JP5804356B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体上の潜像を二成分現像剤により現像することで得られるトナー像を最終的に記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine. Specifically, a toner image obtained by developing a latent image on a latent image carrier with a two-component developer is finally formed on a recording material. The present invention relates to an image forming apparatus that performs image formation by transferring to the above.
現像装置(現像手段)内を現像剤循環搬送路に沿って循環搬送される二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という。)中のトナーが画像形成によって消費されると、その消費分のトナーをトナー補給手段により現像剤に補給する。このトナー補給の際に採用される従来のトナー補給制御方法としては、次のような方法が知られている。
例えば、現像装置内で現像剤を循環搬送する循環搬送経路上の所定箇所(トナー検知箇所)にトナー濃度検知手段を設け、このトナー濃度検知手段で検知したトナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な目標トナー補給量を算出する。そして、算出した目標トナー補給量のトナーが補給されるように補給トナーを一括して又は一定間隔で断続的に現像剤に補給するという制御方法が知られている。以下、この制御方法をフィードバック補給制御(FB補給制御)という。また、潜像担持体上に露光装置(潜像形成手段)が潜像形成する際に用いる画素書込情報(画像情報)から、その潜像を現像することで消費すると予想されるトナー消費量(予測値)を求める。そして、算出した予測値から目標トナー補給量を算出し、その目標トナー補給量のトナーが補給されるように補給トナーを一括して又は一定間隔で断続的に現像剤に補給するという制御方法も知られている。以下、この制御方法をフィードフォワード補給制御(FF補給制御)という。また、FF補給制御にFB補給制御を組み合わせた制御方法も提案されている。
When toner in a two-component developer (hereinafter simply referred to as “developer”) that is circulated and conveyed along the developer circulation conveyance path in the developing device (developing means) is consumed by image formation, The toner is supplied to the developer by the toner supply means. The following methods are known as conventional toner replenishment control methods employed in this toner replenishment.
For example, a toner density detection unit is provided at a predetermined location (toner detection location) on a circulation transport path for circulating and transporting the developer in the developing device, and the toner density detected by the toner density detection unit is used as a target toner density. A necessary target toner supply amount is calculated. A control method is known in which replenished toner is replenished to the developer all at once or at regular intervals so that the calculated target toner replenishment amount is replenished. Hereinafter, this control method is referred to as feedback supply control (FB supply control). In addition, toner consumption that is expected to be consumed by developing the latent image from pixel writing information (image information) used when the exposure device (latent image forming means) forms the latent image on the latent image carrier. (Predicted value) is obtained. A control method is also possible in which the target toner replenishment amount is calculated from the calculated predicted value, and the replenishment toner is replenished to the developer all at once or at regular intervals so that the target toner replenishment amount of toner is replenished. Are known. Hereinafter, this control method is referred to as feedforward supply control (FF supply control). Also, a control method that combines FF supply control with FB supply control has been proposed.
一般に、トナー補給装置には個体差があり、単位補給動作当たりに補給されるトナー量(単位トナー補給量)が個々のトナー補給装置によって異なる。また、同じトナー補給装置であっても、これを搭載する画像形成装置が設置される場所の温度や湿度といった使用環境や、トナー補給装置内のトナー残量、トナー補給装置を駆動するためのギヤやモータの劣化といった要因によって、単位トナー補給量が異なる。そのため、仮に正確な目標トナー補給量が算出されていても、実際のトナー補給量が目標トナー補給量とはならず、補給誤差が発生する。 In general, there are individual differences in toner replenishing devices, and the amount of toner replenished per unit replenishing operation (unit toner replenishing amount) differs depending on the individual toner replenishing device. Even if the same toner replenishing device is used, the usage environment such as the temperature and humidity of the place where the image forming apparatus on which the toner replenishing device is installed is installed, the remaining amount of toner in the toner replenishing device, and the gear for driving the toner replenishing device. Unit toner replenishment amount varies depending on factors such as motor deterioration. Therefore, even if an accurate target toner supply amount is calculated, the actual toner supply amount does not become the target toner supply amount, and a supply error occurs.
特許文献1には、このようなトナー補給装置の個体差によって生じる単位トナー補給量の誤差に起因した補給誤差を補正できる画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、まず、トナー補給動作を行うのに先立って、トナー濃度検知手段によってトナー補給前のトナー濃度を検知しておく。その後、そのトナー濃度検知手段の検知結果から目標トナー補給量を算出し、その目標トナー補給量のトナーを補給するトナー補給動作を実行する。そして、このトナー補給動作後に、トナー濃度検知手段によってトナー補給後のトナー濃度を検知する。このとき、補給前のトナー濃度検知手段の検知結果から算出した目標トナー補給量が正確であり、かつ、その目標トナー補給量のトナーが正確に補給されたならば、トナー補給後におけるトナー濃度は目標トナー濃度と一致するはずである。しかしながら、実際には、トナー補給装置の個体差による補給誤差のため、目標トナー補給量のトナーが正確に補給されないので、トナー補給後におけるトナー濃度は目標トナー濃度と一致しない。
上記特許文献1に開示された従来の画像形成装置では、トナー補給前後のトナー濃度差に、単位トナー濃度差当たりのトナー補給量を乗じて、今回のトナー補給による実際のトナー補給量(実補給量)を算出する。単位トナー濃度差当たりのトナー補給量は、予め高い精度で得ることができるものなので、ここで算出される実補給量は、高い精度で実際に補給されたトナー補給量と一致する。そして、今回のトナー補給時に算出した目標トナー補給量と当該実補給量との比率を補正係数(補正値)とし、以後のトナー補給時には、この補正係数を用いて目標トナー補給量を算出する。これにより、トナー補給装置の個体差による補給誤差が補正され、本来必要な量のトナーが適正に補給される。
In the conventional image forming apparatus disclosed in
ところが、上記特許文献1に記載された従来の画像形成装置では、補正係数を算出するためにトナー補給前のトナー濃度を検知してからトナー補給後のトナー濃度を検知するまでの期間、画像形成動作を実行することができない。なぜなら、この期間にトナーが消費されると、トナー補給前後のトナー濃度差から、当該トナー補給によって補給された実際のトナー補給量(実補給量)を算出できず、適正な補正係数を算出できないためである。そのため、上記特許文献1に記載された従来の画像形成装置では、補正係数を算出するために画像形成動作を実行しないでトナー補給動作のみを行う期間を設ける必要があり、画像形成動作の待機時間が増大するという問題があった。
However, in the conventional image forming apparatus described in
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、補給誤差を補正するための補正値を算出するにあたって画像形成動作の待機時間を増大させることのない画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that does not increase the standby time of an image forming operation when calculating a correction value for correcting a replenishment error. Is to provide.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、潜像担持体と、画像情報に基づいて該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、現像剤担持体の表面に担持された二成分現像剤を該現像剤担持体の回転により現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを上記潜像担持体表面上の潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置と、上記現像装置内の二成分現像剤へのトナー補給を行うトナー補給手段と、二成分現像剤中のトナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な目標トナー補給量を算出し、算出した目標トナー補給量のトナーが補給されるように上記トナー補給手段を制御するトナー補給制御手段とを備えており、上記現像装置により現像されることで上記潜像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、上記現像装置内の二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、画像形成動作中の作像動作と並行して上記トナー補給手段によりトナー補給を行うときの当該トナー補給の前後における作像前後の二成分現像剤のトナー濃度を上記トナー濃度検知手段により検知して当該トナー補給前後における作像前後のトナー濃度差を算出するとともに、該トナー濃度検知手段による当該トナー補給前の作像前トナー濃度検知時から該トナー濃度検知手段による当該トナー補給後の作像後トナー濃度検知時までの間の画像形成動作における画像情報を取得し、作像動作終了後に該トナー濃度差と該画像情報とから次回以降の作像時の上記目標トナー補給量を補正する補正値を算出する補正値算出処理を行う補正値算出処理手段とを有し、上記トナー補給制御手段は、上記補正値算出処理手段により算出した補正値により補正した目標トナー補給量のトナーが補給されるように上記トナー補給手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、複数のトナーパッチを上記潜像担持体上に形成し、該潜像担持体上の該複数のトナーパッチ又は該潜像担持体から被転写体上へ転写した後の該複数のトナーパッチのトナー付着量をトナー付着量検出手段により検出し、その検出結果に基づいて目標画像濃度を得るための画像濃度調整制御を実行する画像濃度調整制御手段を有し、上記補正値算出処理手段は、上記画像濃度調整制御が実行された直後の画像形成動作中の作像動作と並行して上記補正値算出処理を実行することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、上記補正値算出処理手段は、上記トナー補給手段によるトナー補給を開始してから予め決められた不安定補給時間を経過するまでの間に該トナー補給手段によるトナー補給が終了する場合には上記補正値算出処理を行わず、該不安定補給時間を経過した後に該トナー補給手段によるトナー補給が終了する場合に該補正値算出処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、上記補正値算出処理手段は、上記トナー補給手段による複数回のトナー補給の合計時間が予め決められた不安定補給時間未満であるときには上記補正値算出処理を行わず、該不安定補給時間以上であるときには該補正値算出処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、上記トナー補給手段を複数備えており、上記トナー補給制御手段は、当該複数のトナー補給手段を個別に制御するものであり、上記補正値算出処理手段は、当該複数のトナー補給手段について個別に上記補正値算出処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、上記補正値算出処理手段は、所定の期間をあけて上記補正値算出処理を繰り返し行うことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記所定の期間は、予め決められた固定期間、又は、使用環境若しくは累積トナー消費量に応じて決定される期間であることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a latent image carrier, latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier based on image information, and the surface of the developer carrier. The two-component developer carried on the toner is conveyed to the development area by rotation of the developer carrier, and the toner in the two-component developer is adhered to the latent image on the surface of the latent image carrier in the development area. A developing device for developing a latent image, a toner replenishing unit for replenishing toner to the two-component developer in the developing device, and a target toner replenishment necessary for setting the toner concentration in the two-component developer to a target toner concentration And a toner replenishment control means for controlling the toner replenishing means so that the calculated target toner replenishment amount of toner is replenished, and the latent image carrier is developed by the developing device. The toner image formed above is finally transferred onto the recording material. Toner in an image forming apparatus not form an image by a toner concentration detecting means for detecting the toner density of the two-component developer in the