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JP3673573B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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JP3673573B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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は、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】
そこで、先に本出願人は、記録材の有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度よりも高濃度で、前記有効画像領域の外側に画像濃度検出用のパッチ画像を形成し、このパッチ画像の画像濃度低下を検出することにより、前記有効画像領域内の有効画像の濃度が低下する前にトナーを補給するようにした画像形成装置を提案している。そして本発明は、更にこれを具体化したものである。
【０００６】
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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、記録材を搬送する搬送手段と、前記記録材の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、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、前記現像装置に現像剤を供給する現像剤タンクと、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領域外に設けられたパッチ部領域に、画像濃度検出用のパッチ画像を形成するパッチ画像形成手段と、該パッチ画像形成手段によって形成された前記記録材上のパッチ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結果に基づいて、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、を備えた画像形成装置において、前記パッチ画像の画像濃度が有効画像の前記有効画像領域に形成し得る最高画像濃度よりも高濃度となるように、前記パッチ画像形成にあたっての印写条件を前記有効画像形成にあたっての印写条件とは異ならせるよう構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記潜像形成手段を、潜像担持体を用いて構成し、かつ該潜像担持体における、上記有効画像領域よりも外側のパッチ部領域を、前記有効画像領域よりも高い帯電電位で帯電させるように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記潜像形成手段を、潜像担持体を用いて構成し、かつ該潜像担持体における、上記有効画像領域よりも外側のパッチ部領域の潜像を上記記録材に転写するときのバイアス電位が、前記有効画像領域の潜像を前記記録材に転写するときの潜像転写バイアス電位より高くなるように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項４の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記潜像形成手段を、露光手段を用いて構成し、かつ上記パッチ潜像が、上記有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度となる潜像を形成する露光量より高い露光量で形成されるように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項５の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記搬送手段を、上記パッチ潜像部分を現像するときの現像速度を、上記有効画像領域内に形成される潜像を現像するときの現像速度より遅くなるように構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項６の画像形成装置は、請求項２，３，４又は５の画像形成装置において、上記パッチ画像が、搬送方向における上記記録材の先端部近傍と後端部近傍とにそれぞれ形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項７の画像形成装置は、請求項５の画像形成装置において、上記パッチ画像が、搬送方向における上記記録材の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目なく形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
そして、請求項１乃至７の画像形成装置においては、有効画像領域に形成される有効画像の最高濃度よりも高濃度となるような、前記有効画像の印写条件とは異なる印写条件で形成したパッチ部画像の画像濃度を画像濃度検出手段によって検出する。そして、この検出により有効画像の濃度が実際に低下することに先立ち、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、前記画像濃度検出手段による検出結果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立って生じる有効画像領域内の画像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。
【００１５】
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。
【００１６】
そこで、請求項１乃至７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。
【００１７】
また、図３は、記録材の潜像電位と画像濃度との関係を示すグラフであり、縦軸は画像濃度、横軸は潜像電位をそれぞれ示している。このグラフによれば、記録材上の潜像電位が高くなるほど画像濃度が高くなり、ある程度の潜像電位になると画像濃度がそれ以上上がらなくなるような特性であることがわかる。
ここで、パッチ画像の画像濃度を有効画像の最高画像濃度よりも高濃度となるように形成するには、有効画像の潜像電位をｐ１、パッチ画像の潜像電位をｐ２とすればよい。このように有効画像とパッチ画像とで印写条件を異ならせることによって、このときの画像濃度ｄ１，ｄ２は、図２の特性線ａ，ｂにそれぞれ対応するので、パッチ画像の潜像電位ｐ２を有効画像の潜像電位ｐ１よりも高電位にすることで、トナー濃度が低下すると、ベタ画像濃度が高いパッチ画像の濃度低下が、有効画像の濃度低下よりも早めに生じることになる。よって、パッチ画像の濃度低下を濃度検出手段で検出することにより、画像ムラが発生する前にトナー濃度の低下を検出することができる。
【００１８】
特に、請求項２の画像形成装置においては、潜像担持体上におけるパッチ画像用の潜像を形成する部分が、有効画像領域内に形成される有効画像を形成する部分よりも高い帯電電位となるように、前記潜像担持体を帯電させる。そして、これらの各部分に有効画像の潜像及びパッチ潜像を形成し、前記潜像担持体に潜像転写バイアスを印加して、該潜像担持体上の潜像を記録材上に転写する。これにより、前記記録材上の潜像を現像装置で現像すると、有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度に比して、パッチ画像の画像濃度が高濃度で形成される。
【００１９】
特に、請求項３の画像形成装置においては、上記潜像担持体から上記記録材へ潜像を転写する潜像転写バイアスを、有効画像領域内に形成される有効画像の転写バイアスよりもパッチ画像の転写バイアスの方が高くなるように印加する。これにより、前記記録材上の潜像を現像装置で現像すると、前記有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度に比して、パッチ画像の画像濃度が高濃度で形成される。
【００２０】
特に、請求項４の画像形成装置においては、上記露光手段が、上記潜像担持体に形成されるパッチ潜像が、上記有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度となる潜像を形成するときの露光量よりも高くなるような露光量で前記潜像担持体に露光する。この露光によって形成された潜像を上記現像装置で現像することにより、前記有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度に比して、パッチ画像の画像濃度が高濃度で形成される。
【００２１】
また、図４は、記録材の現像速度と画像濃度との関係を示すグラフであり、縦軸は画像濃度、横軸は記録材の現像速度をそれぞれ示している。このグラフによれば、記録材の現像速度が遅くなるほど画像濃度が高くなり、ある程度の速度まで遅くなると画像濃度がそれ以上濃くなくなるような特性であることがわかる。ここで、パッチ画像の画像濃度を有効画像の最高画像濃度よりも高濃度となるように形成するには、有効画像の現像速度をｖ１、パッチ画像の現像速度をｖ２とすればよい。このように有効画像とパッチ画像とで印写条件を異ならせることによって、このときの画像濃度ｄ１，ｄ２は、図２の特性線ａ，ｂにそれぞれ対応するので、パッチ画像の現像速度ｖ２を有効画像の現像速度ｖ１よりも遅くすることで、トナー濃度が低下すると、ベタ画像濃度が高いパッチ画像の濃度低下が、有効画像の濃度低下よりも早めに生じることになる。よって、パッチ画像の濃度低下を濃度検出手段で検出することにより、画像ムラが発生する前にトナー濃度の低下を検出することができる。
【００２２】
そこで、特に、請求項５の画像形成装置においては、上記搬送手段が、有効画像領域内に形成された潜像を現像するときの現像速度よりも、上記パッチ潜像を現像するときの現像速度が遅くなるように上記記録材を搬送することで、上記パッチ画像の画像濃度が、前記有効画像領域内に形成される画像の最高画像濃度よりも高濃度で形成される。
【００２３】
また特に、請求項６の画像形成装置においては、搬送方向における記録材の先端部近傍に形成されるパッチ画像中の画像濃度を画像濃度検出手段が検出する。そして、この検出結果に基づいてトナー補給装置が現像剤タンク中の現像剤にトナーを補給する。その後、このトナーが補給された現像剤によって記録材の搬送方向における後端部近傍に形成されたパッチ画像の画像濃度を前記画像濃度検出手段が検出して、先に行なわれたトナー補給により画像濃度の低下が解消されたかを確認する。そして、画像濃度の低下が解消されていない場合は、再度この時点で現像剤にトナーを補給する。
【００２４】
また特に、請求項７の画像形成装置においては、搬送方向における記録材の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目なく形成されるパッチ画像中の画像濃度を画像濃度検出手段が検出する。そして、この検出結果に基づいてトナー補給装置が現像剤タンク中の現像剤にトナーを補給する。よって、たとえ有効画像の形成中であっても、画像濃度が低下すれば、その時点ですぐに現像剤へのトナー補給が行なわれる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
〔実施形態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の実施形態について説明する。図５は本実施形態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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。本実施形態では、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５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。
【００２９】
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。
【００３０】
上記湿式現像装置の構成を簡略化して図６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。
【００３１】
また、図７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７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。
【００３２】
上記湿式現像装置による現像時には、図５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。
【００３３】
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。
【００３４】
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とを乾燥させる。
【００３５】
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。
【００３６】
図８は、この実施形態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８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。
【００３７】
また、図９は、この実施形態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Ｓ１）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Ｓ２）。上記現像ヘッド６０をイニシャライズするにあっては、図８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。
【００３８】
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８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。
【００３９】
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Ｓ３）。
【００４０】
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Ｓ４）。
【００４１】
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Ｓ５）。
【００４２】
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Ｓ６）。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。
【００４３】
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。
【００４４】
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内の現像溝６０ａに供給され、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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Ｓ７）。
【００４７】
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Ｓ８）。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。
【００４８】
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とを同時に行なうことによって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とを同一周回で行なう。
【００４９】
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、この実施形態では、記録紙７１の有効画像領域の外側に形成される、画像濃度検出用のパッチ画像の濃度が、該有効画像領域内に形成される画像の最高濃度よりも高濃度となるように、該パッチ画像を形成し、このパッチ画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、該画像濃度検出手段によって得られた検出結果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と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。
【００５０】
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との接続部分に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、電磁弁からなるトナー補給弁８６が設けられている。
