JP4062826B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタなどに用いられる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置において、例えばカラー画像を形成するために互いに異なる色のトナーを収納した複数の現像器を備えた画像形成装置が用いられている。このような画像形成装置では、各現像器の現像剤特性が色や現像剤容量により異なるため各現像器ごとに色や現像剤容量に応じてトナー像濃度を制御する必要がある。
【０００３】
従来、複数の現像器を備えた画像形成装置の濃度制御方法として、例えば、特公平４−７３７９２号公報には、現像剤の色に応じて濃度制御設定値を切り替える方法が開示されている。また、特開平１−２００３７３号公報には、トナーの種類、すなわち現像器の種類に応じてトナー補給駆動手段を制御する方法が開示されている。また、特開昭６３−２３１３８０号公報には、現像器およびトナーの容量に応じてトナー濃度検知手段の検知モード変更する方法が開示されている。さらに、特開昭６３−２３１３７９号公報には、トナーの色および容量に応じて異なったトナー濃度制御を行う方法が開示されている。
【０００４】
しかし、同じ現像剤、同じ現像剤容量でも使用方法により現像剤特性は異なる。特に、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４つの現像器を備え、これら４つの現像器を使用してカラー画像を形成するフルカラー画像形成モード、および４つの現像器の内１つの現像器のみを使用して単色画像を形成する単色画像形成モードの２つのモードを有し、いずれのモードでも画像形成することのできるように構成された画像形成装置においては、フルカラー画像形成モードと単色画像形成モードとでは各現像剤の使用条件が異なり、現像剤特性は大きく異なる。例えば、ブラック現像器を例にとると、フルカラー画像形成モードではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の現像を行う間にブラック現像器は１回だけ画像領域において駆動されるが、単色画像形成モードのうち最も一般的な白黒モードでは、ブラック現像器は常時使用されるため駆動されたままでありブラックの現像剤には高いストレスがかかり、この状態が長期間続くと現像剤が次第に劣化する。
【０００５】
また、一般的に、フルカラー画像形成モードで画像形成する場合は主としていわゆる絵を扱うことが多いため原稿像密度は高く、白黒画像形成モードでは主として文字を扱うことが多いため原稿像密度は低いことが多い。そのため、同じＫ色でも画像形成モードによりトナー消費量が異なってくるので現像剤特性に差がでやすい。ただし、複数の現像器を並列配置した、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置のなかには白黒モードにおいてもブラック現像器のみでなく他の現像器も常時駆動されるように構成されているものもあり、そのような場合は上記のような現像剤特性の差は生じない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの問題に関し、前述の従来の技術では、現像剤色や現像剤容量に応じて異なる濃度制御を行っているため、同じ現像剤についての、異なる画像形成モードにおける現像剤特性の変動に対応することができない。
【０００７】
図１２は、異なる画像形成モードにおけるブラック現像器のトナー濃度の差を示す図である。
【０００８】
図１２には、従来技術におけるフルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードでのコピー枚数とブラック現像器のトナー濃度との関係が示されている。
【０００９】
図１２に示すように、同じコピー枚数でも白黒画像形成モードの方がフルカラー画像形成モードよりもトナー濃度が高くなっている。実際の使用条件下ではフルカラー画像形成モードと白黒画像形成モードが混在した状態で使用されるため、図１２に示すほど顕著な差は現れないが、モードによるトナー濃度差は傾向的には明瞭に存在する。これは、白黒画像形成モードでは用紙間の非画像領域を含めてブラック現像器が常時駆動され現像剤が常時攪拌されるためトナーの帯電性が上昇することが原因と考えられている。
【００１０】
また、一般的に、フルカラー画像形成モードで使用される原稿は主として絵を取り扱うものであることが多いため像密度が高く、白黒画像形成モードの場合の原稿は主として文字を取り扱うことが多いため像密度が低い。従って、フルカラー画像形成モードの方が現像器内のトナーの交換が頻繁に行われるのに対し、白黒画像形成モードではトナーの消費が少なく、同じトナーが長時間現像器内に留まるため、トナーが高ストレスを受けやすくなる。
【００１１】
現像剤が高ストレスを受けてトナー濃度が高くなった状態でトナーを新たに補給すると、通常時には問題ない程度のトナー補給量でも、新たに補給されたトナーが十分に帯電されずに現像器から送り出されるので、下地カブリを起こしやすく濃度の安定性を低下させてしまうことが多い。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、多色画像形成モードおよび単色画像形成モードのいずれのモードにおいても下地カブリを起こしにくく、濃度の安定性の高い画像を得ることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
表面に静電潜像が形成される感光体と、その感光体上に画像情報に基づく静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、その静電潜像形成手段により形成された静電潜像をキャリアおよび互いに異なる色のトナーからなる現像剤で現像して上記感光体上に複数色のトナー像を形成する複数の現像器と、それら複数の現像器により上記感光体上に形成されたトナー像を所定の被転写体に転写する転写手段と、上記複数の現像器を使用して多色画像を形成する多色画像形成モード、および上記複数の現像器のうちの１つの現像器を使用して単色画像を形成する単色画像形成モードのいずれのモードで画像を形成するかを設定する画像形成モード設定手段と、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器のトナー濃度を制御するにあたり、上記画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じた制御を行なう濃度制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
ここで、この画像形成装置が、上記感光体上にトナー像濃度測定用の基準パッチを形成する基準パッチ形成手段と、その基準パッチ形成手段により形成された基準パッチの濃度を測定する基準パッチ濃度測定センサとを備えたものであり、
上記濃度制御手段が、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器へのトナー補給量を上記２つのモードそれぞれに応じて制御するにあたり、上記基準パッチ形成手段により測定された、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器のトナーの色に対応する色の基準パッチの測定値に基づき上記２つのモードそれぞれに応じた制御を行なうものであることが好ましい。
【００１５】
また、少なくとも上記２つのモードにおいてともに使用される現像器が、その現像器内に、上記現像剤中のトナー濃度を測定するトナー濃度測定センサを備えてなるものであり、
上記濃度制御手段が、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器へのトナー補給量を上記２つのモードそれぞれに応じて制御するにあたり、上記トナー濃度測定センサにより測定された、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器のトナー濃度の測定値に基づき上記２つのモードそれぞれに応じた制御を行なうものであることも好ましい態様である。
【００１６】
また、この画像形成装置が、上記感光体上にトナー像濃度測定用の基準パッチを形成する基準パッチ形成手段と、その基準パッチ形成手段により形成された基準パッチの濃度を測定する基準パッチ濃度測定センサとを備えてなるものであり、
上記濃度制御手段が、上記基準パッチ濃度測定センサにより測定される、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器のトナーの色に対応する色の基準パッチ濃度の形成間隔を、上記画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じて制御するものであることも好ましい。
【００１７】
また、この画像形成装置が、形成しようとする画像の画素数を測定する画素数測定手段を備えてなるものであり、
上記濃度制御手段が、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器へのトナー補給量を上記２つのモードそれぞれに応じて制御するにあたり、上記画素数測定手段により測定された、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器により現像される画像の画素数の測定値に基づき上記２つのモードそれぞれに応じた制御を行なうものであることも好ましい態様の１つである。
【００１８】
また、この画像形成装置が、上記感光体上の非画像形成領域にトナー消費用のパッチを形成するトナー消費用パッチ形成手段を備えてなるものであり、
上記濃度制御手段が、上記トナー消費用パッチ形成手段により形成される、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器のトナーの色に対応する色のトナー消費用パッチの、形成間隔あるいは大きさを、上記画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じて制御するものであることも好ましい態様の１つである。
【００１９】
さらに、上記濃度制御手段が、上記静電潜像形成手段による感光体上への、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器により現像される静電潜像を形成する際の静電潜像形成条件、あるいは、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器の現像バイアス条件を、上記画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じて制御するものであることも好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の画像形成装置が適用されるカラー複写機についての実施形態を示す概略構成図である。
【００２２】
図１に示すように、このカラー複写機１は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０の表面を予め帯電する帯電コロトロン２１と、原稿２２２の画像情報を読み取るスキャナ部２２と、帯電コロトロン２１により帯電された感光体ドラム２０上に静電潜像を書込むラスタ走査装置２２８（以下、ＲＯＳと記す）と、静電潜像をキャリアおよび互いに異なる色のトナーからなる現像剤で現像して感光体ドラム２０上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を形成する４つの現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋからなるロータリ現像ユニット２３と、感光体ドラム２０上に形成されたトナー像を転写ドラム３１に転写する転写コロトロン４２とを備えている。
【００２３】
ロータリ現像ユニット２３は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４つの色のトナーが収容される上記の４つの現像器を回転自在に配設したものであり、適宜切換選択されるように構成されている。
【００２４】
このカラー複写機１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４つの現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋすべてを使用して画像形成を行うフルカラー画像形成モード、および上記の４つの現像器のうちのＫの現像器だけを使用して画像形成を行う白黒画像形成モードの２つのモードのうちいずれのモードで画像を形成するかを設定する画像形成モード設定手段を有し、上記２つのモードにおいてともに使用されるＫの現像器２３Ｋのトナー濃度を制御するにあたり、上記画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じた制御を行うコントローラ７４（図３参照）を備えている。
【００２５】
本実施形態のカラー複写機１におけるフルカラー画像形成モードは、本発明にいう多色画像形成モードに相当するものであり、白黒画像形成モードは、本発明にいう単色画像形成モードに相当するものである。
【００２６】
このカラー複写機１には、上記のフルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードの２つのモードのうちいずれのモードで画像を形成するかを設定する画像形成モード設定手段１５が備えられている。
【００２７】
なお、本実施形態のカラー複写機１におけるコントローラ７４は、本発明にいう濃度制御手段に相当するものである。
【００２８】
このように本実施形態では、フルカラー画像形成モードと白黒画像形成モードの２つのモードを備えているが、このほかに、Ｙ，Ｍ，Ｃの現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃのうちの１つまたは２つの現像器を使用して画像形成を行うモノカラー画像形成モードを設けてもよく、また、単色画像形成モードにおいて使用される現像器は必ずしもＫの現像器のみに限られるものではなく、任意の色を選択できるようにしてもよい。
【００２９】
本実施形態のカラー複写機１は、ユーザが画像形成モードを選択するための画像形成モード選択画面１７を備えたユーザ操作部１６（図３参照）を有している。
