JP3673544B2

JP3673544B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP3673544B2
Application number: JP33253794A
Authority: JP
Inventors: 雄久前田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-12-13
Filing date: 1994-12-13
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2020-07-20
Also published as: JPH08166720A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、記録材に形成された画像の画像濃度を検出して、その結果に基づいて現像剤にトナー補給を行なう画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、記録材を搬送する搬送手段と、現像剤を用いて潜像を現像する現像手段とを備え、記録材表面にトナー像を形成するものが知られている。この画像形成装置においては、現像動作が続けられるに伴い現像剤中のトナーが消費され、現像剤のトナー濃度の低下が生じる。トナー濃度が低下すると、まず記録材に形成される画像にムラが生じ始める。そして、さらにトナー濃度が低下すると、記録材に形成される画像に濃度の低下が生じてしまう。よって、係るトナー濃度の低下に伴う画質の低下を防止するために、画質の低下が生じる前に現像剤中にトナーを補給しなければならない。
【０００３】
そこで、記録材に形成された画像の画像濃度が低下したことを画像濃度検出手段が検出すると、トナー補給装置が現像剤タンク中の現像剤へとトナーを補給して、現像剤のトナー濃度が低下しすぎないようにした画像形成装置が知られている（特開昭６２−１４４１８４号参照）。この装置によれば、現像剤のトナー濃度の低下がさらに進行して、記録材に形成される画像の画像濃度がさらに低下することを防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この装置は、既に発生してしまった画像濃度の低下を検出して、その後にトナーを補給するものである。よって、実際に画像濃度が低下することに先立ち、現像剤が画像濃度の低下を発生させやすい状態となったことを検出し、その段階で現像剤に対してトナーを補給することにより、現像剤のトナー濃度の低下、すなわち形成される画像の画像濃度低下を防止することはできない。従って、この装置では、画像の濃度低下が既に発生してしまってからトナー補給を行なっているので、現像剤のトナー濃度が低下した場合に画像濃度の低下に先だって生じる画像ムラの発生を防止することはできない。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画像濃度の低下が発生する前に現像剤が画像濃度の低下を発生させやすい状態となったことを検出して、該検出に基づき現像剤にトナーを補給することにより、画像濃度の低下を予防することができ、かつ、画像濃度の低下に先だって生じる画像ムラの発生を予防することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、記録材に画像の形成を行なう画像形成装置であって、
前記記録材を搬送する搬送手段と、
現像剤を用いて潜像を現像し、前記記録材にトナー像を形成する現像装置と、
前記現像装置に供給する現像剤を収容する現像剤タンクと、
該現像剤タンクからポンプを用いて前記現像装置へと液体現像剤を搬送するする液体現像剤搬送装置と、
前記現像剤タンクにトナーを補給するトナー補給装置と、
前記記録材における有効画像を形成する有効画像領域の外に設けられたパッチ部領域に、該有効画像領域に形成し得るどのような有効画像の画像濃度よりも高濃度であるパッチ部画像を形成する手段と、
前記パッチ部画像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、
前記画像濃度検出手段による検出値に基づいて、前記トナー補給装置が前記現像剤タンク中の現像剤に対して補給するトナーの補給量を制御するトナー補給量制御手段と、
前記画像濃度検出手段が検出した前記パッチ部領域における測定画像濃度が、予め測定された良好な画像を形成するために必要な該パッチ部領域における必要画像濃度よりも低いか否かを判定する判定手段と、
前記現像装置へと供給される現像剤の供給トナー濃度が、予め測定された良好な画像を形成するに必要な必要トナー像度よりも高いか否かを判定する現像剤濃度判定手段と、
を備え、
前記トナー補給量制御手段が、
前記測定画像濃度が前記必要画像濃度よりも低いと判定された場合には、前記供給トナー濃度が前記必要トナー像度よりも高くなるまで、前記トナー補給装置から前記現像剤タンクへのトナー補給を行なわせ、
該測定画像濃度が該必要画像濃度よりも高いと判定された場合には、該トナー補給を行なわせないトナー補給量制御手段であり、
前記現像剤濃度判定手段が、
前記現像装置へと供給される前記液体現像剤の光透過率を測定する光透過率センサーと、
前記光透過率と、予め定められた基準値とを比較する比較手段と、
前記基準値を、前記液体現像剤が前記ポンプにより搬送された時間、及び、前記トナー補給量に基づいて変化させる基準値変化手段と、を備える特徴とするものである。
【００１５】
【作用】
請求項１の画像形成装置においては、有効画像よりも画像よりも高濃度であるパッチ部画像の画像濃度を画像濃度検出手段で検出する。このため、有効画像の濃度が実際に低下することに先立って、該画像濃度の低下が発生しやすい状態となったことを検知する。また、該検知に基づいてトナー補給装置が現像剤タンクへとトナーを補給する。このため、有効画像の低下を予防することができるとともに、有効画像の画像濃度の低下に先だって生じる有効画像のムラの発生を防止することができる。以下、係る作用を図２を用いて説明する。
【００１６】
図２は、画像形成枚数と画像濃度と関係を示すグラフであり、特性線ａは、有効画像における画像形成枚数と画像濃度との関係を示しており、特性線ｂは、パッチ部画像における画像形成枚数と画像濃度との関係を示している。本装置においては、初期のトナー濃度がある値以上であれば、特性線ａで示すように一定の枚数であるｎ１枚の画像形成が行なわれるまでは、たとえトナー濃度が低下しても有効画像の濃度が低下することはない。ｎ１枚からさらに画像形成がなされると、現像剤のトナー濃度がさらに低下して、有効画像の画像濃度が低下し始める。そこで、従来の装置では画像形成枚数がｎ２枚の時点で該画像濃度の低下を検出して、現像剤にトナーを補給している。しかしながら、該画像濃度の低下に先立ち、ｎ３枚目の画像形成以降（領域Ａ）の記録材が形成される有効画像にはムラが生じており、この画像ムラの発生を従来の装置では検知することができなかった。
【００１７】
そこで、請求項１の画像形成装置では、パッチ部領域に有効画像領域に形成される有効画像よりも濃度が高いパッチ部画像を形成し、パッチ部画像の画像濃度を検出して、その検出値に基づいて現像剤へのトナー補給を行なっている。すなわち、特性線ｂに示すようにパッチ部画像の濃度低下は、有効画像にムラが生じ始めるｎ３枚目より以前のｎ４枚目の時点で発生する。そこで、この装置では、係るパッチ部画像の画像濃度の低下を画像濃度検出手段で検出して、この時点で現像剤へのトナー補給を行なう。従って、この装置では、有効画像にムラが発生するに先立って現像剤にトナーが補給されることになる。もっとも、パッチ部画像についても、画像濃度の低下が生じることに先立ちｎ４枚目よりも以前のｎ５枚目に以降（領域Ｂ）おいて、ムラが生じている。しかしながら、パッチ部画像は、専ら画像濃度の検出のみに用いられるものでありムラが生じても問題とならない。
【００２３】
また、現像剤にトナーを補給する場合に、現像装置に供給される現像剤のトナー濃度を現像剤濃度検出手段で検出し、その検出した値が予め定められた良好な画像を形成するために必要なトナー濃度となるまでトナーの補給を続ける。このため、現像剤にトナーを供給するに際し、供給すべき量を事前に定める必要がなくなり、その都度、最適な量のトナーが現像剤に供給されることになる。
また、液体現像剤にトナーを補給する場合に、現像装置に供給される液体現像剤の光透過率を測定し、その測定値が予め定められた良好な画像を得るために必要な基準値となるまでトナーを液体現像剤に補給する。また、ポンプにより該液体現像剤が循環すると、該液体現像剤中のトナー粒子は粉砕して微細な粒子となり、その光透過率は低くなる。よって、その光透過率が低くなった場合に液体現像剤中のトナー濃度が高くなった旨検出するトナー濃度検出装置を用いた場合、該粉砕が生じると、実際にはトナー濃度が高くなっていないにもかかわらず、高くなったと誤検出してしまうことになる。そこで、液体現像剤がポンプにより循環された時間に応じて、液体現像剤が良好な画像を得るために必要な値となったと判断するための光透過率の基準値を変化させる。従って、この装置では、液体現像剤中のトナーに粉砕が生じ、該粉砕により液体現像剤のトナー濃度が高くなったと誤検知されることがなくなり、液体現像剤に補給するトナーの量が正確に制御される。
【００２６】
【実施例】
〔実施例１〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるカラープリンタに適用した第１の実施例について説明する。図３は本実施例に係るカラープリンタの概略構成を示す正面図である。記録材としての静電記録紙（以下、記録紙という）７１が、記録面を外側にしてロール状に巻かれ、記録紙ロール７０として、図示しない紙管ホルダによってプリンタ本体に装着されている。上記記録紙ロールからくり出された記録紙７１を装着する搬送手段としてのクランプドラム１１の外周部１１ａの一部には平面部１１ｂが形成され、その平面部１１ｂには、記録紙７１の先端を掴む記録紙固定部材としてのクランプ爪１２と、記録紙７１を排出するときに平面部１１ｂ上の記録紙７１を浮き上がらせるイジェクトピン１３が設けられている。このクランプ爪１２及びイジェクトピン１３は、クランプドラム１１内部に設けたそれぞれの回転軸に一体化されて取り付けられ、各回転軸は、クランプドラム１１の端面から外側に突出している。そして、クランプ爪１２の開閉動作及びイジェクトピン１３の出入動作を行なうために、クランプドラム１１のフランジ部の端面外のそれぞれの回転軸の軸端には、カム状のレバー（不図示）が取り付けられ、プリンタの側板側には、該カム状のレバーに必要に応じて接触するようにクランプドラム１１の回転軸方向に移動するピン（不図示）が設けられている。
【００２７】
上記クランプドラム１１へ記録紙７１を装着するときは、まず、平面部１１ｂが給紙位置（ほぼ最上部）に来たときに、クランプドラム１１の回転を一旦停止させる。このとき、クランプ爪１２は開いている。記録紙７１の先端が、ガイドコロ７２、カッター７３を経て、給紙ローラ７４のニップ部に挿入されると、図示しない紙センサによってその先端が検知される。そして、記録紙７１の先端が、クランプ爪１２へわずかにバックリングする程度に突き当たる。その後、クランプドラム１１が矢印方向に回転すると、クランプ爪１２の上記カム状のレバーと、プリンタの側板側の上記ピンとの係合が外れ、クランプ爪１２が閉じて記録紙７１を掴み、さらにクランプドラム１１が回転すると、記録紙７１がクランプドラム１１面に巻き付けられる。クランプドラム１１は、記録紙７１が所定の長さまで巻き付けられる角度まで回転すると一旦停止し、カッター７３が動作して記録紙７１がロール部７０側から切り離される。
【００２８】
上記クランプドラム１１の周囲には、像担持体としての感光体ドラム２１、感光体ドラム２１の感光体への露光を行なう露光装置、記録紙７１に転写された静電潜像を、液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液を用いて現像する湿式現像装置等が配設されている。
【００２９】
上記露光装置は、図示しないレーザダイオード（以下、ＬＤという）、ポリゴンミラー３１及びその駆動モータ、ビームエキスパンダー（不図示）、ｆ-θレンズ及びシリンドリカルレンズ等のレンズ群３２、第１ミラー３３、第２ミラー３４、同期検知ミラー３５、同期検知センサ３６等より構成される。ＬＤから出射したレーザー光は、ポリゴンミラー３１面で反射し、レンズ群３２を通って絞られ、さらに第１ミラー３３、第２ミラー３４で反射されて、集束されたレーザー光が感光体ドラム２１面に到達し、これにより、記録画像が静電潜像として感光体ドラム２１上に書き込まれる。ＬＤから感光体ドラム２１面までの光路長は、レンズ群３２によって絞られたレーザービーム径が最小になるように設定される。本実施例では、ＬＤ、ポリゴンミラー３１、レンズ群３２等をベース上に一体で構成し、このベースを図３の左右方向に移動することによって、上記光路長の調整を図っている。
【００３０】
係る露光装置により感光体ドラム２１に形成された静電潜像は、クランプドラム１１との間で記録紙７１へと転写され、記録紙７１上には、感光体に形成された静電潜像が転写され、感光体ドラムに形成された静電潜像と鏡像関係にある静電潜像が形成される。記録紙７１に転写された静電潜像は、湿式現像装置のスリット現像ヘッド（以下、現像ヘッドという）６０により、現像液１０で現像され可視像化される。
【００３１】
上記湿式現像装置の構成を簡略化して図４に示す。なお、この湿式現像装置については、後に改めて説明を加える。この湿式現像装置は、現像ヘッド６０、吸引ポンプ６１、電磁弁６２、現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像液回収パイプ６６等から構成されている。上記現像ヘッド６０は、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｂｋ）、特別色（ｓｐ）用の５個があり、クランプドラム１１面に密着するような形状に作られ、クランプドラム１１と非現像時において約２mm離れた状態で、放射状に配置されている。また、現像ヘッド６０のクランプドラム１１に対向する面には、クランプドラム１１の軸方向に延在する少なくとも１本の現像溝６０ａが彫られている。
【００３２】
また、図５に示すように、上記現像ヘッド６０の長手方向の両端には同一形状のカム５０が設けられ、その各カム軸５０ａは、図示しない現像器上下動モータ及びチェーンにより同期させられて回転駆動されている。上記カム５０は、１／１０回転ごとに別々の現像ヘッド６０の昇降が行なえる形状になっている。また、カムフォロア５２が固定軸５３において現像ヘッド６０に取り付けられており、カムフォロア５２の一方の端部はプリンタ本体側の回動軸５４の回りに回動自在になるように取り付けられている。そして、カムフォロア５２の他の端部に取り付けられたコロ５５が、カム５０の外周面に接触しており、プリンタ本体側に設けられたピン（不図示）と、現像ヘッド６０の下端部のピン６０ｂとの間に張架されたスプリング５１により、現像ヘッド６０とともにカムフォロア５２が、カム５０に押しつけられているので、カム５０の回転に応じて、現像ヘッド６０が上下動する。なお、図５中では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、特別色の各色に対応させて設けた各部材の符号には、それぞれ、ｙ，ｍ，ｃ，ｂｋ，ｓｐの添字を付している。