【００５１】
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。
【００５２】
また、上記ＬＤの露光光量を調整するＬＤ制御回路１００と、感光体ドラム２１の帯電電位を制御する帯電用制御回路１１０と、感光体ドラム２１からクランプドラム１１上の記録紙７１への潜像転写バイアス電圧を制御するバイアス制御回路１２０と、クランプドラム１１の回転速度を制御する回転制御回路１３０と、ポンプ６１の負圧を調整する負圧制御回路１４０とが設けられており、それぞれプリンタ制御部１からの制御信号によって制御できるようになっている。
【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１０及び図１１は、この実施形態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９を用いて説明した実施形態の制御における、ステップＳ４からステップＳ６の制御を詳細に示したものである。なお、本実施形態では、負帯電の感光体ドラム２１に負帯電の潜像を記録紙７１に転写し、これを正極性のトナーで現像する、いわゆるポジ／ポジのプロセスを採用している。
【００５４】
この装置では、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る。以下、図１０に従って説明する。
給紙動作が終わり、ＲＥＡＤＹ状態になり、印写を開始すると（ステップＳ１０１）、上記プリンタ制御部１は、感光体ドラム２１に潜像転写バイアスを印加するように上記バイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ１０２）。次に、上記帯電用制御回路１１０を制御して、感光体ドラム２１における有効画像領域を帯電させる（ステップＳ１０３）。次に、上記ＬＤ制御回路１００を制御して画像部の露光を行う。そして、感光体ドラム２１は、クランプドラム１１との間で所定の潜像転写バイアスが印加された状態で、クランプドラム１１の回転とともに従動回転し、クランプドラム１１に巻き付けられている記録紙７１に潜像を転写する（ステップＳ１０４）。ここで、ステップＳ１０５において有効画像部の潜像が記録紙７１に転写されたか否かを判別し、転写が終了してなければステップＳ１０４に戻り、終了していれば、次のステップＳ１０６で、露光をＯＦＦにする。そして、ステップＳ１０７で、プリンタ制御部１が帯電用制御回路１１０を制御して帯電量を切換える。
【００５５】
ここで、本実施形態で採用している現像プロセスは、ポジ／ポジのプロセスであり、感光体ドラム２１の帯電量を増加させると、記録紙７１に転写された潜像電位も高くなるので、画像濃度検出用のパッチ画像の濃度が、有効画像部の最高濃度よりも高くなるような帯電量で上記感光体ドラム２１のパッチ潜像形成領域を帯電させるように、帯電用制御回路１１０を制御している。これにより、ベタ画像濃度が高いパッチ画像の方が有効画像部の画像よりもトナー濃度低下による画像濃度低下を早く生じさせ、このパッチ画像の濃度を濃度検出センサ８７で検出することにより、画像ムラが発生する前にトナー濃度の低下を検出することができる。
【００５６】
そして、上述したように帯電された感光体ドラム２１上に形成されたパッチ潜像を記録紙７１に転写する。ここで、ステップＳ１０９においてパッチ潜像の転写が終了したか否かを判別し、転写が終了してなければステップＳ１０８に戻り、終了していれば、次のステップＳ１１０で、帯電及び潜像転写バイアスの印加をＯＦＦにする。そして、現像が開始されるステップＳ１１１。なお、該静電潜像を現像するための具体的な動作については、先に説明した通りである。
【００５７】
なお、有効画像部からパッチ画像部までの距離は、帯電量の切換え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離で決まる。本実施形態では、有効画像部の転写が終了してから帯電量を切り替えるので、帯電量の切換え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離を近付けるように設定すると、有効画像部からパッチ画像部までの距離が近くなり、好ましい。
【００５８】
次に、図１１における現像動作が開始されると（ステップＳ１１１）、上記濃度検出センサ８７が、上記記録紙７１の有効画像領域の外側に形成されたパッチ画像の画像濃度を検出する（ステップＳ１１２）。そして、この検出結果がプリンタ制御部１に入力され、プリンタ制御部１においてあらかじめ設定された規定濃度と比較し、この規定濃度以下であるか否かを判別する（ステップＳ１１３）。そして、規定濃度以下であれば、後述するトナー補給動作を行い、必要な量のトナーを現像液タンク６４内に補給する（ステップＳ１１４）。一方、パッチ画像中の濃度が規定濃度を超えていれば、トナー補給動作は行なわない。そして、次の記録紙排出動作（ステップＳ１１５）において、記録紙を排出し、一連の動作が終了する。
【００５９】
次に、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１２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１１のステップＳ１１４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８１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Ｓ２０１）。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Ｓ２０２）。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。
【００６０】
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（ステップＳ２０３）。なお、この負圧は、上述した負圧制御回路によって調整される。そうすると、調整された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Ｓ２０４）。さらに、循環路に負圧が発生した状態で、プリンタ制御部１はトナー補給弁８６への通電をＯＮとして（ステップＳ２０５）、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Ｓ２０６）。その後プリンタ制御部１は、トナー補給弁８６への通電をＯＦＦすることで（ステップＳ２０７）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Ｓ２０８）、ポンプ６１への通電をＯＦＦして（ステップＳ２０９）トナー補給を完了する。
【００６１】
〔実施形態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の実施形態について説明する。この実施形態の基本的な構成は実施形態１と同じであり、その差異は、上記パッチ画像の画像濃度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも高濃度にするための印写条件を、帯電チャージャ２３による感光体ドラム２１への帯電量を制御する方法に代えて、感光体ドラム２１への潜像転写バイアスを制御する方法を用いている点にある。そこで、以下、感光体ドラム２１への潜像転写バイアス制御について説明し、他の部分の説明は省略する。なお、現像プロセスは、正帯電の感光体ドラム２１を用いて負帯電の潜像を記録紙７１に転写し、正極性のトナーで現像する、いわゆるネガ／ポジのプロセスである。
【００６２】
図１３は、印写開始から現像終了まで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１３に示す動作以外の動作は、先に図９を用いて説明した実施形態１の動作と同じである。
実施形態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印写を開始し（ステップＳ３０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを操作するとプリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ３０２）。次に、帯電用制御回路をＯＮして、帯電チャージャ２３により感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ３０３）。そして、ＬＤにより感光体ドラム２１へ画像部を露光する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転して、感光体ドラム２１上に形成された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ３０４）。そして、これらの処理が終了したか否かをステップＳ３０５で判別し、有効画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、次のステップＳ３０６で露光、帯電をＯＦＦにする。
【００６３】
次に、プリンタ制御部１は、バイアス制御回路１２０を、パッチ画像部分の潜像転写バイアス電位を高くするように切り替える（ステップＳ３０７）。
ここで、バイアス電位を高くするほどと、記録紙７１に転写される潜像電位を高くすることができる。また、上記図２、図３で説明したように、潜像電位が高いほど画像濃度が高濃度になるので、バイアス電位を高くすることによって高濃度の画像を得ることができる。このため、本実施形態のプリンタ制御部１は、バイアス制御回路１２０を有効画像のバイアス電位よりも、パッチ画像部分のバイアス電位を高くするように切り替えている。
そして、感光体ドラム２１上にパッチ潜像を形成し、記録紙７１の有効画像領域外の記録紙後端部近傍に画像濃度検出用のパッチ潜像を転写する（ステップＳ３０８）。そして、この処理が終了したか否かをステップＳ３０９で判別し、パッチ潜像の転写が終了したと判別されると、次のステップＳ３１０で潜像転写バイアスをＯＦＦにする。このようにして記録紙７１への静電潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７１に静電潜像が形成される。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Ｓ３１１）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００６４】
なお、有効画像部からパッチ画像部までの距離は、潜像転写バイアスの切換え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離で決まる。本実施形態では、有効画像部の転写が終了してから潜像転写バイアスを切り替えるので、潜像転写バイアスの切換え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離を近付けるように設定すると、有効画像部からパッチ画像部までの距離が近くなり、好ましい。
【００６５】
〔実施形態３〕
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３の実施形態について説明する。この実施形態の基本的な構成は実施形態２と同じであり、その差異は、上記パッチ画像の画像濃度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも高濃度にするための方法を、感光体ドラム２１への潜像転写バイアスを制御する方法に代えて、感光体ドラム２１へのＬＤの露光量を制御している点にある。そこで、以下、感光体ドラム２１へのＬＤの露光量制御について説明し、他の部分の説明は省略する。なお、現像プロセスは、実施形態２と同様のネガ／ポジプロセスである。
図１４は、印写開始から現像終了まで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９を用いて説明した実施形態１の動作と同じである。
実施形態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印写を開始し（ステップＳ４０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを押すとプリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ４０２）。次に、帯電用制御回路１１０を制御して、帯電チャージャ２３により、感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ４０３）。そして、ＬＤにより感光体ドラム２１へ画像部を露光する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転することにより、感光体ドラム２１上に形成された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ４０４）。そして、これらの処理か終了したか否かをステップＳ４０５で判別し、有効画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、次のステップＳ４０６でＬＤの露光量を切り替える。
【００６６】
ここで、ＬＤによる感光体ドラム２１への露光光量を大きくするほど、記録紙７１に転写される潜像電位を高くすることができる。また、上記図２、図３で説明したように、潜像電位が高いほど画像濃度が高濃度になるので、露光光量を大きくすることによって高濃度の画像を得ることができる。このため、本実施形態のプリンタ制御部１は、ＬＤ制御回路１００を有効画像の露光光量よりも、パッチ画像部分の露光光量を大きくするように切り替えている。
【００６７】
そして、感光体ドラム２１上に有効画像を形成するときの露光光量よりも大きな露光光量でパッチ潜像を形成し、記録紙７１の有効画像領域外の記録紙後端部近傍に画像濃度検出用のパッチ潜像を転写する（ステップＳ４０７）。そして、この処理が終了したか否かをステップＳ４０８で判別し、パッチ潜像の転写が終了したと判別されると、次のステップＳ４０９で帯電、潜像転写バイアス、露光をＯＦＦにする。このようにして記録紙７１への静電潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７１に静電潜像が形成される。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Ｓ４１０）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００６８】
〔実施形態４〕
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４の実施形態について説明する。この実施形態も、基本的な構成は実施形態１と同じであり、その差異は、パッチ画像の画像濃度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも高濃度で形成するための制御を、感光体ドラム２１の帯電量を制御する方法に代えて、クランプドラム１１の回転速度を制御するようにした点にある。そこで、以下、クランプドラム１１の回転速度制御について説明し、他の部分の説明は省略する。
【００６９】
図１５は、印写開始から現像終了まで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１５に示す動作以外の動作は、先に図９を用いて説明した実施形態１の動作と同じである。
実施形態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印写を開始し（ステップＳ５０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。そして、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加した状態で帯電チャージャ２３をＯＮして、ＬＤにより画像部を露光する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転して、感光体ドラム２１上に形成された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ５０２）。そして、有効画像部の現像を行う（ステップＳ５０３）。次に、プリンタ制御部１が、回転速度制御回路１３０を、クランプドラム１１の回転速度を遅くするように切り替える（ステップＳ５０４）。
【００７０】
ここで、上記図２及び図４で説明したように、記録紙７１上の現像速度を遅くするほど画像濃度を濃くすることができる。このため、上記回転速度制御回路１３０を上記パッチ画像の現像速度ｖ２が有効画像の現像速度ｖ１よりも遅くなるように切り替えている。これにより、経時使用によりトナー濃度が低下したときに、有効画像よりもパッチ画像の画像濃度低下を早く生じさせ、画像ムラが発生する前にトナー濃度の低下を検出するようにしている。
【００７１】
そして、ステップＳ５０５において、有効画像部の現像速度ｖ１よりも遅い現像速度ｖ２でパッチ潜像を現像する。このように、有効画像部とパッチ画像部との両方が現像されると現像動作が終了する（ステップＳ５０６）。