【００３０】
図２は、図１に示したカラー複写機に備えられた画像形成モード選択画面を示す図である。
【００３１】
図２に示すように、この画像形成モード選択画面１７には、フルカラー画像形成モード、白黒画像形成モード、およびモノカラー画像形成モードの中から所望のモードを選択するモード選択ボタン１８、およびモノカラー画像形成モードの場合の色を選択する色選択ボタン１９が設けられている。
【００３２】
また、上記のユーザ操作部１６には、これらのボタンのほかに、このカラー複写機１がプラテン２２１上に載置された原稿２２２の画像情報を読み取り、その原稿が白黒原稿であるか否かを判別して自動的にモード設定を行う自動モード設定ボタン（図示せず）も設けられている。
【００３３】
なお、本実施形態における感光体ドラム２０は、本発明にいう感光体に相当するものであり、本実施形態における転写ドラム３１は、本発明にいう被転写体に相当するものであり、本実施形態における転写コロトロン４２は、本発明にいう転写手段に相当するものである。
【００３４】
また、本実施例における帯電コロトロン２１、スキャナ部２２、およびＲＯＳ２２８は、本発明にいう静電潜像形成手段を構成するものである。
【００３５】
スキャナ部２２は、プラテン２２１上にセットされた原稿２２２に光ビームを照射する露光ランプ２２３と、この露光ランプ２２３を原稿２２２領域に亘って移動させるキャリッジ２２４と、露光ランプ２２３による原稿２２２面からのビームを所定の経路に沿って導く反射ミラー２２５と、原稿２２２面からのビームを各色成分毎のデジタル信号に変換するＣＣＤセンサ２２６と、原稿２２２面からのビームをＣＣＤセンサ２２６部位に結像させる結像レンズ２２７とから構成されている。
【００３６】
ＲＯＳ２２８は、上記ＣＣＤセンサ２２６で取り込んだ各色成分の画像データに基づいてレーザビームを照射する半導体レーザ２２８ａ、半導体レーザ２２８ａからのビームを感光体ドラム２０の主走査方向に亘って振り分け偏向するポリゴンミラー２２８ｂ、半導体レーザ２２８ａからのビームを感光体ドラム２０の主走査方向ラインに沿って結像させる結像レンズ２２８ｃ、およびビーム経路を規制する反射ミラー２２８ｄにより構成されている。
【００３７】
また、感光体ドラム２０に対する静電潜像の書込位置と現像位置との間には感光体ドラム２０の帯電電位を測定する電位計２７が配設される一方、現像位置と転写位置との間には感光体ドラム２０上に形成された基準パッチの濃度を測定する光センサ２８が配設されている。この光センサ２８はＬＥＤによって感光体ドラム２０を照射し、その反射光量をフォトダイオードで測定する反射型光センサである。さらに、このカラー複写機１には機内の相対湿度を測定する湿度計２９（図３参照）が設けられている。
【００３８】
さらに、感光体ドラム２０の周辺には、感光体ドラム２０上の残留トナーを除去するクリーナ２５、感光体ドラム２０上の残留電荷を除去するイレーズランプ２６が備えられている。
【００３９】
転写ドラム３１は、周面に記録シート３０を巻付け保持し、この記録シート３０に感光体ドラム２０上の各色成分トナー像を順次多重転写する。この転写ドラム３１には、記録シート３０保持時に記録シート３０を帯電させて転写ドラム３１に吸着させる吸着コロトロン４１と、感光体ドラム２０上のトナー像を記録シート３０に転写する転写コロトロン４２と、最終色の転写工程が終了した記録シート３０を除電する転写コロトロン４３と、最終色の転写工程が終了した記録シート３０上の電荷を除去するクリーニング除電コロトロン４４と、最終色の転写工程が終了した記録シート３０に付着した紙粉などを清掃するクリーニングブラシ４５と、記録シート３０を転写ドラム３１から剥離する時に記録シート３０を内側から押し上げる内押しロール４６と、記録シート３０を転写ドラム３１から剥離する剥離フィンガ４７と、図示外のシート供給カセットから供給された記録シート３０を各モードに応じた所定のタイミングで吸着コロトロン４１部位へ搬送するシート搬送系４８とが設けられている。
【００４０】
さらに、このカラー複写機１には、転写工程の終了した記録シート３０を挿通させ、記録シート３０上に未定着トナー像を定着させる、内部にヒータが内蔵された加熱ロール５１と、この加熱ロール５１に圧接配置される加圧ロール５２とからなる定着器５０が備えられており、転写ドラム３１からの記録シート３０が案内プレート５３を介して定着器５０へ搬送されるようになっている。さらに、定着器５０を通過した記録シート３０を搬送するフューザ出口ロール５４、定着器５０を通過した記録シート３０の後端検出用のフューザ出口スイッチ５５、定着された記録シート３０が収容される排出トレイ５６、排出トレイ５６へ記録シート３０を送出するための出口ロール５７が備えられている。
【００４１】
以上のように構成されたカラー複写機１において、モードとしてフルカラー画像形成モードが設定されている場合、先ず、ユーザがユーザ操作部１６に設けられたコピースタートスイッチ（図示せず）を操作すると、原稿２２２の走査が開始され、感光体ドラム２０上にブラックＫに対応する静電潜像の書き込みが行われる。一方、ロータリ現像ユニット２３ではブラック現像器２３Ｋが感光体ドラム２０との対向位置にセットされ、上記ブラックＫに対応する静電潜像はブラック現像器２３Ｋによって書込タイミングから少し遅れて現像される。このようにして感光体ドラム２０上に形成されたブラックＫのトナー像は、転写ドラム３１上に保持された記録シート３０に転写される。ブラック現像器２３Ｋによる現像工程が終了すると、転写ドラム３１が１回転サイクルを終了する迄の間に現像器の交換が行われる。すなわち、ロータリ現像ユニット２３を９０°回転させることによってイエロー現像器２３Ｙが感光体ドラム２０との対向位置にセットされる。
【００４２】
以降は転写ドラム３１の１回転サイクル毎にこれらの動作が繰り返され、その度毎にイエローＹ、マゼンタＭおよびシアンＣのトナー像が感光体ドラム２０から転写ドラム３１上に保持された記録シート３０に転写され、記録シート３０上には４色のトナー像による重ね合わせトナー像が形成される。そして、最終色のシアンＣのトナー像の記録シート３０への転写が終了した後、記録シート３０は転写ドラム３１から剥離され、定着器５０を経て排出トレイ５６に排出される。
【００４３】
以降、コピー設定枚数分だけ上記動作を繰り返す。
【００４４】
一方、モードとして白黒画像形成モードが設定されている場合は、ユーザが、ユーザ操作部１６に設けられたコピースタートスイッチを操作すると、フルカラー画像形成モードの場合と同様、原稿２２２の走査が開始され、感光体ドラム２０上にはブラックＫに対応する静電潜像の書き込みが行われ、ロータリ現像ユニット２３では、ブラック現像器２３Ｋが感光体ドラム２０との対向位置にセットされ、上記ブラックＫに対応する静電潜像はブラック現像器２３Ｋによって現像される。このようにして感光体ドラム２０上に形成されたブラックＫのトナー像は、転写ドラム３１上に保持された記録シート３０に転写される。
【００４５】
そして、ブラックＫのトナー像の記録シート３０への転写が終了した後、記録シート３０は転写ドラム３１から剥離され、定着器５０を経て排出トレイ５６に排出される。
【００４６】
以降、コピー設定枚数分だけ転写ドラム１回転毎に上記動作が繰り返されるが、この間、ロータリ現像ユニット２３では、ブラック現像器２３Ｋが感光体ドラム２０との対向位置にセットされた状態のままであり、ブラック現像器２３Ｋによる現像のみが行われる。
【００４７】
【実施例】
次に、本発明の画像形成装置の実施例について説明する。
［第１の実施例］
本発明の第１の実施例のカラー複写機は、図１に示したカラー複写機１に、感光体ドラム２０上にトナー像濃度測定用の基準パッチを形成する基準パッチ形成手段と、該基準パッチ形成手段により形成された基準パッチの濃度を測定する基準パッチ濃度測定センサとを備えてなるものであり、この濃度制御手段が、基準パッチ濃度測定センサにより測定された、ブラック現像器２３Ｋのトナーの色に対応する色の基準パッチ濃度の測定値に基づき、フルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードの２つのモードにおけるブラック現像器２３Ｋへのトナー補給量を制御する。
【００４８】
図３は、本発明の第１の実施例における制御系のブロック図である。
【００４９】
図３には、図１に示したカラー複写機１の制御系１０を構成するスキャナ部１１、画像処理部１２、光学部１３、画像形成部１４のブロック図が示されている。
【００５０】
スキャナ部１１において、ＣＣＤセンサ２２６で読み取られた画像データは増幅器６０で適当なレベルまで増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６１で８ビットのデジタル信号に変換され、シェーディング補正、ギャップ補正の後に濃度変換器６２で反射率データから濃度データに変換され、画像処理部１２に送られる。
【００５１】
画像処理部１２に送られた画像データは、先ず色変換部６３でカラー複写機１としての基本的な画像処理、すなわち色信号変換、墨再生（ＵＣＲ）、ＭＴＦ処理などが行われ、ブラック、イエロー、シアンおよびマゼンタの各色の画像データに変換される。次に、各色の画像データは第１ガンマ補正部６４に送られ、各複写機のＲＯＳ２２８および画像形成部１４に固有の階調特性に合わせて色階調の補正が行われる。
【００５２】
第１ガンマ補正部６４による補正が終了した画像データは、Ｄ／Ａ変換器６８でアナログ画像データに変換された後、第２セレクタ７３および画素数カウンタ８０を経て比較器６９に送られ、比較器６９で三角波発生器７０から送出される所定周期の信号と比較されパルス幅変調による二値の画像データに変換される。
【００５３】
図４は、第１の実施例における比較器による画像データの二値化の説明図である。
【００５４】
図４に示すように、入力されたアナログ画像データＡを三角波発生器７０（図３参照）で発生した三角波Ｔと比較し、アナログ画像データＡが三角波Ｔより大きい部分を「０」、小さい部分を「１」として画像データを二値化する。こうして得られた二値画像データＢは光学部１３（図３参照）のレーザドライバ７１に送られ、画像データが「０」の時にＲＯＳ２２８の半導体レーザ２２８ａがオフに操作され、画像データが「１」の時にオンに操作されて感光体ドラム２０上に静電潜像が形成される。
【００５５】
また、画像処理部１２には感光体ドラム２０上に基準パッチを形成する際にその画像信号を発生するパッチ信号発生手段７２が設けられており、画像面積率５０％の基準パッチデータを生成する。前述のアナログ画像データおよび基準パッチデータはコントローラ７４によって制御される第２セレクタ７３に入力され、いずれか一方のデータのみが上記比較器６９で三角波と比較されて二値化される。
【００５６】
また、画像形成部１４には、電位計２７、光センサ２８、および湿度計２９からの検出信号に基づいて感光体ドラム２０上に形成されるトナー像の濃度を一定に制御するためのコントローラ７４、このコントローラ７４の制御信号に応じて帯電器２１のグリッド電圧Ｖ_Gを変更する帯電器制御部７５、同様にコントローラ７４の制御信号に応じてロータリ現像ユニット２３の各現像器に印加する現像バイアス電圧Ｖ_Bを変更する現像バイアス制御部７６が設けられている。また、ロータリ現像ユニット２３の各現像器にはトナー供給装置７７が接続されており、コントローラ７４の制御信号に応じてトナー補給が行われるようになっている。さらに、上記コントローラ７４は光学部１３のレーザ光量制御部７８に対しても制御信号を送出しており、レーザドライバ７１を介して半導体レーザ２２８ａの発光量が調整されるようになっている。
【００５７】
なお、本実施例におけるコントローラ７４は、本発明にいう濃度制御手段に相当するものであり、本実施例におけるパッチ信号発生手段７２は、本発明にいう基準パッチ形成手段に相当するものであり、本実施例における光センサ２８は、本発明にいう基準パッチ濃度測定センサに相当するものである。
【００５８】
なお、図３に示すように、第２セレクタ７３と比較器６９との間に画素数カウンタ８０を配置することにより、後述の第３の実施例におけるように、この画素数カウンタ８０により得られる画像の画素数に基づき現像器へのトナー補給量を制御するように構成することができる。
【００５９】
また、図３に示すように、パッチ信号発生手段７２と並列に、トナーバンド信号発生手段８１を配置することにより、後述の第４の実施例におけるように、このトナーバンド信号発生手段８１により得られるトナーバンドにより現像器中のトナーを消費させて濃度制御を行うように構成することができる。
【００６０】
以上のように構成された本実施例のカラー複写機１の制御系１０において、主電源の投入直後、あるいは４時間以上コピージョブを行わなかった後にコピージョブを再開する時には以下のようにして画像濃度制御が行われる。
【００６１】
カラー複写機１のユーザ操作部１６のコピースタートスイッチが押されると、先ず、コントローラ７４は作像条件設定モードをスタートさせ、図５に示すフローチャートに従い帯電器２１（図３参照）のグリッド電位Ｖ_GS、ＲＯＳ２２８のレーザ光量Ｌ_DS、現像バイアス電位Ｖ_Bを決定する。コントローラ７４には予め目標暗電位Ｖ_HS、目標露光部電位Ｖ_LS、目標暗電位Ｖ_HSから現像バイアス電位Ｖ_B迄のカブリ防止電位差Ｖ_Cが記憶されており、これらに基づいて上記Ｖ_GS、Ｌ_DS、Ｖ_Bが決定される。
【００６２】
図５は、第１の実施例における濃度制御のための作像条件設定のフローチャートである。
【００６３】
図５に示すフローチャートに沿って第１の実施例における作像条件設定の流れを説明する。
【００６４】
コントローラ７４は帯電器制御部７５に制御信号を送出し、異なるグリッド電圧Ｖ_G1、Ｖ_G2で感光体ドラム２０を帯電させる。そして電位計２７を用いてその時の暗電位Ｖ_H1、Ｖ_H2を測定し（ステップＳＴ１）、目標暗電位Ｖ_HSを得るのに必要なグリッド電位Ｖ_GSを次式により計算する（ステップＳＴ２）。
【００６５】
【数１】

【００６６】
