイ内に排出される。一方、転写後の感光体ドラム１
は、クリーニング装置によって残留トナーの除去作用を
受けるとともに、除電ランプによって残留電荷の除去作
用を受けるようになっている。After the transfer, the recording paper separated from the surface of the photoreceptor drum 1 enters a fixing device where it receives the fixing action of the transferred toner image.
It is ejected into the tray. On the other hand, photosensitive drum 1 after transfer
The residual toner is removed by the cleaning device, and the residual charge is removed by the static elimination lamp.

つぎに、現像装置３におけるトナー補給システムについ
て説明する。Next, the toner replenishment system in the developing device 3 will be explained.

コンタクトカラス１２の下面がわには、所定の反射率を
有する基準パターン１３が取り付けられている。この基
準パターン１３の光像は、前記露光光学系２を介して感
光体ドラム１の表面における原稿結像領域以外の領域部
分に結像されるようになっている。A reference pattern 13 having a predetermined reflectance is attached to the lower surface of the contact crow 12. The optical image of the reference pattern 13 is formed through the exposure optical system 2 on the surface of the photosensitive drum 1 other than the original image formation area.

また前記画像濃度センサー４は、感光体ドラム１の回転
方向において現像装置３の下流がねてあって基準パター
ン１３の結像領域が通過する部位に対向するようにして
配置されている。この画像濃度センサー４を構成する発
光素子および受光素子は、発光ダイオードおよびフｔト
ダイオード等からそれぞれ形成されている。発光素子か
ら出射された光は、感光体ドラム１の表面上に形成され
た基準パターン１３のトナー像（以下、センサー検知パ
ターンという）で反射される。その反射光の光量は、セ
ンサー検知パターンのトナー付着量に対応して変化され
、その変化にともなって受光゛　　　素子からの出力Ｖ
ＳＰが変動されるようになっている。またセンサー検知
パターンの通過後は、感光体ドラム１の露光部分つまり
本来トナー付着が行なわれない部分からの反射光が検知
されてセンサー出力ＶＳＧが出力される。これら受光素
子からの出力信号■ＳＰおよびＶＳＧは、中央処理装置
ＣＰＵで判定され、その結果に基づいて現像装置３に付
設された駆動回路１５に信号が送られる。そしてこの信
号により前記トナー補給ローラー３ｆなどが、所定タイ
ミングに所定量駆動されるようになっている。また中央
処理装置ＣＰＵによりトナーボトル３Ｃおよびトナーホ
ッパー３ｄ内のトナーが終了したことが判断されると、
表示器１６にトナーが終了した旨の表示信号が送られて
点灯が行なわれ、オペレーターにトナーボトル３Ｃの交
換を促すようになっている。Further, the image density sensor 4 is disposed so as to face a portion downstream of the developing device 3 in the rotating direction of the photosensitive drum 1 and through which the image forming area of the reference pattern 13 passes. The light emitting element and light receiving element constituting the image density sensor 4 are each formed from a light emitting diode, a foot diode, and the like. The light emitted from the light emitting element is reflected by a toner image of a reference pattern 13 (hereinafter referred to as a sensor detection pattern) formed on the surface of the photoreceptor drum 1. The amount of reflected light is changed in accordance with the amount of toner adhering to the sensor detection pattern, and the output V from the light receiving element changes accordingly.
SP is designed to be changed. After passing through the sensor detection pattern, reflected light from the exposed portion of the photosensitive drum 1, that is, the portion where toner is not normally attached, is detected and a sensor output VSG is output. The output signals SP and VSG from these light receiving elements are determined by a central processing unit CPU, and a signal is sent to a drive circuit 15 attached to the developing device 3 based on the results. Based on this signal, the toner replenishing roller 3f and the like are driven by a predetermined amount at a predetermined timing. Further, when the central processing unit CPU determines that the toner in the toner bottle 3C and toner hopper 3d has been used up,
A display signal indicating that the toner is used up is sent to the display 16, which lights up to prompt the operator to replace the toner bottle 3C.

