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JP2013029712A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2013029712A
JP2013029712A JP2011166504A JP2011166504A JP2013029712A JP 2013029712 A JP2013029712 A JP 2013029712A JP 2011166504 A JP2011166504 A JP 2011166504A JP 2011166504 A JP2011166504 A JP 2011166504A JP 2013029712 A JP2013029712 A JP 2013029712A
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JP
Japan
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toner
developing
magnetic
image forming
forming apparatus
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JP2011166504A
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Kunio Furukawa
邦男 古河
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Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
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Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device configured to stabilize nonmagnetic toner concentration in a container of the developing device that uses two-component developer containing nonmagnetic toner and magnetic carrier, and an image forming apparatus having the same.SOLUTION: A magnetometric sensor S is arranged at the bottom of a developing container 15 of a developing unit 10. It is assumed that, as a sensitivity characteristic of the magnetometric sensor S, toner concentration in the developing container 15 has a linear function of an output voltage value of the magnetometric sensor S. Measurement is carried out at two points in order to determine two constants of the linear function. For the first point, an output voltage value measured from toner concentration in a new developing unit 10 is used. For the second point, an output voltage value measured from toner concentration after a predetermined amount of toner is supplied from the new developing unit is used.

Description

本発明は,現像装置および画像形成装置に関する。さらに詳細には,非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を用いる現像装置において,現像装置の容器内の非磁性トナーの濃度の安定化を図った現像装置および画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a developing device and an image forming apparatus that stabilize the concentration of nonmagnetic toner in a container of a developing device in a developing device that uses a two-component developer including a nonmagnetic toner and a magnetic carrier. is there.

電子写真方式を用いた画像形成装置には,非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を用いる方式のものがある。この方式では,現像容器内に一定量のトナーを収容しておくことが望ましい。つまり,現像容器内のトナー濃度をほぼ一定とするのである。そのため,現像によりトナーが消費された場合に,その消費されたトナーの量と同じ量のトナーを現像容器の内部に供給することが好ましい。   Some image forming apparatuses using an electrophotographic system use a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier. In this method, it is desirable to store a certain amount of toner in the developing container. That is, the toner concentration in the developing container is made almost constant. Therefore, when toner is consumed by development, it is preferable to supply the same amount of toner as the amount of consumed toner into the developing container.

現像容器内のトナー濃度をほぼ一定に保つため,現像容器にトナー濃度を検出するセンサーを設けることがある。しかし,センサーの感度は,製造ロット毎にばらついている。また,センサーの感度のズレが後発的に生じることがある。センサーに感度のズレが生じると,そのセンサーの測定値に基づいて現像容器に補給されるトナーの供給量にもズレが生じる。つまり,現像容器内のトナー濃度をほぼ一定に保つことが困難となる。現像容器内のトナー濃度が好適な値からずれると,好適な濃度の画像を形成できないおそれがある。   In order to keep the toner concentration in the developing container substantially constant, a sensor for detecting the toner concentration may be provided in the developing container. However, the sensitivity of the sensor varies from production lot to production lot. In addition, the sensor sensitivity may be shifted later. When the sensor is deviated in sensitivity, the amount of toner supplied to the developing container is also deviated based on the measured value of the sensor. That is, it becomes difficult to keep the toner concentration in the developing container substantially constant. If the toner concentration in the developing container deviates from a suitable value, an image having a suitable concentration may not be formed.

したがって,センサーの感度のズレを補正する技術が開発されてきている。例えば,特許文献1では,現像容器にトナー濃度検出センサーを設け,画像形成前と,ベタ画像形成後とで,トナー濃度検出センサーからの出力値を比較することにより,トナー濃度検出センサーの感度のズレを補正することとしている(特許文献1の請求項1および段落[0132]―[0142]参照)。これにより,現像容器内に好適な量のトナーを適宜補給することができるとしている。   Therefore, a technology for correcting the sensor sensitivity deviation has been developed. For example, in Patent Document 1, a toner density detection sensor is provided in a developing container, and the output value from the toner density detection sensor is compared before and after the image formation, thereby comparing the sensitivity of the toner density detection sensor. The deviation is corrected (see claim 1 and paragraphs [0132] to [0142] of Patent Document 1). Thereby, a suitable amount of toner can be appropriately supplied into the developing container.

特開2008−261907号公報JP 2008-261907 A

しかし,ベタ画像を形成する場合のトナーの消費量は,そのときの温度湿度環境により左右される。これを考慮すると,特許文献1に記載の技術のようにベタ画像を形成する場合には,温度湿度環境の違いにより,センサーの感度のズレを修正する修正量が異なるはずである。そのため,特許文献1に記載の技術でセンサーの感度のズレを高い精度で修正することはやや困難である。また,特許文献1に記載の技術では,一旦はベタ画像を形成する必要がある。そのため,センサーの感度のズレの修正にあたり,ベタ画像を形成するだけのトナーを無駄に消費せざるをえない。   However, the amount of toner consumed when a solid image is formed depends on the temperature and humidity environment at that time. Considering this, when a solid image is formed as in the technique described in Patent Document 1, the amount of correction for correcting the sensor sensitivity deviation should be different depending on the temperature and humidity environment. Therefore, it is somewhat difficult to correct the sensor sensitivity shift with high accuracy by the technique described in Patent Document 1. In the technique described in Patent Document 1, it is necessary to form a solid image once. For this reason, in correcting the deviation of the sensitivity of the sensor, the toner for forming a solid image must be wasted.

本発明は,前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を用いる現像装置において,現像装置の容器内の非磁性トナーの濃度の安定化を図った現像装置およびそれを備える画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. That is, the object is to provide a developing device using a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier, and a developing device for stabilizing the concentration of the non-magnetic toner in the container of the developing device, and the same. An image forming apparatus is provided.

この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における現像装置は,非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を収容するとともに,トナーボトルからトナーの補給を受ける現像容器と,現像容器の内部における透磁率に応じた出力値を得るための磁気検出部と,磁気検出部により検出された出力値から,現像容器に補給するトナーの量を決定するトナー補給量制御部とを有するものである。そして,トナー補給量制御部は,現像容器の2成分現像剤のトナー濃度が,既知の第1のトナー濃度であるときの磁気検出部の第1の出力値と,現像容器の2成分現像剤のトナー濃度が,第1のトナー濃度よりも大きい,既知の第2のトナー濃度であるときの磁気検出部の第2の出力値とから,磁気検出器の感度特性を求めるとともに,画像形成時には,その求めた感度特性から現像容器に補給するトナーの量を決定するものである。かかる現像装置では,磁気検出部の出力値により求まるトナー濃度の値は適正である。そのため,トナーボトルから現像容器に好適な量のトナーを補給することができる。したがって,静電潜像に好適なトナー像を形成することができる。なお,トナー補給量制御部は,第3の出力値をも採用してよい。   In order to solve this problem, a developing device according to an aspect of the present invention includes a developing container that contains a two-component developer containing non-magnetic toner and a magnetic carrier, receives toner from a toner bottle, and develops. A magnetic detection unit for obtaining an output value corresponding to the magnetic permeability inside the container; and a toner replenishment amount control unit for determining an amount of toner to be replenished to the developing container from the output value detected by the magnetic detection unit. Is. The toner replenishment amount control unit is configured to output the first output value of the magnetic detection unit when the toner concentration of the two-component developer in the developing container is a known first toner concentration, and the two-component developer in the developing container. The sensitivity characteristic of the magnetic detector is obtained from the second output value of the magnetic detection unit when the toner density is a known second toner density that is greater than the first toner density, and at the time of image formation The amount of toner to be replenished to the developing container is determined from the obtained sensitivity characteristics. In such a developing device, the toner density value obtained from the output value of the magnetic detection unit is appropriate. Therefore, a suitable amount of toner can be supplied from the toner bottle to the developing container. Therefore, a toner image suitable for an electrostatic latent image can be formed. The toner replenishment amount control unit may also employ the third output value.