developing device, in parallel with the image forming operation in the image forming operation by the toner replenishing means The toner concentration of the two-component developer before and after image formation before and after the toner replenishment when the toner is replenished is detected by the toner concentration detection means to calculate the difference in toner density before and after the image formation before and after the toner replenishment. acquiring image information in the image forming operation during the previous imaging before the toner supply by the toner concentration detecting means from the time of the toner density detection until image formation after the toner concentration detecting after the toner supply according to the toner concentration detecting means, correction value for calculating a correction value for correcting the target toner supply amount of the next subsequent image formation after the image formation operation is completed and a said toner density difference and the image information A correction value calculation processing unit for performing a discharge process, wherein the toner replenishment control unit supplies the toner so that a target toner replenishment amount of toner corrected by the correction value calculated by the correction value calculation processing unit is replenished. The means is controlled.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, a plurality of toner patches are formed on the latent image carrier, and the plurality of toner patches or the latent image carrier on the latent image carrier. The toner adhesion amount of the plurality of toner patches after being transferred from the body onto the transfer body is detected by the toner adhesion amount detection means, and image density adjustment control for obtaining a target image density is executed based on the detection result An image density adjustment control means, and the correction value calculation processing means executes the correction value calculation processing in parallel with the image forming operation during the image forming operation immediately after the image density adjustment control is executed. It is a feature.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the correction value calculation processing means has passed a predetermined unstable replenishment time after starting toner replenishment by the toner replenishing means. The correction value calculation process is not performed when the toner supply by the toner supply means is completed until the toner supply is completed, and the correction is performed when the toner supply by the toner supply means ends after the unstable supply time has elapsed. A value calculation process is performed.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the correction value calculation processing means is an unstable replenishment time in which a total time of a plurality of times of toner replenishment by the toner replenishing means is predetermined. The correction value calculation process is not performed when the time is less than the value, and the correction value calculation process is performed when the time is equal to or longer than the unstable replenishment time.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the toner supply unit includes a plurality of toner supply units, and the toner supply control unit includes the plurality of toner supply units. The correction value calculation processing means individually performs the correction value calculation processing for the plurality of toner replenishing means.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the correction value calculation processing means repeatedly performs the correction value calculation processing after a predetermined period. It is characterized by.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the predetermined period is a fixed period determined in advance or a period determined according to a use environment or an accumulated toner consumption amount. It is characterized by.
本発明においては、トナー補給前後のトナー濃度を検知して得られるトナー補給前後のトナー濃度差だけでなく、当該トナー補給前のトナー濃度検知時から当該トナー補給後のトナー濃度検知時までの期間の画像形成動作における画像情報を用いて、目標トナー補給量を補正するための補正値を算出する。この期間中に画像形成動作が行われてトナーが消費される場合、トナー補給前後のトナー濃度差から、当該期間中における実際のトナー補給量と当該期間中の画像形成動作によって実際に消費されたトナー消費量との差分値が高精度に算出できる。当該期間中の画像形成動作によるトナー消費量は、その画像形成動作の画像情報を用いて高い精度で把握することができる。よって、当該期間中に画像形成動作が行われてトナーが消費される場合でも、トナー補給前後のトナー濃度差と、当該期間中の画像形成動作の画像情報から得られる当該画像形成動作によるトナー消費量とから、当該期間中における実際のトナー補給量を高精度に算出できる。これにより、当該期間中のトナー補給時に用いた目標トナー補給量と当該期間中に実際に補給されたトナー量との誤差(すなわち補給誤差)を把握することができ、この補給誤差を小さくするための適正な補正値を算出することができる。 In the present invention, not only the toner density difference before and after toner replenishment obtained by detecting the toner density before and after toner replenishment but also the period from the time of toner density detection before toner replenishment to the time of toner density detection after toner replenishment. A correction value for correcting the target toner supply amount is calculated using the image information in the image forming operation. When the image forming operation is performed during this period and the toner is consumed, the actual toner replenishment amount during the period and the image forming operation during the period are actually consumed from the toner density difference before and after the toner replenishment. The difference value from the toner consumption can be calculated with high accuracy. The amount of toner consumed by the image forming operation during the period can be grasped with high accuracy using the image information of the image forming operation. Therefore, even when the image forming operation is performed during the period and the toner is consumed, the toner consumption due to the image forming operation obtained from the toner density difference before and after the toner replenishment and the image information of the image forming operation during the period From the amount, the actual toner replenishment amount during the period can be calculated with high accuracy. Thus, an error (that is, a replenishment error) between the target toner replenishment amount used at the time of toner replenishment during the period and the toner amount actually replenished during the period can be grasped, and the replenishment error can be reduced. It is possible to calculate an appropriate correction value.
以上、本発明によれば、補正値算出のために用いる補給前後のトナー濃度を検知する間に画像形成動作を実行しても適正な補正値を算出できるので、補正値を算出するにあたって画像形成動作の待機時間を増大させることがないという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, an appropriate correction value can be calculated even when an image forming operation is performed while the toner density before and after replenishment used for calculating the correction value is detected. An excellent effect of not increasing the operation standby time can be obtained.
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図1は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、C、M、Kと記す。)用の4つのプロセスユニット1Y,1C,1M,1Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY、C、M、Kのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
An embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as “printer”) as an image forming apparatus will be described below.
First, a basic configuration of the printer according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a printer according to the present embodiment.
This printer includes four
図2は、Yトナー像を生成するためのプロセスユニット1Yの構成を示す概略図である。
このプロセスユニット1Yは、感光体ユニット2Yと現像ユニット7Yとを有している。感光体ユニット2Y及び現像ユニット7Yは、プロセスユニット1Yとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。ただし、プリンタ本体から取り外した状態では、現像ユニット7Yを図示しない感光体ユニットに対して着脱することができる。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a
The
感光体ユニット2Yは、潜像担持体としてのドラム状の感光体3Y、ドラムクリーニング装置4Y、図示しない除電装置、帯電装置5Yなどを有している。
帯電手段である帯電装置5Yは、図示しない駆動手段によって図2中時計回り方向に回転駆動する感光体3Yの表面を帯電ローラ6Yにより一様帯電させる。具体的には、図2中反時計回りに回転駆動する帯電ローラ6Yに対して図示しない電源から帯電バイアスを印加し、その帯電ローラ6Yを感光体3Yに近接又は接触させることで、感光体3Yを一様帯電させる。なお、帯電ローラ6Yの代わりに、帯電ブラシ等の他の帯電部材を近接又は接触させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体3Yを一様帯電させるものを用いてもよい。帯電装置5Yによって一様帯電した感光体3Yの表面は、後述する潜像形成手段としての光書込ユニット20から発せられるレーザー光によって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。
The
The charging device 5Y, which is a charging unit, uniformly charges the surface of the
図3は、現像ユニット内を現像剤が循環する現像剤循環搬送路周辺の現像ユニット構成を示す説明図である。
現像装置である現像ユニット7Yは、図2や図3に示すように、現像剤撹拌搬送路9Y内に、現像剤搬送手段としての第1搬送スクリュー8Yが配設されている。また、現像剤供給搬送路14Y内には、現像剤搬送手段としての第2搬送スクリュー11Yが配設されている。更に、現像ユニット7Yは、トナー濃度検知手段としての透磁率センサからなるトナー濃度センサ10Y、現像剤搬送手段としての第2搬送スクリュー11Y、現像剤担持体としての現像ロール12Y、現像剤規制部材としてのドクターブレード13Yなども備えている。これら2つの搬送路内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のYトナーとからなる二成分現像剤である図示しないY現像剤が収容されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the developing unit around the developer circulation conveyance path through which the developer circulates in the developing unit.