【００３３】
上記湿式現像装置による現像時には、図３に示すように、クランプドラム１１が矢印方向に回転し、静電潜像が形成された記録紙７１の先端が現像ヘッド６０との対向位置を通過するとき、駆動モータ（不図示）によりカム軸５０ａが１／１０回転だけ回転され、上記カム軸５０ａ上に固設されたカム５０を介して、現像ヘッド６０をクランプドラム１１面側に押しつけ、記録紙７１に密着させる。
【００３４】
そして、記録紙７１によって現像ヘッド６０の現像溝６０ａが略密閉された状態で、吸引ポンプ６１により、その密閉された現像溝６０ａが負圧にされ、現像液１０が現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像ヘッド６０、現像液回収パイプ６６、吸引ポンプ６１、現像液タンク６４間を循環することにより、現像ヘッド６０の現像溝６０ａに現像液１０が供給され、記録紙７１上に転写された静電潜像が現像される。
【００３５】
そして、記録紙７１の画像形成部の後端が現像ヘッド６０との対向位置を通過した後、電磁弁６２により現像液１０の供給が停止され、一定時間現像液１０のスクイズが行なわれる。このスクイズが終了した後、吸引ポンプ６１が停止され、カム軸５０ａが１／１０回転だけ回転し、現像ヘッド６０がクランプドラム１１から離される。このとき、上記スクイズが完全でないと、記録紙７１の後部に現像液１０が残留しているので、ブロッタローラ４１により、この残留液が完全に除去される。また、ファン４２によって、記録紙７１とブロッタローラ４１を乾燥させる。
【００３６】
上記現像の後、記録紙７１上には残留電位が残っており、次の工程において混色するのを防止するために、除電スコロトロン４３により除電を行ない、残留電位を除去する。そして、すべての現像ヘッド６０による現像が終了すると、クランプドラム１１は排紙位置まで駆動され、クランプ爪１２が開き、イジェクトピン１３が突き出て、記録紙７１の先端をクランプドラム１１から浮き上がらせて、記録紙７１が排紙テーブル７７に排出される。
【００３７】
図６は、この実施例に係るカラープリンタの制御系のブロック図である。該制御系は、図６に示すように、プリンタ制御部１、プリンタ入力部２、プリンタ出力部３、操作部４、及び書き込み部５により構成されている。
【００３８】
また、図７は、この実施例のカラープリンタの制御のフローチャートである。プリンタの電源がＯＮされる（ステップ１）と、現像ヘッド６０、クランプドラム１１及び静電潜像の書き込み部５のイニシャライズ（初期設定）が行なわれる（ステップ２）。上記現像ヘッド６０をイニシャライズするにあっては、図６中のプリンタ入力部２の現像ヘッドホームポジションセンサが、現像ヘッド６０とカム５０とのホームポジションを検出している。ここで、ホームポジションとは、各現像ヘッド６０がすべて下降されている状態で、かつ、次に上昇する現像ヘッド６０が作像プロセスにおいて１番目に用いる色の現像ヘッド６０であるように設定されている状態である。プリンタの電源がＯＮされたとき、現像ヘッドホームポジションセンサの出力をチェックして、カム５０の現在の位置がホームポジションである場合には動作せずに、ホームポジションでない場合には、カム軸５０ａを駆動している現像器上下動モータをＯＮして、カム５０を動作させ、カム５０をホームポジションの位置にする。
【００３９】
上記現像ヘッド６０のイニシャライズが終了した後、クランプドラム１１のイニシャライズが行なわれる。図６に示すプリンタ入力部２のドラムホームポジションセンサは、クランプドラム１１上の検出部を検出する。ドラム駆動モータがＯＮされ、ドラムホームポジションセンサがクランプドラム１１上の該検出部を検出するまで、クランプドラム１１が回転駆動され、クランプドラム１１の回転位置（角度）が認識できることを確認する。そして、ポリゴンミラー３１用のモータがＯＮされて、ポリゴンミラー３１の回転を安定させ、その後、ＬＤ駆動系の電源をＯＮする。
【００４０】
次に、クランプドラム１１が回転し、所定の位置で、給紙ソレノイドをＯＮしてクランプ爪１２を開放しながらクランプ部を真上までもっていき、クランプドラム１１を停止して、プリンタを給紙待機状態にする（ステップ３）。
【００４１】
次に、上記給紙待機状態で、記録紙７１がクランプドラム１１のクランプ部にセットされ、ユーザーが操作部４の所定のスイッチを押すことによって、クランプドラム１１上に記録紙７１を巻き付ける動作が開始される。記録紙７１がロール紙の場合にはカット動作を行なって、給紙動作が終了する（ステップ４）。
【００４２】
次に、クランプドラム１１は回転を続け、記録紙７１が巻き付けられた状態で、静電潜像の書き込み動作のスタートを待つＲＥＡＤＹ位置で停止する（ステップ５）。
【００４３】
次に、ユーザーが操作部４の所定のスイッチを押すことによって、静電潜像の書き込み及び現像が行なわれる（ステップ６）。すなわち、ユーザーが上記スイッチを押すと、クランプドラム１１が回転し始め、感光体ドラム２１の周囲に配設された除電用ＬＥＤ２４、帯電チャージャ２３用電源等がＯＮする。クランプドラム１１は回転を続け、クランプドラム１１上の検出部が書き込み開始位置検出センサに検出され、その検出値がプリンタ制御部１に入力される。このとき、プリンタ制御部１から書き込み部５に書き込みスタート信号が出力され、感光体ドラム２１への静電潜像の形成が開始される。また、感光体ドラム２１からクランプドラム１１上の記録紙７１に静電潜像の転写するために用いる静電転写用電源がＯＮされる。以上の動作により記録紙７１の１枚分の静電潜像の形成及び静電転写が終了した後、帯電チャージャ２３用電源、及び静電転写用電源がＯＦＦされ、静電潜像形成動作が終了する。
【００４４】
記録紙７１上の静電潜像の先端は、上記静電潜像形成動作が終了した時点で感光体ドラム２１の直前まできており、クランプドラム１１の回転が続けられることにより、クランプドラム１１のクランプ部が現像ヘッド６０の位置まで送られる。５本ある現像ヘッド６０のうち使用する現像ヘッド（以下、アクティブ現像ヘッドという）が、記録紙７１上のクランプ部と静電潜像の先端部との間の現像ヘッド上昇位置にきたとき、カム軸５０ａの駆動モータをＯＮして、アクティブ現像ヘッドを上昇させる。なお、このとき、クランプドラム１１を一時停止させてアクティブ現像ヘッドの上昇を待つ方法と、クランプドラム１１を停止させずにアクティブ現像ヘッドを上昇させる方法が考えられる。この方法は、記録紙７１上のクランプ部と静電潜像の先端部との間の距離が十分にとれるかどうかで選択でき、例えば、十分な距離がとれる場合にはクランプドラム１１を停止させずに、アクティブ現像ヘッドを上昇させても問題はない。
【００４５】
上記アクティブ現像ヘッドの上昇が完了したら、カム軸５０ａを回転駆動する現像器上下動モータを停止する。そして、クランプドラム１１を回転させ、上昇したアクティブ現像ヘッドに対応したポンプ６１と電磁弁６２とをＯＮする。係る動作により、現像液１０がアクティブ現像ヘッドの内部を循環し始め、現像が開始される。そして、現像開始とともに、送風ファン４２がＯＮされる。現像が継続されるにつれ、記録紙７１のクランプ部が除電スコロトロン４３の位置に到達し、その到達時点で、除電スコロトロン４３の電源である記録紙除電用電源をＯＮする。
【００４６】
現像が終了したら、電磁弁６２をＯＦＦして現像液１０を回収し、回収し終った時点でポンプ６１を停止し、アクティブ現像ヘッドを下降させる。そして、もう一度記録紙７１のクランプ部が除電スコロトロン４３の位置に到達したら、記録紙除電用電源と送風ファン４２をＯＦＦする。
【００４７】
第１色目に対する静電潜像の書き込み及び現像が終了した後、そのままクランプドラム１１は回転を継続し、次の色に対応した静電潜像の書き込み及び現像が開始され、所定回数の静電潜像の書き込み及び現像が終了した場合には、記録紙排出動作にはいる（ステップ７）。
【００４８】
上記記録紙排出動作は、クランプ部が真上を過ぎた位置で排出ソレノイドをＯＮし、排出位置でクランプ爪１２が開放され、そのままクランプドラム１１の回転が継続されることにより行なわれる（ステップ８）。その後、クランプドラム１１は回転を継続して、初期設定後と同様に給紙位置にて停止する。
【００４９】
以上のプリンタの制御において、静電潜像の書き込み時及び現像時のクランプドラム１１の回転速度は、プロセス条件によって制約を受けるが、その他のときは任意の速度で回転させることができるので、プリント動作時間を短縮させるためには、静電潜像の書き込み時及び現像時以外のときは、クランプドラム１１を早い速度で回転させることが有効である。また、静電潜像の書き込み時及び現像時のクランプドラム１１の回転速度を一致させることができる場合には、静電潜像の書き込みと現像を同時に行なうこともプリント動作時間を短縮させることができる。その場合には、アクティブ現像ヘッドを上昇させるときにクランプドラム１１を停止させず、静電潜像の書き込み動作と現像動作を同一周回で行なう。
【００５０】
以上の、構成及び動作の概略を説明した装置において、プリントが繰り返されると、現像液タンク６４内のトナーが消費され現像液１０のトナー濃度が低下することにより、記録紙７１に形成される画像（トナー像）にムラが生じたり、該画像の画像濃度が低下したりしてしまう。そこで、この実施例では、記録紙７１に形成される画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、この画像濃度検出手段による検出値とに基づいて現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給するトナー補給装置と設けて、係る画像品質の低下を防止している。また、先にその概略を説明した現像装置についても、画像濃度検出手段とトナー補給装置を備えた装置に適用するために、先に示した以外の構成を有している。以下、これらの点を説明する。
【００５１】
図１は、この現像装置の構成を詳細に示す説明図である。この現像装置が、現像ヘッド６０、吸引ポンプ６１、現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像液回収パイプ６６を備えたものであることは前述の通りであるが、それに加えて、現像液供給パイプ６５内と現像液回収パイプ６６内とを連通する連通パイプ８０、現像液供給パイプ６５と連通パイプ８０との接続部分設けられた電磁三方弁からなる循環弁８１、現像液回収パイプ６６と連通パイプ８０との接続部分に設けられた電磁三方弁からなる撹拌弁８２等を備えている。また、連通パイプ８０にはトナー補給パイプ８５の一端部が連通しており、このトナー補給パイプ８５の他端部は、その内部に補給用のトナー８３が蓄えられたトナー容器８４内に連通している。また、このトナー補給パイプ８５のトナー容器８４から連通パイプ８５へと至る部分には、電磁弁からなる供給弁８６が設けられている。
【００５２】
また、現像ヘッド６０により潜像が現像された状態にある、クランプドラム１１に搬送される記録紙７１の近傍には、この転写紙７１に現像された画像の濃度を検出し、その検出結果をプリンタ制御部１に入力する画像濃度検出手段としての濃度検出センサー８７が設けられている。なお、以上の説明において、プリンタ制御部１はトナー補給量制御手段に相当する。また、ポンプ６１、循環弁８１、連通パイプ８０、撹拌弁８２、トナー容器８４、トナー補給パイプ８５、及びトナー補給弁８６が、現像液タンク６４にトナーを補給するトナー補給装置を構成する。
【００５３】
以上のように構成されたこの装置における、記録紙７１に形成される画像の濃度を検出する動作と、係る画像濃度の検出値に基づいてトナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する動作とについて、以下説明する。図８は、この実施例における画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートであり、先に図７を用いて概説した実施例の制御における、記録紙７１への静電潜像の書込と現像と（ステップ６）の制御を詳細に示したものである。
【００５４】
前述の様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラムとがイニシャライズされ、給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる（図７参照）。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを押すと静電潜像の書込行なわれ、記録紙７１に静電潜像が形成される（ステップ６１）。そして、この静電潜像が現像ヘッド６０等により現像される（ステップ６２）。この静電潜像を形成する具体的な動作と、該静電潜像を現像するための具体的な動作とについては、先に説明した通りである。ここで、画像は、記録材７１における本来の画像を形成しようとしている有効領域のみならず、この有効領域以外の位置に設けられたパッチ部領域にも形成される。すなわち、書込部５による感光体ドラム２表面１への光書込が、該表面における有効領域に相当する部分のみならず、該表面におけるパッチ部領域に相当する部分にもなされる。そして、この光書込により形成された各潜像が記録材に転写され、現像装置により現像されることで、有効画像領域のみならずパッチ部領域にも画像が形成されるのである。
【００５５】
このパッチ部領域に形成されるパッチ部画像の画像濃度は、有効画像領域に形成される有効画像の画像濃度よりも高濃度となっている。パッチ部画像の濃度を高くするためには、感光体ドラム２に光書込をするにあたり、パッチ部領域に相当する部分に強い電荷が付与されるようにすればよい。
【００５６】
次に、このパッチ部画像の濃度を濃度検出センサーが検出し（ステップ６３）、その検出値をプリンタ制御部１へと入力する。そして、プリンタ制御部において、この検出値と、予め測定され記憶されている良好な画像を得るために必要な規定画像濃度との比較を行なう（ステップ６４）。そして、画像濃度を比較した結果、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以上であれば、一連の動作を終了させる。一方、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以下であれば、トナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する（ステップ６５）。
【００５７】
トナー補給装置が、現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する具体的な動作について説明する。図９は、トナー補給動作の制御を示すフローチャートであり、図８のステップ６５の制御を詳細に示したものである。トナーを補給するに際しては、まず、プリンタ制御部１が循環弁８１への通電をＯＦＦとして、該弁を現像液供給パイプ６５の現像液タンク６４側と連通パイプ８０とが連通する状態とする（ステップ１０１）。次に、プリンタ制御部１が撹拌弁８２への通電をＯＮとして、現像液回収パイプ６６の現像液タンク６４側と連通パイプ８０とを連通した状態とする（ステップ１０２）。係る制御により、現像液タンク６４から循環弁８１、連通パイプ８０、撹拌弁８２、及び、ポンプ６１が設けられた現像液回収パイプ６６を介して、再度現像液タンク６４へと至る現像液の循環路が形成される。