上記に記載の現像装置において,第1のトナー濃度が,画像形成時の濃度より低い,予め定まっている新品の現像装置のトナー濃度であり,第2のトナー濃度が,第1のトナー濃度である現像容器に,既知の量のトナーを補給した後の濃度であるとよい。新品の現像装置を使用する際,もしくは交換した際に,磁気検出部のキャリブレーションを行うことができるからである。   In the developing device described above, the first toner concentration is lower than the density at the time of image formation, and is a predetermined new toner concentration of the developing device, and the second toner concentration is the first toner concentration. The density may be obtained after a known amount of toner is supplied to a certain developing container. This is because the magnetic detection unit can be calibrated when a new developing device is used or replaced.

上記に記載の現像装置において,第2のトナー濃度が,画像形成時のトナー濃度であるとよい。磁気検出部のキャリブレーションの終了後に,現像容器の内部のトナー濃度が画像形成に好適なトナー濃度になっているからである。   In the developing device described above, the second toner density may be the toner density at the time of image formation. This is because, after the calibration of the magnetic detection unit is completed, the toner concentration inside the developing container is a toner concentration suitable for image formation.

上記に記載の現像装置において,磁気検出部は,現像容器の底部に配置されているものであるとよい。磁気検出部の検出範囲内に,現像剤が満たされている状態で検出を行うことができるからである。   In the developing device described above, the magnetic detection unit may be disposed at the bottom of the developing container. This is because the detection can be performed in a state where the developer is filled in the detection range of the magnetic detection unit.

また,本発明の別の態様における画像形成装置は,非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を収容する現像容器と,現像容器にトナーを補給するトナーボトルと,現像容器の内部における透磁率に応じた出力値を得るための磁気検出部と,磁気検出部により検出された出力値から,現像容器に補給するトナーの量を決定するトナー補給量制御部とを有するものである。そして,トナー補給量制御部は,現像容器の2成分現像剤のトナー濃度が,既知の第1のトナー濃度であるときの磁気検出部の第1の出力値と,現像容器の2成分現像剤のトナー濃度が,第1のトナー濃度よりも大きい,既知の第2のトナー濃度であるときの磁気検出部の第2の出力値とから,磁気検出器の感度特性を求めるとともに,画像形成時には,その求めた感度特性から現像容器に補給するトナーの量を決定するものである。かかる画像形成装置では,磁気検出部の出力値により求まるトナー濃度の値は適正である。そのため,トナーボトルから現像容器に好適な量のトナーを補給することができる。したがって,静電潜像に好適なトナー像を形成することができる。なお,トナー補給量制御部は,第3の出力値をも採用してよい。   An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes a developing container that contains a two-component developer containing non-magnetic toner and a magnetic carrier, a toner bottle that supplies toner to the developing container, and an interior of the developing container. A magnetic detection unit for obtaining an output value corresponding to the magnetic permeability, and a toner replenishment amount control unit for determining the amount of toner to be replenished to the developing container from the output value detected by the magnetic detection unit. The toner replenishment amount control unit is configured to output the first output value of the magnetic detection unit when the toner concentration of the two-component developer in the developing container is a known first toner concentration, and the two-component developer in the developing container. The sensitivity characteristic of the magnetic detector is obtained from the second output value of the magnetic detection unit when the toner density is a known second toner density that is greater than the first toner density, and at the time of image formation The amount of toner to be replenished to the developing container is determined from the obtained sensitivity characteristics. In such an image forming apparatus, the toner density value obtained from the output value of the magnetic detection unit is appropriate. Therefore, a suitable amount of toner can be supplied from the toner bottle to the developing container. Therefore, a toner image suitable for an electrostatic latent image can be formed. The toner replenishment amount control unit may also employ the third output value.

上記に記載の画像形成装置において,第1のトナー濃度が,画像形成時の濃度より低い,予め定まっている新品の現像装置のトナー濃度であり,第2のトナー濃度が,第1のトナー濃度である現像容器に,既知の量のトナーを補給した後の濃度であるとよい。新品の現像装置を使用する際,もしくは交換した際に,磁気検出部のキャリブレーションを行うことができるからである。   In the image forming apparatus described above, the first toner density is lower than the density at the time of image formation, and is a predetermined toner density of a new developing device, and the second toner density is the first toner density. It is good that the density is after a known amount of toner is supplied to the developing container. This is because the magnetic detection unit can be calibrated when a new developing device is used or replaced.

上記に記載の画像形成装置において,第2のトナー濃度が,画像形成時のトナー濃度であるとよい。磁気検出部のキャリブレーションの終了後に,現像容器の内部のトナー濃度が画像形成に好適なトナー濃度になっているからである。   In the image forming apparatus described above, the second toner density may be the toner density at the time of image formation. This is because, after the calibration of the magnetic detection unit is completed, the toner concentration inside the developing container is a toner concentration suitable for image formation.

上記に記載の画像形成装置において,磁気検出部は,現像容器の底部に配置されているものであるとよい。磁気検出部の検出範囲内に,現像剤が満たされている状態で検出を行うことができるからである。   In the image forming apparatus described above, the magnetic detection unit may be disposed at the bottom of the developing container. This is because the detection can be performed in a state where the developer is filled in the detection range of the magnetic detection unit.

本発明によれば,非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を用いる現像装置において,現像装置の容器内の非磁性トナーの濃度の安定化を図った現像装置およびそれを備える画像形成装置が提供されている。   According to the present invention, in a developing device using a two-component developer including a non-magnetic toner and a magnetic carrier, a developing device that stabilizes the concentration of the non-magnetic toner in a container of the developing device and an image forming apparatus including the developing device. A device is provided.

実施形態に係る画像形成装置の機械的構成を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a mechanical configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施形態に係る画像形成装置の現像ユニットおよび感光体ユニットを説明するための概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a developing unit and a photoreceptor unit of the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る現像装置およびトナーボトルを説明するための概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram for explaining a developing device and a toner bottle according to an embodiment. 実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a control system of the image forming apparatus according to the embodiment. FIG. 実施形態に係る画像形成装置における標準的な磁気センサーの感度特性を示すグラフである。6 is a graph showing sensitivity characteristics of a standard magnetic sensor in the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置における磁気センサーの感度特性を示すグラフ(その1)である。6 is a graph (part 1) illustrating sensitivity characteristics of a magnetic sensor in the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置における磁気センサーの感度特性を示すグラフ(その2)である。6 is a graph (part 2) illustrating sensitivity characteristics of the magnetic sensor in the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置における磁気センサーの感度特性を示すグラフ(その3)である。6 is a graph (part 3) illustrating sensitivity characteristics of the magnetic sensor in the image forming apparatus according to the embodiment. 実施形態に係る画像形成装置における磁気センサーのキャリブレーションのフローを説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining a calibration flow of a magnetic sensor in the image forming apparatus according to the embodiment.

以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を用いる画像形成装置について,本発明を具体化したものである。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is embodied in an image forming apparatus using a two-component developer including a non-magnetic toner and a magnetic carrier.

1.画像形成装置
1−1.画像形成装置の概略構成
本形態の画像形成装置100は,図1にその概略構成を示すように,中間転写ベルト101を有する,いわゆるタンデム方式のカラーコピー機である。中間転写ベルト101は,無端状ベルト部材であり,その図中両端部がローラー102,103によって支持され,図1中の矢印Dの向きに回転するようになっている。中間転写ベルト101の図中下部に沿って,イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の画像形成部1Y,1M,1C,1Kが配置されている。
1. Image forming apparatus 1-1. Schematic Configuration of Image Forming Apparatus The image forming apparatus 100 of the present embodiment is a so-called tandem type color copier having an intermediate transfer belt 101 as shown in FIG. The intermediate transfer belt 101 is an endless belt member. Both ends of the intermediate transfer belt 101 are supported by rollers 102 and 103, and are rotated in the direction of arrow D in FIG. Along the lower portion of the intermediate transfer belt 101 in the figure, image forming portions 1Y, 1M, 1C, and 1K for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are arranged.