As shown in FIGS. 2 and 3, the developing
第1搬送スクリュー8Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、現像剤撹拌搬送路9Y内のY現像剤を図2中手前側(図3中矢印Aの方向)へ搬送する。搬送途中のY現像剤は、第1搬送スクリュー8Y上に固定されたトナー濃度センサ10Yによって、現像剤撹拌搬送路9Yにおけるトナー補給口17Yに対向する補給箇所(本実施形態では現像剤撹拌搬送路9Yの上流端付近)よりも現像剤循環方向下流側に位置する所定の検出箇所(本実施形態では現像剤撹拌搬送路9Yの下流端付近)を通過するY現像剤のトナー濃度が検知される。そして、第1搬送スクリュー8Yにより現像剤撹拌搬送路9Yの下流端まで搬送されたY現像剤は、端部連通口18Yから現像剤供給搬送路14Yの上流端に進入する。
The first conveying screw 8Y is rotationally driven by a driving means (not shown) to convey the Y developer in the developer stirring and conveying
現像剤供給搬送路14Y内の第2搬送スクリュー11Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、Y現像剤を図2中奥側(図3中矢印Aの方向)へ搬送する。このようにしてY現像剤を搬送する第2搬送スクリュー11Yの図2中上方には、現像ロール12Yが第2搬送スクリュー11Yと平行な姿勢で配設されている。この現像ロール12Yは、図2中反時計回り方向に回転駆動する非磁性スリーブからなる現像剤担持体としての現像スリーブ15Y内に、固定配置されたマグネットローラ16Yが内包された構成となっている。第2搬送スクリュー11Yによって搬送されるY現像剤の一部は、マグネットローラ16Yの発する磁力によって現像スリーブ15Yの表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ15Yの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード13Yによってその層厚が規制された後、感光体3Yと対向する現像領域まで搬送され、感光体3Y上のY用の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体3Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費したY現像剤は、現像スリーブ15Yの回転に伴って第2搬送スクリュー11Y上に戻される。そして、第2搬送スクリュー11Yにより現像剤供給搬送路14Yの下流端まで搬送されたY現像剤は、端部連通口19Yを経て現像剤撹拌搬送路9Yの上流端に戻る。このようにして、Y現像剤は現像ユニット内を循環搬送される。
The
感光体3Y上に形成されたYトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト41に中間転写される。感光体ユニット2Yのドラムクリーニング装置4Yは、中間転写工程を経た後の感光体3Yの表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体3Yの表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体3Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色用のプロセスユニット1C,1M,1Kにおいても、同様にして感光体3C,3M,3K上にCトナー像、Mトナー像、Kトナー像が形成されて、中間転写ベルト41上に中間転写される。
The Y toner image formed on the
プロセスユニット1Y,1C,1M,1Kの図1中下方には、光書込ユニット20が配設されている。光書込ユニット20は、画像情報に基づいて発したレーザー光Lを、各プロセスユニット1Y,1C,1M,1Kの感光体3Y,3C,3M,3Kに照射する。これにより、感光体3Y,3C,3M,3K上には、それぞれY用、C用、M用、K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット20は、光源から発したレーザー光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー21によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体3Y,3C,3M,3Kに照射するものである。かかる構成のものに代えて、LEDアレイを採用したものを用いてもよい。
An
光書込ユニット20の下方には、第1給紙カセット31、第2給紙カセット32が鉛直方向に重なるように配設されている。これらの給紙カセット内には、それぞれ、記録材である記録紙Pが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Pには、第1給紙ローラ31a及び第2給紙ローラ32aがそれぞれ当接している。第1給紙ローラ31aが図示しない駆動手段によって図1中反時計回りに回転駆動すると、第1給紙カセット31内の一番上の記録紙Pが、カセットの図1中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路33に向けて排出される。また、第2給紙ローラ32aが図示しない駆動手段によって図1中反時計回りに回転駆動すると、第2給紙カセット32内の一番上の記録紙Pが給紙路33に向けて排出される。給紙路33内には、複数の搬送ローラ対34が配設されており、給紙路33に送り込まれた記録紙Pは、これら搬送ローラ対34のローラ間に挟み込まれながら、給紙路33内を図1中下側から上側に向けて搬送される。また、給紙路33の末端には、レジストローラ対35が配設されている。レジストローラ対35は、搬送ローラ対34から送られてくる記録紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。
A first
各プロセスユニット1Y,1C,1M,1Kの図1中上方には、中間転写ベルト41を張架しながら図1中反時計回りに無端移動させる転写ユニット40が配設されている。転写ユニット40は、中間転写ベルト41のほか、ベルトクリーニングユニット42、第1ブラケット43、第2ブラケット44などを備えている。また、4つの1次転写ローラ45Y,45C,45M,45K、2次転写バックアップローラ46、駆動ローラ47、補助ローラ48、テンションローラ49なども備えている。中間転写ベルト41は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ47の回転駆動によって図1中反時計回りに無端移動する。4つの1次転写ローラ45Y,45C,45M,45Kは、このように無端移動する中間転写ベルト41を感光体3Y,3C,3M,3Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト41の内周面にトナーとは逆極性(本実施形態ではプラス極性)の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト41は、その無端移動に伴ってY用、C用、M用、K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、その外周面に感光体3Y,3C,3M,3K上の各色トナー像が重なり合うように1次転写される。これにより、中間転写ベルト41上に4色重ね合わせトナー像(以下「4色トナー像」という。)が形成される。
Above each
2次転写バックアップローラ46は、中間転写ベルト41のループ外側に配設された2次転写ローラ50との間に中間転写ベルト41を挟み込んで2次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対35は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Pを、中間転写ベルト41上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで、2次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト41上の4色トナー像は、2次転写バイアスが印加される2次転写ローラ50と2次転写バックアップローラ46との間に形成される2次転写電界や、ニップ圧の影響により、2次転写ニップ内で記録紙Pに一括2次転写される。そして、記録紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
The secondary
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト41には、記録紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット42によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット42は、クリーニングブレード42aを中間転写ベルト41のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
Untransferred toner that has not been transferred to the recording paper P adheres to the
なお、転写ユニット40の第1ブラケット43は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ48の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。本実施形態のプリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第1ブラケット43を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ48の回転軸線を中心にしてY用、C用、M用の1次転写ローラ45Y,45C,45Mを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト41をY用、C用、M用の感光体3Y,3C,3Mから離間させる。そして、4つのプロセスユニット1Y,1C,1M,1Kのうち、K用のプロセスユニット1Kだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にY用、C用、M用のプロセスユニットを無駄に駆動させることによるそれらプロセスユニットの消耗を回避することができる。
The
2次転写ニップの図中上方には、定着手段としての定着ユニット60が配設されている。この定着ユニット60は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ61と、定着ベルトユニット62とを備えている。定着ベルトユニット62は、定着ベルト64、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ63、テンションローラ65、駆動ローラ66、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト64を加熱ローラ63、テンションローラ65及び駆動ローラ66によって張架しながら、図1中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト64は加熱ローラ63によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト64の加熱ローラ63の掛け回し箇所には、図1中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ61がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ61と定着ベルト64とが当接する定着ニップが形成されている。
A fixing
定着ベルト64のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト64のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト64の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ63に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ61に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト64の表面温度が約140℃に維持される。2次転写ニップを通過した記録紙Pは、中間転写ベルト41から分離した後、定着ユニット60内に送られる。そして、定着ユニット60内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト64によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が記録紙Pに定着する。
Outside the loop of the fixing
このようにして定着処理が施された記録紙Pは、排紙ローラ対67のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部68が形成されており、排紙ローラ対67によって機外に排出された記録紙Pは、このスタック部68に順次スタックされる。
The recording paper P subjected to the fixing process in this manner is discharged outside the apparatus after passing between the rollers of the paper
転写ユニット40の上方には、Yトナー、Cトナー、Mトナー、Kトナーをそれぞれ収容する4つのトナー収容器であるトナーカートリッジ72Y,72C,72M,72Kが配設されている。トナーカートリッジ72Y,72C,72M,72K内の各色トナーは、トナー補給装置70により、それぞれ、プロセスユニット1Y,1C,1M,1Kの現像ユニット7Y,7C,7M,7Kに適宜供給される。トナーカートリッジ72Y,72C,72M,72Kは、プロセスユニット1Y,1C,1M,1Kとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
Above the
以下、本発明の特徴部分であるトナー補給制御について説明する。
なお、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックごとに、互いに独立してトナー補給動作が実行できるように構成されているが、そのトナー補給動作はいずれも同様である。よって、以下の説明では、色分け符号Y、C、M、Kの記載を省略して説明する。
Hereinafter, toner replenishment control, which is a characteristic part of the present invention, will be described.
In this embodiment, the toner replenishment operation can be executed independently for each of yellow, magenta, cyan, and black, but the toner replenishment operations are the same. Therefore, in the following description, description of color-coded codes Y, C, M, and K is omitted.
図4は、本実施形態におけるトナー補給制御を実行する制御系の一例を示すブロック図である。
図4に示す制御系において、トナー補給制御手段としての制御装置100には、現像ユニット7に取り付けられたトナー濃度センサ10からトナー濃度情報が入力される。また、制御装置100には、光書込ユニット20から、潜像形成に用いる画像情報が入力される。本実施形態の制御装置100は、トナー濃度情報を用いたFB補給制御と画像情報を用いたFF補給制御とを併用したトナー補給制御を実行する。具体的には、制御装置100は、トナー濃度センサ10からのトナー濃度情報と目標トナー濃度との差分値に基づいて、現在のトナー濃度を目標トナー濃度へ回復させるために必要なトナー補給量(FB補給量)を算出する。また、制御装置100は、光書込ユニット20からの画像情報に基づいて、その画像情報に基づく画像形成動作により消費されるトナー量を予測し、そのトナー消費によるトナー濃度低下を抑制するのに必要なトナー補給量(FF補給量)を算出する。そして、制御装置100は、このようにして算出されるFB補給量とFF補給量とを加算し、その加算値を目標トナー補給量(以下「補正前目標トナー補給量」という。)として算出する。制御装置100は、補正前目標トナー補給量を算出した後、記憶装置101内に保存されている補正値を用いて補正前目標トナー補給量を補正する。そして、これにより得られる補正後目標トナー補給量のトナーが現像ユニット7へ補給されるようにトナー補給装置70を制御する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a control system that executes toner supply control according to the present embodiment.