【００７２】
上記実施形態１乃至４によれば、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記録紙７１上において、パッチ画像の濃度を有効画像領域の画像濃度よりも高濃度で形成しているので、経時のトナー消費により、有効画像に濃度ムラ等の劣化が生じることに先立ってパッチ画像の方が画像劣化を生じやすい状態となっている。そして、このようなパッチ画像濃度を濃度検出センサ８７で検出することによって、濃度低下の発生を検知することができる。このため、該検知に基づいてパッチ画像部の濃度低下を検知した場合、すぐにトナーを該現像液に補給することができる。よって、有効画像上における画像劣化の発生を防止することができる。
【００７３】
〔実施形態５〕
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形態５について説明する。この実施形態は、実施形態３と構成は同じである。すなわち、図１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に形成されるパッチ画像の形成方法と、このパッチ画像濃度を検出する動作とにある。そこで、係る動作について説明し、他の部分の説明は省略する。
【００７４】
図１６は、この実施形態５で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１６に示すようにパッチ領域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１６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、各パッチ領域にそれぞれパッチ画像が形成される。すなわち、実施形態１乃至４では、後端部Ｄ近傍のパッチ領域Ａの一箇所にのみパッチ画像が形成されたのに対して、この実施形態５では、上記二箇所にパッチ画像が形成される。
【００７５】
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、該先端部Ｃ側のパッチ領域Ａにおいて検出された画像の濃度に基づいて、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。
【００７６】
図１７は、この実施形態における画像形成動作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１７に示す動作以外の動作は、先に図９を用いて概説した実施形態１の動作と同じである。
他の実施形態と同様に、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（ステップＳ６０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。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、プリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ６０２）。そして、帯電用制御回路１１０を制御して、帯電チャージャ２３をＯＮして、感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ６０３）。次に、パッチ潜像形成のために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光光量を大きくするように切り替える（ステップＳ６０４）。そして、ＬＤにより感光体ドラム２１へパッチ画像を露光し、パッチ潜像を形成する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転することにより、上記露光により感光体ドラム２１上に形成されたパッチ潜像が、感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ６０５）。そして、これらの処理が終了したか否かをステップＳ６０６で判別し、パッチ画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、次に有効画像を形成するために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光光量をもとに戻すように切り替える（ステップＳ６０７）。そして、ステップＳ６０８で、有効画像部の露光、及び記録材７１への潜像転写を行う。そして、これらの処理が終了したか否かをステップＳ６０９で判別し、有効画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、再びパッチ潜像形成のために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光光量を大きくするように切り替える（ステップＳ６１０）。ここで、ステップＳ６１０からステップＳ６１２は、上記ステップＳ６０４からステップＳ６０６と同様であるので、説明を省略する。
そして、ステップＳ６１２で、パッチ画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、帯電、潜像転写バイアス印加、及び露光をＯＦＦにする（ステップＳ６１３）。このようにして記録紙７１には、パッチ潜像、有効画像の潜像、パッチ潜像の順で潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７１に潜像が形成される。そして、これらの潜像を現像ヘッド６０等で現像する（ステップＳ６１４）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００７７】
図１８は、上記プリンタ制御部１によってなされ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。ステップＳ７０１、Ｓ７０２では、記録紙７１先端部Ｃ側のパッチ領域Ａの現像が行われる。ステップＳ７０３では、濃度検出センサ８７により、パッチ画像の画像濃度を検出する。そして、この検出値が上記プリンタ制御部１に入力されると、このプリンタ制御部１では、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の濃度との比較を行なう（ステップＳ７０４）。ここで、比較した結果、パッチ画像中の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Ｓ７０６）。一方、パッチ画像中の濃度が規定濃度以下であれば、上述したように、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Ｓ７０５）、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Ｓ７０６）。なお、有効画像領域Ｂに現像を行なう動作については、実施形態１と同じであるので説明を省略する。また、次のステップＳ７０７からステップＳ７１０までの処理は、記録紙後端部近傍のパッチ領域Ａの現像とパッチ画像の濃度を検出する処理とを示しており、上記ステップＳ７０２からステップＳ７０５までの処理と同様であるので、この説明も省略する。そして、以上の処理が終了すると、記録紙７１を排出し（ステップＳ７１１）、印写動作を終了させる（ステップＳ７１２）。
【００７８】
この実施形態５によれば、搬送方向における記録紙７１の先端部Ｃ近傍のパッチ領域Ａの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搬送方向における記録紙７１の後端部Ｄ近傍のパッチ領域Ａに画像を形成して、該濃度が規定濃度以上であるか否かを確認する。そして、該濃度が規定濃度以下であれば、その時点で再度現像液にトナーを補給する。このように、トナー補給によって画像濃度の低下が解消されたか否かを確認することができるので、上記実施形態１乃至４に比して、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。
【００７９】
〔実施形態６〕
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形態６について説明する。図１９は、本実施形態のプリンターの概略構成を示す正面図である。このプリンタの構成は、実施形態１と基本的には同じである。両者の差異は、上記図１のプリンタに設けられていたような、循環弁８１と供給弁８６とを連通させるトナー補給用及び撹拌用の循環路を設けておらず、印写中にトナー補給ができるように、現像液回収パイプ６６に直接トナー補給パイプ８５が連通している点と、図２０に示すようにパッチ領域Ａを、有効画像領域Ｂ以外の領域に、記録紙７１の搬送方向（図２０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側まで切れ目なく形成している点にある。
【００８０】
図２１は、この実施形態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２１に示す動作以外の動作は、先に図９を用いて概説した実施形態１の動作と同じである。
他の実施形態と同様に、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（ステップＳ８０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。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、プリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ８０２）。そして、帯電用制御回路１１０を制御して帯電チャージャ２３により、感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ８０３）。
【００８１】
ここで、本実施形態では、図２０に示すように、有効画像領域Ｂ以外の領域に形成するパッチ領域Ａを、記録紙７１の搬送方向先端部Ｃ側から後端部Ｄ側まで切れ目なく形成するので、ＬＤが１ライン走査中に、パッチ画像部と有効画像部との両方を露光することになる。上述したように、パッチ画像部の濃度は有効画像部の濃度よりも高濃度にする必要があるので、このような画像を形成するのに、１ライン走査中で、パッチ画像部のみが、大きな露光光量で露光されるように、ＬＤの露光光量を切り替えている（ステップＳ８０４、Ｓ８０５）。
【００８２】
なお、図示の例では、パッチ画像が有効画像よりも左側に形成されているが、右側であっても構わない。ただし、この場合、濃度検出センサ８７の配置もこれに合わせて変更する必要がある。
【００８３】
そして、このように形成された潜像を記録紙７１上に転写し（ステップＳ８０６）、この転写が全ライン終了したか否かをステップＳ８０７で判別し、全ライン終了するまで繰り返す。そして潜像の転写が終了したら、帯電、潜像転写バイアス印加、露光を全てＯＦＦにする（ステップＳ８０８）。このようにして記録紙７１には、パッチ潜像、有効画像の潜像の書き込みが行なわれる。そして、これらの潜像を現像ヘッド６０等で現像する（ステップＳ８０９）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００８４】
図２２は、濃度検出に係る制御を示すフローチャートである。
ステップＳ８１０では、上記ステップＳ８０９の現像動作が終了したか否かを判別する。そして、現像が終了していれば、記録紙排出動作（ステップＳ８１１）において記録紙７１を排出し、一連の動作が終了する。一方、現像中には、ステップＳ８１２で、濃度検出センサ８７により上記パッチ画像部の濃度検出を行う。この検出結果は、実施形態１で説明したように、プリンタ制御部１に入力され、プリンタ制御部１においてあらかじめ設定された規定濃度と比較し、この規定濃度以下であるか否かを判別する（ステップＳ８１３）。そして、規定濃度以下であれば、後述するトナー補給動作を行い、必要な量のトナーを現像液タンク６４内に補給する（ステップＳ８１４）。
【００８５】
図２３は、上記ステップＳ８１４におけるトナー補給装置の制御を示すフローチャートである。
ステップＳ９０１でトナー補給が開始すると、まず、補給弁８６をあけ、Ａ−Ｂ間を連通させる（ステップＳ９０２）。ここで、現像中は、トナー容器８４内のトナーが吸いだされるような負圧がかけられており、Ａ−Ｂ間を連通させることで、現像液タンク６４内の現像液中にトナーが補給される（ステップＳ９０３）。このとき、現像液の流通経路中にトナーが補給されるため、トナーの補給と同時に負圧が変化し、これにともなって現像液の流量が変化してしまうことがある。このため、プリンタ制御部１により、トナー補給時における負圧が変化しないように、上記負圧制御回路１４０による負圧制御を行う（ステップＳ９０４）。そして、一定量のトナーを補給したら補給弁８６を閉じ（ステップＳ９０５）トナー補給を停止する。このとき、負圧制御回路１４０により、トナー補給前の負圧に戻す。（ステップＳ９０６）トナー補給制御を終了させる。
【００８６】
この実施形態によれば、搬送方向における記録紙７１の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目なく形成されるパッチ画像中の画像濃度を濃度検出センサ８７が検出する。そして、この検出結果に基づいてトナー補給装置が現像剤タンク６４中の現像剤にトナーを補給する。よって、たとえ有効画像の形成中であっても、有効画像の画像濃度が低下すれば、その時点ですぐに現像剤へのトナー補給が行なわれるので、有効画像中において画像濃度の低下が生じることを防止することができる。
【００８７】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項７の画像形成装置によれば、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、該検知に基づいて有効画像の画像濃度が低下する前に、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から事後的にトナー補給を行なうような装置に比して、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し、常に安定した濃度で画像を形成することができる。
【００８８】
特に、請求項４の画像形成装置によれば、露光手段によって、パッチ画像を形成しているので、通常の印写動作中に、記録材上の画像形成可能な範囲内で、かつ有効画像領域外のどのような場所にも前記パッチ画像を形成することができるという利点がある。
【００８９】
特に、請求項５の画像形成装置によれば、現像速度を遅くするだけでパッチ画像の濃度を、有効画像領域内の画像の画像濃度よりも高濃度で形成できるので、例えば、潜像担持体の帯電電位を高めたり、該潜像担持体へのバイアス印加電圧を高くしたり、あるいは、露光手段による該潜像担持体への露光量を高くしたりすることがないので、該潜像担持体にかかる負荷を低減することができ、該潜像担持体の劣化を防止することができる。
【００９０】
特に、請求項６の画像形成装置によれば、搬送方向における記録材の先端部近傍に設けられたパッチ画像の濃度に基づいて現像剤にトナー補給を行ない、その後、該方向における後端部近傍に形成されたパッチ画像の濃度を検出することにより、先に行なわれたトナー補給によって画像ムラが解消されたかを確認する。そして、画像ムラが解消されていない場合、再度この時点で再度トナーの補給を行なう。このため、現像剤のトナー濃度が低下した場合に確実にトナーが補給されることになり、画像濃度の低下を確実に防止することができる。
【００９１】
また特に、請求項７の画像形成装置によれば、たとえ有効画像の形成中であっても、有効画像の画像濃度が低下すれば、その時点ですぐに現像剤へのトナー補給が行なわれるので、有効画像中において画像濃度の低下が生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１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】印写枚数とベタ画像濃度との関係を示すグラフ。
【図３】記録紙潜像電位と画像濃度との関係を示すグラフ。
【図４】現像速度と画像濃度との関係を示すグラフ。
【図５】実施形態１に係るプリンタの概略構成を示す説明図。
【図６】実施形態１に係るプリンタの現像装置を簡略化して示す説明図。
【図７】同現像装置の現像ヘッドの昇降機構を示す説明図。
【図８】実施形態１に係るプリンタの制御系を示すブロック図。
【図９】実施形態１に係るプリンタの制御を示すフローチャート。
【図１０】実施形態１に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１１】実施形態１に係るプリンタの濃度検出に係る制御を示すフローチャート。
【図１２】実施形態１に係るプリンタのトナー補給動作の制御を示すフローチャート。
【図１３】実施形態２に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１４】実施形態３に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１５】実施形態４に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１６】実施形態５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１７】実施形態５に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１８】実施形態５に係るプリンタの現像と濃度検出の制御を示すフローチャート。