次に、ステップＳＴ２で求めたグリッド電位Ｖ_GSを用いて感光体ドラム２０を帯電させる一方、コントローラ７４はパッチ信号発生手段７２に対して基準パッチデータの発生を要求し、第２セレクタ７３に対しては基準パッチデータの選択を要求する。これにより、基準パッチデータは二値化されてレーザドライバ７１に供給され、感光体ドラム２０上には基準パッチデータに対応した静電潜像が形成される。このとき、コントローラ７４はレーザ光量制御部７８に対して制御信号を送出し、２通りのレーザ光量Ｌ_D1、Ｌ_D2を用いてＲＯＳＳ２２８により感光体ドラム２０を露光させる。そして、電位計２７（図３参照）を用いて各基準パッチについて露光部電位Ｌ_L1、Ｌ_L2を測定し（ステップＳＴ３）、目標露光部電位Ｖ_LSを得るのに必要なレーザ光量Ｌ_DSを次式により計算する（ステップＳＴ４）。
【００６７】
【数２】

【００６８】
次に、目標暗電位Ｖ_HSからカブリ防止電位差Ｖ_Cを引き算して現像バイアス電位Ｖ_Bを求め（ステップＳＴ５）、算出されたグリッド電位Ｖ_GSを帯電器制御部７５へ、レーザ光量Ｌ_DSをレーザ光量制御部７８へ、現像バイアス電位Ｖ_Bを現像バイアス制御部７６へそれぞれ設定する（ステップＳＴ６）。
【００６９】
次に、コントローラ７４は再度パッチ信号発生手段７２に対して基準パッチデータの発生を要求し、設定されたグリッド電位Ｖ_GS、レーザ光量Ｌ_DSを用いて感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を、現像バイアス制御部７６に設定された現像バイアス電位Ｖ_Bを用いて現像し、感光体ドラム２０上に基準パッチを形成する（ステップＳＴ７）。光センサ２８は感光体ドラム２０上に形成された基準パッチの濃度を検出し、コントローラ７４は光センサ２８の検出信号に基づいてトナー供給装置７７（図３参照）からロータリ現像ユニット２３へのトナー補給量を制御する（ステップＳＴ８）。
【００７０】
ステップＳＴ７における基準パッチ形成は、ロータリ現像ユニット２３の現像器を交換しながら各色トナーについて行われ、ステップＳＴ８における４色全てのトナーについてのトナー補給量の制御が行われた後に、この作像条件設定モードは終了する。
【００７１】
次に、ステップＳＴ８におけるトナー補給量制御について説明する。
【００７２】
図６は、第１の実施例におけるトナー補給量制御のフローチャートである。
【００７３】
このトナー補給量制御は、このカラー複写機１に備えられた現像器に対応して、各色ごとに行われる。以下には、イエロー色について説明するが、他の３色についても同様の処理が行われる。
【００７４】
光センサ２８（図３参照）で測定したイエローについての基準パッチ濃度Ｒ＿ＡＤＣ（Ｙ）を、予め決められているイエローの基準パッチ目標濃度Ｓ＿ＡＤＣ（Ｙ）と比較して差分ΔＡＤＣを求める（ステップＳＴ１１）。
【００７５】
次に、その差分ΔＡＤＣが、イエローについての所定のしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｙ）を越えているか否かが判定され（ステップＳＴ１２）、判定の結果、差分ΔＡＤＣがしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｙ）を越えている場合はイエローについての所定の係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｙ）を掛け、トナー補給量（実際はトナー補給モーターＯＮ時間）ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）を算出する（ステップＳＴ１３）。
【００７６】
ここで、一度に多量のトナーを補給すると攪拌不良を発生するおそれがあるため、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）が所定の上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ）を越えているか否かが判定され（ステップＳＴ１４）、判定の結果、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）が上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ）を越えている場合は、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）を上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ）の値に設定する（ステップＳＴ１６）。ステップＳＴ１４における判定の結果、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）が上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ）未満である場合は、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）はステップＳＴ１３において求めた計算値のままとする。
【００７７】
一方、ステップＳＴ１２における判定の結果、差分ΔＡＤＣがしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｙ）未満である場合は、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）はゼロとする（ステップＳＴ１６）。
【００７８】
図７は、図６に示したトナー補給量制御後のトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）と差分ΔＡＤＣとの関係を示す図である。
【００７９】
図７には、横軸に基準パッチ濃度の測定値と基準パッチ目標濃度との差分ΔＡＤＣをとり、縦軸にトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮをとった場合の、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮが差分ΔＡＤＣに応じてどのように制御されるかが示されている。すなわち、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮは、差分ΔＡＤＣが所定のしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ未満の場合はゼロに制御され、ＡＤＣ＿ＴＨを越えた場合はステップＳＴ１３に示す計算式により係数Ｋ＿ＡＤＣの傾斜で差分ΔＡＤＣに応じて右上がりに増加するが、その最大値は上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸで規制される。
【００８０】
なお、図６に示したトナー補給量制御における各色ごとのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、および上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図３に示したコントローラ７４により、それぞれ次のように設定される。
【００８１】
図８は、第１の実施例におけるトナー補給量制御に用いられるしきい値、係数、および上限値の設定のフローチャートである。
【００８２】
図８に示すように、ステップＳＴ２１において基準パッチの色に応じて４つの流れに分岐され、基準パッチの色がＹである場合はステップＳＴ２２においてＹについてのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｙ）、係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｙ）、および上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ）が選択され、同様に、基準パッチの色がＭである場合はステップＳＴ２３においてＭについてのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｍ）、係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｍ）、および上限値上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｍ）が選択される。基準パッチの色がＣである場合も同様である。しかし、基準パッチの色がＫである場合は、ステップＳＴ２５において画像形成モードがフルカラー画像形成モードと白黒画像形成モードのうちのいずれのモードであるかが判定され、判定の結果、フルカラー画像形成モードである場合はステップＳＴ２６においてフルカラー画像形成モードでのブラック（Ｋ）についてのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｋ）、係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｋ）、および上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｋ）が選択され、一方、ステップＳＴ２５における判定の結果、白黒画像形成モードである場合はステップＳＴ２７において白黒画像形成モードでのブラック（ＭＫ）についてのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（ＭＫ）、係数Ｋ＿ＡＤＣ（ＭＫ）、および上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（ＭＫ）が選択される。なお、“ＭＫ”とは、モノカラーのブラックを意味する。
【００８３】
このように、第１の実施例では、基準パッチ濃度Ｓ＿ＡＤＣのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ、係数Ｋ＿ＡＤＣ、上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸを、Ｙ，Ｍ，Ｃ３色についてはそれぞれの色に応じて選択し色ごとのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮを算出しているが、ブラックについては、画像形成モード設定手段１５（図３参照）からのカラーモード情報により、フルカラー画像形成モードでのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）算出用パラメータと、白黒画像形成モードでのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（ＭＫ）算出用パラメータブラック（ＭＫ）とを使い分けている。
【００８４】
このように、フルカラー画像形成モードでのブラック（Ｋ）と、白黒画像形成モードでのブラック（ＭＫ）とで互いに異なるパラメータを用いて制御を行う理由について図９を参照しながら説明する。
【００８５】
図９は、図８に示したトナー補給量制御におけるモードによるトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮの相違を説明するための図である。
【００８６】
図９には、横軸に基準パッチ濃度の測定値と基準パッチ目標濃度との差分ΔＡＤＣをとり、縦軸にトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮをとった場合の、フルカラー画像形成モードでのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）および白黒画像形成モードでのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（ＭＫ）が差分ΔＡＤＣに応じてどのように制御されるかが示されている。すなわち、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ），ＤＩＳＰ＿ＯＮ（ＭＫ）は、差分ΔＡＤＣが所定のしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｋ），ＡＤＣ＿ＴＨ（ＭＫ）未満の場合はゼロに制御され、ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｋ），ＡＤＣ＿ＴＨ（ＭＫ）を越えた場合はステップＳＴ２６およびステップＳＴ２７に示すように互いに異なる係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｋ），Ｋ＿ＡＤＣ（ＭＫ）の傾斜で差分ΔＡＤＣに応じて右上がりに増加するが、その最大値は上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｋ），ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（ＭＫ）で規制されている。
【００８７】
図９に示すように、白黒画像形成モード用のしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（ＭＫ）の方が小さく、傾斜（係数Ｋ＿ＡＤＣ（ＭＫ））が緩やかで、上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（ＭＫ）も低く、ほとんど大部分の領域において、同じ基準パッチ濃度差ΔＡＤＣに対する補給トナー量が少なくなるようにパラメータが設定されている。こうすることにより、現像剤がストレスを受けトナー濃度が高い状態でも、下地カブリや濃度安定性低下を発生しにくくすることができる。一方、トナーを多く消費した場合のトナー補給量が不足しがちになり濃度が一時的に低下する傾向はあるが、白黒画像形成モードでは、文字部が多く像密度が低いこと、また、フルカラー画像形成モードほど濃度安定性に対する要求レベルが高くないことから実際上は問題とはならない。
【００８８】
こうして、作像条件設定モードが終了して実際にコピージョブが開始されると、コントローラ７４は所定のコピー枚数Ｎ毎にパッチ信号発生手段７２に対して基準パッチデータの発生を要求し、感光体ドラム２０上に基準パッチを形成する。そして、形成された基準パッチの濃度を光センサ２８で検出し、その検出信号に基づいてトナー供給装置７７から現像器に補給するトナー量を補正する。この制御は、前述のように、このカラー複写機では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色について順次行われる。
【００８９】