【００５８】
係る循環路が形成された状態で、プリンタ制御装置１はポンプ６１を駆動させ、該流路内に負圧を発生させる。そうすると、この負圧により現像タンク６４内の現像液が該循環路内を循環して、現像液に分散するトナーが撹拌されることとなる（ステップ１０４）。さらに、循環路に負圧が発生した状態で、プリンタ制御装置１は供給弁８６への通電をＯＮとして（ステップ１０５）、トナー容器８４と連通パイプ８０とを連通した状態とする。このことにより、トナー容器８４中のトナーが負圧により吸いだされて、連通パイプ８０、撹拌弁８２、現像液回収パイプ６６を介して現像液タンク６４へと補給される（ステップ１０６）。その後プリンタ制御装置１は、供給弁８６への通電をＯＦＦすることで（ステップ１０７）トナー容器８４と連通パイプ８０とが切断された状態として、トナー容器８４からのトナーの補給を停止させる。この状態で、しばらく間ポンプ６１を駆動させ続け、現像液を循環路中において循環させることにより撹拌し、その後、撹拌弁８２への通電をＯＦＦするとともに（ステップ１０８）、ポンプ６１への通電をＯＦＦして（ステップ１０９）トナー補給を完了する。
【００５９】
この実施例では、有効画像濃度よりも高濃度であるパッチ部画像の画像濃度を検出することで、有効画像にムラ等の劣化が生じることに先立って該劣化が生じやすい状態となったことを検知し、該検知に基づいて現像液にトナーを補給することにより画像劣化の発生を防止することができる。
（以下、余白）
【００６０】
〔実施例２〕
以下、本発明を画像形成装置であるカラープリンタに適用した第２の実施例について説明する。この実施例は、実施例１と基本的な構成は同じであり、その差異は、現像装置とトナー補給装置とにある。そこで、現像装置とトナー補給装置とについて説明し、他の部分の説明は省略する。
【００６１】
図１０は、この現像装置の構成を示す説明図である。この現像装置は、実施例１の現像装置と同様に、現像ヘッド６０、吸引ポンプ６１、現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像液回収パイプ６６を備えている。しかしながら、実施例１の現像装置が有する連通パイプ８０は有していない。また、実施例１の現像装置においては、トナー補給パイプ８５を介して連通パイプ８０に対してトナー容器８４が取り付けられていたが、この実施例においてはトナー補給パイプ８５が現像液回収パイプ６６に取り付けられている。また、実施例１の現像装置では、循環弁８１として電磁三方弁を用いたが、この実施例の循環弁８１は、現像液供給パイプ６５の現像液タンク６４側と該パイプの現像ヘッド６０側とを連通させ、また切断する電磁弁からなる。
【００６２】
また、クランプドラム１１に搬送される記録紙７１の近傍には、実施例１と同様に画像濃度検出手段としての現像ヘッド６０が設けられている。また、この実施例においては、ポンプ６１、循環弁８１、トナー容器８４、及びトナー補給パイプ８５が、現像液タンク６４にトナーを補給するトナー補給装置を構成する。
【００６３】
以上のように構成されたこの実施例の、記録紙７１に形成される画像の濃度を検出する動作と、係る画像濃度の検出値に基づいてトナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する動作とについて、以下説明する。図１１は、この実施例における画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１１に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて説明した実施例１の動作と同じである。
【００６４】
実施例１と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラムとがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる（図７参照）。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを押すと静電潜像の書込行なわれ、記録紙７１に静電潜像が形成される（ステップ６１）。そして、この静電潜像に対する現像ヘッド６０等による現像が開始される（ステップ６２）。この静電潜像の形成動作と、現像現像動作とについては実施例１と同じであるので説明は省略する。また、実施例１と同様に、ステップ６１とステップ６２とにおいて、記録紙７１の有効画像領域以外のパッチ部画像領域にパッチ部画像が形成される。この実施例においては、図１２に示すようにパッチ部領域Ａは、有効画像領域Ｂ以外の領域に、記録紙７１の搬送方向（図１２において矢印で示す方向）における先端部Ｃ側から後端部Ｄ側まで切れ目なく設けられている。なお、パッチ部画像領域に形成される画像の画像濃度は、有効画像の画像濃度よりも高濃度である。
【００６５】
そして、現像動作中を通じて、上記パッチ部画像の濃度を濃度検出センサー８７が検出し（ステップ６３）、この検出値をプリンタ制御部１へと入力する。そして、プリンタ制御部において、この検出値と、予め測定され記憶されている良好な画像を得るために必要な規定画像濃度との比較を行なう（ステップ６４）。そして、画像濃度を比較した結果、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以下であれば、トナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する。
【００６６】
係るトナー補給を行なうに際しては、プリンタ制御部１が供給弁８６への通電をＯＮとして、トナー容器８４と現像液回収パイプ６６とを、トナー補給パイプ８５を介して連通した状態とする（ステップ２０１）。そして、この状態でトナー容器８４から現像液タンク６４内の現像液へとトナー補給を行なう（ステップ２０２）。なお、このトナー補給動作はプリント中に行なわれるため、トナー補給による負圧変動を調整するようにしてもよい（ステップ２０３）。次に、トナー補給がなされた状態の現像液により形成されたパッチ部画像の画像濃度と予め測定され記憶されている良好な画像を得るために必要な規定画像の画像濃度との比較を行なう（ステップ２０５）。そして、該パッチ部画像の画像の度が規定画像濃度よりも高くなった時点で、プリンタ制御部１が供給弁８６への通電をＯＦＦとして（ステップ２０６）、現像液タンク６４中の現像液へのトナー補給を停止する。
【００６７】
この実施例では、クランプドラム１１により搬送され、現にプリントが行なわれている転写紙７１に形成されるパッチ部画像の画像濃度を検出して、その結果に基づいて現にプリントに用いれれている現像液へのトナー補給を行なっている。このため、現像液のトナー濃度の低下が生じた場合、プリント中であってもすぐに該現像液へのトナー補給をすることができる。
【００６８】
〔実施例３〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるカラープリンタに適用した第３の実施例について説明する。この実施例は、実施例１と基本的な構成は同じであり、その差異は、現像装置とトナー補給装置とにある。そこで、現像装置とトナー補給装置とについて説明し、他の部分の説明は省略する。
【００６９】
図１３は、この実施例に係る現像装置の構成を示す説明図である。この現像装置は、実施例１の現像装置の各構成に加えプリンタ制御部１からの命令により現像ヘッド６０にバイアスを印加するバイアス印加手段としてのバイアス印加回路９０を備えている。そして、この点以外は、実施例１に示す現像装置と同じ構成である。すなわち、この現像装置は、実施例１の現像装置と同様に、現像ヘッド６０、吸引ポンプ６１、現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像液回収パイプ６６、連通パイプ８０、循環弁８１、撹拌弁８２、及びトナー補給パイプ８５を備え、それに加えてバイアス印加回路９０を備えている。また、この実施例においては、ポンプ６１、循環弁８１、連通パイプ８０、撹拌弁８２、トナー容器８４、トナー補給パイプ８５、トナー補給弁８６、及びバイアス印加回路９０が、現像液タンク６４にトナーを補給するトナー補給装置を構成する。
【００７０】
以上のように構成されたこの実施例の、記録紙７１に形成される画像の濃度を検出する動作と、係る画像濃度の検出値に基づいてトナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する動作とについて、以下説明する。図１４は、この実施例における画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１４に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて概説した実施例１の動作と同じである。
【００７１】
実施例１と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラムとがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる（図７参照）。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを押すと有効画像領域に形成される有効画像に相当する部分の静電潜像の書込行なわれ、記録紙７１に静電潜像が形成される（ステップ６１）。そして、この静電潜像が現像ヘッド６０等により現像されて（ステップ６２）、有効画像が形成される。この静電潜像の形成動作と、現像現像動作とについては実施例１と同じであるので説明は省略する。
【００７２】
そして、有効画像が形成された記録紙７１が搬送されて、該記録紙７１の後端部近傍に位置するパッチ部領域が現像ヘッド６０に接する状態となると、プリンタ制御部１がバイアス印加回路９０を制御し、該回路への通電ＯＮし、バイアス回路９０による現像ヘッド６０へのバイアス印加がなされる（ステップ３０１）。そして、該バイアスが印加された状態の現像ヘッド６０により、記録紙７１のパッチ部画像に相当する領域が現像されてパッチ部画像が形成される。そして、このパッチ部画像の濃度を濃度検出センサーが検出し（ステップ６３）、その検出値をプリンタ制御部１へと入力する。そして、プリンタ制御部において、この検出値と、予め測定され記憶されている良好な画像を得るために必要な規定画像濃度との比較を行なう（ステップ６４）。そして、画像濃度を比較した結果、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以上であれば、記録紙を排出して一連の動作を完了する。一方、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以下であれば、トナー補給装置が、現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する（ステップ６５）。
【００７３】
なお、この実施例では、パッチ部領域に形成されるパッチ部画像の画像濃度は、有効画像領域に形成される有効画像の画像濃度よりも高くなるように形成される。このためには、現像ヘッド６０により記録紙７１に形成されるパッチ部画像に相当するトナーを吸引する力が、有効画像部に相当する潜像によるトナーを吸引する力よりも強くなるように、バイアス印加回路９０が現像ヘッド６０へと印加するバイアスを設定すればよい。なお、トナー補給装置が現像液タンク中にトナーを補給する動作については、実施例１と同じであるので説明は省略する。
【００７４】
この実施例によれば、バイアス印加回路９０で現像ヘッド６０に電圧を印加して、該ヘッドにより記録紙７１を現像することにより有効画像よりも画像濃度の高いパッチ部画像を形成する。このため、画像濃度の高いパッチ部画像を形成するにあたり、感光体ドラム２１に高電位の静電潜像を形成する必要がないため、高電位の静電潜像が形成されることにより感光体ドラムが傷むことが防止される。
【００７５】
〔実施例４〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるプリンターに適用した実施例４について説明する。この実施例は、実施例３と構成は同じである。すなわち、図１３に示すプリンタと同じ構成である。そして、両者の差異は、記録紙７１に形成される画像の画像濃度を検出する動作と、係る画像濃度の検出値に基づいてトナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する動作とにある。そこで、係る動作に付いて説明し、他の部分の説明は省略する。
【００７６】
図１５は、この実施例により画像が形成された記録紙７１の表面の、各画像の分布を示す説明図である。図１５に示すようにパッチ部領域Ａは、有効画像領域Ｂ以外の領域であって、記録紙７１の搬送方向（図１５において矢印で示す方向）における先端部Ｃの近傍と、後端部Ｄの近傍との二箇所に設けられ、各パッチ部領域にそれぞれパッチ部画像が形成される。すなわち、実施例３では、後端部Ｄ近傍のパッチ部領域Ａの一箇所にのみパッチ部画像が形成されたのに対して、この実施例では、二箇所に形成されるのである。
【００７７】
記録紙７１の表面における各画像領域の占める位置を決するにあたっては、先端部Ｃ側のパッチ部領域Ａと有効画像領域Ｂとの距離をある程度確保することが望ましい。ある程度の距離があれば、有効画像領域Ｂにおける潜像を現像する前に、該パッチ部領域Ａの画像濃度の検出結果に基づいて、トナーを現像装置に補給する時間が確保される。なお、十分な距離を確保できない場合には、クランプドラム１１の回転による記録紙７１の搬送を一旦停止させて、その間に現像液にトナーを補給して、その後、有効画像領域における潜像の現像を行なうようにすることが望ましい。また、有効画像領域Ｂと後端部Ｄ側のパッチ部領域Ａとの距離についても、ある程度の距離を確保することが望ましい。
【００７８】
図１６は、この実施例における画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１６に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて概説した実施例１の動作と同じである。他の実施例と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラムとがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる（図７参照）。次に、ユーザーが操作部４の所定のスイッチを操作すると、記録紙７１が搬送されて、該記録紙の搬送方向先端部Ｃ近傍に位置するパッチ部領域Ａに現像ヘッドが接する状態となり、プリンタ制御部１がバイアス印加回路９０を制御し、該回路への通電ＯＮし、バイアス回路９０により現像ヘッド６０へのバイアス印加がなされる（ステップ３０１）。そして、該バイアスが印加された現像ヘッド６０により、上記パッチ部領域Ａが現像されてパッチ部画像が形成される。そして、このパッチ部画像の濃度を濃度検出センサーが検出し（ステップ６３）、その検出値をプリンタ制御部１へと入力する。
【００７９】