【図１９】実施形態６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２０】実施形態６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２１】実施形態６に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図２２】同プリンタの濃度検出に係る制御を示すフローチャート。
【図２３】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 トナー補給弁
８７ 濃度検出センサ
１００ ＬＤ制御回路
１１０ 帯電用制御回路
１２０ バイアス制御回路
１３０ 回転速度制御回路
１４０ 負圧制御回路 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
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, it is necessary to replenish the toner 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]
Therefore, the applicant first forms a patch image for image density detection outside the effective image area at a higher density than the highest image density of the effective image formed in the effective image area of the recording material, An image forming apparatus has been proposed in which toner is supplied before the density of the effective image in the effective image area is reduced by detecting the reduction in the image density of the patch image. The present invention further embodies this.
[0006]
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.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 includes a conveying unit that conveys a recording material, a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the recording material, and a latent image using a developer. A developing device for forming a toner image on the recording material, a developer tank for supplying a developer to the developing device, a toner replenishing device for supplying toner to the developer tank, and an effective in the recording material Patch image forming means for forming a patch image for detecting image density in a patch area provided outside the image area, and detecting the image density of the patch image on the recording material formed by the patch image forming means. A toner replenishment amount control unit that controls a replenishment amount of toner that the toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank based on an image density detection unit and a detection result by the image density detection unit. If, in an image forming apparatus having aPreviousThe image density of the patch image isEffective imageFormed in the effective image areaCanRuBestIn order to achieve a higher density than the image density,The printing conditions for forming the patch image are the printing conditions for forming the effective image.It is characterized by being configured to be different.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the latent image forming means is configured by using a latent image carrier, and the effective image area in the latent image carrier. Further, the outer patch portion region is configured to be charged with a charging potential higher than that of the effective image region.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the latent image forming means is configured by using a latent image carrier, and the effective image area in the latent image carrier. Also, the bias potential when the latent image in the outer patch area is transferred to the recording material is higher than the latent image transfer bias potential when the latent image in the effective image area is transferred to the recording material. It is characterized by this.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the latent image forming unit is configured by using an exposure unit, and the patch latent image is formed in the effective image area. In other words, it is configured to be formed with an exposure amount higher than an exposure amount for forming a latent image having the highest image density of the effective image.
[0011]
The image forming apparatus according to claim 5 is the latent image formed in the effective image area in the image forming apparatus according to claim 1, wherein the conveying means develops a developing speed when developing the patch latent image portion. It is characterized by being configured so as to be slower than the developing speed at the time of developing.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second, third, fourth, or fifth aspect, the patch image is formed in the vicinity of the front end portion and the rear end portion of the recording material in the transport direction. It is characterized by being.
[0013]
The image forming apparatus according to claim 7 is characterized in that, in the image forming apparatus according to claim 5, the patch image is formed without a break from the vicinity of the front end portion of the recording material in the transport direction to the vicinity of the rear end portion thereof. It is what.
[0014]
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is formed under a printing condition different from the printing condition of the effective image so that the density is higher than the highest density of the effective image formed in the effective image area. The image density of the patch portion image thus obtained is detected by the image density detecting means. Then, prior to the actual image density actually decreasing due to this detection, it is detected that the image density is likely to decrease. Further, the toner replenishing device replenishes the developer tank with toner based on the detection result by the image density detecting means. For this reason, it is possible to prevent a decrease in the effective image, and it is possible to prevent occurrence of image unevenness in the effective image area that occurs prior to a decrease in the image density of the effective image. Hereinafter, the operation will be described with reference to FIG.
[0015]
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.
[0016]
Therefore, in the image forming apparatus according to claims 1 to 7, 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, and the image density of the patch portion image is detected, Based on the detected value, the toner is replenished to the developer. 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.
[0017]
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the latent image potential of the recording material and the image density. The vertical axis represents the image density and the horizontal axis represents the latent image potential. According to this graph, it can be seen that the image density increases as the latent image potential on the recording material increases, and the image density does not increase any more when the latent image potential reaches a certain level.
Here, in order to form the image density of the patch image so as to be higher than the maximum image density of the effective image, the latent image potential of the effective image may be set to p1, and the latent image potential of the patch image may be set to p2. Thus, by making the printing conditions different between the effective image and the patch image, the image densities d1 and d2 at this time correspond to the characteristic lines a and b in FIG. 2, respectively, so that the latent image potential p2 of the patch image When the toner density is reduced by setting the potential higher than the latent image potential p1 of the effective image, the density reduction of the patch image having a high solid image density occurs earlier than the density reduction of the effective image. Therefore, by detecting the decrease in the density of the patch image by the density detection means, it is possible to detect the decrease in the toner density before the occurrence of image unevenness.