各色の画像形成部1Y,1M,1C,1Kはいずれも同様の構成である。それぞれ,感光体ユニット20と,露光装置30と,現像ユニット10とを有している。感光体ユニット20は,感光体ドラム21を有している。露光装置30は,感光体ドラム21に静電潜像を描きこむためのものである。現像ユニット10は,感光体ドラム21の静電潜像にトナーを付与して現像するための現像装置である。また,中間転写ベルト101を挟んで感光体ドラム21に対向する位置に,1次転写ローラー111が配置されている。図1中では画像形成部1Yによって代表してこれらの各装置の符号を示している。   The image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K for the respective colors have the same configuration. Each has a photoreceptor unit 20, an exposure device 30, and a developing unit 10. The photoconductor unit 20 has a photoconductor drum 21. The exposure device 30 is for drawing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 21. The developing unit 10 is a developing device for applying toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 21 for development. In addition, a primary transfer roller 111 is disposed at a position facing the photosensitive drum 21 with the intermediate transfer belt 101 interposed therebetween. In FIG. 1, the reference numerals of these devices are shown as representatives by the image forming unit 1Y.

図1中で下方に配置されているのは,用紙Pを収容する給紙カセット112である。用紙Pは,給紙カセット112から用紙搬送経路114に沿って上方へ送られる。用紙搬送経路114を挟んで,ローラー103と対面する位置に,2次転写ローラー115が配置されている。さらにその下流側(図1中上方)には,定着装置130が配置されている。定着装置130より用紙搬送経路114のさらに下流側には,排紙ローラー116および排紙トレイ117が配置されている。   1 is a paper feed cassette 112 that accommodates the paper P. The paper P is sent upward from the paper feed cassette 112 along the paper transport path 114. A secondary transfer roller 115 is disposed at a position facing the roller 103 with the sheet conveyance path 114 interposed therebetween. Further, a fixing device 130 is disposed on the downstream side (upper side in FIG. 1). A paper discharge roller 116 and a paper discharge tray 117 are disposed further downstream of the sheet conveying path 114 from the fixing device 130.

1−2.画像形成装置の基本的動作
次に,本形態の画像形成装置100の基本的な動作を簡単に説明する。この画像形成装置100では,画像形成の指示を受けると,その画像信号から各色の画像データを生成する。生成された各色の画像データは,対応する画像形成部1Y,1M,1C,1Kにそれぞれ送出される。各色の画像形成部1Y,1M,1C,1Kは,画像データに基づいて,静電潜像を形成する。さらに,形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。
1-2. Basic Operation of Image Forming Apparatus Next, the basic operation of the image forming apparatus 100 of this embodiment will be briefly described. In this image forming apparatus 100, when an image formation instruction is received, image data of each color is generated from the image signal. The generated image data of each color is sent to the corresponding image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. The image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K for each color form an electrostatic latent image based on the image data. Further, the formed electrostatic latent image is developed to form a toner image.

形成されたトナー像は,順次,1次転写ローラー111によって中間転写ベルト101に転写され,重ね合わせられる。中間転写ベルト101に重ね合わせられたトナー像は,2次転写ローラー115によって用紙Pに転写される。トナー像を担持した用紙Pは,さらに搬送されて定着装置130に至り,定着装置130によって加熱されるとともに加圧される。これによりトナー像が用紙Pに定着される。トナー像が定着された用紙Pは,排紙ローラー116によって排紙トレイ117に排出される。以上が,画像形成装置100の基本的な動作である。   The formed toner images are sequentially transferred to the intermediate transfer belt 101 by the primary transfer roller 111 and superimposed. The toner image superimposed on the intermediate transfer belt 101 is transferred onto the paper P by the secondary transfer roller 115. The sheet P carrying the toner image is further conveyed and reaches the fixing device 130, and is heated and pressurized by the fixing device 130. As a result, the toner image is fixed on the paper P. The paper P on which the toner image is fixed is discharged to a paper discharge tray 117 by a paper discharge roller 116. The above is the basic operation of the image forming apparatus 100.

2.画像形成部
2−1.感光体ユニットおよび現像ユニット
図2に,画像形成部1を示す。画像形成装置100には,前述のように,各色に対して画像形成部1Y,1M,1C,1Kがある。これらは,収容されるトナーの色に違いがあるものの,機械的構造は同じである。したがって,以下,色の区別をしないで説明する。画像形成部1は,感光体ユニット20と,現像ユニット10と,露光装置30とを有している。感光体ユニット20は,感光体ドラム21と,クリーナ23と,帯電装置50とを有している。
2. Image forming unit 2-1. Photosensitive Unit and Developing Unit FIG. 2 shows the image forming unit 1. As described above, the image forming apparatus 100 includes the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K for each color. These have the same mechanical structure, although there are differences in the color of the toner contained. Therefore, the following description will be made without distinguishing colors. The image forming unit 1 includes a photoconductor unit 20, a developing unit 10, and an exposure device 30. The photoconductor unit 20 includes a photoconductor drum 21, a cleaner 23, and a charging device 50.

感光体ドラム21は,静電潜像を担持するための像担持体である。感光体ドラム21は,画像形成時に図2の矢印Eの向きに回転する。クリーナ23は,感光体ドラム21の表面に付着している現像残トナーを回収するためのものである。帯電装置50は,感光体ドラム21の表面を一様に帯電させるためのものである。   The photosensitive drum 21 is an image carrier for carrying an electrostatic latent image. The photosensitive drum 21 rotates in the direction of the arrow E in FIG. 2 during image formation. The cleaner 23 is for collecting the development residual toner adhering to the surface of the photosensitive drum 21. The charging device 50 is for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 21.

2−2.現像ユニットおよびトナーボトル
図3に,現像ユニット10を示す。現像ユニット10は,感光体ドラム21にトナーを付与して静電潜像を現像するための現像装置である。現像ユニット10は,非磁性トナーと磁性キャリアとからなる2成分現像剤を内部に収容するための現像容器15を有している。現像の度に,トナーは静電潜像に付与されるため,現像容器15の内部のトナーは減っていく。そのため,現像容器15は,トナーボトル200からトナーの補給を受けることができるようになっている。一方,現像容器15の内部のキャリアは,現像により消費されることはない。
2-2. Developing Unit and Toner Bottle FIG. 3 shows the developing unit 10. The developing unit 10 is a developing device for developing toner by applying toner to the photosensitive drum 21. The developing unit 10 has a developing container 15 for accommodating therein a two-component developer composed of a nonmagnetic toner and a magnetic carrier. Since toner is applied to the electrostatic latent image every time the development is performed, the toner inside the developing container 15 decreases. Therefore, the developing container 15 can receive toner supply from the toner bottle 200. On the other hand, the carrier inside the developing container 15 is not consumed by the development.

現像ユニット10は,現像容器15の他に,現像スリーブ11と,供給スクリュー12と,攪拌スクリュー13とを有している。現像スリーブ11は,感光体ドラム21に形成された静電潜像にトナーを付与するための現像部材である。現像スリーブ11は,画像形成時に感光体ドラム21に対してカウンタ回り(図2の矢印Fの向き)に回転する。供給スクリュー12は,現像スリーブ11にトナーを供給するための供給部材である。攪拌スクリュー13は,現像容器15の内部のトナーを攪拌するための攪拌部材である。現像ユニット10は,モーターM1に連結されている。モーターM1は,供給スクリュー12および攪拌スクリュー13を回転駆動するためのものである。   In addition to the developing container 15, the developing unit 10 includes a developing sleeve 11, a supply screw 12, and a stirring screw 13. The developing sleeve 11 is a developing member for applying toner to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 21. The developing sleeve 11 rotates around the counter (in the direction of arrow F in FIG. 2) with respect to the photosensitive drum 21 during image formation. The supply screw 12 is a supply member for supplying toner to the developing sleeve 11. The stirring screw 13 is a stirring member for stirring the toner inside the developing container 15. The developing unit 10 is connected to the motor M1. The motor M1 is for rotationally driving the supply screw 12 and the stirring screw 13.