そして、プリンタ制御部１において、この検出値と、予め測定され記憶されている良好な画像を得るために必要な規定画像濃度との比較を行なう（ステップ６４）。そして、画像濃度を比較した結果、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以上であれば、トナーの補給は行なわれず有効画像領域Ｂの現像が行なわれることになる（ステップ６２。）。一方、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以下であれば、トナー補給装置を用いてトナー補給装置が、現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給し（ステップ６５）、その後、有効画像領域Ｂの現像が行なわれることになる（ステップ６２）。ここで、有効画像領域Ｂに現像を行なう動作については、実施例１と同じであるので説明は省略する。
【００８０】
そして、有効画像領域Ｂの現像が完了し、記録紙７１が搬送されて、該記録紙の搬送方向後端部Ｄ近傍に位置するパッチ部領域Ａに現像ヘッドが接する状態となると、プリンタ制御部１がバイアス印加回路９０を制御し、該回路への通電ＯＮし、バイアス回路９０による現像ヘッド６０へのバイアス印加がなされる（ステップ４０１、ステップ４０２）。そして、該バイアスが印加された現像ヘッド６０により、上記パッチ部領域Ａが現像されてパッチ部画像が形成される。そして、このパッチ部画像の濃度を濃度検出センサーが検出し（ステップ４０３）、その検出値をプリンタ制御部１へと入力する。
【００８１】
そして、プリンタ制御部１において、この検出値と、予め測定され記憶されている良好な画像を得るために必要な規定画像濃度との比較を行なう（ステップ４０４）。そして、画像濃度を比較した結果、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以上であれば、記録紙７１が排出され一連の動作は完了する。一方、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以下であれば、トナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液に対して、再度トナーを補給する（ステップ４０５）。
【００８２】
この実施例によれば、転写紙の搬送方向における先端部Ｃ近傍のパッチ部領域Ａの画像濃度に基づいて現像液に対してトナー補給をした後、このトナーの補給がなされた現像液により転写紙の搬送方向の後端部Ｄ近傍のパッチ部領域Ａに画像を形成して、該画像の濃度が基準値以上となっているかを確認する。そして、該画像が基準値以下でれば、その時点で再度現像液にトナーを補給する。このため、トナー濃度の低下による画質の低下を確実に防止することができる。
【００８３】
また、ステップ６５において現像液にトナーを補給したにもかかわらず、このトナーを補給した状態の現像液で現像された画像が良好な画像とならないことがある。この場合、トナーが経時的に変化して、その現像力が弱くなっていると考えられる。そこで、予め定められた良好な画像の画像濃度と、トナーが補給された状態の現像液により現像された画像の画像濃度の差が、許容値以内であるか否かを判断し、該差が許容値以上であれば、操作パネル等にその旨表示し、操作者に現像液の交換を促すようにしてもよい。
【００８４】
以上、本発明を実施例３と同様の構成のプリンタに適用した例を説明したが、この発明は、実施例２で説明したプリンタにバイアス印加装置９０を加えたもプリンタ、すなわち、図１０に示すプリンタにバイアス印加装置９０を加えたプリンタに適用することもできる。
（以下、余白）
【００８５】
〔実施例５〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるカラープリンタに適用した第５の実施例について説明する。この実施例は、実施例１と基本的な構成は同じであり、その差異は、現像装置とトナー補給装置とにある。そこで、現像装置とトナー補給装置とについて説明し、他の部分の説明は省略する。
【００８６】
図１７は、この実施例に係る現像装置の構成を示す説明図である。この現像装置は、実施例１の現像装置の各構成に加えて、現像液タンク６４から現像ヘッド６０へと供給される現像液の濃度を検知するための、現像液濃度検出手段としての光透過センサーを有する。この光透過センサー９５は、発光素子９５ａから発せられ現像液中を透過した光を受光素子９５ｂで受光して、発せられた光に対する受光された光の率を測定することで、現像液の光透過率を測定するものである。現像液のトナー濃度が高い場合は光が透過しにくくなるため、光透過率は低い値となる。一方、現像液のトナー濃度が低い場合は、光が透過しやすいため光透過率は高い値を示す。なお、光透過センサ９５を備えたほかは、実施例１に示す現像装置と同じ構成である。すなわち、この現像装置は、実施例１の現像装置と同様に、現像ヘッド６０、吸引ポンプ６１、現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像液回収パイプ６６、連通パイプ８０、循環弁８１、撹拌弁８２、及びトナー補給パイプ８５を備え、それに加えて光透過センサ９５を備えている。また、この実施例においては、ポンプ６１、循環弁８１、連通パイプ８０、撹拌弁８２、トナー容器８４、トナー補給パイプ８５、トナー補給弁８６、及び光透過センサ９５が、現像液タンク６４にトナーを補給するトナー補給装置を構成する。
【００８７】
以上のように構成されたこの実施例の、記録紙７１に形成される画像の濃度を検出する動作と、係る画像濃度の検出値に基づいてトナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する動作とについて、以下説明する。図１８は、この実施例における画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１８に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて概説した実施例１の動作と同じである。
【００８８】
プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる（図７参照）。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを押すと静電潜像の書込行なわれ、記録紙７１に静電潜像が形成される（ステップ６１）。そして、この静電潜像に対する現像ヘッド６０等による現像が開始される（ステップ６２）。この静電潜像の形成動作と、現像現像動作とについては実施例１と同じであるので説明は省略する。また、実施例１と同様に、ステップ６１とステップ６２とにおいて、記録紙７１の有効画像領域以外のパッチ部画像領域にパッチ部画像が形成される。なお、パッチ部画像領域に形成される画像の画像濃度は、有効画像の画像濃度よりも高濃度である。
【００８９】
この実施例、現像動作中を通じて、上記パッチ部画像の濃度を濃度検出センサーが検出し（ステップ６３）、この検出値をプリンタ制御部１へと入力する。そして、プリンタ制御部において、この検出値と、予め測定され記憶されている良好な画像を得るために必要な規定画像濃度との比較を行なう（ステップ６４）。そして、画像濃度を比較した結果、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以上であれば、トナー補給なされない。一方、パッチ部画像の測定濃度が規定濃度以下であれば、プリンタ制御部１の制御により、光透過センサー９５が現像ヘッド６０へ供給される現像液の濃度測定を行ない（ステップ５０１）、その後、現像液タンク６４へのトナー補給が開始される（ステップ５０２）。そして、トナーが補給されつつある現像液のトナー濃度を光透過センサー９５が継続して測定し、該濃度が予め測定された良好なプリントがなされるに必要なトナー濃度となるまで現像液の補給が行なわれる（ステップ５０３、５０４）。
【００９０】
この実施例では、現像液に補給するトナーの量を予め定める必要がなく、現像ヘッドに供給される現像液のトナー濃度が、良好な画像を得るに必要なトナー濃度となるまでトナー補給がなされる。
【００９１】
この装置においては、ポンプ６１により現像液が循環することにより、トナーが砕け微粒子化して、その光透過率が低くなることがある。この装置は光透過率が低いと現像液のトナー濃度が高いと判断するものであるので、係る場合、トナー濃度が低いにもかかわらず高いと誤検知されることがある。そこで、係る事態を回避するために、良好なトナー濃度なった旨判断するための基準値を、現像液がポンプ６１により循環する時間に応じて補正することが望ましい。具体的には、ポンプ６１の駆動時間に対する現像液の光透過率の変化をプリンタ制御部１にデータテーブルとして記憶させておく。そして、プリントを行なう毎にポンプ６１の駆動時間を測定して、測定値に応じてデータテーブルを参照し、基準値を補正する。なお、大量のトナーが現像液中に供給された場合は、該供給により現像液中のトナーに微粒子化が生じていない状態になったとみなし、基準値をリセットする。一方、少量のトナーが現像液中に補給された場合は、補給された微粒子化が生じていないトナー量と予め現像液中に存在し微粒子化が進行しているトナー量との割合に応じて、データテーブルのおけるデータを補正し、この値を基準値の補正に用いる。
【００９２】
なお、以上の各実施例の説明では、濃度検出センサー８７を一つだけ設けて、該センサーで画像濃度を検出し、該検出結果に基づいて現像液へのトナー補給を行う装置を示したが、濃度検出センサー８７を複数設け、各センサーの平均値に基づいてトナー補給を行なってもよい。また、複数のセンサーの検出値のうち最小の検出値に基づいてトナー補給を行なってもよい。
【００９３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、有効画像の濃度が実際に低下することに先立って、該画像濃度の低下が発生しやすい状態となったことを検知し、該検知に基づいてトナー補給装置が現像剤タンクへとトナーを補給する。よって、既に発生してしまった有効画像の画像濃度低下を検知して、その後にトナー補給を行なう装置で生じてしまう、現像剤のトナー濃度が低下し始めた時期における画像濃度の低下と、画像濃度の低下に先立って生じる有効画像におけるムラの発生を防止することができる。
【００９９】
また、現像装置に供給される現像剤の濃度が、予め定められた良好な画像を形成するに必要な濃度となるまで、現像剤タンク中の現像剤にトナーが補給される。このため、トナーを補給する都度、最適な量のトナーが補給されることになり、トナー補給量が過剰になったり、不足したりすることを防止することができる。
また、液体現像剤がポンプにより循環して該液体現像剤中のトナー砕けて微粒子化し、画像形成装置に供給される液体現像剤の濃度が誤検出されることがなくなる。よって、液体現像剤中のトナーが微粒子化した場合であっても、液体現像剤に正確な量のトナーが補給される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例に係るプリンタにおける現像装置の概略構成を示す説明図。
【図２】発明の作用を示す説明図。
【図３】第１の実施例に係るプリンタの概略構成を示す説明図。
【図４】同プリンタの現像装置を簡略化して示す説明図。
【図５】同現像装置の現像ヘッドの昇降機構を示す説明図。
【図６】同プリンタの制御系を示すブロック図。
【図７】同プリンタの制御を示すフローチャート。
【図８】同プリンタのトナー補給装置の制御を示すフローチャート。
【図９】同プリンタの現像装置の制御を示すフローチャート。
【図１０】第２の実施例に係るプリンタにおける現像装置の概略構成を示す説明図。
【図１１】同プリンタのトナー補給装置の制御を示すフローチャート。
【図１２】同プリンタによりプリントがなされた記録紙を示す説明図。
【図１３】第３の実施例に係るプリンタにおける現像装置の概略構成を示す説明図。
【図１４】同プリンタのトナー補給装置の制御を示すフローチャート。
【図１５】第４の実施例に係るプリンタによりプリントがなされた記録紙を示す説明図。
【図１６】同プリンタのトナー補給装置の制御を示すフローチャート。
【図１７】第５の実施例に係るプリンタにおける現像装置の概略構成を示す説明図。
【図１８】同プリンタのトナー補給装置の制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
１プリンタ制御部
１０現像液
１１クランプドラム
２１感光体ドラム
６０現像ヘッド
６１吸引ポンプ
６４現像液タンク
６５現像液供給パイプ
６６現像液回収パイプ
７１記録紙
８０連通パイプ
８１循環弁
８２撹拌弁
８３トナー
８４トナー容器
８５トナー補給パイプ
８６供給弁
８７濃度検出センサー
９０バイアス印加回路
９５光透過センサ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer. More specifically, the present invention detects an image density of an image formed on a recording material and supplies toner to a developer based on the result. It relates to the device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a conventional image forming apparatus, an apparatus that includes a conveying unit that conveys a recording material and a developing unit that develops a latent image using a developer and forms a toner image on the surface of the recording material is known. In this image forming apparatus, as the developing operation is continued, the toner in the developer is consumed, and the toner density of the developer is reduced. When the toner density decreases, first, unevenness starts to occur in the image formed on the recording material. When the toner density is further reduced, the density of the image formed on the recording material is reduced. Therefore, in order to prevent the deterioration of the image quality due to the decrease of the toner density, the toner must be replenished in the developer before the deterioration of the image quality occurs.