[0018]
In particular, in the image forming apparatus according to the second aspect, the portion where the latent image for the patch image is formed on the latent image carrier has a higher charging potential than the portion where the effective image formed in the effective image area is formed. Thus, the latent image carrier is charged. Then, an effective image latent image and a patch latent image are formed on each of these portions, a latent image transfer bias is applied to the latent image carrier, and the latent image on the latent image carrier is transferred onto a recording material. To do. As a result, when the latent image on the recording material is developed by the developing device, the image density of the patch image is formed higher than the maximum image density of the effective image formed in the effective image area.
[0019]
In particular, in the image forming apparatus according to claim 3, the latent image transfer bias for transferring the latent image from the latent image carrier to the recording material is more patch image than the transfer bias of the effective image formed in the effective image area. The transfer bias is applied so as to be higher. As a result, when the latent image on the recording material is developed by the developing device, the image density of the patch image is formed at a higher density than the maximum image density of the effective image formed in the effective image area.
[0020]
In particular, in the image forming apparatus according to claim 4, the exposure unit has a latent image in which a patch latent image formed on the latent image carrier has a maximum image density of an effective image formed in the effective image region. The latent image carrier is exposed with an exposure amount that is higher than the exposure amount for forming the image. The latent image formed by this exposure is developed by the developing device, so that the image density of the patch image is higher than the maximum image density of the effective image formed in the effective image area. .
[0021]
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the development speed of the recording material and the image density, where the vertical axis represents the image density and the horizontal axis represents the development speed of the recording material. According to this graph, it can be seen that the image density increases as the developing speed of the recording material decreases, and that the image density does not become higher when the recording material is delayed to a certain speed. Here, in order to form the image density of the patch image so as to be higher than the maximum image density of the effective image, the developing speed of the effective image may be set to v1, and the developing speed of the patch image may be set to v2. By making the printing conditions different between the effective image and the patch image in this way, the image densities d1 and d2 at this time correspond to the characteristic lines a and b in FIG. When the toner density is lowered by making the developing speed v1 of the effective image slower, the density of the patch image having a high solid image density is reduced earlier than the density of the effective image. Therefore, by detecting the decrease in the density of the patch image by the density detection means, it is possible to detect the decrease in the toner density before the occurrence of image unevenness.
[0022]
Therefore, in particular, in the image forming apparatus according to claim 5, the developing speed at which the transport unit develops the patch latent image is higher than the developing speed at which the latent image formed in the effective image area is developed. By conveying the recording material so as to be delayed, the image density of the patch image is formed higher than the highest image density of the image formed in the effective image area.
[0023]
In particular, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the image density detecting means detects the image density in the patch image formed near the leading end of the recording material in the transport direction. The toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank based on the detection result. Thereafter, the image density detection means detects the image density of the patch image formed in the vicinity of the rear end in the recording material conveyance direction by the developer replenished with the toner, and the image is obtained by the toner replenishment performed previously.Decrease in concentrationCheck if the problem has been resolved. And the imageDecrease in concentrationIf the toner has not been eliminated, the toner is replenished to the developer again at this point.
[0024]
In particular, in the image forming apparatus of the seventh aspect, the image density detecting means detects the image density in the patch image formed without a break from the vicinity of the front end portion of the recording material to the vicinity of the rear end portion in the transport direction. The toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank based on the detection result. Therefore, even if an effective image is being formed, if the image density decreases, the toner is immediately supplied to the developer.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1
A first embodiment in which the present invention is applied to a color printer which is a wet image forming apparatus will be described below. FIG. 5 is a front view showing 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.
[0026]
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.
[0027]
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.
[0028]
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 the present 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.
[0029]
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.
[0030]
FIG. 6 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.
[0031]
As shown in FIG. 7, cams 50 having the same shape are provided at both ends in the longitudinal direction of the developing head 60, and each cam shaft 50a is 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. 7, subscripts y, m, c, bk, and sp are attached to the reference numerals of the members provided corresponding to the colors yellow, magenta, cyan, black, and special colors, respectively. .
[0032]
At the time of development by the wet developing device, as shown in FIG. 5, 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 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.
[0033]
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.
[0034]
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.
[0035]
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.
[0036]
FIG. 8 is a block diagram of a control system of the color printer according to this embodiment. As shown in FIG. 8, 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.
[0037]
FIG. 9 is a flowchart of the control of the color printer of this embodiment. When the printer is turned on (step S1), the developing head 60, the clamp drum 11 and the electrostatic latent image writing unit 5 are initialized (initial setting) (step S2). When the developing head 60 is initialized, the developing head home position sensor of the printer input unit 2 in FIG. 8 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.
[0038]
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. 8 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.
[0039]
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 S3).
[0040]
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 ends (step S4).
[0041]
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 S5).
[0042]
Next, when the user presses a predetermined switch on the operation unit 4, writing and development of the electrostatic latent image are performed (step S6). 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.
[0043]
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.
[0044]
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 is supplied to the developing groove 60a in 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.
[0045]
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.
[0046]
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 latent image writing and development are completed, the recording paper discharge operation is started (step S7).
[0047]
The recording paper discharge operation is performed by turning on the discharge solenoid at a position where the clamp portion passes directly above, opening the clamp pawl 12 at the discharge position, and continuing the rotation of the clamp drum 11 as it is (step S8). ). Thereafter, the clamp drum 11 continues to rotate and stops at the paper feed position in the same manner as after the initial setting.
[0048]
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. Further, when the rotational speed of the clamp drum 11 at the time of writing the electrostatic latent image and the time of developing can be matched, the printing operation time can be shortened by simultaneously writing the electrostatic latent image and developing. be able to. 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 raising the active developing head.
[0049]
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. Therefore, in this embodiment, the density of the patch image for image density detection formed outside the effective image area of the recording paper 71 is higher than the highest density of the image formed in the effective image area. The image density detecting means for forming the patch image and detecting the density of the patch image, and the toner in the developer in the developer tank 64 based on the detection result obtained by the image density detecting means. A toner replenishing device for replenishing is provided to prevent such deterioration in image quality. 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 provided with an image density detecting means and a toner replenishing device. Hereinafter, these points will be described.
[0050]
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 that connects the inside of the supply pipe 65 and the inside of the developer recovery pipe 66, a circulation valve 81 that is 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 And a stirring valve 82 formed of an electromagnetic three-way valve provided at a connecting portion between the communication pipe 80 and the communication pipe 80. 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. A toner replenishing valve 86 made of an electromagnetic valve is provided at a portion of the toner replenishing pipe 85 from the toner container 84 to the communication pipe 85.
[0051]
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.
[0052]
Also, an LD control circuit 100 for adjusting the LD exposure light amount, a charging control circuit 110 for controlling the charging potential of the photosensitive drum 21, and a latent image on the recording paper 71 on the clamp drum 11 from the photosensitive drum 21. A bias control circuit 120 that controls the transfer bias voltage, a rotation control circuit 130 that controls the rotation speed of the clamp drum 11, and a negative pressure control circuit 140 that adjusts the negative pressure of the pump 61 are provided. It can be controlled by a control signal from the unit 1.
[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. FIGS. 10 and 11 are flowcharts showing the control of the image density detection and the toner replenishment operation in this embodiment, and the control from step S4 to step S6 in the control of the embodiment described above with reference to FIG. Is shown in detail. In the present embodiment, a so-called positive / positive process is employed in which a negatively charged latent image is transferred to a recording sheet 71 on a negatively charged photosensitive drum 21 and developed with positive toner.
[0054]
In this apparatus, as described above, when the printer is turned on, the developing head 60 and the clamp drum are initialized, and paper is fed to the printer in the paper feed standby state. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
When the paper feeding operation ends and the printer enters the READY state and starts printing (step S101), the printer control unit 1 controls the bias control circuit 120 to apply a latent image transfer bias to the photosensitive drum 21. (Step S102). Next, the charging control circuit 110 is controlled to charge the effective image area on the photosensitive drum 21 (step S103). Next, the LD control circuit 100 is controlled to expose the image portion. The photosensitive drum 21 is rotated with the rotation of the clamp drum 11 in a state where a predetermined latent image transfer bias is applied between the photosensitive drum 21 and the recording drum 71 wound around the clamp drum 11. The latent image is transferred (step S104). Here, in step S105, it is determined whether or not the latent image of the effective image portion has been transferred to the recording paper 71. If the transfer is not completed, the process returns to step S104. If completed, the process proceeds to the next step S106. Turn off exposure. In step S107, the printer control unit 1 controls the charging control circuit 110 to switch the charge amount.
[0055]
Here, the development process employed in the present embodiment is a positive / positive process. When the charge amount of the photosensitive drum 21 is increased, the latent image potential transferred to the recording paper 71 is also increased. The charging control circuit 110 is controlled so that the patch latent image forming area of the photosensitive drum 21 is charged with a charge amount such that the density of the patch image for image density detection is higher than the maximum density of the effective image portion. doing. As a result, a patch image having a higher solid image density causes an image density decrease due to a toner density decrease earlier than an image in the effective image portion, and the density detection sensor 87 detects the density of the patch image. It is possible to detect a decrease in toner density before the occurrence of toner.
[0056]
Then, the patch latent image formed on the charged photosensitive drum 21 as described above is transferred to the recording paper 71. Here, it is determined whether or not the transfer of the patch latent image has been completed in step S109. If the transfer has not been completed, the process returns to step S108. If the transfer has been completed, charging and latent image transfer are performed in the next step S110. Turn off bias application. Then, development is started in step S111. A specific operation for developing the electrostatic latent image is as described above.