なお、本実施例の複写機では、コピー枚数Ｎ＝１０を標準間隔として基準パッチを形成するように初期設定がなされている。このコピー枚数間隔は、フルカラー画像形成モードではフルカラーコピーの枚数、白黒画像形成モードでは白黒コピーの枚数に相当する。
【００９０】
なお、上記第１の実施例の変形例として、基準パッチ濃度の測定値に基づきフルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードにおけるブラック現像器へのトナー補給量を制御する代わりに、現像器内部に現像剤中のトナー濃度を測定するトナー濃度測定センサを備えてなる現像器を備えた画像形成装置においては、そのトナー濃度測定センサにより測定されたブラック現像器のトナー濃度の測定値に基づき上記２つのモードにおけるブラック現像器へのトナー補給量をそれぞれ制御するように構成してもよい。
【００９１】
次に本発明の第２の実施例について説明する。
【００９２】
第２の実施例のカラー複写機は、第１の実施例で説明したカラー複写機１に、感光体ドラム２０上にトナー像濃度測定用の基準パッチを形成するパッチ信号発生手段７２と、そのパッチ信号発生手段７２により形成された基準パッチの濃度を測定する光センサ２８とを備えてなるものであり、コントローラ７４（図３参照）が、基準パッチ形成手段により形成される、フルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードの２つのモードにおいてともに形成されるブラックの基準パッチの形成間隔を、画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じて制御する。
【００９３】
補実施例におけるパッチ信号発生手段７２は、本発明にいう基準パッチ形成手段に相当するものであり、また、光センサ２８は、本発明にいう基準パッチ濃度測定センサに相当するものである。
【００９４】
図１０は、第２の実施例における制御プログラムのフローチャートである。
【００９５】
コピースタートスイッチがオンされると、実際のコピージョブスタートに先立ち、コントローラ７４（図３参照）は、湿度計２９の検出信号からスタート時の機内湿度Ｈ_onを測定し（ステップＳＴ３１）、この測定値Ｈ_onと前回のコピージョブ終了時の機内湿度Ｈ_endとの湿度差の絶対値ΔＨを計算する（ステップＳＴ３２）。
【００９６】
次に、その湿度差ΔＨを、予めコントローラ７４に格納されていた判断基準値Ｈ₀と比較し（ステップＳＴ３３）、湿度差ΔＨが判断基準値Ｈ₀を上回っている場合はコピージョブ休止中の湿度変化が大きかったものと判断して、コピージョブスタート後の基準パッチの形成間隔を所定の短い方の形成間隔に設定する。すなわち、フルカラー画像形成モードの場合の各色の基準パッチの形成間隔Ｎ（４Ｃ）および白黒画像形成モードの場合のブラックの基準パッチの形成間隔Ｎ（ＭＫ）をともに２に設定する（ステップＳＴ３５）。一方、ステップＳＴ３３において湿度差ΔＨが判断基準値Ｈ₀未満の場合には、コピージョブ休止中の湿度変化が小さかったものと判断して、コピージョブスタート後の基準パッチの形成間隔を所定の長い方の形成間隔に設定する。すなわち、フルカラー画像形成モードの場合の基準パッチの形成間隔Ｎ（４Ｃ）を１０に、白黒画像形成モードの場合の基準パッチの形成間隔Ｎ（ＭＫ）を２０に設定する（ステップＳＴ３４）。
【００９７】
次に、コピージョブがスタートすると（ステップＳＴ３６）、コントローラ７４はコピー枚数ＣＮＴをカウントアップし（ステップＳＴ３７）、次に、白黒画像形成モードの場合はコピー枚数ＣＮＴが基準パッチの形成間隔Ｎ（ＭＫ）と合致したか否か、フルカラー画像形成モードの場合はコピー枚数ＣＮＴが基準パッチの形成間隔Ｎ（４Ｃ）と合致したか否かを判定し（ステップＳＴ３８）、判定の結果、コピー枚数ＣＮＴとそれぞれの基準パッチ形成間隔とが合致しない場合は全てのコピージョブが終了したか否かを判定し（ステップＳＴ３９）、判定の結果、全てのジョブが終了していれば終了時の機内湿度Ｈ_endを測定して処理を終了する（ステップＳＴ４０）。なお、ステップＳＴ３９における判定の結果、全てのジョブが終了していない場合はステップＳＴ３７以降の処理を繰り返す。
【００９８】
一方、ステップＳＴ３８における判定の結果、コピー枚数ＣＮＴとそれぞれの基準パッチ形成間隔とが合致した場合は、コントローラ７４は感光体ドラム２０上に基準パッチを形成させ、その濃度を検出して現像器へのトナー補給量を補正することにより画像濃度の制御を行い（ステップＳＴ４１）、次に、コピー枚数ＣＮＴを初期値０にリセットする（ステップＳＴ４２）。次に、コピージョブをスタートしてからの基準パッチの形成回数が１０回に達したか否かを判定し（ステップＳＴ４３）、判定の結果、基準パッチの形成回数が１０回に達している場合は基準パッチの形成間隔を、フルカラー画像形成モードの場合は標準間隔Ｎ（４Ｃ）＝１０に設定し、白黒画像形成モードの場合は標準間隔Ｎ（ＭＫ）＝２０に設定し（ステップＳＴ４４）、ステップＳＴ３９に進む。一方、ステップＳＴ４３における判定の結果、基準パッチの形成回数が１０回に達していない場合はステップＳＴ３９に進む。
【００９９】
ここで、“４Ｃ”とはフルカラー画像形成モードにおけるＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ４色を意味しており、従ってフルカラー画像形成モードフルカラー画像形成モードではＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ４色に対して制御が行われることを示している。白黒画像形成モードではＫに対してのみ制御が行われる。
【０１００】
このように、第２の実施例では、機内湿度に応じて基準パッチ形成間隔を制御しているが、全ての色について一律に制御しているわけではなく、図１０のように、互いに異なる、フルカラー画像形成モード用の標準間隔Ｎ（４Ｃ）と白黒画像形成モード用の標準間隔Ｎ（ＭＫ）を持ち、画像形成モード設定手段１５からのカラーモード情報に応じて同じブラック現像器２３Ｋ（図１参照）に対して異なる標準間隔を用いる。こうして、同じ基準パッチ濃度差に対する補給トナー量は一定でも、図１０のステップＳＴ３８のように白黒画像形成モードでの基準パッチ形成間隔をフルカラー画像形成モードよりも長くすることにより、１枚あたりの補給トナー量は少なくなり、第１の実施例同様に現像剤がストレスを受けトナー濃度が高い状態でも、下地カブリや濃度安定性の低下を起こしにくくすることができる。
【０１０１】
次に本発明の第３の実施例について説明する。
【０１０２】
第３の実施例のカラー複写機は、第１の実施例で説明したカラー複写機１に、形成しようとする画像の画素数を測定する画素数カウンタ８０（図３参照）を備え、コントローラ７４が、画素数カウンタ８０により測定された、ブラック現像器２３Ｋ（図１参照）により現像される画像の画素数の測定値に基づき、フルカラー画像形成モードと白黒画像形成モードの２つのモードにおけるブラック現像器２３Ｋへのトナー補給量を制御する。
【０１０３】
なお、この第３の実施例における画素数カウンタ８０は、本発明にいう画素数測定手段に相当するものである。
【０１０４】
この画素数カウンタ８０は、図３に示すように、第２セレクタ７３の後段に配置されており、コピー１ページ内のアナログ画像データを色ごとにカウントし、例えば、イエローＹについて、ＩＭＡＧＥ（Ｙ）を求める。そして、イエローについての所定の係数Ｋ＿ＩＭＡＧＥ（Ｙ）を掛け、トナー補給量（実際はトナー補給用モータＯＮの時間）ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）を算出する。マゼンタＭおよびシアンＣについても同様にトナー補給量を算出するが、ブラックについては、第３の実施例では、画像形成モード設定手段１５からのカラーモード情報に応じて、フルカラー画像形成モードではＫ＿ＩＭＡＧＥ（Ｋ）、白黒画像形成モードではＫ＿ＩＭＡＧＥ（ＭＫ）を使用してトナー補給量を算出する。
【０１０５】
すなわち、フルカラー画像形成モードでのブラックのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）は、
ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）＝ＩＭＡＧＥ（Ｋ）×Ｋ＿ＩＭＡＧＥ（Ｋ）
であり、白黒画像形成モードでのブラックのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）は、
ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）＝ＩＭＡＧＥ（Ｋ）×Ｋ＿ＩＭＡＧＥ（ＭＫ）
である。
【０１０６】
ここで、Ｋ＿ＩＭＡＧＥ（Ｋ）＞Ｋ＿ＩＭＡＧＥ（ＭＫ）とすることにより、第１の実施例、第２の実施例と同様に、白黒画像形成モードの場合の方が、コピー１枚あたりの補給トナー量は少なくなり、第１の実施例、第２の実施例と同様、現像剤がストレスを受けトナー濃度が高い状態でも、下地カブリや濃度安定性低下の発生を少なくすることができる。
【０１０７】
次に本発明の第４の実施例について説明する。
【０１０８】
第４の実施例のカラー複写機は、第１の実施例で説明したカラー複写機１に、感光体ドラム２０上の非画像形成領域にトナー消費用のパッチを形成するトナーバンド信号発生手段８１を備えてなるものであり、コントローラ７４が、トナーバンド信号発生手段８１により形成されるブラック現像器２３Ｋのトナー消費用パッチの形成間隔あるいは大きさを、画像形成モード設定手段１５により設定されたモードに応じて制御するものである。
【０１０９】
なお、第４の実施例におけるトナーバンド信号発生手段８１は、本発明にいうトナー消費用パッチ形成手段に相当する。
【０１１０】
従来から、ストレスを受けて劣化した現像剤を強制的に現像器から排出するために、定期的に非画像部にトナーバンドを形成しそれを現像することにより現像器内の現像剤を強制的に消費させる方法があるが、本実施例では、ブラックのトナー消費用パッチの形成間隔あるいは大きさを、フルカラー画像形成モードと白黒画像形成モードとのいずれのモードで画像形成するかにより異ならせている。
【０１１１】
図３に示したように、トナー制御用のパッチ信号発生手段７２とは別に、トナーバンド信号発生手段８１が備えられており、コントローラ７４からの指示で第２セレクタ７２でトナーバンド信号を選択し、以降は、濃度制御用の基準パッチ形成手段と同じ手順でトナーバンドが現像され現像器内のトナーが消費される。
【０１１２】
トナーバンド作成はＭ枚コピーおきに実施されるが、このＭ値を、画像形成モード設定手段１５からのカラーモード情報に応じて同じブラック現像器に対しフルカラーではＭ（Ｋ）＝１００、白黒画像形成モードではＭ（ＭＫ）＝５０というように、コントローラ７４が使い分けてトナーバンド信号発生手段８１に発生の指示を送る。こうすることにより、白黒画像形成モードのブラックの方が頻繁にトナーバンドが形成され、現像器内のトナーが消費されるため、ストレスを受けトナーが消費されることで下地カブリや濃度安定性低下の発生を少なくすることができる。
【０１１３】
次に本発明の第５の実施例について説明する。
【０１１４】
第５の実施例のカラー複写機は、第１の実施例で説明したカラー複写機１におけるコントローラ７４が、静電潜像形成手段による感光体ドラム２０上への、ブラック現像器２３Ｋにより現像される静電潜像を形成する際の静電潜像形成条件、あるいは、ブラック現像器２３Ｋの現像バイアス条件を、画像形成モード設定手段１５により設定されたモードに応じて制御する。
【０１１５】
図１１は、第５の実施例における濃度制御のための作像条件設定のフローチャートである。
【０１１６】
図１１に示すフローチャートに沿って第５の実施例における作像条件設定の流れを説明する。
【０１１７】
先ず、このカラー複写機１がフルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードのいずれのモードに設定されているかが判定される（ステップＳＴ５１）。判定の結果、フルカラー画像形成モードに設定されている場合はステップＳＴ５２に進みコントローラ７４内に記憶されているフルカラーモード用のパラメータ（目標暗電位ＶＨＳ、目標露光部電位ＶＬＳ、およびカブリ防止電位差ＶＣ）を読み込み、判定の結果、白黒画像形成モードに設定されている場合はステップＳＴ５３に進みコントローラ７４内に記憶されている白黒モード用のパラメータ（目標暗電位ＶＨＳ、目標露光部電位ＶＬＳ、およびカブリ防止電位差ＶＣ）を読み込む。
【０１１８】
本実施例では、これらのパラメータは、表１に示すような値に設定されている。
【０１１９】
【表１】

【０１２０】
こうして、カラーモード情報に応じたパラメータがコントローラ７４に設定された後、ステップＳＴ５４以降の処理が行われる。このステップＳＴ５４以降の処理は、図５に示したフローチャートにおけるステップＳＴ１以降の処理と全く同様であるので説明は省略する。
【０１２１】
このようにすることにより、ブラック現像器２３Ｋ（図１参照）に対して、白黒画像形成モードの場合の現像コントラスト電位が、フルカラー画像形成モードの場合に比べ大きくなるため、同じ画像濃度を得るのに必要なトナー濃度は白黒画像形成モードの方が低くなる。従って、白黒画像形成モードにおけるトナー濃度が高くなり下地カブリや濃度安定性低下が発生する問題を改善することができる。
【０１２２】
なお、上記の各実施例は、すべてブラック現像器についてのフルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードにおける濃度制御について説明したが、ブラック現像器以外の、例えばイエロー現像器についてのフルカラー画像形成モードおよびイエローモノカラー画像形成モードにおける濃度制御についても本発明を適応することができる。他のモノカラー画像形成モードにおいても同様に本発明を適応することができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、多色画像形成モードおよび単色画像形成モードのいずれのモードにおいても下地カブリを起こしにくく、濃度の安定性の高い画像を得ることのできる画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置が適用されるカラー複写機についての実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示したカラー複写機に備えられた画像形成モード選択画面を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例における制御系のブロック図である。