現像ユニット10には,図3に示すように,磁気センサーSが設けられている。磁気センサーSは,検出領域Rの透磁率を検出するための磁気検出部である。磁気センサーSは,検出領域Rの範囲内の2成分現像剤における磁性キャリアの密度,すなわち透磁率に応じた電圧を出力する。そして,その出力電圧と検出領域Rとの間には,後述するように一定の関係がある。検出領域Rは,2成分現像剤が搬送される搬送経路の少なくとも一部の領域である。なお,図3では,検出領域Rは,現像容器15の底に位置している。現像容器15の底部を搬送される現像剤の磁気を検出するためである。磁気センサーSは現像容器15の底部の透磁率を検出する。現像容器15の底部は,常に現像剤により満たされているからである。   The development unit 10 is provided with a magnetic sensor S as shown in FIG. The magnetic sensor S is a magnetic detection unit for detecting the magnetic permeability of the detection region R. The magnetic sensor S outputs a voltage corresponding to the density of the magnetic carrier in the two-component developer within the detection region R, that is, the magnetic permeability. There is a certain relationship between the output voltage and the detection region R as described later. The detection area R is at least a part of the conveyance path along which the two-component developer is conveyed. In FIG. 3, the detection region R is located at the bottom of the developing container 15. This is for detecting the magnetism of the developer conveyed through the bottom of the developing container 15. The magnetic sensor S detects the magnetic permeability at the bottom of the developing container 15. This is because the bottom of the developing container 15 is always filled with the developer.

トナーボトル200は,トナー容器201と,補給スクリュー211とを有している。トナーボトル200は,トナーを収容して,適宜トナーを現像ユニット10に補給するためのトナー補給装置である。トナー容器201は,非磁性トナー(T)を収容しておくための容器である。補給スクリュー211は,トナーを現像ユニット10に補給するためのものである。トナーボトル200は,モーターM2に連結されている。モーターM2は,補給スクリュー211を回転駆動するためのものである。   The toner bottle 200 includes a toner container 201 and a supply screw 211. The toner bottle 200 is a toner replenishing device that accommodates toner and appropriately replenishes the developing unit 10 with toner. The toner container 201 is a container for storing non-magnetic toner (T). The replenishing screw 211 is for replenishing toner to the developing unit 10. The toner bottle 200 is connected to the motor M2. The motor M2 is for driving the supply screw 211 to rotate.

3.画像形成装置の制御系
ここで,画像形成装置100の制御系について説明する。画像形成装置100の制御系を図4のブロック図に示す。画像形成装置100の制御系には,制御部300と,記憶部400とがある。制御部300は,機械制御部310と,画像制御部320とを有している。
3. Control System of Image Forming Apparatus Here, a control system of the image forming apparatus 100 will be described. The control system of the image forming apparatus 100 is shown in the block diagram of FIG. The control system of the image forming apparatus 100 includes a control unit 300 and a storage unit 400. The control unit 300 includes a machine control unit 310 and an image control unit 320.

機械制御部310は,画像形成部1Y,1M,1C,1Kやその他の各部の機械的な動作を制御するためのものである。機械制御部310は,モーター制御部350と,トナー補給量制御部360とを有している。モーター制御部350は,モーターM1,M2の回転駆動を制御するためのものである。トナー補給量制御部360は,磁気センサーSにより検出された出力値から,トナーボトル200が現像容器15に補給するトナーの量を決定するためのものである。画像制御部320は,画像形成する画像イメージを加工するためのものである。そして,画像制御部320は,露光装置30による露光量の調整も行う。   The machine control unit 310 is for controlling the mechanical operations of the image forming units 1Y, 1M, 1C, 1K and other units. The machine control unit 310 includes a motor control unit 350 and a toner replenishment amount control unit 360. The motor control unit 350 is for controlling the rotational drive of the motors M1 and M2. The toner replenishment amount control unit 360 is for determining the amount of toner to be replenished by the toner bottle 200 to the developing container 15 from the output value detected by the magnetic sensor S. The image control unit 320 is for processing an image image to be formed. The image controller 320 also adjusts the exposure amount by the exposure device 30.

記憶部400は,本体付属記憶部410と,ユニット付属記憶部420とを有している。本体付属記憶部410は,画像形成装置100本体の情報を記憶するためのものである。ユニット付属記憶部420は,現像ユニット10や感光体ユニット20に付属されている記憶部を概念的に抜き出して描いたものである。   The storage unit 400 includes a main body attached storage unit 410 and a unit attached storage unit 420. The main body attached storage unit 410 is for storing information of the main body of the image forming apparatus 100. The unit-attached storage unit 420 is a conceptually extracted drawing of a storage unit attached to the developing unit 10 or the photoconductor unit 20.

4.現像容器へのトナーの補給量
4−1.現像容器の内部のトナーの量
現像容器15の内部のトナーの量については,所定量に保持することが好ましい。すなわち,トナー濃度をほぼ一定にするとよい。トナーの量が少なすぎれば,現像に用いるトナーの量が不足する。つまり,現像後のトナー像の濃度は薄い。一方,トナーの量が多すぎれば,磁性キャリアがトナーを十分に帯電できない場合がある。すなわち,トナーの帯電不良が生じる。もしくは,トナーの帯電量にばらつきが生じる。これは,トナー像の濃度ムラの原因となる。このように,現像容器15の内部のトナー濃度には,画像形成に好適な値が存在する。本形態では,この好適なトナー濃度を8%とする。これはあくまで例示であり,これ以外の値であってもよい。
4). Amount of toner replenished to the developing container 4-1. The amount of toner inside the developing container The amount of toner inside the developing container 15 is preferably maintained at a predetermined amount. In other words, the toner density should be substantially constant. If the amount of toner is too small, the amount of toner used for development is insufficient. That is, the density of the toner image after development is thin. On the other hand, if the amount of toner is too large, the magnetic carrier may not sufficiently charge the toner. That is, toner charging failure occurs. Alternatively, the toner charge amount varies. This causes a density unevenness of the toner image. Thus, the toner density inside the developing container 15 has a value suitable for image formation. In this embodiment, the preferable toner concentration is 8%. This is merely an example, and other values may be used.

本形態の2成分現像剤は,前述のように,非磁性トナーと磁性キャリアとからなっている。したがって,現像剤は,重量ベースでトナー濃度とキャリア濃度とを足し合わせると,1(100%)となる。数式で表すと,次式のようになる。
TD + CD = 1 (100%) ………(1)
TD: トナー濃度
CD: キャリア濃度
As described above, the two-component developer of this embodiment is composed of a nonmagnetic toner and a magnetic carrier. Therefore, the developer becomes 1 (100%) when the toner concentration and the carrier concentration are added on a weight basis. This can be expressed by the following formula.
TD + CD = 1 (100%) ... (1)
TD: Toner density
CD: Carrier concentration

4−2.トナーの補給量
現像容器15の内部のトナーは,現像により消費される。そのため,トナーボトル200は,現像容器15にトナーを補給する。その際に,トナーボトル200が現像容器15に補給するトナーの量は,現像容器15の内部のトナーの量をほぼ一定量とする量である。つまり,現像によるトナーの消費量と同じだけの量のトナーを,現像容器15に補給してやればよい。これにより,現像容器15の内部のトナー濃度を,現像に好適なトナー濃度である8%の状態に近い状態で保持することができる。
4-2. Toner replenishment amount The toner in the developing container 15 is consumed by development. Therefore, the toner bottle 200 replenishes the developing container 15 with toner. At this time, the amount of toner supplied to the developing container 15 by the toner bottle 200 is an amount that makes the amount of toner inside the developing container 15 substantially constant. That is, the developing container 15 may be replenished with the same amount of toner as the toner consumed by development. As a result, the toner concentration inside the developing container 15 can be maintained in a state close to 8%, which is a toner concentration suitable for development.

そのトナーの補給量を決定するのが,トナー補給量制御部360である。トナー補給量制御部360は,磁気センサーSから入力されるトナー濃度の値に応じて,現像容器15へのトナーの補給量を決定する。   The toner supply amount control unit 360 determines the toner supply amount. The toner replenishment amount control unit 360 determines the toner replenishment amount to the developing container 15 according to the toner density value input from the magnetic sensor S.