[0003]
Therefore, when the image density detecting means detects that the image density of the image formed on the recording material has decreased, the toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank, and the toner density of the developer is reduced. There is known an image forming apparatus which does not decrease too much (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-144184). According to this apparatus, it is possible to prevent further decrease in the toner density of the developer and further decrease in the image density of the image formed on the recording material.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, this apparatus detects a decrease in image density that has already occurred and replenishes toner thereafter. Therefore, prior to the actual decrease in image density, it is detected that the developer is in a state where it is likely to cause a decrease in image density, and the developer is replenished with toner at that stage, thereby developing the developer. Therefore, it is impossible to prevent a decrease in toner density, that is, a decrease in image density of the formed image. Accordingly, in this apparatus, since toner replenishment is performed after the image density reduction has already occurred, the occurrence of image unevenness that occurs prior to the image density reduction when the toner density of the developer is reduced is prevented. It is not possible.
[0005]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to detect that a developer is likely to cause a decrease in image density before the decrease in image density occurs. Then, by supplying toner to the developer based on the detection, it is possible to prevent a decrease in image density and to prevent occurrence of image unevenness that occurs prior to a decrease in image density. Is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 is an image forming apparatus for forming an image on a recording material,
Conveying means for conveying the recording material;
A developing device for developing a latent image using a developer and forming a toner image on the recording material;
A developer tank for storing a developer to be supplied to the developing device;
A liquid developer conveying device for conveying the liquid developer from the developer tank to the developing device using a pump;
A toner supply device for supplying toner to the developer tank;
In the recording materialForm an effective imageEffective image areaofIn the patch area provided outsideTheFormed in the effective image areaCanRuWhat effective imagePatch area image with higher density than image densityMeans for forming
The patch imageImage density detecting means for detecting the image density of
Toner replenishment amount control means for controlling the replenishment amount of toner replenished to the developer in the developer tank by the toner replenishment device based on the detection value by the image density detection means;
Determining whether or not the measured image density in the patch area detected by the image density detection means is lower than the necessary image density in the patch area required for forming a good image measured in advance Means,
Developer concentration determination means for determining whether or not the supplied toner concentration of the developer supplied to the developing device is higher than a necessary toner image degree necessary for forming a good image measured in advance;
With
The toner replenishment amount control means;
If it is determined that the measured image density is lower than the required image density, toner supply from the toner supply device to the developer tank is continued until the supplied toner density becomes higher than the required toner image level. Let it be done,
A toner replenishment amount control means for preventing the toner from being replenished when it is determined that the measured image density is higher than the required image density;
The developer concentration determining means;
A light transmittance sensor for measuring the light transmittance of the liquid developer supplied to the developing device;
A comparing means for comparing the light transmittance with a predetermined reference value;
And a reference value changing unit that changes the reference value based on the time when the liquid developer is conveyed by the pump and the toner replenishment amount.
[0015]
[Action]
Claim1'sIn the image forming apparatus, the image density detection unit detects the image density of the patch portion image that is higher in density than the effective image. For this reason, before the effective image density actually decreases, it is detected that the image density is likely to decrease. Further, based on the detection, the toner replenishing device replenishes toner to the developer tank. For this reason, it is possible to prevent a decrease in the effective image and to prevent occurrence of unevenness in the effective image that occurs prior to a decrease in the image density of the effective image. Hereinafter, the operation will be described with reference to FIG.
[0016]
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the number of image formations and the image density, the characteristic line a shows the relationship between the number of image formations in the effective image and the image density, and the characteristic line b shows the image in the patch portion image. The relationship between the number of sheets formed and the image density is shown. In this apparatus, if the initial toner density is a certain value or more, an effective image is obtained even if the toner density is lowered until n1 sheets, which is a fixed number, are formed as indicated by the characteristic line a. The concentration of is not reduced. When the image is further formed from n1, the toner density of the developer is further lowered, and the image density of the effective image starts to be lowered. Therefore, in the conventional apparatus, the decrease in the image density is detected when the number of formed images is n2, and the developer is replenished with toner. However, prior to the reduction of the image density, the effective image on which the recording material after the n3rd image formation (area A) is formed is uneven, and the conventional apparatus detects the occurrence of this image unevenness. I couldn't.
[0017]
Therefore, the claim1'sIn the image forming apparatus, a patch portion image having a higher density than the effective image formed in the effective image region is formed in the patch portion region, the image density of the patch portion image is detected, and the developer is based on the detected value. Toner is being replenished. That is, as shown by the characteristic line b, the density reduction of the patch portion image occurs at the time of the n4th sheet before the n3rd sheet where unevenness starts to occur in the effective image. Therefore, in this apparatus, a decrease in the image density of the patch portion image is detected by the image density detection means, and at this time, toner is supplied to the developer. Therefore, in this apparatus, the toner is replenished to the developer before unevenness occurs in the effective image. However, the patch portion image is also uneven after the n5th sheet before the n4th sheet (region B) before the image density is lowered. However, the patch image is used only for detecting the image density, and even if unevenness occurs, there is no problem.
[0023]
AlsoWhen the toner is replenished to the developer, the toner concentration of the developer supplied to the developing device is detected by the developer concentration detecting means, and the detected value is necessary to form a predetermined good image. Continue to supply toner until the toner density is reached. For this reason, when supplying toner to the developer, it is not necessary to determine the amount to be supplied in advance, and an optimum amount of toner is supplied to the developer each time.
Further, when replenishing toner to the liquid developer, the light transmittance of the liquid developer supplied to the developing device is measured, and the measured value is a reference value necessary for obtaining a predetermined good image. Toner is replenished to the liquid developer until Further, when the liquid developer is circulated by the pump, the toner particles in the liquid developer are pulverized into fine particles, and the light transmittance is lowered. Therefore, when a toner concentration detection device that detects that the toner concentration in the liquid developer has increased when the light transmittance is low, the toner concentration actually increases when the pulverization occurs. In spite of not having it, it will falsely detect that it became high. Therefore, the reference value of the light transmittance for determining that the liquid developer has become a value necessary for obtaining a good image is changed according to the time during which the liquid developer is circulated by the pump. Therefore, in this apparatus, the toner in the liquid developer is crushed, and it is not erroneously detected that the toner concentration of the liquid developer has increased due to the pulverization. Be controlled.
[0026]
【Example】
[Example 1]
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to a color printer which is a wet image forming apparatus will be described. FIG. 3 is a front view illustrating a schematic configuration of the color printer according to the present embodiment. An electrostatic recording paper (hereinafter referred to as recording paper) 71 as a recording material is wound in a roll shape with the recording surface facing outward, and is attached to the printer body as a recording paper roll 70 by a paper tube holder (not shown). A flat surface portion 11b is formed on a part of the outer peripheral portion 11a of the clamp drum 11 as a conveying means for mounting the recording paper 71 that is pulled out from the recording paper roll, and the leading end of the recording paper 71 is formed on the flat surface portion 11b. A clamp claw 12 as a recording paper fixing member to be gripped and an eject pin 13 for lifting the recording paper 71 on the flat surface portion 11b when the recording paper 71 is discharged are provided. The clamp pawl 12 and the eject pin 13 are integrally attached to respective rotary shafts provided inside the clamp drum 11, and each rotary shaft projects outward from the end surface of the clamp drum 11. A cam-like lever (not shown) is attached to the shaft end of each rotating shaft outside the end surface of the flange portion of the clamp drum 11 in order to perform the opening / closing operation of the clamp pawl 12 and the operation of moving the eject pin 13 in and out. On the side plate side of the printer, a pin (not shown) that moves in the rotation axis direction of the clamp drum 11 is provided so as to come into contact with the cam-like lever as necessary.
[0027]
When the recording paper 71 is mounted on the clamp drum 11, first, when the flat surface portion 11b reaches the paper feed position (substantially the uppermost portion), the rotation of the clamp drum 11 is temporarily stopped. At this time, the clamp claw 12 is open. When the leading end of the recording paper 71 passes through the guide roller 72 and the cutter 73 and is inserted into the nip portion of the paper feeding roller 74, the leading end is detected by a paper sensor (not shown). Then, the leading edge of the recording paper 71 comes into contact with the clamp pawl 12 so as to slightly buckle. Thereafter, when the clamp drum 11 rotates in the direction of the arrow, the cam-like lever of the clamp claw 12 and the pin on the side plate side of the printer are disengaged, the clamp claw 12 is closed and the recording paper 71 is gripped. When the drum 11 rotates, the recording paper 71 is wound around the surface of the clamp drum 11. The clamp drum 11 stops once when the recording paper 71 is rotated to an angle at which the recording paper 71 is wound to a predetermined length, and the cutter 73 operates to separate the recording paper 71 from the roll unit 70 side.
[0028]
Around the clamp drum 11, a photosensitive drum 21 as an image carrier, an exposure device for exposing the photosensitive drum 21 to the photosensitive member, and an electrostatic latent image transferred to the recording paper 71 are used as a liquid carrier. A wet developing device for developing using a developer in which toner is dispersed is provided.
[0029]
The exposure apparatus includes a laser diode (hereinafter referred to as LD), a polygon mirror 31 and its drive motor, a beam expander (not shown), a lens group 32 such as an f-θ lens and a cylindrical lens, a first mirror 33, a first mirror 33, and the like. 2 mirror 34, synchronization detection mirror 35, synchronization detection sensor 36, and the like. Laser light emitted from the LD is reflected by the surface of the polygon mirror 31, narrowed through the lens group 32, further reflected by the first mirror 33 and the second mirror 34, and the converged laser light is reflected by the photosensitive drum 21. As a result, the recorded image is written on the photosensitive drum 21 as an electrostatic latent image. The optical path length from the LD to the surface of the photosensitive drum 21 is set so that the diameter of the laser beam focused by the lens group 32 is minimized. In this embodiment, the LD, the polygon mirror 31, the lens group 32, and the like are integrally formed on the base, and the optical path length is adjusted by moving the base in the left-right direction in FIG.
[0030]
The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 21 by the exposure apparatus is transferred to the recording paper 71 with the clamp drum 11, and the electrostatic latent image formed on the photosensitive member is recorded on the recording paper 71. Is transferred to form an electrostatic latent image having a mirror image relationship with the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum. The electrostatic latent image transferred onto the recording paper 71 is developed with the developer 10 by a slit developing head (hereinafter referred to as a developing head) 60 of a wet developing device to be visualized.
[0031]
FIG. 4 shows a simplified configuration of the wet developing apparatus. The wet developing apparatus will be described later again. The wet developing apparatus includes a developing head 60, a suction pump 61, an electromagnetic valve 62, a developer tank 64, a developer supply pipe 65, a developer recovery pipe 66, and the like. There are five development heads 60 for yellow (y), magenta (m), cyan (c), black (bk), and special color (sp), and are formed in a shape that is in close contact with the surface of the clamp drum 11. In the non-development state, the clamp drum 11 is radially arranged with a distance of about 2 mm. Further, at least one developing groove 60 a extending in the axial direction of the clamp drum 11 is carved on the surface of the developing head 60 facing the clamp drum 11.