ここで、上記中央処理装置ＣＰＵに予め備えられたデー
タであって画像濃度センサー４の出力ＶＳＰと比較され
るべき所定の制御基準値としては、Ｋ１およびに２の２
値が設定されている。第１の制御基準値に１は、例えば
第３図に示されるように、通常の適正画像濃度のａ（Ｉ
Ｄ＝１．３）以上の画像濃度を得るために必要なセンサ
ー出力の上限値（０，５ＶただしＶＳＧ＝４．０Ｖｆ７
）トキ）を目安にして設定されている。したがってセン
サー出力■ＳＰが上記第１の制御基準値に１に満たない
場合には、センサー検知パターンに十分なトナーの付着
があることを意味する。この場合は、現像タンク３ａ内
に十分なトナー濃度の現像剤が確保されていると考えら
れるため、トナー補給ローラー３ｆによるトナー補給を
行なう必要はないこととなる。一方、前記第２の制御基
準値に２は、第３図に示されるように、通常の適正画像
濃度の下限値くＩＤ＝１、Ｏ）以上の画像濃度を得るた
めに必要なセンサー出力の上限値（０，９ＶただしＶＳ
Ｇ＝４．ＯＶのとき）を目安にして設定されている。し
たがってセンサー出力ＶＳＰが上記第２の制御基準値に
２に満たない場合は、センサー検知パターンに適正な量
の＋ナー付肴があることを意味する。しかしこの場合は
、現像タンク３ａ内の現像剤のトナー濃度が低下されつ
つある傾向にあると考えられるため、トナー補給ローラ
ー３ｆにより初期設定された一定のトナー補給率でトナ
ー補給が行なわれる。ところが、上記センサー出力■Ｓ
Ｐが上記第２の制御基準値に２を越えている場合には、
センサー検知パターンに適正なトナーの付着がないこと
を意味する。したがってこの場合は、現像タンク３ａ内
の現像剤のトナー濃度が適正量以下に低゛下されている
と考えられるため、トナー補給ローラー３ｆによるトナ
ー補給率が最大になされた上で多量のトナー補給が行な
われる。Here, the predetermined control reference value, which is data stored in advance in the central processing unit CPU and to be compared with the output VSP of the image density sensor 4, is K1 and 2 of 2.
Value is set. The first control reference value is 1, for example, as shown in FIG.
The upper limit of the sensor output required to obtain an image density of D = 1.3) or higher (0.5V, but VSG = 4.0Vf7)
) Toki) is set as a guide. Therefore, when the sensor output ■SP is less than 1 of the first control reference value, it means that there is sufficient toner adhesion to the sensor detection pattern. In this case, since it is considered that the developer with sufficient toner concentration is secured in the developing tank 3a, there is no need to replenish toner with the toner replenishing roller 3f. On the other hand, as shown in FIG. 3, the second control reference value 2 corresponds to the sensor output required to obtain an image density equal to or higher than the lower limit value of the normal appropriate image density (ID=1, O). Upper limit value (0.9V but VS
G=4. OV) is set as a guide. Therefore, if the sensor output VSP is less than 2 of the second control reference value, it means that there is an appropriate amount of +ner appetizer in the sensor detection pattern. However, in this case, since it is considered that the toner concentration of the developer in the developing tank 3a tends to be decreasing, toner replenishment is performed at a constant toner replenishment rate initially set by the toner replenishment roller 3f. However, the above sensor output ■S
If P exceeds the second control reference value above 2,
This means that the sensor detection pattern does not have proper toner adhesion. Therefore, in this case, it is considered that the toner concentration of the developer in the developing tank 3a has decreased below the appropriate amount, so a large amount of toner is replenished after the toner replenishment rate by the toner replenishment roller 3f is maximized. will be carried out.

またすでにトナー補給率が熾大になされている場合は、
トナーボトル内にトナーがなくなっていることを意味す
る。したがってこの場合ば、トナーボトル３Ｃおよびト
ナーホッパー３ｄ内のトナーが終了したことが判断され
るため、表示器１６にトナーが終了した旨の表示信号が
送られて点灯が行なわれるようになっている。Also, if the toner replenishment rate has already been increased,
This means that there is no more toner in the toner bottle. Therefore, in this case, it is determined that the toner in the toner bottle 3C and the toner hopper 3d has run out, so a display signal indicating that the toner has run out is sent to the display 16, and the display is turned on. .

ここでトナー補給率は、トナーホッパー３ｄもしくはト
ナーボトル３ｅから現像タンク３ａ内にトナーを補給す
るトナー補給ローラー３ｆの回転量に比例して増減する
値であり、少なくとも２段以上のトナー補給率の切替え
を可能としている。Here, the toner replenishment rate is a value that increases or decreases in proportion to the rotation amount of the toner replenishment roller 3f that replenishes toner into the developing tank 3a from the toner hopper 3d or toner bottle 3e, and is a value that increases or decreases in proportion to the rotation amount of the toner replenishment roller 3f that replenishes toner from the toner hopper 3d or toner bottle 3e into the developing tank 3a. It is possible to switch.