例えば,本形態における現像容器15の2成分現像剤の重量の内訳を次に示す。
キャリアの重量 460g
好適なトナー濃度(8%)のときのトナーの重量 40g
好適なトナー濃度(8%)のときの2成分現像剤の重量 500g
For example, a breakdown of the weight of the two-component developer in the developing container 15 in this embodiment is shown below.
Carrier weight 460g
Toner weight at suitable toner concentration (8%) 40 g
Two-component developer weight at suitable toner concentration (8%) 500 g

そこで例えば,現像容器15の内部におけるトナー濃度が7%となったとする。すると,トナー濃度の1%分に相当するトナー量を補給してやればよい。なお,トナー濃度が7%のときの現像容器15の内部の2成分現像剤の重量の内訳は次のようである。
キャリアの重量 460g
トナー濃度が7%のときのトナーの重量 35g
トナー濃度が7%のときの2成分現像剤の重量 495g
つまり,トナー濃度が7%になったときには,5gのトナーをトナーボトル200から現像容器15に供給してやればよい。
Thus, for example, assume that the toner concentration inside the developing container 15 is 7%. Then, the toner amount corresponding to 1% of the toner density may be replenished. The breakdown of the weight of the two-component developer inside the developing container 15 when the toner concentration is 7% is as follows.
Carrier weight 460g
Weight of toner when toner concentration is 7% 35g
Weight of two-component developer when toner concentration is 7% 495 g
That is, when the toner density reaches 7%, 5 g of toner may be supplied from the toner bottle 200 to the developing container 15.

5.磁気センサーの感度のばらつき
これまで,磁気センサーSが正しいトナー濃度を示しているものとして説明した。しかし,磁気センサーSの個体毎に感度のズレが生じていることが一般的である。つまり,磁気センサーSが必ずしも正しいトナー濃度を示しているとは限らない。そこで,ここからは,磁気センサーSの個体毎に感度のズレが生じているものとして説明する。そして本形態では,ズレの生じているであろう磁気センサーSに好適なキャリブレーションを行う。そこで,この項では,磁気センサーSの感度にどのようなズレが生じているかについて説明する。
5. Variation in sensitivity of magnetic sensor So far, the magnetic sensor S has been described as indicating the correct toner concentration. However, it is common for the sensitivity of each magnetic sensor S to vary. That is, the magnetic sensor S does not necessarily indicate the correct toner density. Therefore, the following description will be made assuming that a sensitivity shift occurs for each individual magnetic sensor S. In the present embodiment, calibration suitable for the magnetic sensor S that is likely to be displaced is performed. Therefore, in this section, a description will be given of what deviation occurs in the sensitivity of the magnetic sensor S.

5−1.トナー濃度と磁気センサーの出力電圧との関係
磁気センサーSの感度のばらつきについて説明する前に,標準的な感度特性の磁気センサーSについて説明する。図5は,標準的な磁気センサーSの出力電圧の値と,磁気センサーSの検出領域Rにおけるトナー濃度との関係を示すグラフである。図5の線L0が示すように,トナーの濃度が低いほど,磁気センサーSの出力電圧は高い。これは,式(1)に示すように,トナー濃度が低いほど,キャリア濃度が高いからである。したがって,これは,製造ロット毎のばらつきと関係なく,磁気センサーSに共通の傾向である。
5-1. Relationship Between Toner Concentration and Output Voltage of Magnetic Sensor Before describing the variation in sensitivity of the magnetic sensor S, the magnetic sensor S having standard sensitivity characteristics will be described. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the output voltage value of the standard magnetic sensor S and the toner density in the detection region R of the magnetic sensor S. As shown by the line L0 in FIG. 5, the lower the toner concentration, the higher the output voltage of the magnetic sensor S. This is because, as shown in the equation (1), the lower the toner concentration, the higher the carrier concentration. Therefore, this is a tendency common to the magnetic sensor S regardless of the variation of each production lot.

5−2.変化率のばらつき
しかし,磁気センサーSの感度特性は,ロット毎に異なっているのが一般的である。そのため,異なるロットの磁気センサーSを用いると,磁気センサーSの示すトナー濃度の値は,標準的なものからズレが生ずることがある。このズレには,傾きが異なっている場合(図6参照)や,傾きが同じであってもその絶対値が異なっている場合(図7参照)がある。例えば,図6に,標準的な磁気センサーの感度特性を示す線L0と,それからずれの生じている磁気センサーSの感度特性を示す線L1,L2を示す。
5-2. However, the sensitivity characteristics of the magnetic sensor S are generally different for each lot. For this reason, when magnetic sensors S of different lots are used, the toner density value indicated by the magnetic sensor S may deviate from the standard value. This deviation includes a case where the inclination is different (see FIG. 6) and a case where the absolute value is different even if the inclination is the same (see FIG. 7). For example, FIG. 6 shows a line L0 indicating the sensitivity characteristics of a standard magnetic sensor and lines L1 and L2 indicating the sensitivity characteristics of the magnetic sensor S that are deviated therefrom.

線L0,L1,L2では,線の傾き,すなわちトナー濃度の変化に対する出力電圧値の変化率が異なっている。線L1の感度特性を示す磁気センサーSでは,トナーの濃度が変化しても,出力電圧値は線L0の場合に比べてそれほど変わらない。線L2の感度特性を示す磁気センサーSでは,トナーの濃度が変化すると,出力電圧値は線L0の場合に比べて比較的大きく変化する。   The lines L0, L1, and L2 have different slopes of the lines, that is, the rate of change of the output voltage value with respect to the change in toner density. In the magnetic sensor S showing the sensitivity characteristic of the line L1, the output voltage value does not change much compared to the case of the line L0 even if the toner concentration changes. In the magnetic sensor S showing the sensitivity characteristic of the line L2, when the toner concentration changes, the output voltage value changes relatively compared to the case of the line L0.

なお,図6は,線L0,L1,L2の傾きが異なっているが,これらの線L0,L1,L2はすべて出力電圧値3V,トナー濃度8%の点を通っている。図6は,各線の傾きが異なる場合を説明するためにこの点(出力電圧値3V,トナー濃度8%の点)を通ることを仮定した場合の図である。   In FIG. 6, the slopes of the lines L0, L1, and L2 are different, but these lines L0, L1, and L2 all pass through a point where the output voltage value is 3 V and the toner density is 8%. FIG. 6 is a diagram in a case where it is assumed that this point (a point where the output voltage value is 3 V and the toner density is 8%) is passed in order to explain the case where the inclination of each line is different.

5−3.絶対値のばらつき
磁気センサーSの感度特性における絶対値によるばらつきを図7に示す。図7に示すように,線L3の傾きは,線L0の傾きと同じである。したがって,トナーの濃度の減少量が同じであれば,線L0であっても線L3であっても,出力電圧の変化量は同じである。しかし,線L3の出力電圧値の絶対値は,線L0の出力電圧値の絶対値よりも小さい。
5-3. Variation in Absolute Value FIG. 7 shows variation in the sensitivity characteristic of the magnetic sensor S due to the absolute value. As shown in FIG. 7, the slope of the line L3 is the same as the slope of the line L0. Therefore, if the amount of decrease in the toner density is the same, the amount of change in the output voltage is the same for both the line L0 and the line L3. However, the absolute value of the output voltage value of the line L3 is smaller than the absolute value of the output voltage value of the line L0.

図7から明らかなように,出力電圧値として3Vが検出されたときであっても,線L0の感度を示すセンサーでは8%,線L3の感度を示すセンサーでは6%の値を示していることとなる。なお,図7は,線L0,L3の傾きが同じであると仮定した場合の図である。したがって実際には,図6に示した変化量(線の傾き)のずれや図7に示した絶対値のずれの両方が生じることが一般的である。   As is apparent from FIG. 7, even when 3V is detected as the output voltage value, the sensor showing the sensitivity of the line L0 shows a value of 8%, and the sensor showing the sensitivity of the line L3 shows a value of 6%. It will be. FIG. 7 is a diagram when it is assumed that the slopes of the lines L0 and L3 are the same. Therefore, in practice, both the deviation of the change amount (line inclination) shown in FIG. 6 and the deviation of the absolute value shown in FIG. 7 generally occur.