In the control system shown in FIG. 4, the toner density information is input from the
図5は、本実施形態におけるトナー補給制御の流れを示すフローチャートである。
印刷ジョブが入力されると(S1)、まず、トナー濃度センサ10によって現像ユニット7内の現像剤のトナー濃度(以下「作像前トナー濃度」という。)を検知し(S2)、その検知結果である作像前トナー濃度の値を記憶装置101に格納しておく。なお、本実施形態ではトナー濃度の単位をトナーとキャリアの質量比[wt%]で説明する。また、トナーの量は質量[g]で表現し、トナーを補給する場合は正の値とし、トナーを消費する場合は負の値になるものとして説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of toner supply control in the present embodiment.
When a print job is input (S1), first, the
作像前トナー濃度が検知された後、印刷ジョブの内容に従った作像動作が開始され(S3)、制御装置100は、今回の画像形成のための潜像を感光体3上に形成する際に光書込ユニット20が用いる画像情報を取得する(S4)。取得した画像情報は、記憶装置101に格納される。ここでいう画像情報とは、具体的には、例えば、単位画像面積当たりの感光体3へのトナー付着量や、単位画像面積当たりの画像面積率(所定のトナー付着量を1としたときの単位画像面積に付着するトナー付着量の比率)といった形で与えられる。ここでいう単位画像面積は、例えば、出力画像が形成される紙1枚の面積としたり、紙1枚の面積をさらに分割した一領域の面積としたりするなど、任意に設定できる。また、例えば、規定時間内に出力される出力画像の面積を単位画像面積としてもよい。ただし、複数枚分の紙の面積を単位画像面積とするなど単位画像面積を大きく設定すると、画像情報を得られるタイミングが遅くなるため、FF補給制御の補給動作開始時期が遅れるおそれがある。そのため、単位画像面積はなるべく小さくとることが望ましい。
なお、画像情報は、その画像情報に対応する画像形成動作によって感光体上に付着するトナー付着量(現像ユニットが消費するトナー量)が特定できる情報であれば、どのような情報であってもよい。
After the pre-image toner density is detected, an image forming operation according to the contents of the print job is started (S3), and the
Note that the image information is any information as long as it is information that can specify the toner adhesion amount (toner amount consumed by the developing unit) that adheres to the photoreceptor by the image forming operation corresponding to the image information. Good.
次に、制御装置100は、以前の画像形成動作時に後述する方法によって算出しておいた補正値を記憶装置101から読み出す(S5)。その後、制御装置100は、上記S2でトナー濃度センサ10が検知した作像前トナー濃度と上記S4で取得した画像情報とを用いて、トナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要なトナー補給量(補正前目標トナー補給量)を算出する。そして、上記S5で読み出した補正値を用いて、補正前目標トナー補給量を補正して、最終的な目標トナー補給量を算出する(S6)。本実施形態では、最終的な目標トナー補給量を、下記の式(1)より算出するが、補正前目標トナー補給量を補正値を用いてどのように補正するかは適宜決定される。
目標トナー補給量 = 補正前目標トナー補給量 × 補正値 ・・・(1)
Next, the
Target toner supply amount = Target toner supply amount before correction x Correction value (1)
算出した最終的な目標トナー補給量は記憶装置101に記憶されるが、初回の画像形成動作時にはまだ補正値が算出されていないので、記憶装置101には予め補正値の初期値を記憶させておく。初回の画像形成動作時にはこの初期値を用いて最終的な目標トナー補給量を算出する。この初期値は任意の値で良いが、初期値が大きすぎたり小さすぎたりすると初回の画像形成動作時にトナー補給量が多くなりすぎたり、逆に少なくなりすぎる。よって、この初期値は、補正前目標トナー補給量がそのまま最終的な目標トナー補給量として算出される値に設定するのが望ましい。
The calculated final target toner replenishment amount is stored in the
最終的な目標トナー補給量の算出を終えたら、制御装置100は、その目標トナー補給量のトナーが現像ユニット7に補給されるようにトナー補給装置70のトナー補給動作を制御する(S7)。そして、次に形成すべき画像がある場合には(S8のYes)、上記S4の処理に戻り、その画像情報を取得して再び目標トナー補給量を算出してトナー補給を行う(S4〜S7)。上記S4の処理に戻った場合、当該次の画像の画像情報については、記憶装置101内の画像情報に対して累積的に記憶する。また、当該次の画像の画像情報を用いて算出した最終的な目標トナー補給量は、記憶装置101に記憶されている目標トナー補給量に加算する。
When the calculation of the final target toner supply amount is completed, the
次に形成すべき画像がなくなった場合(S8のNo)、作像動作を終了する(S9)。そして、トナー濃度センサ10によって現像ユニット7内の現像剤のトナー濃度(以下「作像後トナー濃度」という。)を検知し(S10)、その検知結果である作像後トナー濃度の値を記憶装置101に格納する。その後、制御装置100は、記憶装置101に記憶されている4つの記憶情報、具体的には、今回の作像中に画像形成された画像の全画像情報、今回の作像中におけるトナー補給動作に使用された最終的な目標トナー補給量、作像前トナー濃度及び作像後トナー濃度という4つの記憶情報を用いて、次回以降に用いる補正値の算出処理を実施する(S20)。
When there are no more images to be formed next (No in S8), the image forming operation is terminated (S9). The
次に、本実施形態における補正値算出処理について説明する。
図6は、本実施形態における目標トナー補給量の補正値を算出する処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態の補正値算出処理では、制御装置100は、まず、記憶装置101に記憶されている4つの記憶情報、すなわち、直前の作像中に画像形成された画像の画像情報、直前の作像中に実施されたトナー補給動作に使用された最終的な目標トナー補給量、直前の作像開始前に検知した作像前トナー濃度、及び、直前の作像終了後に検知した作像後トナー濃度を取得する(S21)。
Next, the correction value calculation process in this embodiment will be described.
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing for calculating a target toner supply amount correction value in the present embodiment.
In the correction value calculation process of this embodiment, the
直前の作像中の画像形成動作によって感光体上に付着したトナー付着量の総量は、直前の作像中に現像ユニット7が消費したトナー消費量と一致すると考えることができる。記憶装置101に記憶されている画像情報は、直前の作像中に画像形成された画像の全画像情報の累積値である。よって、この画像情報から、直前の作像中に消費されたトナー消費量を算出することができる。このとき、画像情報から算出されるトナー消費量は、直前の作像中に現像ユニット7が実際に消費した実トナー消費量と高い精度で一致する。したがって、本実施形態では、画像情報から算出されるトナー消費量を実トナー消費量として算出する(S22)。
It can be considered that the total amount of toner adhering to the photoreceptor by the image forming operation during the immediately preceding image formation coincides with the toner consumption amount consumed by the developing
また、下記の式(2)より、記憶装置101に記憶されている作像前トナー濃度と作像後トナー濃度との差分値から、直前の作像前後(直前の作像中のトナー補給前後)のトナー濃度変化量を直接的に把握することができる。直前の作像前後におけるトナー濃度変化量[wt%]が把握できれば、下記の式(3)より、直前の作像前後における現像ユニット7内の実トナー量変化量[g]を把握することができる。したがって、記憶装置101に記憶されている作像前トナー濃度と作像後トナー濃度との差分値から、直前の作像前後における実際のトナー量変化量(実トナー量変化量)を高い精度で算出できる。本実施形態では、作像前トナー濃度と作像後トナー濃度との差分値から算出されるトナー量変化量を、実トナー量変化量として算出する(S23)。
トナー濃度変化量 = 作像後トナー濃度 − 作像前トナー濃度 ・・・(2)
実トナー量変化量 = トナー濃度変化量 × ΔTn ・・・(3)
Further, from the following equation (2), from the difference value between the pre-image toner density and the post-image toner density stored in the
Toner density change amount = Toner density after image formation-Toner density before image formation (2)
Actual toner amount change amount = toner density change amount × ΔTn (3)
作像前トナー濃度と作像後トナー濃度との差分値から算出されるトナー量変化量を算出する際には、単位トナー濃度変化量[wt%]あたりのトナー量変化量(単位トナー量変化量)ΔTn[g/wt%]を予め実験などにより特定しておく必要がある。厳密にはトナー濃度によって単位トナー量変化量ΔTnが微妙に異なってくるので、単位トナー量変化量ΔTnはトナー濃度に応じて複数用意しておくことが望ましい。 When calculating the toner amount change amount calculated from the difference value between the pre-image toner density and the post-image toner concentration, the toner amount change amount per unit toner concentration change amount [wt%] (unit toner amount change) Amount) ΔTn [g / wt%] must be specified in advance by experiments or the like. Strictly speaking, since the unit toner amount change amount ΔTn slightly varies depending on the toner concentration, it is desirable to prepare a plurality of unit toner amount change amounts ΔTn according to the toner concentration.
図7及び図8は、作像動作開始から作像動作終了までの間における現像ユニット内のトナー量の増減の一例を示すグラフである。
仮に、直前の作像中において、実トナー補給量の変化が図7中符号bのグラフで示すようなものであり、実トナー消費量の変化が図7中符号cのグラフで示すようなものであった場合、直前の作像中における実トナー量変化量は図7中符号aのグラフで示すものとなる。
一方、仮に、直前の作像中において、実トナー補給量の変化が図8中符号eのグラフで示すようなものであり、実トナー消費量の変化が図8中符号fのグラフで示すようなものであった場合、直前の作像中における実トナー量変化量は図7中符号dのグラフで示すものとなる。
7 and 8 are graphs showing an example of increase and decrease of the toner amount in the developing unit from the start of the image forming operation to the end of the image forming operation.
Temporarily, during the last image formation, the change in the actual toner replenishment amount is as shown by the graph b in FIG. 7, and the change in the actual toner consumption is as shown by the graph c in FIG. In this case, the change amount of the actual toner amount during the previous image formation is shown by the graph indicated by symbol a in FIG.