トナー補給ローラー３ｆが低速で駆動される場合にはト
ナー補給率は低く、トナー補給ローラー３ｆが高速で駆
動される場合にはトナー補給率は高くなる。例えばトナ
ー補給率（訳黒べた部面積率の２０％、４０％、６０％
にそれぞれ対応するように３段階にわたって設定されて
おり、初期においては黒べた部面積率２０％に対応する
トナー補給率（以下便宜上トナー補給率２０％と称する
。When the toner replenishment roller 3f is driven at a low speed, the toner replenishment rate is low, and when the toner replenishment roller 3f is driven at a high speed, the toner replenishment rate is high. For example, the toner replenishment rate (20%, 40%, 60% of the black solid area rate)
In the initial stage, the toner replenishment rate corresponds to a solid black area ratio of 20% (hereinafter referred to as toner replenishment rate 20% for convenience).

以下同じ）に設定されている。The same applies hereafter).

つぎに、第１図に基づいて本発明の実施例におけるトナ
ー補給制御プロセスを説明する。Next, a toner replenishment control process in an embodiment of the present invention will be explained based on FIG.

画像形成装置のメインスイッチがオンされてから１０回
の露光につき１回づつ基準パターン検知モードが実行さ
れ、画像濃度センサー４によるトナー補給制御が行なわ
れる。すなわち、プロセスＰ１において、画像形成装置
のメインスイッチをオンしてからのコピー枚数Ｎと１０
ｎ÷１の値とが比較され、これらの値が一致すればつぎ
のプロセスＰ２で、感光体上に基準パターンのトナー像
が形成されて画像濃度センサー４による画像濃度検知機
能が働く。ここでｎは自然数であり、メインスイッチが
オンされてから、センサー検知パターンの反則光が画像
濃度センサー４により検知された回数を意味する。した
がって、メインスイッチを入れてコピーが１枚とられる
ときにはｎ＝−Ｑであるから１．Ｏｎ＋１＝１であり、
コピー枚数の１と一致する。したがってプロセスＰ１で
はイエスと判定されてプロセスＰ２へ移行される。それ
以後はすてにｎ＝ｉがカウントされていることから１０
ｎ＋１＝１１となるので、コピー枚数が１１になるまで
基準パターン検知モードは実行されず、画像濃度センサ
ー４は機能されない。そしてその間はプロセスＰ３で、
前回と同じトナー補給状態が継続される。したがって、
つぎの基準パターン検知モードが実行されるまでは同一
トナー補給率のもとてトナー補給が１０回繰り返される
こととなる。、以下同様の手法に従い、コピー枚数１０
枚につき１回づつ基準パターン検知モードが実行され、
画像濃度センサー４の機能によってトナー濃度制御が実
行される。The reference pattern detection mode is executed once every 10 exposures after the main switch of the image forming apparatus is turned on, and toner replenishment control is performed by the image density sensor 4. That is, in process P1, the number of copies N and 10 after turning on the main switch of the image forming apparatus are
The value of n÷1 is compared, and if these values match, a toner image of a reference pattern is formed on the photoreceptor in the next process P2, and the image density detection function by the image density sensor 4 is activated. Here, n is a natural number and means the number of times the image density sensor 4 detects the foul light of the sensor detection pattern after the main switch is turned on. Therefore, when the main switch is turned on and one copy is made, n=-Q, so 1. On+1=1,
Matches the number of copies of 1. Therefore, in process P1, the determination is YES and the process moves to process P2. After that, n = i is counted, so 10
Since n+1=11, the reference pattern detection mode is not executed until the number of copies reaches 11, and the image density sensor 4 does not function. And in the meantime, process P3,
The same toner supply status as last time continues. therefore,
Toner replenishment will be repeated 10 times at the same toner replenishment rate until the next reference pattern detection mode is executed. , following the same method, the number of copies is 10
The reference pattern detection mode is executed once per sheet,
Toner density control is executed by the function of the image density sensor 4.