[0057]
Note that the distance from the effective image portion to the patch image portion is determined by the charge amount switching time and the distance between the charging charger and the transfer portion to the recording paper 71. In the present embodiment, since the charge amount is switched after the transfer of the effective image portion is completed, the effective image is set by setting the charge amount switching time and the distance between the charge charger and the transfer portion to the recording paper 71 close to each other. This is preferable because the distance from the portion to the patch image portion is reduced.
[0058]
Next, when the developing operation in FIG. 11 is started (step S111), the density detection sensor 87 detects the image density of the patch image formed outside the effective image area of the recording paper 71 (step S112). ). Then, the detection result is input to the printer control unit 1 and compared with a specified density preset in the printer control unit 1, and it is determined whether or not it is equal to or lower than the specified density (step S113). If the density is less than the specified concentration, a toner replenishing operation described later is performed to replenish a necessary amount of toner into the developer tank 64 (step S114). On the other hand, if the density in the patch image exceeds the specified density, the toner supply operation is not performed. Then, in the next recording paper discharge operation (step S115), the recording paper is discharged, and the series of operations ends.
[0059]
Next, a specific operation in which the toner supply device supplies toner to the developer in the developer tank 64 will be described. FIG. 12 is a flowchart showing the control of the toner replenishment operation, and shows the details of the control in step S114 of FIG. When replenishing toner, first, the printer control unit 1 turns off the energization of the circulation valve 81 so that the valve 81 is in communication with the developer tank 64 side of the developer supply pipe 65 and the communication pipe 80. (Step S201). 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 are in communication (step S202). 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.
[0060]
In a state in which such a circulation path is formed, the printer control device 1 drives the pump 61 to generate a negative pressure in the flow path (step S203). This negative pressure is adjusted by the negative pressure control circuit described above. Then, the developer in the developing tank 64 circulates in the circulation path by the adjusted negative pressure, and the toner dispersed in the developer is agitated (step S204). Further, in a state where the negative pressure is generated in the circulation path, the printer control unit 1 turns on the energization to the toner replenishing valve 86 (step S205), and sets the toner container 84 and the communication pipe 80 in 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 through the communication pipe 80, the agitation valve 82, and the developer recovery pipe 66 (step S206). Thereafter, the printer control unit 1 turns off the energization of the toner supply valve 86 (step S207), stops the toner supply from the toner container 84, with the toner container 84 and the communication pipe 80 being 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 power supply to the stirring valve 82 is turned off (step S208), and the power supply to the pump 61 is turned on. Turn off (step S209) to complete the toner supply.
[0061]
[Embodiment 2]
A second embodiment in which the present invention is applied to a color printer which is an 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 that the printing conditions for setting the image density of the patch image to be higher than the highest image density in the effective image area are charged. Instead of the method of controlling the charge amount to the photosensitive drum 21 by the charger 23, a method of controlling the latent image transfer bias to the photosensitive drum 21 is used. Therefore, hereinafter, latent image transfer bias control to the photosensitive drum 21 will be described, and description of other parts will be omitted. The development process is a so-called negative / positive process in which a negatively charged latent image is transferred to the recording paper 71 using a positively charged photosensitive drum 21 and developed with positive toner.
[0062]
FIG. 13 is a flowchart showing control from the start of printing to the end of development. The operation other than the operation shown in FIG. 13 to be described below is the same as the operation of the first embodiment described above with reference to FIG.
As in the first embodiment, when the printer power is turned on, the developing head 60 and the clamp drum 11 are initialized, and then feeding is performed to the printer that has been in a paper feed standby state and printing is started (step S1). In step S301, the printer waits for writing of an electrostatic latent image. Next, when the user operates a predetermined switch of the operation unit 4, the printer control unit 1 turns on the latent image transfer bias and sets the bias control circuit 120 so as to apply the predetermined latent image transfer bias to the photosensitive drum 21. Control (step S302). Next, the charging control circuit is turned on, and the photosensitive drum 21 is uniformly charged by the charging charger 23 (step S303). Then, the image portion is exposed to the photosensitive drum 21 by the LD. Then, the photosensitive drum 21 is driven to rotate in a state where a constant latent image transfer bias is applied between the photosensitive drum 21 and the clamp drum 11, and the latent image formed on the photosensitive drum 21 is photosensitive. The image is transferred from the body drum 21 to the recording paper 71 (step S304). In step S305, it is determined whether or not these processes are completed. If it is determined that the exposure and latent image transfer for the effective image portion are completed, the exposure and charging are turned off in the next step S306.
[0063]
Next, the printer control unit 1 switches the bias control circuit 120 so as to increase the latent image transfer bias potential of the patch image portion (step S307).
Here, the higher the bias potential, the higher the latent image potential transferred to the recording paper 71. In addition, as described with reference to FIGS. 2 and 3, the higher the latent image potential, the higher the image density.High bias potentialBy doing so, a high density image can be obtained. Therefore, the printer control unit 1 of the present embodiment switches the bias control circuit 120 so that the bias potential of the patch image portion is higher than the bias potential of the effective image.
Then, a patch latent image is formed on the photosensitive drum 21, and the patch latent image for image density detection is transferred to the vicinity of the trailing edge of the recording paper outside the effective image area of the recording paper 71 (step S308). Then, in step S309, it is determined whether or not this process is completed. If it is determined that the transfer of the patch latent image is completed, the latent image transfer bias is turned off in the next step S310. In this way, the electrostatic latent image is written on the recording paper 71, and an electrostatic latent image is formed on the recording paper 71. Then, development of the electrostatic latent image by the developing head 60 or the like is started (step S311). Since this developing operation is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0064]
Note that the distance from the effective image portion to the patch image portion is determined by the switching time of the latent image transfer bias and the distance between the charging charger and the transfer portion to the recording paper 71. In this embodiment, since the latent image transfer bias is switched after the transfer of the effective image portion is completed, the latent image transfer bias switching time and the distance between the charging charger and the transfer portion to the recording paper 71 are set closer. Then, the distance from an effective image part to a patch image part becomes short, and it is preferable.
[0065]
[Embodiment 3]
A third embodiment in which the present invention is applied to a color printer which is an image forming apparatus will be described below. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the second embodiment, and the difference is that a method for making the image density of the patch image higher than the highest image density in the effective image area is different from the photosensitive drum. Instead of the method of controlling the latent image transfer bias to 21, the exposure amount of the LD on the photosensitive drum 21 is controlled. Therefore, hereinafter, the exposure amount control of the LD on the photosensitive drum 21 will be described, and description of other parts will be omitted. The development process is a negative / positive process similar to that of the second embodiment.
FIG. 14 is a flowchart showing control from the start of printing to the end of development. The operations other than the operation shown in FIG. 14 to be described below are the same as the operations of the first embodiment described above with reference to FIG.
As in the first embodiment, when the printer is turned on, the developing head 60 and the clamp drum 11 are initialized, and then feeding is performed to the printer that is in a paper feed standby state, and printing is started (step). In step S401, the printer waits for writing of an electrostatic latent image. Next, when the user presses a predetermined switch of the operation unit 4, the printer control unit 1 turns on the latent image transfer bias and sets the bias control circuit 120 to apply the predetermined latent image transfer bias to the photosensitive drum 21. Control (step S402). Next, the charging control circuit 110 is controlled, and the photosensitive drum 21 is uniformly charged by the charging charger 23 (step S403). Then, the image portion is exposed to the photosensitive drum 21 by the LD. Then, when a constant latent image transfer bias is applied between the photosensitive drum 21 and the clamp drum 11, the photosensitive drum 21 is driven to rotate, so that a latent image formed on the photosensitive drum 21 is formed. The image is transferred from the photosensitive drum 21 to the recording paper 71 (step S404). Then, in step S405, it is determined whether or not these processes are completed. If it is determined that the exposure and latent image transfer for the effective image portion are completed, the LD exposure amount is switched in the next step S406.
[0066]
Here, the latent image potential transferred to the recording paper 71 can be increased as the exposure light amount to the photosensitive drum 21 by the LD is increased. As described with reference to FIGS. 2 and 3, the higher the latent image potential, the higher the image density. Therefore, by increasing the amount of exposure light, a high density image can be obtained. For this reason, the printer control unit 1 of the present embodiment switches the LD control circuit 100 so that the exposure light amount of the patch image portion is larger than the exposure light amount of the effective image.
[0067]
Then, a patch latent image is formed with an exposure light amount larger than the exposure light amount when forming an effective image on the photosensitive drum 21, and the image density detection is performed in the vicinity of the rear end of the recording paper outside the effective image area of the recording paper 71. The patch latent image is transferred (step S407). Then, in step S408, it is determined whether or not this processing is completed. If it is determined that the transfer of the patch latent image is completed, charging, latent image transfer bias, and exposure are turned off in the next step S409. In this way, the electrostatic latent image is written on the recording paper 71, and an electrostatic latent image is formed on the recording paper 71. Then, development of the electrostatic latent image by the developing head 60 or the like is started (step S410). Since this developing operation is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0068]
[Embodiment 4]
A fourth embodiment in which the present invention is applied to a color printer that 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 that the control for forming the image density of the patch image at a higher density than the highest image density in the effective image area is performed on the photoconductor. Instead of controlling the charge amount of the drum 21, the rotational speed of the clamp drum 11 is controlled. Therefore, hereinafter, the rotational speed control of the clamp drum 11 will be described, and description of other parts will be omitted.