On the other hand, if the actual toner replenishment amount changes as shown by the graph indicated by symbol e in FIG. 8 and the actual toner consumption amount changes by the graph indicated by symbol f in FIG. In the case where the actual toner amount is changed, the change amount of the actual toner amount during the immediately preceding image formation is indicated by a graph d in FIG.
実トナー量変化量は、直前の作像中に現像ユニット内における二成分現像剤中のトナーの実際の増減量を示すものである。すなわち、実トナー量変化量は、直前の作像中に実際に補給されたトナー補給量と、直前の作像中に実際に消費されたトナー消費量との合計値に相当し、下記の式(4)のように表すことができる。また、この式(4)を変形すると、下記の式(5)が得られる。
実トナー量変化量 = 実トナー補給量 + 実トナー消費量 ・・・(4)
実トナー補給量 = 実トナー量変化量 − 実トナー消費量 ・・・(5)
The actual toner amount change amount indicates an actual increase / decrease amount of the toner in the two-component developer in the developing unit during the previous image formation. That is, the actual toner amount change amount corresponds to the total value of the toner replenishment amount actually replenished during the immediately preceding image formation and the toner consumption amount actually consumed during the immediately preceding image formation. It can be expressed as (4). Further, when the equation (4) is modified, the following equation (5) is obtained.
Actual toner amount change amount = Actual toner replenishment amount + Actual toner consumption amount (4)
Actual toner supply amount = Actual toner amount change amount-Actual toner consumption amount (5)
上述したように、実トナー消費量については上記S22において直前の作像中における画像情報から算出され、実トナー量変化量については上記S24において作像前後のトナー濃度から算出される。よって、本実施形態においては、画像形成動作(作像動作)と並行してトナー補給を行う場合でも、適正な実トナー補給量を算出することができる(S24)。 As described above, the actual toner consumption amount is calculated from the image information during the previous image formation in S22, and the actual toner amount change amount is calculated from the toner density before and after image formation in S24. Therefore, in the present embodiment, an appropriate actual toner supply amount can be calculated even when toner supply is performed in parallel with the image forming operation (image forming operation) (S24).
一方、記憶装置101に記憶されている目標トナー補給量は、トナー補給装置70がこの目標トナー補給量どおりのトナーを現像ユニット7に補給できる場合には、直前の作像中に現像ユニット7へ実際に補給されたトナー補給量と一致する。しかしながら、トナー補給装置70には個体差があるので、トナー補給装置70が常に目標トナー補給量どおりのトナーを現像ユニット7に補給できるとは限らず、補給誤差が生じる。そこで、記憶装置101に記憶されている目標トナー補給量を、直前の作像中に現像ユニット7へ補給されたと推定されるトナー補給量(以下「推定トナー補給量」という。)として決定する(S25)。
On the other hand, the target toner replenishment amount stored in the
その後、制御装置100は、下記の式(6)より、実トナー補給量と推定トナー補給量との比を補給誤差比率として算出する(S26)。実トナー補給量は、直前の作像中に実際に補給されたトナー補給量を表した値であり、推定トナー補給量は、トナー補給装置70が適正に補給動作した場合の計算上のトナー補給量を示す値である。したがって、ここで算出される補給誤差比率は、トナー補給装置70の個体差による補給誤差を示す値となる。
補給誤差比率 = 実トナー補給量 / 推定トナー補給量 ・・・(6)
Thereafter, the
Replenishment error ratio = actual toner replenishment amount / estimated toner replenishment amount (6)
本実施形態において、制御装置100は、上記式(6)により算出される補給誤差比率から、下記の式(7)により、補正値を算出する(S27)。このようにして算出した補正値は、記憶装置101内に記憶されている補正値に上書きされ、上記式(1)で示したように次回以降の作像時の目標トナー補給量を算出する際に用いられる。補正値を算出した後、制御装置100は、記憶装置内の4つの記憶情報をリセットする(S28)。
補正値 = 1/補正誤差比率 ・・・(7)
In the present embodiment, the
Correction value = 1 / correction error ratio (7)
本実施形態によれば、補正値を算出するための専用の時間(画像形成動作ができない時間)を設けずとも、画像形成動作と並行して補正値を算出することができる。よって、画像形成動作の待機時間を増大させることなく、補給誤差の補正を行うことができる。また、補正値を算出するための専用の時間が必要であった従来装置の場合には、図9(a)に示すように、作像(印刷ジョブ)と作像との合間に定期的に補正値を算出するための専用の時間を入れる必要があったのに対し、本実施形態の場合には、図9(b)に示すように、作像の合間にそのような専用の時間を入れずに補正値を算出できる。その結果、従来装置と同じ作像を行いながら同じ頻度で補正値算出を行う場合、すべての作像に要する時間は、図9に示すように、最大でΔTimeだけ短縮することができる。 According to the present embodiment, the correction value can be calculated in parallel with the image forming operation without providing a dedicated time for calculating the correction value (a time during which the image forming operation cannot be performed). Therefore, the replenishment error can be corrected without increasing the waiting time for the image forming operation. Further, in the case of a conventional apparatus that requires a dedicated time for calculating a correction value, as shown in FIG. 9 (a), it is periodically performed between image forming (print job) and image forming. While it is necessary to include a dedicated time for calculating the correction value, in the case of the present embodiment, such a dedicated time is provided between image formations as shown in FIG. 9B. The correction value can be calculated without entering. As a result, when correction values are calculated at the same frequency while performing the same image formation as the conventional apparatus, the time required for all image formation can be shortened by ΔTime at the maximum, as shown in FIG.
図10は、目標トナー補給量を補正値によって補正することによる効果を説明するための説明図である。
補正前目標トナー補給量が図10中符号nで示すようなものであるとき、トナー補給装置70の単位補給動作当たりのトナー補給量(単位トナー補給量)が基準値よりも大きい場合、補正前目標トナー補給量nのトナーを補給する補給動作を実行すると、その実トナー補給量は図10中符号lで示すようなものとなる。一方、トナー補給装置70の単位トナー補給量が基準値よりも小さい場合、補正前目標トナー補給量nのトナーを補給する補給動作を実行すると、その実トナー補給量は図10中符号mで示すようなものとなる。ここで、前者の場合に算出される補給誤差比率をLとし、後者の場合に算出される補給誤差比率をMとする。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the effect obtained by correcting the target toner supply amount with the correction value.
When the target toner replenishment amount before correction is as indicated by the symbol n in FIG. 10, when the toner replenishment amount (unit toner replenishment amount) per unit replenishment operation of the
補給誤差比率Lは、実トナー補給量l>推定トナー補給量nであるから、上記式(6)より、1よりも大きい値をとる。この補給誤差比率Lは、実際のトナー補給装置70の単位トナー補給量が基準値のL倍であることを示している。一方、このときの補正値は、上記式(7)に示したように、補給誤差比率Lの逆数となるので、補正値は1よりも小さい値をとる。そして、この補正値(1/L)を補正前目標トナー補給量nに乗じて目標トナー補給量を補正することにより、トナー補給装置70の実際の単位トナー補給量と基準値との比率分だけ、実トナー補給量lを減じることができる。すなわち、補正値(1/L)による補正後の目標トナー補給量のトナーを補給する補給動作を実行することで、補給誤差比率Lを有するトナー補給装置70の実トナー補給量を、補正前目標トナー補給量に一致させることができる。補正前目標トナー補給量は、トナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要なトナー補給量を示すものである。よって、補給誤差比率Lを有するトナー補給装置70であっても、補正値(1/L)によって目標トナー補給量を補正することにより、トナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な量のトナーを適正に補給することができる。
Since the actual toner replenishment amount l> the estimated toner replenishment amount n, the replenishment error ratio L takes a value larger than 1 from the above equation (6). The replenishment error ratio L indicates that the unit toner replenishment amount of the actual
同様に、補給誤差比率Mの場合も、補正値(1/M)によって目標トナー補給量を補正することにより、トナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な量のトナーを適正に補給することができる。 Similarly, in the case of the replenishment error ratio M, the target toner replenishment amount is corrected by the correction value (1 / M) to appropriately replenish the amount of toner necessary for setting the toner concentration to the target toner concentration. Can do.
なお、実際には作像中のトナー消費量すなわち感光体3へのトナー付着量には、現像ユニット7及び感光体3の個体差や使用環境等に起因した比較的長期的な変動が存在する場合がある。このような長期的な変動が存在する場合、上記式(5)により算出される実トナー補給量には、この変動分の誤差が加わったものとなる。したがって、このようなトナー消費量の長期的な変動が存在する場合には、所定のタイミングで、画像濃度調整制御を実行し、感光体3へのトナー付着量を調整して当該長期的な変動を抑制するのが好ましい。画像濃度調整制御は、例えば、互いに異なる画像濃度となるように複数のトナーパッチを感光体3上に形成し、その複数のトナーパッチについて感光体上又は中間転写ベルト上にてトナー付着量をトナー付着量検出手段により検出する。そして、その検出結果に基づいて、目標画像濃度が得られるように、帯電装置5に印加する帯電バイアス、光書込ユニット20から照射するレーザー光の強度、現像ユニット7の現像スリーブ15に印加する現像バイアスなどを調整する。このとき、画像濃度調整制御を行った直後の作像と画像濃度調整制御を行ってからしばらく時間経過した後の作像とでは、画像濃度調整制御を行った直後の方が、トナー消費量の変動が小さい。そのため、上述した補正値の算出処理は、画像濃度調整制御を行った直後の作像で行うのが望ましい。
Actually, the amount of toner consumed during image formation, that is, the amount of toner adhering to the
また、トナー濃度の違いによってトナー消費量が多少ばらつくが、このトナー消費量のばらつきによって発生する補給誤差は、上述したトナー補給装置70の個体差による補給誤差に対してずっと小さい。したがって、上記式(6)より算出される補給誤差比率は、トナー補給装置70の個体差による補給誤差であるとみなすことができる。よって、上記式(7)により算出される補正値を用いることで、トナー補給装置70の個体差による補給誤差を十分に補正することができる。
Further, although the toner consumption varies somewhat depending on the difference in toner density, the replenishment error caused by the variation in toner consumption is much smaller than the replenishment error due to the individual difference of the
直前の作像中にトナー補給が行われなかった場合、実トナー補給量と推定トナー補給量はいずれもゼロであり、補正値の算出処理は不要となる。そのため、補正値の算出処理は、作像中に少なくとも1回以上のトナー補給が行われた場合に実施し、作像中に1回もトナー補給が行われなかった場合には実施しないようにするとよい。 When toner supply is not performed during the immediately preceding image formation, the actual toner supply amount and the estimated toner supply amount are both zero, and the correction value calculation process is not required. Therefore, the correction value calculation process is performed when toner is replenished at least once during image formation, and is not performed when toner replenishment is not performed once during image formation. Good.