【図４】第１の実施例における比較器による画像データの二値化の説明図である。
【図５】第１の実施例における濃度制御のための作像条件設定のフローチャートである。
【図６】第１の実施例におけるトナー補給量制御のフローチャートである。
【図７】図６に示したトナー補給量制御後のトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）と差分ΔＡＤＣとの関係を示す図である。
【図８】第１の実施例におけるトナー補給量制御に用いられるしきい値、係数、および上限値の設定のフローチャートである。
【図９】図８に示したトナー補給量制御におけるモードによるトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮの相違を説明するための図である。
【図１０】第２の実施例における制御プログラムのフローチャートである。
【図１１】第５の実施例における濃度制御のための作像条件設定のフローチャートである。
【図１２】異なる画像形成モードにおけるブラック現像器のトナー濃度の差を示す図である。
【符号の説明】
１ カラー複写機
１０ 制御系
１１ スキャナ部
１２ 画像処理部
１３ 光学部
１４ 画像形成部
１５ 画像形成モード設定手段
１６ ユーザ操作部
１７ 画像形成モード選択画面
１８ モード選択ボタン
１９ 色選択ボタン
２０ 感光体ドラム
２１ 帯電コロトロン
２２ スキャナ部
２３ ロータリ現像ユニット
２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ 現像器
２５ クリーナ
２６ イレーズランプ
２７ 電位計
２８ 光センサ
２９ 湿度計
３０ 記録シート
３１ 転写ドラム
４１ 吸着コロトロン
４２ 転写コロトロン
４３ 転写コロトロン
４４ クリーニング除電コロトロン
４５ クリーニングブラシ
４６ 内押しロール
４７ 剥離フィンガ
４８ シート搬送系
５０ 定着器
５１ 加熱ロール
５２ 加圧ロール
５３ 案内プレート
５４ フューザ出口ロール
５５ フューザ出口スイッチ
５６ 排出トレイ
５７ 出口ロール
６０ 増幅器
６１ Ａ／Ｄ変換器
６２ 濃度変換器
６３ 色変換部
６４ 第１ガンマ補正部
６８ Ｄ／Ａ変換器
６９ 比較器
７０ 三角波発生器
７１ レーザドライバ
７２ パッチ信号発生手段
７３ 第２セレクタ
７４ コントローラ
７５ 帯電器制御部
７６ 現像バイアス制御部
７７ トナー供給装置
７８ レーザ光量制御部
８０ 画素数カウンタ
８１ トナーバンド信号発生手段
２２１ プラテン
２２２ 原稿
２２３ 露光ランプ
２２４ キャリッジ
２２５ 反射ミラー
２２６ ＣＣＤセンサ
２２７ 結像レンズ
２２８ ＲＯＳ（ラスタ走査装置）
２２８ａ 半導体レーザ
２２８ｂ ポリゴンミラー
２２８ｃ 結像レンズ
２２８ｄ 反射ミラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus used for an electrophotographic copying machine, a printer, or the like.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic image forming apparatus, for example, an image forming apparatus including a plurality of developing units storing different color toners is used to form a color image. In such an image forming apparatus, since the developer characteristics of each developing device differ depending on the color and the developer capacity, it is necessary to control the toner image density according to the color and the developer capacity for each developing device.
[0003]
Conventionally, as a density control method for an image forming apparatus including a plurality of developing devices, for example, Japanese Patent Publication No. 4-73792 discloses a method of switching density control setting values according to the color of a developer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-200373 discloses a method for controlling the toner replenishment driving means in accordance with the type of toner, that is, the type of the developing device. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 63-231380 discloses a method for changing the detection mode of the toner density detection means in accordance with the developer and the toner capacity. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-231379 discloses a method for performing different toner density control depending on the color and capacity of the toner.
[0004]
However, even with the same developer and the same developer capacity, the developer characteristics differ depending on the method of use. In particular, a full color image forming mode in which four developing devices of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) are provided and a color image is formed using these four developing devices, and 4 In an image forming apparatus configured to have two modes of a monochromatic image forming mode in which only one of the developing units is used to form a monochromatic image and can form an image in either mode. In the full color image forming mode and the single color image forming mode, the usage conditions of each developer are different, and the developer characteristics are greatly different. For example, taking a black developing device as an example, in the full color image forming mode, the black developing device is driven in the image area only once during the development of four colors Y, M, C, and K. In the most common black-and-white mode, the black developer is always driven because it is always used, and a high stress is applied to the black developer. When this state continues for a long time, the developer gradually deteriorates.
[0005]
In general, when an image is formed in the full-color image forming mode, so-called pictures are mainly handled, so the original image density is high. In the black-and-white image forming mode, characters are mainly handled, so the original image density is low. There are many. For this reason, even in the same K color, the toner consumption varies depending on the image forming mode, so that the difference in developer characteristics is likely to occur. However, in some so-called tandem color image forming apparatuses in which a plurality of developing devices are arranged in parallel, not only the black developing device but also other developing devices are configured to be always driven even in the monochrome mode. In such a case, the difference in developer characteristics as described above does not occur.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
With regard to these problems, since the above-described conventional technology performs different density control in accordance with the developer color and the developer capacity, it corresponds to variations in developer characteristics in different image forming modes for the same developer. I can't.
[0007]
FIG. 12 is a diagram illustrating a difference in toner density of the black developing device in different image forming modes.
[0008]
FIG. 12 shows the relationship between the number of copies and the toner density of the black developer in the full color image forming mode and the black and white image forming mode in the prior art.
[0009]
As shown in FIG. 12, even in the same number of copies, the black and white image forming mode has a higher toner density than the full color image forming mode. Since the full color image formation mode and the black and white image formation mode are used in a mixed state under actual use conditions, there is no remarkable difference as shown in FIG. 12, but the toner density difference depending on the mode tends to be clear. Exists. This is considered to be due to the fact that in the black and white image forming mode, the black developer is always driven including the non-image area between the sheets and the developer is constantly stirred, so that the charging property of the toner is increased.