□　さて、プロセスＰ２でセンサー検知パターンの作成
が行なわれると、これについでプロセスＰ４で、画像濃
度センサー４の出力ｖｓｐ、　ｖｓｃがそれぞれ検知さ
れる。まずプロセスＰ５てセンサー出力ＶＳＧの値が基
準電圧、例えば２．５Ｖと比較される。このセンサー出
力ＶＳＧは、画像濃度センサー４にトナー汚れなどが生
じていない初期の状態において４．０Ｖ程度となるよう
に設定されているので、該センサー出力ＶＳＧが２．５
Ｖ未満のときには画像濃度センサー４の汚れの程度が大
きいためにセンサー出力が上がらないものと判断される
。そしてこのときにはプロセスＰ６で、トナー補給が停
止されるとともに、適宜の表示が行なわれて画像濃度セ
ンサー４の汚れを取り除くこととする。一方、センサー
出力ＶＳＧが２．５Ｖを越えるときには、画像濃度セン
サー４の汚れは少ないので、つぎのプロセスＰ７におい
てセンサー出力ＳＰと制御基準値に１　、に２との大小
関係が判定される。□ After the sensor detection pattern is created in process P2, the outputs vsp and vsc of the image density sensor 4 are detected in process P4. First, in process P5, the value of the sensor output VSG is compared with a reference voltage, for example 2.5V. This sensor output VSG is set to be about 4.0V in the initial state where there is no toner stain on the image density sensor 4, so the sensor output VSG is 2.5V.
When it is less than V, it is determined that the image density sensor 4 is highly contaminated and the sensor output cannot be increased. At this time, in process P6, toner replenishment is stopped and an appropriate display is made to remove the dirt on the image density sensor 4. On the other hand, when the sensor output VSG exceeds 2.5V, there is little dirt on the image density sensor 4, so in the next process P7, the magnitude relationship between the sensor output SP and the control reference values 1 and 2 is determined.

プロセスＰ７において、センサー出力ＶＳＰが前記第１
の制御基準値に１　　（＝０．５）に満たないときには
、高濃度画像が得られていることとなるから、トナーの
補給を行なう必要はなく、プロセスＰ８でトナー補給を
行なわないことを内容とする処理が実行される。また前
記プロセスＰ７において、センサー出力ＶＳＰが第１制
御基準値に１（＝０．５Ｖ）を越え、かつ第２制御基準
値に２（−〇、９Ｖ）に満たないときには、適正な濃度
の画像が得られていると判断されるから、プロセスＰ９
で、初期設定に従い黒べた部面積率２０％に対応するト
ナー補給率でのトナー補給動作が１０回繰り返される。In process P7, the sensor output VSP is
If the control reference value of is less than 1 (=0.5), it means that a high density image has been obtained, so there is no need to replenish toner, and it is specified in process P8 that toner is not replenished. The following processing is executed. Further, in the process P7, when the sensor output VSP exceeds the first control reference value of 1 (=0.5V) and the second control reference value of less than 2 (-0, 9V), an image with an appropriate density is obtained. It is determined that the process P9 has been obtained.
According to the initial setting, the toner replenishment operation is repeated 10 times at a toner replenishment rate corresponding to a solid black area ratio of 20%.

さらに前記プロセスＰ７において、センサー出力ｖｓｐ
が第２制御基準値に２　　（＝０．９Ｖ）を越えている
ときには、適正な濃度の画像を得ることができるトナー
濃度を下回っていると判断されるから、プロセスＰ１０
でトナー補給率が最大になっているか否かが調べられ、
最大になっていなければ、プロセス１１でトナー補給率
が最大である黒べた部面積率６０％に対応する状態に上
げられる。Furthermore, in the process P7, the sensor output vsp
When the second control reference value exceeds 2 (=0.9V), it is determined that the toner density is below the level at which an image with an appropriate density can be obtained.
It is checked whether the toner replenishment rate is at the maximum or not.
If it has not reached the maximum, in process 11 the toner replenishment rate is increased to a state corresponding to the maximum black solid area ratio of 60%.