また、作像中の補給駆動時間が短時間である場合、同じトナー補給装置70であっても、その時々の環境やトナー状態の影響を受けて、実際のトナー補給量のばらつきが大きくなることがある。そのため、予め実験などで単位補給動作当たりに補給されるトナー量(単位トナー補給量)が安定するまでの時間(不安定補給時間)を求めておき、補正値の算出処理はその不安定補給時間を超える補給動作が行われた場合に行うようにするのが望ましい。
In addition, when the replenishment drive time during image formation is short, even in the same
また、本実施形態においては、各色の現像ユニット7Y,7C,7M,7Kごとにトナー補給装置70Y,70C,70M,70Kが個別に設けられている。各トナー補給装置70Y,70C,70M,70Kは、その個体差によって単位トナー補給量が互いに異なる。そのため、その個体差による単位トナー補給量の違いに起因した補給誤差を補正するための補正値は、個々のトナー補給装置ごとに個別に算出することが望ましい。
In the present embodiment, the toner replenishing devices 70Y, 70C, 70M, and 70K are individually provided for the developing
〔変形例1〕
次に、上記実施形態におけるトナー補給制御の一変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
上記実施形態のトナー補給制御では、制御装置100により、上記式(6)より補給誤差比率を算出し、その補給誤差比率の逆数を補正値として算出する。これに対し、本変形例1では、下記の表1に示す補正値算出用テーブルを利用して補正値を算出する。
[Modification 1]
Next, a modified example of the toner replenishment control in the above embodiment (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 1”) will be described.
In the toner replenishment control of the above embodiment, the
図11は、本変形例1における補正値算出処理の流れを示すフローチャートである。
本変形例1では、上記実施形態のS21〜S25と同様に実トナー補給量と推定トナー補給量を得たら(S31〜S35)、制御装置100は、下記の式(8)より、実トナー補給量と推定トナー補給量との差を補給量誤差として算出する(S36)。
補給量誤差 = 実トナー補給量 − 推定トナー補給量 ・・・(8)
FIG. 11 is a flowchart showing a flow of correction value calculation processing in the first modification.
In the first modification, when the actual toner replenishment amount and the estimated toner replenishment amount are obtained (S31 to S35) as in S21 to S25 of the above embodiment, the
Supply amount error = Actual toner supply amount-Estimated toner supply amount (8)
このようにして、補給量誤差を算出したら、制御装置100は、記憶装置101に予め記憶されている上記表1に示すような補正値算出用テーブルを参照し、算出した補給量誤差に対応する補正値修正パラメータを読み出す(S37)。そして、制御装置100は、下記の式(9)より、読み出した補正値修正パラメータを用いて補正値を算出する(S38)。このようにして算出した補正値は、記憶装置101内に記憶されている補正値に上書きされる。補正値を算出した後は、上記実施形態と同様に、記憶装置内の4つの記憶情報をリセットする(S39)。
補正値 = 修正前の補正値 + 補正値修正パラメータ ・・・(9)
After calculating the replenishment amount error in this way, the
Correction value = Correction value before correction + Correction value correction parameter (9)
上記表1に示す補正値算出用テーブルに記述される各補正値修正パラメータは、予め補給量誤差ごとに値が決められている。例えば、補給量誤差が0である場合、現在の補正値によって適正なトナー補給が実現できるので、補正値を修正する必要が無い。したがって、この場合の補正値修正パラメータは0とすればよい。一方、補給量誤差が0よりも小さい場合、現在の補正値で目標トナー補給量を補正しても、実際に補給されるトナー補給量の方が少なくなっている。よって、この場合の補正値修正パラメータP2は正の値とする。逆に、補給量誤差が0よりも大きい場合、現在の補正値で目標トナー補給量を補正しても、実際に補給されるトナー補給量の方が多くなっている。よって、この場合の補正値修正パラメータP1は負の値とする。ただし、修正後の補正値が負の値となると、上記式(1)による補正後の目標トナー補給量が負の値となってしまうため、補正値≧0とする条件を入れるのがよい。 Each correction value correction parameter described in the correction value calculation table shown in Table 1 has a value determined in advance for each replenishment amount error. For example, when the replenishment amount error is 0, proper toner replenishment can be realized with the current correction value, so there is no need to correct the correction value. Therefore, the correction value correction parameter in this case may be 0. On the other hand, when the replenishment amount error is smaller than 0, even if the target toner replenishment amount is corrected with the current correction value, the actually replenished toner replenishment amount is smaller. Therefore, the correction value correction parameter P2 in this case is a positive value. On the other hand, when the replenishment amount error is larger than 0, even if the target toner replenishment amount is corrected with the current correction value, the toner replenishment amount actually replenished is larger. Therefore, the correction value correction parameter P1 in this case is a negative value. However, if the corrected correction value becomes a negative value, the target toner replenishment amount after correction according to the above equation (1) becomes a negative value, so it is preferable to put a condition that correction value ≧ 0.
ここで、補正値修正パラメータP1,P2の絶対値はそのまま補正値修正の分解能となるため、その値を小さく設定するほどトナー補給量を精度良く補正することが可能となる。ただし、本変形例1では、補給量誤差の正負によって補正値を増減させるので、補正値修正パラメータP1,P2の絶対値が小さいと、補給量誤差が大きい場合にはその誤差が修正されるまでに時間がかかってしまう。したがって、本変形例1における補正値修正パラメータP1,P2の絶対値は、必要な分解能が得られる範囲内で、できるだけ大きい値に設定することが好ましい。 Here, since the absolute values of the correction value correction parameters P1 and P2 directly become the correction value correction resolution, the smaller the value is set, the more accurately the toner replenishment amount can be corrected. However, in the first modification, the correction value is increased / decreased depending on whether the replenishment amount error is positive or negative. Therefore, if the absolute value of the correction value correction parameters P1 and P2 is small, if the replenishment amount error is large, the error is corrected. Takes time. Therefore, it is preferable to set the absolute values of the correction value correction parameters P1 and P2 in the first modification as large as possible within a range in which a necessary resolution can be obtained.
上記実施形態においては1回の補正値算出処理で適正な補正値を算出できるが、本変形例1においては、通常は複数回の補正値算出処理を経て適正な補正値が算出される。ただし、例えば現像ユニット7やトナー補給装置70の故障などによってトナー消費量やトナー補給量が一時的に異常値を示すような場合、上記実施形態ではそのままでは異常な補正値を算出してしまい、不適切なトナー補給が実施される可能性がある。これに対し、本変形例1によれば、トナー消費量やトナー補給量が一時的に異常値を示すような場合でも、算出される補正値の変化が少なく、不適切なトナー補給が実施される可能性が少ない。
In the above-described embodiment, an appropriate correction value can be calculated by a single correction value calculation process. However, in the first modification, an appropriate correction value is normally calculated through a plurality of correction value calculation processes. However, when the toner consumption amount or the toner supply amount temporarily shows an abnormal value due to, for example, a failure of the developing
〔変形例2〕
次に、上記実施形態におけるトナー補給制御の他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
本変形例2においても、上記変形例1と同様に補正値算出用テーブルを利用して補正値を算出するが、本変形例2では補給量誤差に対応する補正値修正パラメータの数が上記変形例1よりも多い。具体的には、上記変形例1では補正値修正パラメータの数が3つであったのに対し、本変形例2では、下記の表2に示すように、補正値修正パラメータの数が5つである。
[Modification 2]
Next, another modified example of the toner replenishment control in the above embodiment (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 2”) will be described.
Also in the second modification, the correction value is calculated using the correction value calculation table as in the first modification. In the second modification, the number of correction value correction parameters corresponding to the replenishment amount error is the above-described modification. More than Example 1. Specifically, in the first modification, the number of correction value correction parameters is three, whereas in the second modification, as shown in Table 2 below, the number of correction value correction parameters is five. It is.