そして,本個体の磁気センサーSの感度にズレが生じていた場合に,その磁気センサーSがどのような感度特性を示すものであるか,予め分かるものではない。しかし,後述するように,感度特性を示す線の2点が分かれば,線L0から線L3までに例示したような感度特性を求めることができる。   When the sensitivity of the individual magnetic sensor S is deviated, it is not known in advance what sensitivity characteristic the magnetic sensor S exhibits. However, as will be described later, if the two points indicating the sensitivity characteristic are known, the sensitivity characteristics as exemplified from the line L0 to the line L3 can be obtained.

6.磁気センサーの感度の修正方法(キャリブレーション)
ここで,本形態における磁気センサーSの出力値の修正方法(キャリブレーション)について説明する。図5から図7までの線Lから線L3までに示した感度特性は,磁気センサーSに特有のものであり,変えようがない。しかし,磁気センサーSの感度特性が線L0からずれていたとしても,そのずれた磁気センサーSの感度特性が分かればよい。その感度特性を用いれば,出力電圧値を正確なトナー濃度に読み替えることができるからである。
6). Magnetic sensor sensitivity correction method (calibration)
Here, a correction method (calibration) of the output value of the magnetic sensor S in this embodiment will be described. The sensitivity characteristics shown from the line L to the line L3 in FIGS. 5 to 7 are unique to the magnetic sensor S and cannot be changed. However, even if the sensitivity characteristic of the magnetic sensor S deviates from the line L0, it is only necessary to know the sensitivity characteristic of the deviated magnetic sensor S. This is because if the sensitivity characteristic is used, the output voltage value can be read as an accurate toner density.

キャリブレーションのため,本形態では,磁気センサーSの感度特性を示す線を1次関数と仮定する。したがって,トナー濃度TDを次式(2)により求めることができる。
TD = U × V + W ………(2)
TD:トナー濃度
U :感度特性の変化量
V :出力電圧値
W :出力電圧値が0Vのときのトナー濃度(切片)
For calibration, in this embodiment, a line indicating the sensitivity characteristic of the magnetic sensor S is assumed to be a linear function. Therefore, the toner density TD can be obtained by the following equation (2).
TD = U × V + W (2)
TD: toner density
U: Change in sensitivity characteristics
V: Output voltage value
W: toner density (intercept) when the output voltage value is 0V

キャリブレーションに必要な値は,式(2)のU,Wの2つの定数である。そのために,磁気センサーSの出力電圧値とそのときのトナー濃度との組み合わせについて,2点を測定すればよい。これにより,定数U,Wを決定することができる。   The values required for calibration are two constants U and W in equation (2). For this purpose, two points may be measured for the combination of the output voltage value of the magnetic sensor S and the toner density at that time. Thereby, the constants U and W can be determined.

本形態では,
(1)初期状態
(2)初期状態からトナーを補給した状態
の2点での出力電圧値を測定する。これにより,磁気センサーSの感度特性を正確に把握して,トナーボトル200は,現像ユニット10への好適なトナーの補給を行うことができる。
In this form,
(1) Initial state (2) Measure output voltage values at two points from the initial state to the state where toner is replenished. As a result, the toner bottle 200 can accurately supply the toner to the developing unit 10 by accurately grasping the sensitivity characteristic of the magnetic sensor S.

6−1.初期状態
それら2点のうちの1点は,初期状態である。本形態における新品の現像ユニット10,すなわち現像ユニット10の初期状態では,現像容器15の内部に予め定めた量の非磁性トナーおよび磁性キャリアが収容されている。つまり,トナー濃度(およびキャリア濃度)は既知である。そのため,このときの磁気センサーSの出力電圧値が得られればよい。そして,初期状態での磁気センサーSの値を読み取り,記憶部400のいずれかの場所に記憶しておく。
6-1. Initial state One of the two points is the initial state. In the initial state of the new development unit 10 in this embodiment, that is, the development unit 10, a predetermined amount of nonmagnetic toner and magnetic carrier are accommodated in the development container 15. That is, the toner density (and carrier density) is known. Therefore, it is only necessary to obtain the output voltage value of the magnetic sensor S at this time. Then, the value of the magnetic sensor S in the initial state is read and stored in any location of the storage unit 400.

この初期状態,すなわち新品の現像ユニット10における2成分現像剤の重量は次のとおりである。
初期状態の磁性キャリアの重量 460g
初期状態の非磁性トナーの重量 20g
初期状態の2成分現像剤の重量 480g
そして,現像ユニット10におけるトナー濃度は次のとおりである。
初期状態のトナー濃度 4%
In this initial state, that is, the weight of the two-component developer in the new development unit 10 is as follows.
Weight of magnetic carrier in initial state 460 g
Weight of non-magnetic toner in initial state 20g
Weight of two-component developer in the initial state 480 g
The toner density in the developing unit 10 is as follows.
Initial toner density 4%

なお,本形態における新品の現像ユニット10に収容されているトナーの量は,画像形成に好適なトナーの量よりも少ない。つまり,初期状態のトナー濃度は,画像形成に好適なトナー濃度よりも低い。これは,後述するように,初期状態からさらにトナーを現像容器15に補給して,2点目を測定するためである。   Note that the amount of toner contained in the new developing unit 10 in this embodiment is smaller than the amount of toner suitable for image formation. That is, the toner density in the initial state is lower than the toner density suitable for image formation. This is because the toner is further supplied to the developing container 15 from the initial state and the second point is measured, as will be described later.

6−2.トナー補給後
そして,初期状態での磁気センサーSでの出力電圧値を記憶した後に,トナーボトル200から現像容器15にトナーを補給する。ここでのトナーの補給量は,好適なトナー濃度(8%)に達するだけの量である。つまり,20gである。もちろん,これは既知の値である。したがって,初期状態とは別に,トナー濃度が既知の状態における磁気センサーSの出力電圧値が得られる。
6-2. After toner replenishment, and after storing the output voltage value of the magnetic sensor S in the initial state, the toner is replenished from the toner bottle 200 to the developing container 15. The toner replenishment amount here is an amount sufficient to reach a suitable toner concentration (8%). That is, 20 g. Of course, this is a known value. Therefore, separately from the initial state, the output voltage value of the magnetic sensor S in a state where the toner density is known can be obtained.

6−3.具体例
ここで,磁気センサーSの具体的な感度特性の求め方について説明する。つまり,実際に2点について測定したとする。そのときに,表1の例1と例2のような値が得られたとする。本形態では前述のとおり,初期状態のトナー濃度は4%であり,トナー補給後のトナー濃度は8%である。表1の例1および例2の場合,磁気センサーSの感度特性を表すとそれぞれ,図8のグラフの線L0と線L4とに該当する。
6-3. Specific Example Here, how to obtain a specific sensitivity characteristic of the magnetic sensor S will be described. In other words, assume that two points were actually measured. At that time, it is assumed that values as in Example 1 and Example 2 in Table 1 are obtained. In this embodiment, as described above, the toner concentration in the initial state is 4%, and the toner concentration after toner replenishment is 8%. In the case of Example 1 and Example 2 in Table 1, the sensitivity characteristics of the magnetic sensor S correspond to the lines L0 and L4 in the graph of FIG.

[表1]
例1(線L0):
トナー濃度 4% 出力電圧値 4V
トナー濃度 8% 出力電圧値 3V
例2(線L4):
トナー濃度 4% 出力電圧値 3.67V
トナー濃度 8% 出力電圧値 3V
[Table 1]
Example 1 (line L0):
Toner density 4% Output voltage 4V
Toner density 8% Output voltage 3V
Example 2 (line L4):
Toner density 4% Output voltage 3.67V
Toner density 8% Output voltage 3V

したがって,磁気センサーSの感度特性を式(2)から求めることができる。すると,線L0,L4に対して次のような式が求まる。
線L0:
TD = −4 × V + 20 ………(3)
線L4:
TD = −6 × V + 26 ………(4)
つまり,線L0の感度特性を示す磁気センサーSについては,式(3)を適用することで,トナー濃度を求めることができる。線L4の感度特性を示す磁気センサーSについては,式(4)を適用することで,トナー濃度を求めることができる。
Therefore, the sensitivity characteristic of the magnetic sensor S can be obtained from the equation (2). Then, the following equations are obtained for the lines L0 and L4.
Line L0:
TD = −4 × V + 20 (3)
Line L4:
TD = −6 × V + 26 (4)
That is, for the magnetic sensor S showing the sensitivity characteristic of the line L0, the toner density can be obtained by applying the equation (3). For the magnetic sensor S indicating the sensitivity characteristic of the line L4, the toner density can be obtained by applying the equation (4).