[0010]
In general, since the original used in the full-color image forming mode mainly handles pictures, the image density is high. In the black-and-white image forming mode, the original mainly handles characters. The density is low. Therefore, in the full-color image forming mode, the toner in the developing device is changed more frequently, whereas in the black-and-white image forming mode, toner consumption is small and the same toner stays in the developing device for a long time. It becomes easy to receive high stress.
[0011]
When a new toner is replenished when the developer is subjected to high stress and the toner concentration is high, the newly replenished toner is not sufficiently charged from the developing unit even if the amount of toner replenishment is normal. Since it is sent out, it tends to cause background fogging and often lowers the stability of density.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides an image forming apparatus that is unlikely to cause background fogging in both the multicolor image forming mode and the single color image forming mode and that can obtain an image with high density stability. With the goal.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus of the present invention that achieves the above object provides:
A photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image based on image information on the photosensitive member, and an electrostatic latent image formed by the electrostatic latent image forming unit. The electrostatic latent image is developed with a carrier and a developer composed of toners of different colors to form a plurality of color toner images on the photoreceptor, and the plurality of developers are formed on the photoreceptor. Transfer means for transferring the toner image to a predetermined transfer medium, a multicolor image forming mode for forming a multicolor image using the plurality of developing devices, and development of one of the developing devices Image forming mode setting means for setting in which mode to form an image in a monochromatic image forming mode in which a monochromatic image is formed using an imager, and controlling the toner density of a developing unit used in both of the two modes. The above picture Characterized in that a density control means for performing control corresponding to the set mode by forming mode setting means.
[0014]
Here, the image forming apparatus forms a reference patch for measuring a toner image density on the photoreceptor, and a reference patch density for measuring the density of the reference patch formed by the reference patch forming means. With a measurement sensor,
When the density control unit controls the toner replenishment amount to the developing device used in both of the two modes according to each of the two modes, in the two modes measured by the reference patch forming unit. It is preferable that control corresponding to each of the two modes is performed based on the measured value of the reference patch of the color corresponding to the color of the toner of the developer used together.
[0015]
Further, the developing device used in at least the two modes includes a toner concentration measurement sensor for measuring the toner concentration in the developer in the developing device,
In the two modes, the density control unit measures the toner replenishment amount to the developing device used in both of the two modes according to each of the two modes. It is also a preferred aspect that the control is performed in accordance with each of the two modes based on the measured value of the toner density of the developing device used together.
[0016]
Further, the image forming apparatus forms a reference patch for measuring a toner image density on the photosensitive member, and a reference patch density measurement for measuring the density of the reference patch formed by the reference patch forming means. A sensor,
The density control means sets the reference patch density formation interval of the color corresponding to the toner color of the developer used in both of the two modes, which is measured by the reference patch density measurement sensor, to the image forming mode setting. It is also preferable to control according to the mode set by the means.
[0017]
Further, the image forming apparatus includes a pixel number measuring unit that measures the number of pixels of an image to be formed,
When the density control unit controls the toner replenishment amount to the developing device used in both of the two modes according to each of the two modes, in the two modes measured by the pixel number measuring unit. It is also a preferred aspect that the control is performed in accordance with each of the two modes based on the measured value of the number of pixels of the image developed by the developing device used together.
[0018]
The image forming apparatus includes a toner consuming patch forming unit that forms a toner consuming patch in a non-image forming area on the photoreceptor.
The density control means determines the formation interval or size of the toner consumption patch of the color corresponding to the toner color of the developer used in both of the two modes formed by the toner consumption patch forming means. It is also a preferable aspect that control is performed according to the mode set by the image forming mode setting means.
[0019]
Further, the electrostatic latent image when the density control means forms an electrostatic latent image developed on the photosensitive member by the electrostatic latent image forming means and developed by the developing device used in both of the two modes. It is also preferable that the forming conditions or the developing bias conditions of the developing device used in both of the two modes are controlled according to the mode set by the image forming mode setting means.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0021]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a color copying machine to which an image forming apparatus of the present invention is applied.
[0022]
As shown in FIG. 1, the color copying machine 1 includes a photosensitive drum 20 on which an electrostatic latent image is formed, a charging corotron 21 that precharges the surface of the photosensitive drum 20, and image information of a document 222. A scanner unit 22 for reading the image, a raster scanning device 228 (hereinafter referred to as ROS) for writing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 20 charged by the charging corotron 21, and the electrostatic latent image for the carrier and different colors. The four developing devices 23Y, which are developed with a developer composed of the toner of the toner and form toner images of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) on the photosensitive drum 20. The rotary developing unit 23 includes 23M, 23C, and 23K, and a transfer corotron 42 that transfers a toner image formed on the photosensitive drum 20 to the transfer drum 31.
[0023]
The rotary developing unit 23 is a unit in which the four developing units that store toners of four colors Y, M, C, and K are rotatably arranged, and are configured to be appropriately switched and selected. Yes.
[0024]
The color copying machine 1 includes a full color image forming mode in which all four developing units 23Y, 23M, 23C, and 23K of Y, M, C, and K are used, and the above four developing units. Image forming mode setting means for setting which mode is to be used to form an image in two modes of monochrome image forming mode in which image formation is performed using only the K developing device. In order to control the toner density of the K developing device 23K to be used, a controller 74 (see FIG. 3) is provided that performs control according to the mode set by the image forming mode setting means.
[0025]
The full color image forming mode in the color copying machine 1 of the present embodiment corresponds to the multicolor image forming mode referred to in the present invention, and the black and white image forming mode corresponds to the single color image forming mode referred to in the present invention. is there.
[0026]
The color copying machine 1 is provided with an image forming mode setting means 15 for setting which of the two modes of the full color image forming mode and the black and white image forming mode is to form an image.
[0027]
The controller 74 in the color copying machine 1 of the present embodiment corresponds to the density control means referred to in the present invention.
[0028]
As described above, in this embodiment, two modes of the full-color image formation mode and the black-and-white image formation mode are provided. In addition to this, one of the Y, M, and C developing devices 23Y, 23M, and 23C or A mono-color image forming mode in which image formation is performed using two developing devices may be provided, and the developing device used in the single-color image forming mode is not necessarily limited to the K developing device, and any You may be made to be able to select the color.
[0029]
The color copying machine 1 of this embodiment has a user operation unit 16 (see FIG. 3) having an image formation mode selection screen 17 for the user to select an image formation mode.
[0030]
FIG. 2 is a diagram showing an image forming mode selection screen provided in the color copying machine shown in FIG.
[0031]
As shown in FIG. 2, the image formation mode selection screen 17 includes a mode selection button 18 for selecting a desired mode from a full color image formation mode, a black and white image formation mode, and a monocolor image formation mode, and a monocolor A color selection button 19 for selecting a color in the image forming mode is provided.
[0032]
In addition to these buttons, the user operation unit 16 reads the image information of the original 222 placed on the platen 221 by the color copying machine 1 and determines whether or not the original is a monochrome original. An automatic mode setting button (not shown) for automatically determining the mode and setting the mode is also provided.
[0033]
The photosensitive drum 20 in the present embodiment corresponds to the photosensitive member referred to in the present invention, and the transfer drum 31 in the present embodiment corresponds to the transfer target in the present invention. The transfer corotron 42 in the form corresponds to the transfer means referred to in the present invention.
[0034]
In addition, the charging corotron 21, the scanner unit 22, and the ROS 228 in the present embodiment constitute an electrostatic latent image forming unit referred to in the present invention.
[0035]
The scanner unit 22 includes an exposure lamp 223 that irradiates the original 222 set on the platen 221 with a light beam, a carriage 224 that moves the exposure lamp 223 over the area of the original 222, and a surface of the original 222 by the exposure lamp 223. A reflection mirror 225 that guides the beam of the beam along a predetermined path, a CCD sensor 226 that converts the beam from the surface of the original 222 into a digital signal for each color component, and an image of the beam from the surface of the original 222 on the CCD sensor 226 site. And an imaging lens 227 to be operated.
[0036]
The ROS 228 is a semiconductor laser 228a that irradiates a laser beam based on the image data of each color component captured by the CCD sensor 226, and a polygon mirror that distributes and deflects the beam from the semiconductor laser 228a in the main scanning direction of the photosensitive drum 20. 228b, an imaging lens 228c that forms an image of the beam from the semiconductor laser 228a along the main scanning direction line of the photosensitive drum 20, and a reflection mirror 228d that regulates the beam path.
[0037]
An electrometer 27 for measuring the charging potential of the photosensitive drum 20 is disposed between the electrostatic latent image writing position on the photosensitive drum 20 and the developing position. An optical sensor 28 for measuring the density of the reference patch formed on the photoconductor drum 20 is disposed therebetween. The optical sensor 28 is a reflective optical sensor that irradiates the photosensitive drum 20 with an LED and measures the amount of reflected light with a photodiode. Further, the color copying machine 1 is provided with a hygrometer 29 (see FIG. 3) for measuring the relative humidity in the machine.
[0038]
Further, a cleaner 25 for removing residual toner on the photosensitive drum 20 and an erase lamp 26 for removing residual charge on the photosensitive drum 20 are provided around the photosensitive drum 20.
[0039]
The transfer drum 31 wraps and holds the recording sheet 30 on the peripheral surface, and sequentially multi-transfers each color component toner image on the photosensitive drum 20 onto the recording sheet 30. The transfer drum 31 includes an adsorption corotron 41 that charges the recording sheet 30 when the recording sheet 30 is held and attracts the recording drum 30, a transfer corotron 42 that transfers the toner image on the photosensitive drum 20 to the recording sheet 30, and The transfer corotron 43 that neutralizes the recording sheet 30 that has finished the final color transfer process, the cleaning static elimination corotron 44 that removes the charges on the recording sheet 30 that has completed the final color transfer process, and the final color transfer process have ended. A cleaning brush 45 that cleans paper dust and the like adhering to the recording sheet 30, an inner pushing roll 46 that pushes the recording sheet 30 from the inside when the recording sheet 30 is peeled from the transfer drum 31, and a recording sheet 30 that peels from the transfer drum 31 Peeling finger 47 and recording sheet supplied from a sheet supply cassette (not shown) 0 and sheet transfer system 48 for conveying the adsorbing corotron 41 sites at a predetermined timing in accordance with each mode are provided.