本変形例2でも、上記式(8)より、実トナー補給量と推定トナー補給量との差を補給量誤差として算出し、その補給量誤差に対応する補正値修正パラメータを記憶装置101に予め記憶されている上記表2に示すような補正値算出用テーブルから読み出す。そして、制御装置100は、上記式(9)より、読み出した補正値修正パラメータを用いて補正値を算出する。
Also in the second modification, the difference between the actual toner replenishment amount and the estimated toner replenishment amount is calculated as a replenishment amount error from the above formula (8), and a correction value correction parameter corresponding to the replenishment amount error is stored in the
補正量誤差が0よりも大きい場合の補正値修正パラメータP3,P4は、上記変形例1の場合と同様に、正の値に設定される。ただし、補正量誤差が比較的小さい場合に対応する補正値修正パラメータP4の絶対値は、補正量誤差が比較的大きい場合に対応する補正値修正パラメータP3の絶対値よりも小さい値となるように設定する。一方、補正量誤差が0よりも小さい場合の補正値修正パラメータP5,P6も、上記変形例1の場合と同様に、負の値に設定される。ただし、補正量誤差が比較的小さい場合に対応する補正値修正パラメータP5の絶対値は、補正量誤差が比較的大きい場合に対応する補正値修正パラメータP6の絶対値よりも小さい値となるように設定する。 The correction value correction parameters P3 and P4 when the correction amount error is larger than 0 are set to positive values as in the first modification. However, the absolute value of the correction value correction parameter P4 corresponding to the case where the correction amount error is relatively small is smaller than the absolute value of the correction value correction parameter P3 corresponding to the case where the correction amount error is relatively large. Set. On the other hand, the correction value correction parameters P5 and P6 when the correction amount error is smaller than 0 are also set to negative values as in the first modification. However, the absolute value of the correction value correction parameter P5 corresponding to the case where the correction amount error is relatively small is smaller than the absolute value of the correction value correction parameter P6 corresponding to the case where the correction amount error is relatively large. Set.
上記変形例1で述べたように、補正値を算出する際に用いる補正値修正パラメータの絶対値が小さくほど、補正値修正の分解能が高まってトナー補給量の補正精度が高まる一方、補正量誤差が大きい場合の補正に要する時間が長くなる。逆に、補正値を算出する際に用いる補正値修正パラメータの絶対値が大きいほど、補正量誤差が大きい場合の補正に要する時間を短くできるが、補正値修正の分解能が低くなってトナー補給量の補正精度が低くなる。本変形例2のように、補正量誤差が比較的小さい場合に対応する補正値修正パラメータP4,P5の絶対値を、補正量誤差が比較的大きい場合に対応する補正値修正パラメータP3,P6の絶対値よりも小さい値となるように設定することで、補正量誤差が大きい場合の補正に要する時間を短くしつつ、補正量誤差が小さい場合には高い分解能でトナー補給量を補正できる。 As described in the first modification, the smaller the absolute value of the correction value correction parameter used for calculating the correction value, the higher the correction value correction resolution and the higher the correction accuracy of the toner replenishment amount. The time required for correction in the case of large is long. Conversely, the larger the absolute value of the correction value correction parameter used when calculating the correction value, the shorter the time required for correction when the correction amount error is large, but the correction value correction resolution becomes lower and the toner supply amount is reduced. The correction accuracy becomes low. As in the second modification, the absolute values of the correction value correction parameters P4 and P5 corresponding to the case where the correction amount error is relatively small are used as the absolute values of the correction value correction parameters P3 and P6 corresponding to the case where the correction amount error is relatively large. By setting the value to be smaller than the absolute value, the time required for correction when the correction amount error is large can be shortened, and when the correction amount error is small, the toner supply amount can be corrected with high resolution.
なお、本変形例2では、補給量誤差に対応する補正値修正パラメータの数を5つとしたが、この数は任意に設定でき、補正量誤差の区分を更に多くして補正値修正パラメータの数を増やしてもよい。 In the second modification, the number of correction value correction parameters corresponding to the replenishment amount error is five. However, this number can be set arbitrarily, and the number of correction value error parameters can be further increased. May be increased.
〔変形例3〕
次に、上記実施形態におけるトナー補給制御の更に他の変形例(以下、本変形例を「変形例3」という。)について説明する。
上記実施形態では、補正値の算出処理は、1回の作像中に行われるトナー補給動作の時間(補給駆動時間)が不安定補給時間を超える場合に行うようにするのが望ましいと説明したが、本変形例3では、1回の作像中に行われるトナー補給動作の補給駆動時間が不安定補給時間に満たない場合でも、複数回の作像時に行われるトナー補給動作の合計補給駆動時間が不安定補給時間を超える場合には補正値を算出する。なお、以下の説明では、補正値算出処理については、上記実施形態の補正値算出処理を採用する場合について説明するが、上記変形例1や上記変形例2で説明した補正値算出処理を採用してもよいし、その他の補正値算出処理を採用してもよい。
[Modification 3]
Next, still another modified example of the toner replenishment control in the above embodiment (hereinafter, this modified example is referred to as “modified example 3”) will be described.
In the above-described embodiment, it has been described that the correction value calculation process is preferably performed when the time of toner replenishment operation (replenishment drive time) performed during one image formation exceeds the unstable replenishment time. However, in the third modification, even when the replenishment drive time of the toner replenishment operation performed during one image formation is less than the unstable replenishment time, the total replenishment drive of the toner replenishment operation performed during a plurality of image formations. If the time exceeds the unstable replenishment time, a correction value is calculated. In the following description, the correction value calculation process will be described in the case where the correction value calculation process of the above-described embodiment is adopted, but the correction value calculation process described in
図12は、本変形例3におけるトナー補給制御の流れを示すフローチャートである。
本変形例3では、印刷ジョブが入力されると(S1)、まず、前回の作像時に補正値を算出したか否かを判断する(S41)。この判断において前回の作像時に補正値を算出したと判断された場合には(S41のYes)、記憶装置101内における補正値算出用の記憶情報は上記S28でリセットされているので、作像前トナー濃度の検知を行った後(S2)、作像動作を開始する(S3)。一方、前回の作像時に補正値を算出していないと判断された場合には(S41のNo)、作像前トナー濃度の検知は行わずに、作像動作を開始する(S3)。本変形例3における作像中の動作は、上記実施形態の場合と同様である(S4〜S8)。
FIG. 12 is a flowchart showing the flow of toner supply control in the third modification.
In the third modification, when a print job is input (S1), it is first determined whether or not a correction value has been calculated at the previous image formation (S41). If it is determined in this determination that the correction value has been calculated at the time of the previous image formation (Yes in S41), the storage information for correction value calculation in the
本変形例3では、作像動作を終了すると(S9)、今回の作像中に行われたトナー補給の補給駆動時間を算出する(S42)。そして、算出した補給駆動時間を、記憶装置101内に記憶されている総補給駆動時間に加算する。その後、この総補給駆動時間が予め決定しておいた不安定補給時間を超えているか否かを判断する(S43)。総補給駆動時間が不安定補給時間を超えている場合には(S43のYes)、上記実施形態と同様に、作像後トナー濃度を検知した後(S10)、補正値算出処理を実行する(S20)。この補正値算出処理は、図6に示した上記実施形態の補正値算出処理と同様であるが、上記S28では、記憶装置101内の4つの記憶情報のほか、総補給駆動時間もリセットする。
In the third modification, when the image forming operation is completed (S9), a replenishment drive time for toner replenishment performed during the current image formation is calculated (S42). Then, the calculated replenishment drive time is added to the total replenishment drive time stored in the
一方、総補給駆動時間が不安定補給時間を超えていない場合(S43のNo)、補正値を算出することなく処理を終了する。このとき、今回の作像中に行われたトナー補給の補給駆動時間は記憶装置101の総補給駆動時間に加算されて残っている。次回作像時の補給駆動時間が不安定補給時間を超えていない場合でも、その補給駆動時間が総補給駆動時間に加算され、その総補給駆動時間が不安定補給時間を超えれば、そのときに補正値の算出処理が実行されることになる。
On the other hand, when the total replenishment drive time does not exceed the unstable replenishment time (No in S43), the process ends without calculating a correction value. At this time, the replenishment drive time for toner replenishment performed during the current image formation is added to the total replenishment drive time of the
以上、本実施形態(上記変形例1〜3を含む。)に係るプリンタは、潜像担持体としての感光体3と、画像情報に基づいて感光体3上に潜像を形成する潜像形成手段としての光書込ユニット20と、トナーとキャリアとを含んだ二成分現像剤を現像剤循環経路に沿って循環搬送するとともに、その現像剤循環経路の一部を担う現像剤供給搬送路中を搬送されている二成分現像剤を現像剤担持体としての現像ロール12の表面に供給し、現像ロール12の表面に担持された二成分現像剤を現像ロール12の回転により現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを感光体表面上の潜像に付着させて潜像を現像する現像装置としての現像ユニット7と、現像剤循環経路上における所定の補給箇所で現像ユニット7内の二成分現像剤へのトナー補給を行うトナー補給手段としてのトナー補給装置70と、二成分現像剤中のトナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な目標トナー補給量を算出し、算出した目標トナー補給量のトナーが補給されるようにトナー補給装置70を制御するトナー補給制御手段としての制御装置100とを備えており、現像ユニット7により現像されることで感光体3上に形成されたトナー像を最終的に記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置である。このプリンタは、更に、現像剤循環経路上における所定のトナー濃度検知箇所を通過する二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサ10を有している。制御装置100は、画像形成動作と並行してトナー補給装置70によりトナー補給を行うときの当該トナー補給の前後における二成分現像剤のトナー濃度である作像前トナー濃度及び作像後トナー濃度をトナー濃度センサ10により検知して当該トナー補給前後のトナー濃度差(作像前トナー濃度−作像後トナー濃度)を算出するとともに、作像前トナー濃度の検知時から作像後トナー濃度の検知時までの間の画像形成動作における画像情報を取得し、作像前トナー濃度と作像後トナー濃度とのトナー濃度差と、取得した画像情報とから、上記目標トナー補給量を補正する補正値を算出する補正値算出処理を行う補正値算出処理手段として機能する。そして、制御装置100は、算出した補正値により補正した目標トナー補給量のトナーが補給されるようにトナー補給装置70を制御する。このような構成により、補正値を算出するための専用の時間(画像形成動作ができない時間)を設けずとも、画像形成動作と並行して補正値を算出することができる。よって、画像形成動作の待機時間を増大させることなく、補給誤差の補正を行うことができる。
また、本実施形態(上記変形例1〜3を含む。)においては、複数のトナーパッチを感光体3上に形成し、感光体3上の複数のトナーパッチ又は感光体3から被転写体である中間転写ベルト41上へ転写した後の複数のトナーパッチのトナー付着量をトナー付着量検出手段により検出し、その検出結果に基づいて目標画像濃度を得るための画像濃度調整制御を実行する画像濃度調整制御手段を設け、この画像濃度調整制御が実行された直後の画像形成動作と並行して補正値算出処理を実行するのがよい。この場合、現像ユニット7及び感光体3の個体差や使用環境等に起因した比較的長期的なトナー付着量の変動が存在しても、適正な補正値を算出することができる。