式(3),(4)はあくまで例示である。実際には,式(2)のうちのU,Wを決定することができる。そのため,このように求めたU,Wの値を代入した式(2)を記憶しておけばよい。このように,トナー補給量制御部360は,磁気センサーSの感度特性を求めることができる。これにより,磁気センサーSのキャリブレーションを終了する。   Expressions (3) and (4) are merely examples. In practice, U and W in equation (2) can be determined. Therefore, it is only necessary to store the expression (2) in which the values of U and W thus obtained are substituted. As described above, the toner replenishment amount control unit 360 can obtain the sensitivity characteristic of the magnetic sensor S. Thereby, the calibration of the magnetic sensor S is completed.

6−4.画像形成時
画像形成時には,トナーの消費量にしたがい,トナーボトル200から現像容器15への適正なトナーの補給を行うことができる。そして,トナーの補給量を決定するために,トナー濃度を求める。その度に,その記憶した式(2)(U,W決定済み)の感度特性を用いることとすればよい。
6-4. During image formation In accordance with the amount of toner consumed, appropriate toner can be replenished from the toner bottle 200 to the developing container 15 during image formation. Then, in order to determine the toner replenishment amount, the toner density is obtained. Each time, the stored sensitivity characteristic of equation (2) (U, W determined) may be used.

以上説明したように,式(2)と,初期状態(新品の現像ユニット10)の出力電圧値と,好適なトナー濃度となるまでトナーを補給した後の出力電圧値とから,磁気センサーSの感度特性を求めることができる。これにより,画像形成によりトナーが消費されても,現像容器15の内部のトナー濃度を好適な値に保持することのできる現像装置および画像形成装置が実現されている。   As described above, from the equation (2), the output voltage value in the initial state (new development unit 10), and the output voltage value after replenishing the toner until a suitable toner density is obtained, the magnetic sensor S Sensitivity characteristics can be obtained. Thus, a developing device and an image forming apparatus that can maintain the toner density inside the developing container 15 at a suitable value even when toner is consumed by image formation are realized.

7.磁気センサーの感度の修正フロー
ここで,本形態における磁気センサーSのキャリブレーションのフローについて説明する。図9は,磁気センサーSの感度のズレを修正するフローを説明するためのフローチャートである。まず,現像ユニット10のユニット付属記憶部420を読み出す(S101)。次に,その読み取り情報により現像ユニット10が新品であるか否かを判断する(S102)。そこで,現像ユニット10が新品であれば(S102:Yes),S103に進む。現像ユニット10が新品でなければ(S102:No),処理を終了する。
7). Magnetic Sensor Sensitivity Correction Flow Here, the calibration flow of the magnetic sensor S in this embodiment will be described. FIG. 9 is a flowchart for explaining a flow for correcting a deviation in sensitivity of the magnetic sensor S. First, the unit attached storage unit 420 of the developing unit 10 is read (S101). Next, it is determined based on the read information whether the developing unit 10 is new (S102). Therefore, if the developing unit 10 is new (S102: Yes), the process proceeds to S103. If the developing unit 10 is not new (S102: No), the process is terminated.

S103では,磁気センサーSの出力電圧値を読み出す。そして,その出力電圧値から好適な量のトナーを現像ユニット10の内部に補給する(S104)。次に,現像ユニット10の内部の現像剤を攪拌する(S105)。そして,磁気センサーSの出力電圧値を読み出す(S106)。続いて,磁気センサーSの感度を検出して補正する(S107)。なお,図9のフローチャートは,現像ユニット10の使用初期に実施されるフローを示したものである。したがって,このフローを実施していないときにも,トナーボトル200は,現像ユニット10に適宜トナーを補給している。   In S103, the output voltage value of the magnetic sensor S is read. Then, a suitable amount of toner is supplied from the output voltage value to the inside of the developing unit 10 (S104). Next, the developer in the developing unit 10 is stirred (S105). Then, the output voltage value of the magnetic sensor S is read (S106). Subsequently, the sensitivity of the magnetic sensor S is detected and corrected (S107). Note that the flowchart of FIG. 9 shows a flow performed in the initial use of the developing unit 10. Therefore, even when this flow is not performed, the toner bottle 200 appropriately supplies toner to the developing unit 10.

8.変形例
8−1.2次関数
本形態では,磁気センサーSの感度特性が1次関数であると仮定した。しかし,磁気センサーSの感度特性が2次関数であると仮定してもよい。
TD = U1 × V2 + U2 × V + W1 ………(8)
これら,U1,U2,W1を決定するために,3点を測定すればよい。これにより,トナー濃度をより正確に測定することができる。
8). Modified Example 8-1.2 Linear Function In this embodiment, it is assumed that the sensitivity characteristic of the magnetic sensor S is a linear function. However, it may be assumed that the sensitivity characteristic of the magnetic sensor S is a quadratic function.
TD = U1 × V 2 + U2 × V + W1 ......... (8)
In order to determine U1, U2, and W1, three points may be measured. Thereby, the toner density can be measured more accurately.

8−2.現像ユニットの交換時
本形態では,現像ユニット10が新品である場合に磁気センサーSのキャリブレーションを行うこととした。これは,新品の画像形成装置100に限らない。つまり,中古の画像形成装置100から使用済みの現像ユニット10を取り出し,新品の現像ユニット10を新たに装着した場合に本形態の磁気センサーSのキャリブレーションを行うこととしてもよい。これにより,画像形成装置100の使用を継続することにより後発的に生じた磁気センサーSの感度特性のズレをも修正することができるからである。
8-2. When the developing unit is replaced In this embodiment, the magnetic sensor S is calibrated when the developing unit 10 is new. This is not limited to the new image forming apparatus 100. That is, when the used developing unit 10 is taken out from the used image forming apparatus 100 and a new developing unit 10 is newly mounted, the magnetic sensor S of this embodiment may be calibrated. This is because it is possible to correct the deviation of the sensitivity characteristic of the magnetic sensor S that has occurred later by continuing to use the image forming apparatus 100.

8−3.出力値
本形態では,磁気センサーSの出力値は電圧値であるとした。しかし,この出力値は,電流値やその他の値であってもよい。
8-3. Output value In this embodiment, the output value of the magnetic sensor S is a voltage value. However, this output value may be a current value or other values.

8−4.測定する2点の選択
本形態では,現像容器15の内部のトナーの量が既知である2点として,初期状態(新品)と,適正なトナー濃度となる既知のトナーを補給した場合を採用した。しかし,磁気センサーSの感度特性を求めるために採用する2点として,他の2点を用いることとしても構わない。つまり,現像容器15内にトナーがない状態から,現像容器15内にトナーが満たされている状態(満タン状態)のうちの,いずれか2点を採用するのである。ただし,この場合,初期状態から,満タン状態までの間に画像形成を行うことでトナーが消費されないようにしなければならない。トナーの量が既知でなくなるからである。
8-4. Selection of two points to be measured In this embodiment, the two cases where the amount of toner inside the developing container 15 is known are the initial state (new) and the case where a known toner having an appropriate toner concentration is supplied. . However, the other two points may be used as the two points used for obtaining the sensitivity characteristics of the magnetic sensor S. That is, any two points from the state in which there is no toner in the developing container 15 to the state in which the toner is filled in the developing container 15 (full tank state) are adopted. However, in this case, it is necessary to prevent toner consumption by performing image formation between the initial state and the full state. This is because the amount of toner becomes unknown.