[0040]
Further, in this color copying machine 1, a recording sheet 30 after the transfer process is inserted and a non-fixed toner image is fixed on the recording sheet 30, and a heating roll 51 having a built-in heater therein, and this heating roll A fixing device 50 including a pressure roll 52 disposed in pressure contact with the recording medium 51 is provided, and the recording sheet 30 from the transfer drum 31 is conveyed to the fixing device 50 via a guide plate 53. Further, a fuser outlet roll 54 that conveys the recording sheet 30 that has passed through the fixing device 50, a fuser outlet switch 55 for detecting the trailing edge of the recording sheet 30 that has passed through the fixing device 50, and a discharge in which the fixed recording sheet 30 is accommodated. An exit roll 57 for sending the recording sheet 30 to the tray 56 and the discharge tray 56 is provided.
[0041]
In the color copying machine 1 configured as described above, when the full color image forming mode is set as the mode, first, when the user operates a copy start switch (not shown) provided in the user operation unit 16, Scanning of the original 222 is started, and an electrostatic latent image corresponding to black K is written on the photosensitive drum 20. On the other hand, in the rotary developing unit 23, the black developing unit 23K is set at a position facing the photosensitive drum 20, and the electrostatic latent image corresponding to the black K is developed by the black developing unit 23K with a slight delay from the writing timing. . The black K toner image thus formed on the photosensitive drum 20 is transferred to the recording sheet 30 held on the transfer drum 31. When the developing process by the black developing device 23K is completed, the developing device is replaced until the transfer drum 31 completes one rotation cycle. That is, the yellow developing unit 23Y is set at a position facing the photosensitive drum 20 by rotating the rotary developing unit 23 by 90 °.
[0042]
Thereafter, these operations are repeated for each rotation cycle of the transfer drum 31, and each time a recording sheet 30 in which toner images of yellow Y, magenta M and cyan C are held on the transfer drum 31 from the photosensitive drum 20 is obtained. And a superposed toner image is formed on the recording sheet 30 with four color toner images. Then, after the transfer of the cyan C toner image of the final color to the recording sheet 30 is completed, the recording sheet 30 is peeled off from the transfer drum 31 and discharged to the discharge tray 56 through the fixing device 50.
[0043]
Thereafter, the above operation is repeated for the set number of copies.
[0044]
On the other hand, when the monochrome image forming mode is set as the mode, when the user operates the copy start switch provided in the user operation unit 16, scanning of the document 222 is started as in the full-color image forming mode. Then, an electrostatic latent image corresponding to black K is written on the photosensitive drum 20, and in the rotary developing unit 23, the black developing unit 23K is set at a position facing the photosensitive drum 20, and the black K is placed on the black K. The corresponding electrostatic latent image is developed by the black developing device 23K. The black K toner image thus formed on the photosensitive drum 20 is transferred to the recording sheet 30 held on the transfer drum 31.
[0045]
Then, after the transfer of the black K toner image to the recording sheet 30 is completed, the recording sheet 30 is peeled off from the transfer drum 31 and discharged to the discharge tray 56 through the fixing device 50.
[0046]
Thereafter, the above operation is repeated for each rotation of the transfer drum by the set number of copies. During this time, in the rotary developing unit 23, the black developing unit 23K remains set at the position facing the photosensitive drum 20. Only the development by the black developing device 23K is performed.
[0047]
【Example】
Next, an embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.
[First embodiment]
The color copying machine according to the first embodiment of the present invention includes a reference patch forming means for forming a reference patch for measuring toner image density on the photosensitive drum 20 in the color copying machine 1 shown in FIG. A reference patch density measuring sensor for measuring the density of the reference patch formed by the patch forming means, and the density control means measures the toner of the black developing device 23K measured by the reference patch density measuring sensor. The toner replenishment amount to the black developing device 23K in the two modes of the full-color image forming mode and the black-and-white image forming mode is controlled based on the measured value of the reference patch density of the color corresponding to the color.
[0048]
FIG. 3 is a block diagram of the control system in the first embodiment of the present invention.
[0049]
FIG. 3 is a block diagram of the scanner unit 11, the image processing unit 12, the optical unit 13, and the image forming unit 14 that constitute the control system 10 of the color copying machine 1 shown in FIG.
[0050]
In the scanner unit 11, the image data read by the CCD sensor 226 is amplified to an appropriate level by the amplifier 60, converted to an 8-bit digital signal by the A / D converter 61, and after shading correction and gap correction. The density converter 62 converts the reflectance data into density data and sends it to the image processing unit 12.
[0051]
The image data sent to the image processing unit 12 is first subjected to basic image processing as the color copying machine 1 in the color conversion unit 63, that is, color signal conversion, black reproduction (UCR), MTF processing, and the like. It is converted into image data of each color of yellow, cyan and magenta. Next, the image data of each color is sent to the first gamma correction unit 64, and the color gradation is corrected in accordance with the gradation characteristics specific to the ROS 228 and the image forming unit 14 of each copying machine.
[0052]
The image data that has been corrected by the first gamma correction unit 64 is converted to analog image data by the D / A converter 68 and then sent to the comparator 69 via the second selector 73 and the pixel number counter 80 for comparison. The unit 69 compares the signal with a signal having a predetermined period sent from the triangular wave generator 70 and converts it into binary image data by pulse width modulation.
[0053]
FIG. 4 is an explanatory diagram of binarization of image data by the comparator in the first embodiment.
[0054]
As shown in FIG. 4, the inputted analog image data A is compared with the triangular wave T generated by the triangular wave generator 70 (see FIG. 3), and the portion where the analog image data A is larger than the triangular wave T is “0” and the small portion. The image data is binarized with “1”. The binary image data B thus obtained is sent to the laser driver 71 of the optical unit 13 (see FIG. 3). When the image data is “0”, the semiconductor laser 228a of the ROS 228 is turned off, and the image data is “1”. ”Is turned on to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 20.
[0055]
The image processing unit 12 is provided with patch signal generating means 72 that generates an image signal when a reference patch is formed on the photosensitive drum 20, and generates reference patch data having an image area ratio of 50%. . The analog image data and the reference patch data are input to the second selector 73 controlled by the controller 74, and only one of the data is compared with the triangular wave by the comparator 69 and binarized.
[0056]
The image forming unit 14 also includes a controller 74 for controlling the density of the toner image formed on the photosensitive drum 20 based on detection signals from the electrometer 27, the optical sensor 28, and the hygrometer 29. The grid voltage V of the charger 21 according to the control signal of the controller 74 _G The developing device bias voltage V to be applied to each developing device of the rotary developing unit 23 according to the control signal of the controller 74. _B A developing bias control unit 76 for changing the above is provided. Further, a toner supply device 77 is connected to each developing device of the rotary developing unit 23 so that toner supply is performed in accordance with a control signal from the controller 74. Further, the controller 74 also sends a control signal to the laser light quantity control unit 78 of the optical unit 13 so that the light emission amount of the semiconductor laser 228a is adjusted via the laser driver 71.
[0057]
The controller 74 in this embodiment corresponds to the density control means in the present invention, and the patch signal generation means 72 in the present embodiment corresponds to the reference patch forming means in the present invention. The optical sensor 28 in this embodiment corresponds to the reference patch density measuring sensor referred to in the present invention.
[0058]
As shown in FIG. 3, by arranging a pixel number counter 80 between the second selector 73 and the comparator 69, the pixel number counter 80 is obtained as in a third embodiment to be described later. The toner supply amount to the developing device can be controlled based on the number of pixels of the image.
[0059]
Further, as shown in FIG. 3, by arranging the toner band signal generating means 81 in parallel with the patch signal generating means 72, the toner band signal generating means 81 can obtain the same as in the fourth embodiment described later. It is possible to control the density by consuming the toner in the developing device by the toner band.
[0060]
In the control system 10 of the color copying machine 1 of the present embodiment configured as described above, an image is reconstructed as follows when a copy job is resumed immediately after the main power is turned on or after a copy job is not performed for four hours or more. Density control is performed.
[0061]
When the copy start switch of the user operation unit 16 of the color copying machine 1 is pressed, first, the controller 74 starts the image forming condition setting mode, and the grid potential V of the charger 21 (see FIG. 3) according to the flowchart shown in FIG. _GS , ROS228 laser light quantity L _DS , Development bias potential V _B To decide. The controller 74 has a target dark potential V in advance. _HS , Target exposure part potential V _LS , Target dark potential V _HS To development bias potential V _B Antifogging potential difference up to V _C Is stored, and based on these, the above V _GS , L _DS , V _B Is determined.
[0062]
FIG. 5 is a flowchart for setting image forming conditions for density control in the first embodiment.
[0063]
The flow of image forming condition setting in the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0064]
The controller 74 sends a control signal to the charger control unit 75 so that different grid voltages V _G1 , V _G2 To charge the photosensitive drum 20. Then, using the electrometer 27, the dark potential V at that time _H1 , V _H2 Is measured (step ST1), and the target dark potential V is measured. _HS Grid potential V required to obtain _GS Is calculated by the following equation (step ST2).
[0065]
[Expression 1]

[0066]
Next, the grid potential V obtained in step ST2 _GS The controller 74 requests the patch signal generator 72 to generate reference patch data, and requests the second selector 73 to select reference patch data. Thus, the reference patch data is binarized and supplied to the laser driver 71, and an electrostatic latent image corresponding to the reference patch data is formed on the photosensitive drum 20. At this time, the controller 74 sends a control signal to the laser light quantity control unit 78 to provide two kinds of laser light quantity L. _D1 , L _D2 Is used to expose the photosensitive drum 20 by the ROSS 228. Then, using the electrometer 27 (see FIG. 3), the exposure portion potential L for each reference patch. _L1 , L _L2 Is measured (step ST3), and the target exposure portion potential V is measured. _LS Laser light quantity L required to obtain _DS Is calculated by the following equation (step ST4).
[0067]
[Expression 2]

[0068]
Next, the target dark potential V _HS To anti-fogging potential difference V _C Is the development bias potential V _B (Step ST5) and the calculated grid potential V _GS To the charger controller 75, the laser light quantity L _DS Is supplied to the laser light quantity control unit 78 as a developing bias potential V. _B Are respectively set in the developing bias controller 76 (step ST6).
[0069]
Next, the controller 74 requests the patch signal generating means 72 again to generate the reference patch data, and the set grid potential V _GS , Laser light quantity L _DS Is used to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum. Then, the electrostatic latent image is converted into a developing bias potential V set in the developing bias control unit 76. _B To develop a reference patch on the photosensitive drum 20 (step ST7). The optical sensor 28 detects the density of the reference patch formed on the photoconductive drum 20, and the controller 74 supplies toner from the toner supply device 77 (see FIG. 3) to the rotary developing unit 23 based on the detection signal of the optical sensor 28. The replenishment amount is controlled (step ST8).
[0070]
The reference patch formation in step ST7 is performed for each color toner while exchanging the developing device of the rotary developing unit 23. After the toner replenishment amount control is performed for all the four color toners in step ST8, the image forming condition is set. The setting mode ends.
[0071]
Next, the toner replenishment amount control in step ST8 will be described.