[0032]
As shown in FIG. 5, cams 50 having the same shape are provided at both ends in the longitudinal direction of the developing head 60, and the cam shafts 50a are synchronized by a developing device vertical movement motor and a chain (not shown). It is rotationally driven. The cam 50 is shaped such that a separate developing head 60 can be moved up and down every 1/10 rotation. A cam follower 52 is attached to the developing head 60 at a fixed shaft 53, and one end of the cam follower 52 is attached to be rotatable around a rotation shaft 54 on the printer body side. A roller 55 attached to the other end of the cam follower 52 is in contact with the outer peripheral surface of the cam 50, and a pin (not shown) provided on the printer main body side and a pin at the lower end of the developing head 60 Since the cam follower 52 is pressed against the cam 50 together with the developing head 60 by the spring 51 stretched between the developing head 60 and the developing head 60, the developing head 60 moves up and down as the cam 50 rotates. In FIG. 5, subscripts y, m, c, bk, and sp are added to the reference numerals of the members provided corresponding to the colors yellow, magenta, cyan, black, and special colors, respectively. .
[0033]
At the time of development by the wet developing device, as shown in FIG. 3, when the clamp drum 11 rotates in the direction of the arrow and the leading edge of the recording paper 71 on which the electrostatic latent image is formed passes through the position facing the developing head 60. The cam shaft 50a is rotated by 1/10 turn by a drive motor (not shown), and the developing head 60 is pressed against the surface of the clamp drum 11 via the cam 50 fixed on the cam shaft 50a. Adhere to 71.
[0034]
Then, in a state where the developing groove 60a of the developing head 60 is substantially sealed by the recording paper 71, the sealed developing groove 60a is set to a negative pressure by the suction pump 61, and the developer 10 becomes the developer tank 64, the developer. By circulating between the supply pipe 65, the development head 60, the developer recovery pipe 66, the suction pump 61, and the developer tank 64, the developer 10 is supplied to the development groove 60 a of the development head 60 and transferred onto the recording paper 71. The developed electrostatic latent image is developed.
[0035]
Then, after the rear end of the image forming portion of the recording paper 71 has passed the position facing the developing head 60, the supply of the developer 10 is stopped by the electromagnetic valve 62, and the developer 10 is squeezed for a predetermined time. After the squeeze is completed, the suction pump 61 is stopped, the cam shaft 50a rotates by 1/10 rotation, and the developing head 60 is separated from the clamp drum 11. At this time, if the squeeze is not complete, the developer 10 remains at the rear portion of the recording paper 71, and thus the residual liquid is completely removed by the blotter roller 41. Further, the recording paper 71 and the blotter roller 41 are dried by the fan 42.
[0036]
After the development, a residual potential remains on the recording paper 71. In order to prevent color mixing in the next step, the static elimination is performed by the static elimination scorotron 43 to remove the residual potential. When the development by all the developing heads 60 is completed, the clamp drum 11 is driven to the paper discharge position, the clamp pawl 12 is opened, the eject pin 13 protrudes, and the leading edge of the recording paper 71 is lifted from the clamp drum 11. Then, the recording paper 71 is discharged to the paper discharge table 77.
[0037]
FIG. 6 is a block diagram of the control system of the color printer according to this embodiment. As shown in FIG. 6, the control system includes a printer control unit 1, a printer input unit 2, a printer output unit 3, an operation unit 4, and a writing unit 5.
[0038]
FIG. 7 is a flowchart of control of the color printer of this embodiment. When the printer is turned on (step 1), the developing head 60, the clamp drum 11 and the electrostatic latent image writing unit 5 are initialized (initial setting) (step 2). When the developing head 60 is initialized, the developing head home position sensor of the printer input unit 2 in FIG. 6 detects the home position between the developing head 60 and the cam 50. Here, the home position is set so that each developing head 60 is lowered, and the next rising developing head 60 is the first developing head 60 of the color used in the image forming process. It is in a state. When the power of the printer is turned on, the output of the developing head home position sensor is checked. When the current position of the cam 50 is the home position, the cam shaft 50a is not operated. The developing device up-and-down moving motor that drives is turned on, the cam 50 is operated, and the cam 50 is brought to the home position.
[0039]
After the development head 60 has been initialized, the clamp drum 11 is initialized. The drum home position sensor of the printer input unit 2 shown in FIG. 6 detects the detection unit on the clamp drum 11. Until the drum drive motor is turned on and the drum home position sensor detects the detection portion on the clamp drum 11, the clamp drum 11 is rotationally driven and it is confirmed that the rotational position (angle) of the clamp drum 11 can be recognized. Then, the motor for the polygon mirror 31 is turned on to stabilize the rotation of the polygon mirror 31, and then the power source of the LD drive system is turned on.
[0040]
Next, the clamp drum 11 is rotated, and at a predetermined position, the paper feed solenoid is turned on to release the clamp pawl 12 and bring the clamp section to the position directly above, stop the clamp drum 11 and feed the printer. A standby state is set (step 3).
[0041]
Next, the recording paper 71 is set on the clamp portion of the clamp drum 11 in the above-described paper supply standby state, and the user presses a predetermined switch of the operation unit 4 to wind the recording paper 71 around the clamp drum 11. Be started. If the recording paper 71 is roll paper, a cutting operation is performed, and the paper feeding operation is completed (step 4).
[0042]
Next, the clamp drum 11 continues to rotate, and stops at the READY position where the recording paper 71 is wound and waits for the start of the electrostatic latent image writing operation (step 5).
[0043]
Next, the electrostatic latent image is written and developed by the user pressing a predetermined switch on the operation unit 4 (step 6). That is, when the user presses the switch, the clamp drum 11 starts to rotate, and the static elimination LED 24, the charging charger 23 power supply, and the like disposed around the photosensitive drum 21 are turned on. The clamp drum 11 continues to rotate, the detection unit on the clamp drum 11 is detected by the writing start position detection sensor, and the detected value is input to the printer control unit 1. At this time, a writing start signal is output from the printer control unit 1 to the writing unit 5, and formation of an electrostatic latent image on the photosensitive drum 21 is started. Further, the electrostatic transfer power source used for transferring the electrostatic latent image from the photosensitive drum 21 to the recording paper 71 on the clamp drum 11 is turned on. After the formation of the electrostatic latent image for one sheet of recording paper 71 and the electrostatic transfer are completed by the above operation, the charging charger 23 power supply and the electrostatic transfer power supply are turned off, and the electrostatic latent image forming operation is performed. finish.
[0044]
The leading edge of the electrostatic latent image on the recording paper 71 is immediately before the photosensitive drum 21 when the electrostatic latent image forming operation is completed, and the clamp drum 11 continues to rotate. Is fed to the position of the developing head 60. When the developing head to be used (hereinafter referred to as the active developing head) among the five developing heads 60 comes to the developing head ascending position between the clamp portion on the recording paper 71 and the leading end portion of the electrostatic latent image, the cam The drive motor of the shaft 50a is turned on to raise the active developing head. At this time, there are a method of temporarily stopping the clamp drum 11 and waiting for the active developing head to rise, and a method of raising the active developing head without stopping the clamp drum 11. This method can be selected based on whether or not the distance between the clamp portion on the recording paper 71 and the leading end portion of the electrostatic latent image is sufficient. For example, when a sufficient distance is obtained, the clamp drum 11 is stopped. Without raising the active developing head, there is no problem.
[0045]
When the raising of the active developing head is completed, the developing device vertical movement motor that rotationally drives the cam shaft 50a is stopped. Then, the clamp drum 11 is rotated, and the pump 61 and the electromagnetic valve 62 corresponding to the raised active developing head are turned on. With this operation, the developer 10 starts to circulate inside the active developing head, and development is started. When the development starts, the blower fan 42 is turned on. As the development is continued, the clamp portion of the recording paper 71 reaches the position of the static elimination scorotron 43, and at that time, the recording paper static elimination power source that is the power source of the static elimination scorotron 43 is turned on.
[0046]
When the development is completed, the electromagnetic valve 62 is turned off to collect the developer 10, and when the collection is completed, the pump 61 is stopped and the active developing head is lowered. When the clamp portion of the recording paper 71 reaches the position of the static elimination scorotron 43 again, the recording paper static elimination power source and the blower fan 42 are turned off.
[0047]
After the writing and development of the electrostatic latent image for the first color is completed, the clamp drum 11 continues to rotate, and writing and developing of the electrostatic latent image corresponding to the next color is started. When the writing and development of the latent image are completed, the recording paper discharge operation is started (step 7).
[0048]
The recording paper discharge operation is performed by turning on the discharge solenoid at a position where the clamp portion passes just above, opening the clamp pawl 12 at the discharge position, and continuing the rotation of the clamp drum 11 as it is (step 8). ). Thereafter, the clamp drum 11 continues to rotate and stops at the paper feed position in the same manner as after the initial setting.
[0049]
In the above printer control, the rotational speed of the clamp drum 11 during writing of electrostatic latent images and during development is restricted by the process conditions, but can be rotated at an arbitrary speed in other cases. In order to shorten the operation time, it is effective to rotate the clamp drum 11 at a high speed when the electrostatic latent image is not written or developed. If the rotation speed of the clamp drum 11 at the time of writing the electrostatic latent image and the time of development can be matched, writing of the electrostatic latent image and development can be performed simultaneously to shorten the printing operation time. it can. In this case, the electrostatic drum image writing operation and the developing operation are performed in the same cycle without stopping the clamp drum 11 when the active developing head is raised.
[0050]
In the apparatus described above with the outline of the configuration and operation, when printing is repeated, the toner in the developer tank 64 is consumed and the toner density of the developer 10 is reduced, so that an image formed on the recording paper 71 is formed. The (toner image) becomes uneven or the image density of the image is lowered. In this embodiment, therefore, toner is replenished to the developer in the developer tank 64 based on the image density detecting means for detecting the density of the image formed on the recording paper 71 and the detection value by the image density detecting means. And a toner replenishing device that prevents the image quality from deteriorating. Further, the developing device whose outline has been described above also has a configuration other than that described above in order to be applied to an apparatus having an image density detecting means and a toner replenishing device. Hereinafter, these points will be described.
[0051]
FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of the developing device in detail. As described above, the developing device includes the developing head 60, the suction pump 61, the developing solution tank 64, the developing solution supply pipe 65, and the developing solution recovery pipe 66. A communication pipe 80 communicating between the supply pipe 65 and the developer recovery pipe 66; a circulation valve 81 including an electromagnetic three-way valve provided at a connection portion between the developer supply pipe 65 and the communication pipe 80; and a developer recovery pipe 66 An agitation valve 82 including an electromagnetic three-way valve provided at a connection portion with the communication pipe 80 is provided. One end of a toner supply pipe 85 communicates with the communication pipe 80, and the other end of the toner supply pipe 85 communicates with a toner container 84 in which supply toner 83 is stored. ing. Further, a supply valve 86 made of an electromagnetic valve is provided at a portion of the toner supply pipe 85 from the toner container 84 to the communication pipe 85.
[0052]
Further, the density of the image developed on the transfer paper 71 is detected in the vicinity of the recording paper 71 conveyed to the clamp drum 11 in which the latent image is developed by the developing head 60, and the detection result is obtained. A density detection sensor 87 is provided as image density detection means for input to the printer control unit 1. In the above description, the printer control unit 1 corresponds to toner replenishment amount control means. The pump 61, the circulation valve 81, the communication pipe 80, the agitation valve 82, the toner container 84, the toner supply pipe 85, and the toner supply valve 86 constitute a toner supply device that supplies toner to the developer tank 64.
[0053]
In the apparatus configured as described above, the operation of detecting the density of the image formed on the recording paper 71 and the toner replenishing device based on the detected value of the image density are used as the developer in the developer tank 64. The operation of replenishing is described below. FIG. 8 is a flowchart showing the control of the image density detection and the toner replenishment operation in this embodiment, and the electrostatic latent image on the recording paper 71 in the control of the embodiment outlined above with reference to FIG. The control of writing, developing and (Step 6) is shown in detail.
[0054]
As described above, when the printer is turned on, the developing head 60 and the clamp drum are initialized, the paper is fed to the printer in the paper feed standby state, and the printer writes the electrostatic latent image. A waiting state is entered (see FIG. 7). Next, when the user presses a predetermined switch on the operation unit 4, an electrostatic latent image is written, and an electrostatic latent image is formed on the recording paper 71 (step 61). The electrostatic latent image is developed by the developing head 60 or the like (step 62). The specific operation for forming the electrostatic latent image and the specific operation for developing the electrostatic latent image are as described above. Here, the image is formed not only in the effective area where the original image is to be formed on the recording material 71 but also in a patch portion area provided at a position other than the effective area. That is, the optical writing on the surface 1 of the photosensitive drum 2 by the writing unit 5 is performed not only on the portion corresponding to the effective area on the surface but also on the portion corresponding to the patch area on the surface. Each latent image formed by this optical writing is transferred to a recording material and developed by a developing device, whereby an image is formed not only in the effective image area but also in the patch area.