9.まとめ
以上,詳細に説明したように,本実施の形態に係る画像形成装置100は,現像によるトナーの消費量に応じて,トナーボトル200から現像ユニット10へトナーを供給するものである。そして,磁気センサーSに感度のズレが生じていれば,そのズレを補正する。これにより,現像容器15の内部のトナーの量をほぼ一定量とすることのできる現像装置および画像形成装置が実現されている。
9. Summary As described above in detail, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment supplies toner from the toner bottle 200 to the developing unit 10 according to the amount of toner consumed by development. If there is a sensitivity shift in the magnetic sensor S, the shift is corrected. As a result, a developing device and an image forming apparatus that can make the amount of toner inside the developing container 15 substantially constant are realized.

なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。本形態では,現像ユニット10と感光体ユニット20とを有する画像形成装置100を例に挙げて説明した。しかし,2成分現像剤を用いて,トナー補給容器から現像容器にトナーを補給する方式の画像形成装置であれば,これ以外のものであってもよい。   Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. In this embodiment, the image forming apparatus 100 including the developing unit 10 and the photosensitive unit 20 has been described as an example. However, other image forming apparatuses may be used as long as they use a two-component developer and supply toner from the toner supply container to the development container.

また,画像形成装置は,片面印刷のものであっても,両面印刷のものであってもよい。また,カラー印刷のものに限らない。カラー印刷でない場合には,画質低下判定値については,1色のみについて算出すればよい。そして,画像形成装置は,プリンターであってもよい。また,読み取った画像を印刷ジョブとして公衆回線により送信する画像読取装置および画像形成装置に適用することができる。もちろん,複合機であってもよい。また,トナーの種類によらず適用できる。   The image forming apparatus may be one-sided printing or two-sided printing. Also, it is not limited to color printing. When color printing is not used, the image quality degradation determination value may be calculated for only one color. The image forming apparatus may be a printer. Further, the present invention can be applied to an image reading apparatus and an image forming apparatus that transmit a read image as a print job through a public line. Of course, it may be a multifunction machine. Also, it can be applied regardless of the type of toner.

1…画像形成部
10…現像ユニット
20…感光体ユニット
21…感光体ドラム
100…画像形成装置
300…制御部
310…機械制御部
320…画像制御部
350…モーター制御部
360…トナー補給量制御部
400…記憶部
410…本体付属記憶部
420…ユニット付属記憶部
M1…モーター
M2…モーター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming part 10 ... Developing unit 20 ... Photoconductor unit 21 ... Photoconductor drum 100 ... Image forming apparatus 300 ... Control part 310 ... Machine control part 320 ... Image control part 350 ... Motor control part 360 ... Toner replenishment amount control part 400 ... Storage unit 410 ... Main unit attached storage unit 420 ... Unit attached storage unit
M1 ... Motor
M2 ... Motor

Claims (8)

非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を収容するとともに,トナーボトルからトナーの補給を受ける現像容器と,
前記現像容器の内部における透磁率に応じた出力値を得るための磁気検出部と,
前記磁気検出部により検出された出力値から,前記現像容器に補給するトナーの量を決定するトナー補給量制御部とを有し,
前記トナー補給量制御部は,
前記現像容器の2成分現像剤のトナー濃度が,既知の第1のトナー濃度であるときの前記磁気検出部の第1の出力値と,
前記現像容器の2成分現像剤のトナー濃度が,前記第1のトナー濃度よりも大きい,既知の第2のトナー濃度であるときの前記磁気検出部の第2の出力値とから,
前記磁気検出器の感度特性を求めるとともに,
画像形成時には,その求めた感度特性から前記現像容器に補給するトナーの量を決定するものであることを特徴とする現像装置。
A developer container containing a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier, and receiving toner replenishment from a toner bottle;
A magnetic detector for obtaining an output value corresponding to the magnetic permeability inside the developing container;
A toner replenishment amount control unit for determining an amount of toner to be replenished to the developing container from an output value detected by the magnetic detection unit;
The toner replenishment amount control unit
A first output value of the magnetic detection unit when the toner concentration of the two-component developer in the developing container is a known first toner concentration;
From the second output value of the magnetic detection unit when the toner concentration of the two-component developer in the developer container is a known second toner concentration that is larger than the first toner concentration,
While obtaining the sensitivity characteristics of the magnetic detector,
A developing device characterized in that, at the time of image formation, the amount of toner to be supplied to the developing container is determined from the obtained sensitivity characteristics.
請求項1に記載の現像装置であって,
前記第1のトナー濃度が,
画像形成時の濃度より低い,予め定まっている新品の現像装置のトナー濃度であり,
前記第2のトナー濃度が,
前記第1のトナー濃度である現像容器に,既知の量のトナーを補給した後の濃度であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1,
The first toner concentration is
This is the toner density of a new developing device that is lower than the density at the time of image formation,
The second toner concentration is
A developing device having a density after a known amount of toner is replenished to the developing container having the first toner density.
請求項2に記載の現像装置であって,
前記第2のトナー濃度が,
画像形成時のトナー濃度であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 2,
The second toner concentration is
A developing device having a toner density at the time of image formation.
請求項1から請求項3までに記載のいずれかの現像装置であって,
前記磁気検出部は,
前記現像容器の底部に配置されているものであることを特徴とする現像装置。
A developing device according to any one of claims 1 to 3, wherein
The magnetic detector is
A developing device arranged at the bottom of the developing container.
非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を収容する現像容器と,
前記現像容器にトナーを補給するトナーボトルと,
前記現像容器の内部における透磁率に応じた出力値を得るための磁気検出部と,
前記磁気検出部により検出された出力値から,前記現像容器に補給するトナーの量を決定するトナー補給量制御部とを有し,
前記トナー補給量制御部は,
前記現像容器の2成分現像剤のトナー濃度が,既知の第1のトナー濃度であるときの前記磁気検出部の第1の出力値と,
前記現像容器の2成分現像剤のトナー濃度が,前記第1のトナー濃度よりも大きい,既知の第2のトナー濃度であるときの前記磁気検出部の第2の出力値とから,
前記磁気検出器の感度特性を求めるとともに,
画像形成時には,その求めた感度特性から前記現像容器に補給するトナーの量を決定するものであることを特徴とする画像形成装置。
A developer container containing a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier;
A toner bottle for supplying toner to the developer container;
A magnetic detector for obtaining an output value corresponding to the magnetic permeability inside the developing container;
A toner replenishment amount control unit for determining an amount of toner to be replenished to the developing container from an output value detected by the magnetic detection unit;
The toner replenishment amount control unit
A first output value of the magnetic detection unit when the toner concentration of the two-component developer in the developing container is a known first toner concentration;
From the second output value of the magnetic detection unit when the toner concentration of the two-component developer in the developer container is a known second toner concentration that is larger than the first toner concentration,
While obtaining the sensitivity characteristics of the magnetic detector,
An image forming apparatus characterized in that, at the time of image formation, an amount of toner to be replenished to the developing container is determined from the obtained sensitivity characteristics.
請求項5に記載の画像形成装置であって,
前記第1のトナー濃度が,
画像形成時の濃度より低い,予め定まっている新品の現像装置のトナー濃度であり,
前記第2のトナー濃度が,
前記第1のトナー濃度である現像容器に,既知の量のトナーを補給した後の濃度であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 5, wherein
The first toner concentration is
This is the toner density of a new developing device that is lower than the density at the time of image formation,
The second toner concentration is
An image forming apparatus having a density after a known amount of toner is replenished to the developing container having the first toner density.
請求項6に記載の画像形成装置であって,
前記第2のトナー濃度が,
画像形成時のトナー濃度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, wherein
The second toner concentration is
An image forming apparatus having a toner density at the time of image formation.
請求項5から請求項7までに記載のいずれかの画像形成装置であって,
前記磁気検出部は,
前記現像容器の底部に配置されているものであることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus according to any one of claims 5 to 7,
The magnetic detector is
An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is disposed at a bottom of the developing container.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019003161A (en) * 2017-06-20 2019-01-10 株式会社リコー Image forming apparatus and powder storing device

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