そしてプロセスＰ１２で、この最大に上げられた後のト
ナー補給率６０％でトナー補給動作が実行される。なお
プロセスＰ１０て、トナー補給率がすてに最大になって
いれば、トナーボトル３Ｃおよび１ヘナーホッパ−３ｄ
内のトナーが終了したことが判断されるため、プロセス
Ｐ１３でトナーの終了表示が行なわれてトナーボトル３
Ｃの交換を促すようになっている。Then, in process P12, a toner replenishment operation is executed at a toner replenishment rate of 60% after being raised to the maximum. In addition, if the toner replenishment rate is already at the maximum in process P10, the toner bottle 3C and the toner hopper 3d
Since it is determined that the toner in the toner bottle 3 has been used up, an indication that the toner has been used up is displayed in process P13, and the toner bottle 3 is filled with toner.
It is designed to encourage the exchange of C.

上記プロセスＰ１２において最大のトナー補給率６０％
でトナー補給が実行される場合には、５回のトナー補給
動作が行なわれた後につぎの基準パターン検知モードが
実行される。すなわちプロセスＰ１４で、プロセスＰ１
２における最大トナー補給動巧が開始されてからのコピ
ー枚ＩＮ’と５．　ｎ’＋　１−　１８　　＝ の値とが比較され、これらの値が一致すれば上述したプ
ロセスＰ２に戻されてつぎの基準パターン検知モードが
実行され、感光体上に基準パターンのトナー像が形成さ
れて画像濃度センサー４による画像′ａ度検知機能が働
く。ここでｎは正の整数であり、プロセスＰ１２におけ
る最大トナー補給動作が開始されてからの基準パターン
検知モードの実行回数を意味する。したがって、最大１
−ナー補給動作が開始されてからコピーが１枚とられる
とき、ｎ＝ｉであるから５ｎ−！−１＝６となるので、
コピー枚数が６になるまでプロセスＰ２へ戻されること
はなく、したがって基準パターン検知モードは実行され
ず、画像濃度センサー４は機能せずにプロセスＰ１５で
前回と同じ最大のトナー補給率６０％でトナー補給動作
が継続される。コピー枚数が６になるまで上記最大トナ
ー補給が５回繰り返されると、５ｎ÷１はコピー枚数の
６と一致することとなり、プロセスＰ１４でイエスと判
定されてプロセスＰ２へ戻され、つぎの基準パターン検
知モードが実行される。The maximum toner replenishment rate in the above process P12 is 60%
When toner replenishment is executed in , the next reference pattern detection mode is executed after toner replenishment operations are performed five times. That is, in process P14, process P1
Copy sheet IN' after the maximum toner replenishment operation started in 2. and 5. The values of n'+ 1- 18 = are compared, and if these values match, the process returns to process P2 described above to execute the next reference pattern detection mode, and a toner image of the reference pattern is formed on the photoreceptor. Then, the image density sensor 4 functions to detect the degree of image density. Here, n is a positive integer and means the number of times the reference pattern detection mode is executed after the maximum toner replenishment operation in process P12 is started. Therefore, at most 1
- When one copy is made after the start of the toner replenishment operation, n=i, so 5n-! -1=6, so
The process does not return to process P2 until the number of copies reaches 6, so the reference pattern detection mode is not executed, the image density sensor 4 does not function, and the toner is supplied at the same maximum toner replenishment rate of 60% as before in process P15. Replenishment operations continue. When the maximum toner replenishment described above is repeated five times until the number of copies reaches 6, 5n÷1 equals the number of copies of 6, and the process P14 makes a yes decision and returns to process P2, where the next reference pattern is Detection mode is executed.

このように最大のトナー補給率６０％で５回のトナー補
給動作が行なわれた後にプロセスＰ２へ戻され、再び上
記と同様の手法に従い基準パターン検知モードが実行さ
れる場合において、プロセスＰ４　、Ｐ５　、Ｐ７で画
像濃度センサー４の出力検知動作により適正画像濃度値
あるいは高画像濃度値が検出されたときには、プロセス
Ｐ８でトナー補給を行なわないことを内容とする処理が
実行されるか、あるいはプロセスＰ９で初期設定の黒べ
た部面積率２０％に対応する通常のトナー補給率て斗ナ
ー補給動作が１０回繰り返される。一方、プロセスＰ４
．Ｐ５．Ｐ７で画像濃度センサー４の出力検知動作によ
りこの時点においても未だ適正な濃度の画像が得られな
い状態が検出されたときには、すでにトナー補給率は最
大になされているから、トナーボトル３Ｃおよびトナー
ホッパー３ｄ内のトナーが終了したことが判断されるた
め、プロセスＰ１３でトナーの終了表示が行なわれてト
ナーボトル３Ｃの交換が促されることとなる。In this way, when the toner replenishment operation is performed five times at the maximum toner replenishment rate of 60%, the process returns to process P2, and the reference pattern detection mode is executed again according to the same method as above, processes P4 and P5 , when an appropriate image density value or a high image density value is detected by the output detection operation of the image density sensor 4 in P7, a process that includes not toner replenishment is executed in process P8, or a process in which toner is not replenished is executed in process P9. The toner replenishment operation is repeated 10 times at the normal toner replenishment rate corresponding to the initial setting of the black solid area ratio of 20%. On the other hand, process P4
．． P5. When the output detection operation of the image density sensor 4 detects in P7 that an image with an appropriate density is still not obtained at this point, the toner replenishment rate has already been maximized, so the toner bottle 3C and toner hopper Since it is determined that the toner in 3d has been used up, an indication that the toner has been used is displayed in process P13, prompting the toner bottle 3C to be replaced.