また、上記実施形態で説明したように、トナー補給装置70によるトナー補給を開始してから予め決められた不安定補給時間を経過するまでの間にトナー補給装置70によるトナー補給が終了する場合には補正値算出処理を行わず、不安定補給時間を経過した後にトナー補給装置70によるトナー補給が終了する場合に補正値算出処理を行うようにしてもよい。これにより、トナー補給量のばらつきが大きくなる不安定補給時間中の情報に基づいて不適正な補正値が算出される事態を回避することができる。
一方、上記変形例3のように、トナー補給装置70による複数回のトナー補給の合計時間が予め決められた不安定補給時間未満であるときには補正値算出処理を行わず、不安定補給時間以上であるときには補正値算出処理を行うようにしてもよい。この場合、補給駆動時間が不安定補給時間未満となるような作像が繰り返されることによって、いつまでも新たな補正値が算出されないという事態を回避することができる。
また、本実施形態(上記変形例1〜3を含む。)においては、トナー補給装置70を複数備えており、個々のトナー補給装置70について個別にトナー補給制御を実施し、個々のトナー補給装置70について個別に補正値算出処理を行う。これにより、同じプリンタに搭載された複数のトナー補給装置70の個体差に基づく補給誤差を補正することができる。
本実施形態(上記変形例1〜3を含む。)において、所定の期間をあけて補正値算出処理を繰り返し行うので、最新の状況に応じた適切な補正値によってトナー補給誤差を補正することができる。この所定の期間は、予め決められた固定期間であってもよいし、使用環境や累積トナー消費量に応じて適宜決定される期間であってもよい。
As described above, the printer according to the present embodiment (including the first to third modifications) includes the
Further, in the present embodiment (including the above-described modification examples 1 to 3), a plurality of toner patches are formed on the
In addition, as described in the above embodiment, when the toner supply by the
On the other hand, as in
Further, in the present embodiment (including the above-described
In the present embodiment (including the above-described modification examples 1 to 3), the correction value calculation process is repeatedly performed after a predetermined period, so that the toner replenishment error can be corrected with an appropriate correction value according to the latest situation. it can. This predetermined period may be a predetermined fixed period, or may be a period that is appropriately determined according to the use environment and the accumulated toner consumption.
3 感光体
7 現像ユニット
10 トナー濃度センサ
20 光書込ユニット
41 中間転写ベルト
70 トナー補給装置
72 トナーカートリッジ
100 制御装置
101 記憶装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
画像情報に基づいて該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
現像剤担持体の表面に担持された二成分現像剤を該現像剤担持体の回転により現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを上記潜像担持体表面上の潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置と、
上記現像装置内の二成分現像剤へのトナー補給を行うトナー補給手段と、
二成分現像剤中のトナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な目標トナー補給量を算出し、算出した目標トナー補給量のトナーが補給されるように上記トナー補給手段を制御するトナー補給制御手段とを備えており、
上記現像装置により現像されることで上記潜像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、
上記現像装置内の二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
画像形成動作中の作像動作と並行して上記トナー補給手段によりトナー補給を行うときの当該トナー補給の前後における作像前後の二成分現像剤のトナー濃度を上記トナー濃度検知手段により検知して当該トナー補給前後における作像前後のトナー濃度差を算出するとともに、該トナー濃度検知手段による当該トナー補給前の作像前トナー濃度検知時から該トナー濃度検知手段による当該トナー補給後の作像後トナー濃度検知時までの間の画像形成動作における画像情報を取得し、作像動作終了後に該トナー濃度差と該画像情報とから次回以降の作像時の上記目標トナー補給量を補正する補正値を算出する補正値算出処理を行う補正値算出処理手段とを有し、
上記トナー補給制御手段は、上記補正値算出処理手段により算出した補正値により補正した目標トナー補給量のトナーが補給されるように上記トナー補給手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the latent image carrier based on image information;
The two-component developer carried on the surface of the developer carrier is transported to the development area by the rotation of the developer carrier, and the toner in the two-component developer is transferred to the latent image carrier surface on the surface of the latent image carrier. A developing device that adheres to the image and develops the latent image;
Toner replenishing means for replenishing toner to the two-component developer in the developing device;
Toner replenishment control for calculating the target toner replenishment amount necessary to set the toner concentration in the two-component developer to the target toner concentration and controlling the toner replenishing means so that the calculated target toner replenishment amount is replenished. Means and
In an image forming apparatus for forming an image by finally transferring a toner image formed on the latent image carrier by being developed by the developing device onto a recording material,
Toner density detecting means for detecting the toner density of the two-component developer in the developing device;
In parallel with the image forming operation during the image forming operation , the toner concentration of the two-component developer before and after image formation is detected by the toner concentration detection unit before and after the toner supply when the toner supply unit supplies toner. After calculating the toner density difference before and after the image formation before and after the toner replenishment, and after the image formation after the toner replenishment by the toner density detection means from the time of the toner density detection before the toner replenishment by the toner density detection means Correction value for acquiring image information in an image forming operation until the time of toner density detection, and correcting the target toner replenishment amount at the next and subsequent image formation from the toner density difference and the image information after the image forming operation is completed Correction value calculation processing means for performing correction value calculation processing for calculating
The image forming apparatus, wherein the toner replenishment control unit controls the toner replenishment unit so that a target toner replenishment amount of toner corrected by the correction value calculated by the correction value calculation processing unit is replenished.
複数のトナーパッチを上記潜像担持体上に形成し、該潜像担持体上の該複数のトナーパッチ又は該潜像担持体から被転写体上へ転写した後の該複数のトナーパッチのトナー付着量をトナー付着量検出手段により検出し、その検出結果に基づいて目標画像濃度を得るための画像濃度調整制御を実行する画像濃度調整制御手段を有し、
上記補正値算出処理手段は、上記画像濃度調整制御が実行された直後の画像形成動作中の作像動作と並行して上記補正値算出処理を実行することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
Toner of the plurality of toner patches after forming a plurality of toner patches on the latent image carrier and transferring the plurality of toner patches on the latent image carrier or the latent image carrier onto the transfer target Image density adjustment control means for detecting the adhesion amount by the toner adhesion amount detection means and executing image density adjustment control for obtaining a target image density based on the detection result;
The image forming apparatus characterized in that the correction value calculation processing means executes the correction value calculation processing in parallel with an image forming operation during an image forming operation immediately after the image density adjustment control is executed.
上記補正値算出処理手段は、上記トナー補給手段によるトナー補給を開始してから予め決められた不安定補給時間を経過するまでの間に該トナー補給手段によるトナー補給が終了する場合には上記補正値算出処理を行わず、該不安定補給時間を経過した後に該トナー補給手段によるトナー補給が終了する場合に該補正値算出処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The correction value calculation processing unit performs the correction when the toner supply by the toner supply unit is completed after the toner supply by the toner supply unit is started and before a predetermined unstable supply time elapses. An image forming apparatus, wherein the correction value calculation process is performed when the toner supply by the toner supply unit ends after the unstable supply time has elapsed without performing the value calculation process.
上記補正値算出処理手段は、上記トナー補給手段による複数回のトナー補給の合計時間が予め決められた不安定補給時間未満であるときには上記補正値算出処理を行わず、該不安定補給時間以上であるときには該補正値算出処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The correction value calculation processing means does not perform the correction value calculation processing when the total time of toner replenishment by the toner replenishment means is less than a predetermined unstable replenishment time, An image forming apparatus characterized in that the correction value calculation processing is performed in some cases.
上記トナー補給手段を複数備えており、
上記トナー補給制御手段は、当該複数のトナー補給手段を個別に制御するものであり、
上記補正値算出処理手段は、当該複数のトナー補給手段について個別に上記補正値算出処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
A plurality of toner replenishing means;
The toner replenishment control means individually controls the plurality of toner replenishment means.
The image forming apparatus, wherein the correction value calculation processing unit performs the correction value calculation processing individually for the plurality of toner supply units.
上記補正値算出処理手段は、所定の期間をあけて上記補正値算出処理を繰り返し行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The image forming apparatus, wherein the correction value calculation processing means repeatedly performs the correction value calculation processing after a predetermined period.
上記所定の期間は、予め決められた固定期間、又は、使用環境若しくは累積トナー消費量に応じて決定される期間であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined period is a predetermined fixed period or a period determined according to a use environment or an accumulated toner consumption amount.
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