[0069]
FIG. 15 is a flowchart showing control from the start of printing to the end of development. The operations other than the operation shown in FIG. 15 to be described below are the same as the operations of the first embodiment described with reference to FIG.
As in the first embodiment, when the printer is turned on, the developing head 60 and the clamp drum 11 are initialized, and then feeding is performed to the printer that is in a paper feed standby state, and printing is started (step). In step S501, the printer waits for writing of an electrostatic latent image. Then, the charging charger 23 is turned on in a state where a predetermined latent image transfer bias is applied to the photosensitive drum 21, and the image portion is exposed by the LD. Then, the photosensitive drum 21 is driven to rotate in a state where a constant latent image transfer bias is applied between the photosensitive drum 21 and the clamp drum 11, and the latent image formed on the photosensitive drum 21 is photosensitive. The image is transferred from the body drum 21 to the recording paper 71 (step S502). Then, the effective image portion is developed (step S503). Next, the printer control unit 1 switches the rotation speed control circuit 130 so as to decrease the rotation speed of the clamp drum 11 (step S504).
[0070]
Here, as described above with reference to FIGS. 2 and 4, the image density can be increased as the developing speed on the recording paper 71 is decreased. For this reason, the rotation speed control circuit 130 is switched so that the development speed v2 of the patch image is slower than the development speed v1 of the effective image. As a result, when the toner density is lowered due to use over time, the image density of the patch image is lowered earlier than the effective image, and the decrease in toner density is detected before the occurrence of image unevenness.
[0071]
In step S505, the patch latent image is developed at a development speed v2 that is slower than the development speed v1 of the effective image portion. As described above, when both the effective image portion and the patch image portion are developed, the developing operation ends (step S506).
[0072]
According to the first to fourth embodiments, the density of the patch image is formed higher than the image density of the effective image area on the recording paper 71 that is conveyed by the clamp drum 11 and is actually printed. Therefore, the patch image is more likely to be deteriorated before the effective image is deteriorated such as density unevenness due to toner consumption over time. Then, by detecting such a patch image density by the density detection sensor 87, it is possible to detect the occurrence of density reduction. For this reason, when a decrease in the density of the patch image portion is detected based on the detection, toner can be replenished immediately to the developer. Therefore, it is possible to prevent image degradation on the effective image.
[0073]
[Embodiment 5]
The fifth 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 lies in the method of forming the patch image formed on the recording paper 71 and the operation of detecting the patch image density. Therefore, the operation will be described, and description of other parts will be omitted.
[0074]
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the distribution of each image on the surface of the recording paper 71 on which an image is formed in the fifth embodiment. As shown in FIG. 16, the patch area A is an area other than the effective image area B, and in the vicinity of the front end portion C and the rear end portion D in the conveyance direction of the recording paper 71 (the direction indicated by the arrow in FIG. 16). The patch image is formed at each of the two patch areas. That is, in the first to fourth embodiments, the patch image is formed only in one place in the patch area A near the rear end D, whereas in the fifth embodiment, the patch image is formed in the two places. .
[0075]
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 on the front end C side and the effective image area B. 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 density of the image detected in the patch area A on the leading edge C side. Is done. 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.
[0076]
FIG. 17 is a flowchart showing the control of the image forming operation in this embodiment. The operations other than the operation shown in FIG. 17 to be described below are the same as the operations 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 11 are initialized, and then the printer that is in a paper feed standby state is fed (step S601). The printer waits for writing of the electrostatic latent image. Next, when the user operates a predetermined switch of the operation unit 4, the printer control unit 1 turns on the latent image transfer bias and applies a predetermined latent image transfer bias to the photosensitive drum 21. Is controlled (step S602). AndBy controlling the charging control circuit 110;The charging charger 23 is turned on to uniformly charge the photosensitive drum 21 (step S603). Next, in order to form a patch latent image, the LD control circuit 100 is controlled so as to increase the amount of exposure light (step S604). Then, the patch image is exposed to the photosensitive drum 21 by the LD to form a patch latent image. Then, the photosensitive drum 21 is driven and rotated in a state where a constant latent image transfer bias is applied between the photosensitive drum 21 and the clamp drum 11, so that the photosensitive drum 21 is formed on the photosensitive drum 21 by the exposure. The patch latent image is transferred from the photosensitive drum 21 to the recording paper 71 (step S605). In step S606, it is determined whether or not these processes have been completed. If it is determined that the exposure and latent image transfer for the patch image portion have been completed, the LD control circuit is used to form an effective image next. 100 is controlled to switch back to the original exposure light amount (step S607). In step S608, exposure of the effective image portion and latent image transfer to the recording material 71 are performed. In step S609, it is determined whether or not these processes are completed. If it is determined that the exposure and latent image transfer for the effective image portion are completed, the LD control circuit 100 again forms a patch latent image. Is switched so as to increase the amount of exposure light (step S610). Here, Steps S610 to S612 are the same as Steps S604 to S606 described above, and a description thereof will be omitted.
If it is determined in step S612 that the exposure and latent image transfer for the patch image portion have been completed, the charging, the latent image transfer bias application, and the exposure are turned off (step S613). In this way, the latent image is written on the recording paper 71 in the order of the patch latent image, the latent image of the effective image, and the patch latent image, and a latent image is formed on the recording paper 71. Then, these latent images are developed with the developing head 60 or the like (step S614). Since this developing operation is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0077]
FIG. 18 is a flowchart showing image density detection and toner replenishment control performed by the printer control unit 1. In steps S701 and S702, the patch area A on the leading edge C side of the recording paper 71 is developed. In step S703, the density detection sensor 87 detects the image density of the patch image. When the detected value is input to the printer control unit 1, the printer control unit 1 compares the detected value with a predetermined density necessary for obtaining a good image that has been measured and stored in advance. (Step S704). Here, as a result of the comparison, if the density in 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 S706). On the other hand, if the density in the patch image is equal to or less than the specified density, as described above, the toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank 64 (step S705), and then develops the effective image area B. Is performed (step S706). Since the operation for developing the effective image area B is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted. The processing from the next step S707 to step S710 indicates the development of the patch area A in the vicinity of the trailing edge of the recording paper and the processing for detecting the density of the patch image. The processing from step S702 to step S705 described above. This description is also omitted. When the above processing is completed, the recording paper 71 is discharged (step S711), and the printing operation is ended (step S712).
[0078]
According to the fifth embodiment, toner is supplied to the developer based on the density of the patch area A in the vicinity of the leading edge C of the recording paper 71 in the transport direction, and then transported by the developer supplied with the toner. An image is formed in the patch area A near the rear end D of the recording paper 71 in the direction, and it is confirmed whether or not the density is equal to or higher than the specified density. If the density is equal to or less than the specified density, the toner is replenished to the developer again at that time. As described above, since it can be confirmed whether or not the decrease in image density has been eliminated by toner replenishment, the deterioration in image quality due to the decrease in toner density can be reliably prevented as compared with the first to fourth embodiments. Can do.
[0079]
[Embodiment 6]
A sixth embodiment in which the present invention is applied to a printer which is a wet image forming apparatus will be described below. FIG. 19 is a front view illustrating a schematic configuration of the printer of the present embodiment. The configuration of this printer is basically the same as that of the first embodiment. The difference between the two is that there is no circulation path for toner replenishment and agitation for communication between the circulation valve 81 and the supply valve 86 as provided in the printer of FIG. The toner replenishment pipe 85 communicates directly with the developer recovery pipe 66, and the patch area A is moved to an area other than the effective image area B as shown in FIG. In the point (the direction shown by the arrow in FIG. 20), it is formed without a break from the front end C side to the rear end D side.
[0080]
FIG. 21 is a flowchart showing the control of image density detection and toner supply operation in this embodiment. The operations other than the operation shown in FIG. 21 to be described below are the same as those 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 11 are initialized, and then the printer that is in a paper feed standby state is fed (step S801). The printer waits for writing of the electrostatic latent image. Next, when the user operates a predetermined switch of the operation unit 4, the printer control unit 1 turns on the latent image transfer bias and applies a predetermined latent image transfer bias to the photosensitive drum 21. Is controlled (step S802). Then, the charging control circuit 110 is controlled, and the photosensitive drum 21 is uniformly charged by the charging charger 23 (step S803).
[0081]
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 20, the patch area A to be formed in an area other than the effective image area B is formed without a break from the leading edge C side in the conveyance direction of the recording paper 71 to the trailing edge D side. Therefore, both the patch image portion and the effective image portion are exposed while the LD is scanning one line. As described above, since the density of the patch image portion needs to be higher than the density of the effective image portion, in order to form such an image, only the patch image portion is larger during one line scanning. The exposure light amount of the LD is switched so that exposure is performed with the exposure light amount (steps S804 and S805).
[0082]
In the illustrated example, the patch image is formed on the left side of the effective image, but may be on the right side. In this case, however, the arrangement of the density detection sensor 87 needs to be changed accordingly.
[0083]
Then, the latent image formed in this way is transferred onto the recording paper 71 (step S806), and it is determined in step S807 whether or not this transfer has been completed for all lines, and the process is repeated until all lines have been completed. When the transfer of the latent image is completed, charging, latent image transfer bias application, and exposure are all turned off (step S808). In this manner, patch latent images and effective image latent images are written on the recording paper 71. These latent images are developed with the developing head 60 or the like (step S809). Since this developing operation is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0084]
FIG. 22 is a flowchart showing control related to density detection.