（効　　果） 以上述べたように本発明にかかる画像形成装置のトナー
濃度制御方法では、トナー補給率を上昇させてトナー濃
度制御を行なう場合に、基準パターン検知モードの実施
間隔を通常より短く設定して１ヘナ一濃度制御を行なう
ようにしたから、トナー補給率を上昇させることによっ
てトナー補給の過多状態が生じる前に、つぎの基準パタ
ーン検知モードが実行されてトナー濃度が早期に検知さ
れることとなり、トナー補給の過多状態を簡易な方法で
適切に回避することができる。したがって、トナー補給
の過多を原因とする地肌汚れやトナー飛散を確実に防止
することができる。(Effects) As described above, in the toner density control method for an image forming apparatus according to the present invention, when controlling the toner density by increasing the toner replenishment rate, the execution interval of the reference pattern detection mode is set shorter than usual. Therefore, before an excessive toner supply condition occurs by increasing the toner replenishment rate, the next reference pattern detection mode is executed and the toner concentration is detected early. Therefore, excessive toner supply can be appropriately avoided using a simple method. Therefore, it is possible to reliably prevent background stains and toner scattering caused by excessive toner supply.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例におけるトナー補給制御手順
を表わしたフローチャート、第２図は本発明を適用する
ための画像形成装置の一例としての電子写真複写機を示
した構成説明図、第３図は画像濃度センサーの出力と画
像濃度値との関係を示した線図である。 １・・・感光体ドラム、３・・・現像装置、４・・・画
像部度センサー。 帽貯囃招回FIG. 1 is a flow chart showing a toner replenishment control procedure in an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a configuration explanatory diagram showing an electrophotographic copying machine as an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied; FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the output of the image density sensor and the image density value. 1... Photosensitive drum, 3... Developing device, 4... Image area sensor. Hat storage music invitation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 均一に帯電された感光体表面に所定の反射率を有する基
準パターンの光像を結像し、これを現像して得られたパ
ターントナー像のトナー付着量を画像濃度センサーで検
知するようにした基準パターン検知モードを一定の時間
間隔で実行してなり、上記画像濃度センサーの出力に応
じてトナー補給率を調整しながら現像装置内のトナー濃
度を制御するようにした画像形成装置のトナー濃度制御
方法において、上記画像濃度センサーの出力を適正画像
濃度を得るための上限値である制御基準値（Ｋ２）と比
較し、画像濃度センサー出力が上記制御基準値（Ｋ２）
を越えているときには、トナー補給率を最大とするとと
もに、基準パターン検知モードの実施間隔を通常より短
く設定してトナー濃度制御を行なうようにしたことを特
徴とする画像形成装置のトナー濃度制御方法。A light image of a reference pattern having a predetermined reflectance is formed on the surface of a uniformly charged photoreceptor, and the amount of toner adhering to the patterned toner image obtained by developing this is detected by an image density sensor. Toner density control for an image forming apparatus, in which a reference pattern detection mode is executed at regular time intervals, and the toner density in the developing device is controlled while adjusting the toner replenishment rate according to the output of the image density sensor. In the method, the output of the image density sensor is compared with a control reference value (K2) which is an upper limit value for obtaining a proper image density, and the output of the image density sensor is determined to be equal to the control reference value (K2).
A toner density control method for an image forming apparatus, characterized in that when the toner replenishment rate exceeds , the toner density is controlled by maximizing the toner replenishment rate and setting the execution interval of the reference pattern detection mode shorter than usual. .