[0055]
The image density of the patch portion image formed in the patch portion area is higher than the image density of the effective image formed in the effective image area. In order to increase the density of the patch portion image, a strong charge may be applied to a portion corresponding to the patch portion region when optical writing is performed on the photosensitive drum 2.
[0056]
Next, the density detection sensor detects the density of the patch image (step 63), and the detected value is input to the printer control unit 1. Then, the printer control unit compares this detected value with a prescribed image density necessary for obtaining a good image measured and stored in advance (step 64). As a result of comparing the image densities, if the measured density of the patch image is equal to or higher than the specified density, the series of operations is terminated. On the other hand, if the measured density of the patch image is equal to or less than the specified density, the toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank 64 (step 65).
[0057]
A specific operation in which the toner replenishing device replenishes toner to the developer in the developer tank 64 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the control of the toner replenishment operation, and shows the details of the control in step 65 of FIG. When replenishing the toner, first, the printer control unit 1 turns off the energization of the circulation valve 81 so that the developer supply pipe 65 side of the developer supply pipe 65 communicates with the communication pipe 80 (see FIG. Step 101). Next, the printer control unit 1 turns on the power supply to the agitation valve 82 so that the developer tank 64 side of the developer recovery pipe 66 and the communication pipe 80 communicate with each other (step 102). With this control, the developer is circulated from the developer tank 64 to the developer tank 64 again via the developer recovery pipe 66 provided with the circulation valve 81, the communication pipe 80, the agitation valve 82, and the pump 61. A path is formed.
[0058]
In a state where such a circulation path is formed, the printer control device 1 drives the pump 61 to generate a negative pressure in the flow path. Then, the negative pressure causes the developer in the developing tank 64 to circulate in the circulation path, and the toner dispersed in the developer is agitated (step 104). Further, in a state where negative pressure is generated in the circulation path, the printer control device 1 turns on the power supply to the supply valve 86 (step 105), and brings the toner container 84 and the communication pipe 80 into communication. As a result, the toner in the toner container 84 is sucked out by the negative pressure and supplied to the developer tank 64 via the communication pipe 80, the agitation valve 82, and the developer recovery pipe 66 (step 106). Thereafter, the printer control device 1 stops supplying the toner from the toner container 84 by turning off the power supply to the supply valve 86 (step 107) so that the toner container 84 and the communication pipe 80 are disconnected. In this state, the pump 61 is continuously driven for a while to stir by circulating the developer in the circulation path, and then the energization to the stirring valve 82 is turned off (step 108).61Turn off the power to the (step109) Complete toner supply.
[0059]
In this embodiment, by detecting the image density of the patch portion image that is higher than the effective image density, the deterioration is likely to occur prior to the occurrence of deterioration such as unevenness in the effective image. By detecting and replenishing toner to the developer based on the detection, it is possible to prevent image deterioration.
(Hereinafter, blank space)
[0060]
[Example 2]
Hereinafter, a second embodiment in which the present invention is applied to a color printer which is an image forming apparatus will be described. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the difference is in the developing device and the toner replenishing device. Therefore, the developing device and the toner replenishing device will be described, and description of other parts will be omitted.
[0061]
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the configuration of the developing device. This developing device includes a developing head 60, a suction pump 61, a developing solution tank 64, a developing solution supply pipe 65, and a developing solution recovery pipe 66 as in the developing device of the first embodiment. However, the communication pipe 80 included in the developing device of Embodiment 1 is not provided. In the developing device of the first embodiment, the toner container 84 is attached to the communication pipe 80 via the toner supply pipe 85. In this embodiment, the toner supply pipe 85 is connected to the developer recovery pipe 66. It is attached. Further, in the developing device of the first embodiment, an electromagnetic three-way valve is used as the circulation valve 81. However, the circulation valve 81 of this embodiment is the developer tank 64 side of the developer supply pipe 65 and the developing head 60 side of the pipe. It consists of a solenoid valve that communicates with and disconnects.
[0062]
Further, a developing head 60 as an image density detecting unit is provided in the vicinity of the recording paper 71 conveyed to the clamp drum 11 as in the first embodiment. In this embodiment, the pump 61, the circulation valve 81, the toner container 84, and the toner supply pipe 85 constitute a toner supply device that supplies toner to the developer tank 64.
[0063]
The operation of detecting the density of the image formed on the recording paper 71 in this embodiment configured as described above, and the toner replenishing device applies the developer in the developer tank 64 based on the detected value of the image density. The operation of replenishing toner will be described below. FIG. 11 is a flowchart showing control of image density detection and toner supply operation in this embodiment. The operation other than the operation shown in FIG. 11 to be described below is the same as the operation of the first embodiment described with reference to FIG.
[0064]
As in the first embodiment, when the printer is turned on, the developing head 60 and the clamp drum are initialized, and then the paper is fed to the printer that is in a paper feed standby state. (See FIG. 7). Next, when the user presses a predetermined switch on the operation unit 4, an electrostatic latent image is written, and an electrostatic latent image is formed on the recording paper 71 (step 61). Then, development of the electrostatic latent image by the developing head 60 or the like is started (step 62). Since the electrostatic latent image forming operation and the developing and developing operation are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted. Similarly to the first embodiment, in step 61 and step 62, a patch portion image is formed in the patch portion image area other than the effective image area of the recording paper 71. In this embodiment, as shown in FIG. 12, the patch area A is located in an area other than the effective image area B from the leading edge C side to the trailing edge in the conveyance direction of the recording paper 71 (the direction indicated by the arrow in FIG. 12). It is provided seamlessly to the part D side. Note that the image density of the image formed in the patch image area is higher than the image density of the effective image.
[0065]
During the developing operation, the density detection sensor 87 detects the density of the patch image (step 63), and inputs the detected value to the printer control unit 1. Then, the printer control unit compares this detected value with a prescribed image density necessary for obtaining a good image measured and stored in advance (step 64). As a result of comparing the image densities, if the measured density of the patch image is equal to or less than the specified density, the toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank 64 with toner.
[0066]
When such toner replenishment is performed, the printer controller 1 turns on the supply valve 86 and the toner container 84 and the developer recovery pipe 66 are in communication with each other via the toner replenishment pipe 85 (step 201). ). In this state, toner is supplied from the toner container 84 to the developer in the developer tank 64 (step 202). Since the toner replenishing operation is performed during printing, the negative pressure fluctuation due to toner replenishment may be adjusted (step 203). Next, a comparison is made between the image density of the patch portion image formed by the developer supplied with toner and the image density of the prescribed image necessary for obtaining a good image measured and stored in advance (see FIG. Step 205). When the image level of the patch portion image becomes higher than the prescribed image density, the printer control unit 1 turns off the power supply to the supply valve 86 (step 206), and the developer solution in the developer tank 64 is discharged. Stop toner supply.
[0067]
In this embodiment, the image density of the patch image formed on the transfer paper 71 that is conveyed by the clamp drum 11 and is actually printed is detected, and the development currently used for printing is based on the result. The toner is supplied to the liquid. For this reason, when the toner concentration of the developer is lowered, the toner can be replenished to the developer immediately even during printing.
[0068]
Example 3
Hereinafter, a third embodiment in which the present invention is applied to a color printer which is a wet image forming apparatus will be described. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the difference is in the developing device and the toner replenishing device. Therefore, the developing device and the toner replenishing device will be described, and description of other parts will be omitted.
[0069]
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the configuration of the developing device according to this embodiment. This developing device includes a bias applying circuit 90 as a bias applying unit that applies a bias to the developing head 60 according to a command from the printer control unit 1 in addition to the components of the developing device of the first embodiment. Except for this point, the developing apparatus has the same configuration as that of the first embodiment. That is, this developing device is the same as the developing device of the first embodiment, the developing head 60, the suction pump 61, the developer tank 64, the developer supply pipe 65, the developer recovery pipe 66, the communication pipe 80, the circulation valve 81, A stir valve 82 and a toner supply pipe 85 are provided, and in addition, a bias application circuit 90 is provided. In this embodiment, the pump 61, the circulation valve 81, the communication pipe 80, the stirring valve 82, the toner container 84, the toner supply pipe 85, the toner supply valve 86, and the bias application circuit 90 are added to the developer tank 64. A toner replenishing device for replenishing toner.
[0070]
The operation of detecting the density of the image formed on the recording paper 71 in this embodiment configured as described above, and the toner replenishing device applies the developer in the developer tank 64 based on the detected value of the image density. The operation of replenishing toner will be described below. FIG. 14 is a flowchart showing control of image density detection and toner supply operation in this embodiment. The operation other than the operation shown in FIG. 14 to be described below is the same as the operation of the first embodiment outlined above with reference to FIG.
[0071]
As in the first embodiment, when the printer is turned on, the developing head 60 and the clamp drum are initialized, and then the paper is fed to the printer that is in a paper feed standby state. (See FIG. 7). Next, when the user presses a predetermined switch on the operation unit 4, an electrostatic latent image corresponding to the effective image formed in the effective image area is written, and an electrostatic latent image is formed on the recording paper 71. (Step 61). The electrostatic latent image is developed by the developing head 60 or the like (step 62), and an effective image is formed. Since the electrostatic latent image forming operation and the developing and developing operation are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
[0072]
When the recording paper 71 on which an effective image is formed is conveyed and the patch area located near the rear end of the recording paper 71 comes into contact with the developing head 60, the printer control section 1 causes the bias application circuit 90. , The power to the circuit is turned on, and the bias circuit 90 applies a bias to the developing head 60 (step 301). Then, the developing head 60 in a state where the bias is applied.By, An area corresponding to the patch image of the recording paper 71ButThe patch image is formed by developing. Then, the density detection sensor detects the density of the patch image (step 63), and the detected value is input to the printer controller 1. Then, the printer control unit compares this detected value with a prescribed image density necessary for obtaining a good image measured and stored in advance (step 64). As a result of comparing the image densities, if the measured density of the patch image is equal to or higher than the specified density, the recording paper is discharged and a series of operations is completed. On the other hand, if the measured density of the patch image is equal to or less than the specified density, the toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank 64 (step 65).
[0073]
In this embodiment, the image density of the patch portion image formed in the patch portion area is formed to be higher than the image density of the effective image formed in the effective image area. For this purpose, the patch head image formed on the recording paper 71 by the developing head 60 is used.Equivalent toThe bias applied by the bias applying circuit 90 to the developing head 60 may be set so that the force for attracting toner is stronger than the force for attracting toner from the latent image corresponding to the effective image portion. The operation of the toner replenishing device for replenishing the toner into the developer tank is the same as that in the first embodiment, and a description thereof is omitted.
[0074]
According to this embodiment, a voltage is applied to the developing head 60 by the bias applying circuit 90 and the recording paper 71 is developed by the head, thereby forming a patch portion image having a higher image density than the effective image. For this reason, it is not necessary to form a high-potential electrostatic latent image on the photosensitive drum 21 when forming a patch portion image having a high image density. Therefore, a photosensitive member is formed by forming a high-potential electrostatic latent image. The drum is prevented from being damaged.
[0075]
Example 4
A fourth embodiment in which the present invention is applied to a printer which is a wet image forming apparatus will be described below. This embodiment has the same configuration as that of the third embodiment. That is, it has the same configuration as the printer shown in FIG. The difference between the two is that the toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank 64 with the operation of detecting the image density of the image formed on the recording paper 71 and the detected value of the image density. It is in operation. Therefore, the operation will be described, and description of other parts will be omitted.
[0076]
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the distribution of each image on the surface of the recording paper 71 on which an image is formed according to this embodiment. As shown in FIG. 15, the patch area A is an area other than the effective image area B, and in the vicinity of the leading edge C in the conveyance direction of the recording paper 71 (direction indicated by the arrow in FIG. 15) and the trailing edge D. The patch portion image is formed in each patch portion region. That is, in the third embodiment, the patch portion image is formed only at one place in the patch portion area A in the vicinity of the rear end portion D, whereas in this embodiment, the patch portion image is formed at two places.
[0077]
In determining the position occupied by each image area on the surface of the recording paper 71, it is desirable to secure a certain distance between the patch area A and the effective image area B on the leading edge C side. If there is a certain distance, before developing the latent image in the effective image area B, a time for supplying toner to the developing device is secured based on the detection result of the image density in the patch area A. If a sufficient distance cannot be secured, the conveyance of the recording paper 71 by the rotation of the clamp drum 11 is temporarily stopped, and toner is supplied to the developer during that time, and then the latent image is developed in the effective image area. It is desirable to perform. Also, it is desirable to secure a certain distance between the effective image area B and the patch area A on the rear end D side.