In step S810, it is determined whether or not the developing operation in step S809 has been completed. If the development has been completed, the recording paper 71 is discharged in the recording paper discharge operation (step S811), and the series of operations ends. On the other hand, during development, the density detection of the patch image portion is performed by the density detection sensor 87 in step S812. As described in the first embodiment, this detection result is input to the printer control unit 1 and compared with a specified density preset in the printer control unit 1 to determine whether or not it is equal to or lower than this specified density ( Step S813). If the density is less than the specified concentration, a toner replenishing operation described later is performed to replenish a necessary amount of toner into the developer tank 64 (step S814).
[0085]
FIG. 23 is a flowchart showing the control of the toner replenishing device in step S814.
When toner replenishment is started in step S901, first, the replenishment valve 86 is opened to allow communication between A and B (step S902). Here, during development, a negative pressure is applied so that the toner in the toner container 84 is sucked out, and the toner in the developer in the developer tank 64 is communicated between AB. It is replenished (step S903). At this time, since the toner is replenished in the flow path of the developing solution, the negative pressure changes simultaneously with the replenishment of the toner, and the flow rate of the developing solution may change accordingly. For this reason, the negative pressure control by the negative pressure control circuit 140 is performed by the printer control unit 1 so that the negative pressure at the time of toner replenishment does not change (step S904). When a certain amount of toner is supplied, the supply valve 86 is closed (step S905), and toner supply is stopped. At this time, the negative pressure control circuit 140 returns the negative pressure before toner replenishment. (Step S906) The toner supply control is terminated.
[0086]
According to this embodiment, the density detection sensor 87 detects the image density in a patch image formed without a break from the vicinity of the leading end of the recording paper 71 in the transport direction to the vicinity of the trailing end. Based on the detection result, the toner replenishing device replenishes the developer in the developer tank 64 with toner. Therefore, even when an effective image is being formed, if the image density of the effective image decreases, the toner is immediately replenished to the developer at that time, so that the image density decreases in the effective image. Can be prevented.
[0087]
【The invention's effect】
According to the image forming apparatus of any one of claims 1 to 7, it is detected that the reduction in the image density is likely to occur before the effective image density is actually reduced. Based on this, the toner replenishing device replenishes the developer tank with toner before the image density of the effective image decreases. Therefore, compared with a device that detects toner density reduction of an effective image that has already occurred and then replenishes toner afterwards, the image density reduction at the time when the toner density of the developer begins to drop Therefore, it is possible to prevent the occurrence of unevenness in the effective image that occurs prior to the decrease in the image density, and to always form an image with a stable density.
[0088]
In particular, according to the image forming apparatus of the present invention, since the patch image is formed by the exposure means, the effective image area is within the range where the image can be formed on the recording material during the normal printing operation. There is an advantage that the patch image can be formed anywhere.
[0089]
In particular, according to the image forming apparatus of the fifth aspect, the density of the patch image can be formed at a higher density than the image density of the image in the effective image area only by slowing the developing speed. The latent image carrier is not increased, the bias voltage applied to the latent image carrier is not increased, or the exposure amount of the latent image carrier by the exposure means is not increased. The load on the body can be reduced, and the deterioration of the latent image carrier can be prevented.
[0090]
In particular, according to the image forming apparatus of the sixth aspect, the developer is replenished with toner based on the density of the patch image provided in the vicinity of the front end portion of the recording material in the transport direction, and then the vicinity of the rear end portion in the direction. By detecting the density of the patch image formed in the above, it is confirmed whether the image unevenness has been eliminated by the toner replenishment performed previously. If the image unevenness is not eliminated, the toner is resupplied again at this point. For this reason, when the toner concentration of the developer decreases, the toner is surely replenished, and the decrease in image density can be reliably prevented.
[0091]
In particular, according to the image forming apparatus of the seventh aspect, even when an effective image is being formed, if the image density of the effective image decreases, the toner is immediately supplied to the developer at that time. Therefore, it is possible to prevent the image density from being lowered in the effective image.
[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 a graph showing the relationship between the number of imprints and the solid image density.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between recording paper latent image potential and image density.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between development speed and image density.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a printer according to the first embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a simplified developing device of the printer according to the first embodiment.
FIG. 7 is an explanatory view showing an elevating mechanism of a developing head of the developing device.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a control system of the printer according to the first embodiment.
FIG. 9 is a flowchart illustrating control of the printer according to the first embodiment.
FIG. 10 is a flowchart illustrating control from latent image formation to development of the printer according to the first embodiment.
FIG. 11 is a flowchart illustrating control related to density detection of the printer according to the first embodiment.
FIG. 12 is a flowchart illustrating control of a toner supply operation of the printer according to the first embodiment.
FIG. 13 is a flowchart illustrating control from latent image formation to development of the printer according to the second embodiment.
FIG. 14 is a flowchart illustrating control from latent image formation to development of the printer according to the third embodiment.
FIG. 15 is a flowchart illustrating control from latent image formation to development of the printer according to the fourth embodiment.
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a recording sheet printed by a printer according to a fifth embodiment.
FIG. 17 is a flowchart showing control from latent image formation to development of the printer according to the fifth embodiment.
FIG. 18 is a flowchart showing control of development and density detection of the printer according to the fifth embodiment.
FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a developing device in a printer according to a sixth embodiment.
FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating a recording sheet printed by a printer according to a sixth embodiment.
FIG. 21 is a flowchart illustrating control from latent image formation to development in the printer according to the sixth embodiment.
FIG. 22 is a flowchart showing control related to density detection of the printer.
FIG. 23 is a flowchart showing control of a 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 Toner Supply Valve
87 Concentration detection sensor
100 LD control circuit
110 Control circuit for charging
120 Bias control circuit
130 Rotational speed control circuit
140 Negative pressure control circuit

Claims (7)

記録材を搬送する搬送手段と、
前記記録材の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
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、
前記現像装置に現像剤を供給する現像剤タンクと、
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領域外に設けられたパッチ部領域に、画像濃度検出用のパッチ画像を形成するパッチ画像形成手段と、
該パッチ画像形成手段によって形成された前記記録材上のパッチ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結果に基づいて、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、を備えた画像形成装置において、
前記パッチ画像の画像濃度が有効画像の前記有効画像領域に形成し得る最高画像濃度よりも高濃度となるように、前記パッチ画像形成にあたっての印写条件を前記有効画像形成にあたっての印写条件とは異ならせるよう構成したことを特徴とする画像形成装置。Conveying means for conveying the recording material;
Latent image forming means for forming a latent image on the surface of 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 supplying a developer to the developing device;
A toner supply device for supplying toner to the developer tank;
Patch image forming means for forming a patch image for image density detection in a patch area provided outside the effective image area in the recording material;
Image density detecting means for detecting the image density of the patch image on the recording material formed by the patch image forming means;
An image forming apparatus comprising: a toner replenishment amount control unit that controls a replenishment amount of toner that the toner replenishment device replenishes the developer in the developer tank based on a detection result by the image density detection unit; In
As the image density before Symbol patch image becomes higher concentration than the maximum image density that obtained formed in the effective image area of the effective image, indicia copy of when the effective image forming indicia copy conditions when the patch image formation An image forming apparatus configured to be different from conditions . 請求項１の画像形成装置において、
上記潜像形成手段を、潜像担持体を用いて構成し、かつ該潜像担持体における、上記有効画像領域よりも外側のパッチ部領域を、前記有効画像領域よりも高い帯電電位で帯電させるように構成したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
The latent image forming means is configured using a latent image carrier, and the patch area outside the effective image area on the latent image carrier is charged with a charging potential higher than that of the effective image area. An image forming apparatus configured as described above. 請求項１の画像形成装置において、
上記潜像形成手段を、潜像担持体を用いて構成し、かつ該潜像担持体における、上記有効画像領域よりも外側のパッチ部領域の潜像を上記記録材に転写するときのバイアス電位が、前記有効画像領域の潜像を前記記録材に転写するときの潜像転写バイアス電位より高くなるように構成したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
Bias potential when the latent image forming means is configured using a latent image carrier and the latent image in the patch area outside the effective image area on the latent image carrier is transferred to the recording material. The image forming apparatus is configured to be higher than a latent image transfer bias potential when the latent image in the effective image area is transferred to the recording material. 請求項１の画像形成装置において、
上記潜像形成手段を、露光手段を用いて構成し、かつ上記パッチ潜像が、上記有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度となる潜像を形成する露光量より高い露光量で形成されるように構成したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
An exposure amount higher than the exposure amount for forming the latent image forming unit using an exposure unit, and the patch latent image forming a latent image having the highest image density of an effective image formed in the effective image area. An image forming apparatus configured to be formed as described above. 請求項１の画像形成装置において、
上記搬送手段を、上記パッチ潜像部分を現像するときの現像速度を、上記有効画像領域内に形成される潜像を現像するときの現像速度より遅くなるように構成したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
An image characterized in that the transport means is configured such that a developing speed when developing the patch latent image portion is slower than a developing speed when developing a latent image formed in the effective image area. Forming equipment. 請求項２，３，４，又は５の画像形成装置において、
上記パッチ画像が、搬送方向における上記記録材の先端部近傍と後端部近傍とにそれぞれ形成されていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2, 3, 4, or 5,
An image forming apparatus, wherein the patch images are formed in the vicinity of the front end portion and the rear end portion of the recording material in the transport direction. 請求項５の画像形成装置において、
上記パッチ画像が、搬送方向における上記記録材の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目なく形成されていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 5.
The image forming apparatus, wherein the patch image is formed without a break from the vicinity of the front end portion to the vicinity of the rear end portion of the recording material in the transport direction.
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