[0078]
FIG. 16 is a flowchart showing control of image density detection and toner supply operation in this embodiment. The operation other than the operation shown in FIG. 16 to be described below is the same as the operation of the first embodiment outlined above with reference to FIG. As in the other embodiments, when the printer is turned on, the developing head 60 and the clamp drum are initialized, and then the paper is fed to the printer that is in a paper feed standby state. A state of waiting for writing of an image is entered (see FIG. 7). Next, when the user operates a predetermined switch of the operation unit 4, the recording paper 71 is transported, and the developing head comes into contact with the patch area A located near the leading end C of the recording paper in the transport direction. The control unit 1 controls the bias application circuit 90, energizes the circuit, and the bias circuit 90 applies a bias to the developing head 60 (step 301). Then, the patch portion area A is developed by the developing head 60 to which the bias is applied, and a patch portion image is formed. Then, the density detection sensor detects the density of the patch image (step 63), and the detected value is input to the printer controller 1.
[0079]
Then, the printer control unit 1 compares this detected value with a prescribed image density necessary for obtaining a good image that has been measured and stored in advance (step 64). As a result of comparing the image densities, if the measured density of the patch image is equal to or higher than the specified density, the toner is not replenished and the effective image area B is developed (step 62). On the other hand, if the measured density of the patch portion image is equal to or less than the specified density, the toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank 64 using the toner replenishing device (step 65), and then the effective image area. B is developed (step 62). Here, since the operation for developing the effective image area B is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0080]
When the development of the effective image area B is completed, the recording paper 71 is transported, and the developing head comes into contact with the patch section area A located in the vicinity of the rear end D of the recording paper in the transport direction. 1 controls the bias application circuit 90, energization of the circuit is turned on, and bias application to the developing head 60 is performed by the bias circuit 90 (step 401, step 402). Then, the patch portion area A is developed by the developing head 60 to which the bias is applied, and a patch portion image is formed. Then, the density detection sensor detects the density of the patch image (step 403) and inputs the detected value to the printer controller 1.
[0081]
Then, the printer control unit 1 compares this detected value with a prescribed image density necessary for obtaining a good image that has been measured and stored in advance (step 404). As a result of comparing the image densities, if the measured density of the patch portion image is equal to or higher than the specified density, the recording paper 71 is discharged and a series of operations is completed. On the other hand, if the measured density of the patch portion image is not more than the specified density, the toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank 64 again (step 405).
[0082]
According to this embodiment, after the toner is supplied to the developer based on the image density of the patch area A in the vicinity of the leading end C in the transfer paper conveyance direction, the toner is transferred by the developer supplied with the toner. An image is formed in the patch area A in the vicinity of the trailing edge D in the paper conveyance direction, and it is confirmed whether the density of the image is equal to or higher than a reference value. If the image is below the reference value, the toner is replenished to the developer again at that time. For this reason, it is possible to reliably prevent the image quality from being deteriorated due to the decrease in the toner density.
[0083]
In addition, although the toner is supplied to the developer in step 65, an image developed with the developer supplied with the toner may not be a good image. In this case, it is considered that the toner changes with time and its developing power is weakened. Therefore, it is determined whether or not the difference between the predetermined image density of the good image and the image density of the image developed with the developer supplied with the toner is within an allowable value. If the allowable value is exceeded, the fact may be displayed on the operation panel or the like, and the operator may be prompted to replace the developer.
[0084]
As described above, the example in which the present invention is applied to the printer having the same configuration as that of the third embodiment has been described. However, in the present invention, the bias applying device 90 is added to the printer described in the second embodiment, that is, FIG. The present invention can also be applied to a printer in which a bias applying device 90 is added to the printer shown.
(Hereinafter, blank space)
[0085]
Example 5
A fifth embodiment in which the present invention is applied to a color printer which is a wet image forming apparatus will be described below. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, and the difference is in the developing device and the toner replenishing device. Therefore, the developing device and the toner replenishing device will be described, and description of other parts will be omitted.
[0086]
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the configuration of the developing device according to this embodiment. In addition to the components of the developing device according to the first embodiment, this developing device transmits light as developer concentration detecting means for detecting the concentration of the developer supplied from the developer tank 64 to the developing head 60. Has a sensor. The light transmission sensor 95 receives the light emitted from the light emitting element 95a and transmitted through the developing solution by the light receiving element 95b, and measures the ratio of the received light to the emitted light, whereby the light of the developing solution is measured. The transmittance is measured. When the toner concentration of the developer is high, light is difficult to transmit, so the light transmittance is low. On the other hand, when the toner concentration of the developer is low, the light transmittance is high because light is easily transmitted. The developing apparatus shown in Embodiment 1 has the same configuration except that the light transmission sensor 95 is provided. That is, this developing device is the same as the developing device of the first embodiment, the developing head 60, the suction pump 61, the developer tank 64, the developer supply pipe 65, the developer recovery pipe 66, the communication pipe 80, the circulation valve 81, A stirring valve 82 and a toner supply pipe 85 are provided, and in addition, a light transmission sensor 95 is provided. In this embodiment, the pump 61, the circulation valve 81, the communication pipe 80, the agitation valve 82, the toner container 84, the toner supply pipe 85, the toner supply valve 86, and the light transmission sensor 95 are added to the developer tank 64. A toner replenishing device for replenishing toner.
[0087]
The operation of detecting the density of the image formed on the recording paper 71 in this embodiment configured as described above, and the toner replenishing device applies the developer in the developer tank 64 based on the detected value of the image density. The operation of replenishing toner will be described below. FIG. 18 is a flowchart showing the control of image density detection and toner supply operation in this embodiment. The operation other than the operation shown in FIG. 18 to be described below is the same as the operation of the first embodiment outlined above with reference to FIG.
[0088]
When the power of the printer is turned on, the developing head 60 and the clamp drum 11 are initialized, and then the paper is fed to the printer that is in a paper feed standby state, and the printer waits for writing of an electrostatic latent image. (See FIG. 7). Next, when the user presses a predetermined switch on the operation unit 4, an electrostatic latent image is written, and an electrostatic latent image is formed on the recording paper 71 (step 61). Then, development of the electrostatic latent image by the developing head 60 or the like is started (step 62). Since the electrostatic latent image forming operation and the developing and developing operation are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted. Similarly to the first embodiment, in step 61 and step 62, a patch portion image is formed in a patch portion image area other than the effective image area of the recording paper 71. Note that the image density of the image formed in the patch image area is higher than the image density of the effective image.
[0089]
In this embodiment, during the developing operation, the density detection sensor detects the density of the patch image (step 63), and inputs the detected value to the printer control unit 1. Then, the printer control unit compares this detected value with a prescribed image density necessary for obtaining a good image measured and stored in advance (step 64). As a result of comparing the image densities, if the measured density of the patch image is equal to or higher than the specified density, the toner is not supplied. On the other hand, if the measured density of the patch image is equal to or lower than the specified density, the light transmission sensor 95 measures the density of the developer supplied to the developing head 60 under the control of the printer control unit 1 (step 501). Toner supply to the developer tank 64 is started (step 502). Then, the light transmission sensor 95 continuously measures the toner concentration of the developing solution which is being replenished with toner, and the replenishment of the developing solution is performed until the concentration reaches the toner concentration necessary for good printing that has been measured in advance. Is performed (steps 503 and 504).
[0090]
In this embodiment, it is not necessary to predetermine the amount of toner to be replenished to the developing solution, and toner is replenished until the toner concentration of the developing solution supplied to the developing head becomes a toner concentration necessary for obtaining a good image. The
[0091]
In this apparatus, when the developer is circulated by the pump 61, the toner may be crushed into fine particles and the light transmittance may be lowered. Since this apparatus determines that the toner concentration of the developing solution is high when the light transmittance is low, in such a case, it may be erroneously detected that the toner concentration is high even though the toner concentration is low. Therefore, in order to avoid such a situation, it is desirable to correct the reference value for determining that the toner density is good according to the time during which the developer circulates by the pump 61. Specifically, the change in the light transmittance of the developer with respect to the driving time of the pump 61 is stored in the printer control unit 1 as a data table. Each time printing is performed, the driving time of the pump 61 is measured, and the reference value is corrected by referring to the data table according to the measured value. When a large amount of toner is supplied into the developing solution, it is considered that the toner in the developing solution is not finely divided by the supply, and the reference value is reset. On the other hand, when a small amount of toner is replenished in the developer, the amount of the replenished toner that has not been atomized and the amount of toner that has been previously present in the developer and has been atomized have been increased. The data in the data table is corrected, and this value is used for correcting the reference value.
[0092]
In the above description of each embodiment, an apparatus is shown in which only one density detection sensor 87 is provided, the image density is detected by the sensor, and toner is supplied to the developer based on the detection result. Alternatively, a plurality of density detection sensors 87 may be provided, and toner replenishment may be performed based on the average value of each sensor. Further, toner replenishment may be performed based on a minimum detection value among detection values of a plurality of sensors.
[0093]
【The invention's effect】
Claim1'sAccording to the invention, prior to actually reducing the density of the effective image, it is detected that the density of the image tends to decrease, and based on the detection, the toner replenishing device supplies the developer tank. And replenish the toner. Therefore, a decrease in the image density at the time when the toner density of the developer starts to decrease, which occurs in an apparatus that detects the decrease in the image density of the effective image that has already occurred and then replenishes the toner, and the image It is possible to prevent the occurrence of unevenness in the effective image that occurs prior to the decrease in density.
[0099]
Also,The toner in the developer tank is replenished until the concentration of the developer supplied to the developing device reaches a concentration necessary for forming a predetermined good image. For this reason, each time toner is replenished, an optimum amount of toner is replenished, and it is possible to prevent the toner replenishment amount from becoming excessive or insufficient.
Further, the liquid developer is circulated by the pump and the toner in the liquid developer is crushed into fine particles, so that the concentration of the liquid developer supplied to the image forming apparatus is not erroneously detected. Therefore, even when the toner in the liquid developer is finely divided, an accurate amount of toner is supplied to the liquid developer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a developing device in a printer according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operation of the invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a printer according to a first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a developing device of the printer in a simplified manner.
FIG. 5 is an explanatory view showing a lifting mechanism of a developing head of the developing device.
FIG. 6 is a block diagram showing a control system of the printer.
FIG. 7 is a flowchart showing control of the printer.
FIG. 8 is a flowchart showing control of a toner supply device of the printer.
FIG. 9 is a flowchart showing control of the developing device of the printer.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a developing device in a printer according to a second embodiment.
FIG. 11 is a flowchart illustrating control of a toner supply device of the printer.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a recording sheet printed by the printer.
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a developing device in a printer according to a third embodiment.
FIG. 14 is a flowchart showing control of a toner replenishing device of the printer.
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a recording sheet printed by a printer according to a fourth embodiment.
FIG. 16 is a flowchart showing control of the toner supply device of the printer.
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a developing device in a printer according to a fifth embodiment.
FIG. 18 is a flowchart showing control of the toner supply device of the printer.
[Explanation of symbols]
1 Printer control unit
10 Developer
11 Clamp drum
21 Photosensitive drum
60 Development head
61 Suction pump
64 Developer tank
65 Developer supply pipe
66 Developer recovery pipe
71 Recording paper
80 communication pipe
81 Circulation valve
82 Stirring valve
83 Toner
84 Toner container
85 Toner supply pipe
86 Supply valve
87 Concentration detection sensor
90 Bias application circuit
95 Light transmission sensor

Claims

An image forming apparatus for forming an image on a recording material,
Conveying means for conveying the recording material;
A developing device that develops a latent image using a developer and forms a toner image on the recording material;
A developer tank for storing a developer to be supplied to the developing device;
A liquid developer conveying device for conveying liquid developer from the developer tank to the developing device using a pump;
A toner supply device for supplying toner to the developer tank;
The patch unit area provided outside the effective image area to form an effective image in the recording medium, the patch unit image is a concentration higher than the image density of any valid image that obtained formed in the effective image area Means to form;
Image density detecting means for detecting the image density of the patch portion image ;
Toner replenishment amount control means for controlling the replenishment amount of toner replenished to the developer in the developer tank by the toner replenishment device based on the detection value by the image density detection means;
Determining whether or not the measured image density in the patch area detected by the image density detection means is lower than the required image density in the patch area necessary for forming a good image measured in advance Means,
Developer concentration determination means for determining whether the supplied toner concentration of the developer supplied to the developing device is higher than a necessary toner image degree necessary for forming a good image measured in advance;
With
The toner replenishment amount control means;
If it is determined that the measured image density is lower than the required image density, toner supply from the toner supply device to the developer tank is continued until the supplied toner density becomes higher than the required toner image level. Let it be done,
A toner replenishment amount control means for preventing the toner from being replenished when it is determined that the measured image density is higher than the required image density;
The developer concentration determining means;
A light transmittance sensor for measuring the light transmittance of the liquid developer supplied to the developing device;
A comparison means for comparing the light transmittance with a predetermined reference value;
An image forming apparatus comprising: a reference value changing unit that changes the reference value based on a time during which the liquid developer is conveyed by the pump and the toner replenishment amount.