[0072]
FIG. 6 is a flowchart of toner replenishment amount control in the first embodiment.
[0073]
This toner replenishment amount control is performed for each color corresponding to the developing device provided in the color copying machine 1. Hereinafter, the yellow color will be described, but the same processing is performed for the other three colors.
[0074]
The reference patch density R_ADC (Y) for yellow measured by the optical sensor 28 (see FIG. 3) is compared with a predetermined yellow reference patch target density S_ADC (Y) to obtain a difference ΔADC (step ST11). .
[0075]
Next, it is determined whether or not the difference ΔADC exceeds a predetermined threshold ADC_TH (Y) for yellow (step ST12). As a result of the determination, the difference ΔADC exceeds the threshold ADC_TH (Y). If YES, a predetermined coefficient K_ADC (Y) for yellow is multiplied to calculate a toner supply amount (actually toner supply motor ON time) DISP_ON (Y) (step ST13).
[0076]
Here, if a large amount of toner is replenished at one time, there is a risk of poor stirring, so it is determined whether or not the toner replenishment amount DISP_ON (Y) exceeds a predetermined upper limit value DISP_MAX (Y) (step ST14). As a result of the determination, if the toner replenishment amount DISP_ON (Y) exceeds the upper limit value DISP_MAX (Y), the toner replenishment amount DISP_ON (Y) is set to the value of the upper limit value DISP_MAX (Y) (step ST16). As a result of the determination in step ST14, when the toner replenishment amount DISP_ON (Y) is less than the upper limit value DISP_MAX (Y), the toner replenishment amount DISP_ON (Y) remains the calculated value obtained in step ST13.
[0077]
On the other hand, if the result of determination in step ST12 is that the difference ΔADC is less than the threshold value ADC_TH (Y), the toner supply amount DISP_ON (Y) is set to zero (step ST16).
[0078]
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the toner supply amount DISP_ON (Y) after the toner supply amount control shown in FIG. 6 and the difference ΔADC.
[0079]
In FIG. 7, the difference ΔADC between the measured value of the reference patch density and the reference patch target density is plotted on the horizontal axis, and the toner supply amount DISP_ON is plotted on the vertical axis. It is shown how it is controlled. That is, the toner replenishment amount DISP_ON is controlled to zero when the difference ΔADC is less than the predetermined threshold ADC_TH, and when it exceeds ADC_TH, the toner supply amount DISP_ON is adjusted to the right according to the difference ΔADC by the slope of the coefficient K_ADC according to the calculation formula shown in step ST13. Although increasing upward, the maximum value is regulated by the upper limit value DISP_MAX.
[0080]
Note that the threshold ADC_TH (Y, M, C, K) for each color, the coefficient K_ADC (Y, M, C, K), and the upper limit value DISP_MAX (Y, M, K) in the toner replenishment amount control shown in FIG. C, K) are set as follows by the controller 74 shown in FIG.
[0081]
FIG. 8 is a flowchart for setting a threshold value, a coefficient, and an upper limit value used for toner replenishment amount control in the first embodiment.
[0082]
As shown in FIG. 8, in step ST21, the flow is branched into four flows according to the color of the reference patch. When the color of the reference patch is Y, in step ST22, the threshold ADC_TH (Y) for Y and the coefficient K_ADC (Y) and the upper limit value DISP_MAX (Y) are selected. Similarly, when the color of the reference patch is M, the threshold value ADC_TH (M), the coefficient K_ADC (M), and the upper limit for M in step ST23 The value upper limit value DISP_MAX (M) is selected. The same applies when the color of the reference patch is C. However, if the color of the reference patch is K, it is determined in step ST25 whether the image forming mode is the full color image forming mode or the black and white image forming mode. As a result of the determination, the full color image forming mode is determined. In step ST26, the threshold value ADC_TH (K), the coefficient K_ADC (K), and the upper limit value DISP_MAX (K) for black (K) in the full-color image formation mode are selected, while the determination in step ST25 is performed. As a result, if it is the monochrome image forming mode, the threshold value ADC_TH (MK), coefficient K_ADC (MK), and upper limit value DISP_MAX (MK) for black (MK) in the monochrome image forming mode are selected in step ST27. The “MK” means monochromatic black.
[0083]
As described above, in the first embodiment, the threshold value ADC_TH, the coefficient K_ADC, and the upper limit value DISP_MAX of the reference patch density S_ADC are selected according to the respective colors for Y, M, and C3, and toner is supplied for each color. Although the amount DISP_ON is calculated, for black, the toner supply amount DISP_ON (K) calculation parameter in the full color image formation mode and the black and white are determined based on the color mode information from the image formation mode setting unit 15 (see FIG. 3). The toner supply amount DISP_ON (MK) calculation parameter black (MK) in the image forming mode is selectively used.
[0084]
The reason why control is performed using different parameters for black (K) in the full-color image formation mode and black (MK) in the monochrome image formation mode will be described with reference to FIG.
[0085]
FIG. 9 is a diagram for explaining a difference in the toner replenishment amount DISP_ON depending on the mode in the toner replenishment amount control shown in FIG.
[0086]
In FIG. 9, the horizontal axis represents the difference ΔADC between the measured value of the reference patch density and the reference patch target density, and the vertical axis represents the toner supply amount DISP_ON. The toner supply amount DISP_ON ( K) and how the toner replenishment amount DISP_ON (MK) in the monochrome image forming mode is controlled according to the difference ΔADC. That is, the toner supply amounts DISP_ON (K) and DISP_ON (MK) are controlled to zero when the difference ΔADC is less than the predetermined threshold values ADC_TH (K) and ADC_TH (MK), and ADC_TH (K) and ADC_TH (MK). ) Exceeds the upper limit value DISP_MAX (increase to the right according to the difference ΔADC at different slopes of coefficients K_ADC (K) and K_ADC (MK) as shown in step ST26 and step ST27. K), DISP_MAX (MK).
[0087]
As shown in FIG. 9, the threshold value ADC_TH (MK) for the monochrome image forming mode is smaller, the slope (coefficient K_ADC (MK)) is gentle, and the upper limit value DISP_MAX (MK) is also low. In the region, the parameters are set so that the amount of replenishment toner for the same reference patch density difference ΔADC is reduced. In this way, even when the developer is stressed and the toner density is high, it is possible to make it difficult to cause background fogging and density stability reduction. On the other hand, the toner replenishment amount tends to be insufficient when a large amount of toner is consumed, and the density tends to decrease temporarily. However, in the black and white image forming mode, there are many character portions and the image density is low, and a full color image Since the required level for density stability is not as high as in the formation mode, this is not a problem in practice.
[0088]
Thus, when the image forming condition setting mode ends and the copy job is actually started, the controller 74 requests the patch signal generating means 72 to generate the reference patch data every predetermined number of copies N, and the photosensitive member. A reference patch is formed on the drum 20. Then, the density of the formed reference patch is detected by the optical sensor 28, and the toner amount supplied from the toner supply device 77 to the developing device is corrected based on the detection signal. As described above, this control is sequentially performed for the four colors Y, M, C, and K in this color copying machine.
[0089]
In the copying machine of this embodiment, the initial setting is made so that the reference patch is formed with the copy number N = 10 as the standard interval. This copy number interval corresponds to the number of full color copies in the full color image formation mode and the number of black and white copies in the black and white image formation mode.
[0090]
As a modification of the first embodiment, instead of controlling the toner replenishment amount to the black developing device in the full color image forming mode and the black and white image forming mode based on the measured value of the reference patch density, the developing is performed inside the developing device. In an image forming apparatus having a developing device provided with a toner concentration measuring sensor for measuring the toner concentration in the agent, the above two values are measured based on the measured value of the toner concentration of the black developing device measured by the toner concentration measuring sensor. The amount of toner replenishment to the black developing device in the mode may be controlled.
[0091]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0092]
The color copying machine of the second embodiment includes a patch signal generating means 72 for forming a reference patch for measuring toner image density on the photosensitive drum 20 in the color copying machine 1 described in the first embodiment, A full-color image forming mode in which the controller 74 (see FIG. 3) is formed by the reference patch forming means, and the optical sensor 28 measures the density of the reference patch formed by the patch signal generating means 72. And the formation interval of the black reference patch formed together in the two modes of the monochrome image formation mode is controlled according to the mode set by the image formation mode setting means.
[0093]
The patch signal generating means 72 in the complementary embodiment corresponds to the reference patch forming means referred to in the present invention, and the optical sensor 28 corresponds to the reference patch density measuring sensor referred to in the present invention.
[0094]
FIG. 10 is a flowchart of the control program in the second embodiment.
[0095]
When the copy start switch is turned on, prior to the actual start of the copy job, the controller 74 (see FIG. 3) determines the internal humidity H at the start from the detection signal of the hygrometer 29. _on Is measured (step ST31), and this measured value H is measured. _on And in-machine humidity H at the end of the previous copy job _end The absolute value ΔH of the humidity difference between the two is calculated (step ST32).
[0096]
Next, the humidity difference ΔH is used as a judgment reference value H stored in the controller 74 in advance. ₀ (Step ST33), the humidity difference ΔH is determined as a criterion value H. ₀ If it exceeds the value, it is determined that the humidity change during the suspension of the copy job is large, and the reference patch formation interval after the start of the copy job is set to a predetermined shorter formation interval. That is, both the reference patch formation interval N (4C) for each color in the full-color image formation mode and the black reference patch formation interval N (MK) in the monochrome image formation mode are set to 2 (step ST35). On the other hand, in step ST33, the humidity difference ΔH is determined as the determination reference value H. ₀ If it is less than that, it is determined that the humidity change during the stop of the copy job was small, and the reference patch formation interval after the start of the copy job is set to a predetermined longer formation interval. That is, the reference patch formation interval N (4C) in the full-color image formation mode is set to 10, and the reference patch formation interval N (MK) in the monochrome image formation mode is set to 20 (step ST34).
[0097]
Next, when the copy job is started (step ST36), the controller 74 counts up the number of copies CNT (step ST37). Next, in the monochrome image formation mode, the number of copies CNT is the reference patch formation interval N (MK). ), And in the case of the full-color image formation mode, it is determined whether the copy number CNT matches the reference patch formation interval N (4C) (step ST38). If the respective reference patch formation intervals do not match, it is determined whether or not all copy jobs have been completed (step ST39). If all the jobs have been completed as a result of the determination, the in-machine humidity H at the end is determined. _end Is measured and the process is terminated (step ST40). Note that if all the jobs are not completed as a result of the determination in step ST39, the processes in and after step ST37 are repeated.
[0098]
On the other hand, if the result of determination in step ST38 is that the number of copies CNT matches the respective reference patch formation intervals, the controller 74 forms a reference patch on the photosensitive drum 20, detects its density, and sends it to the developing device. The image density is controlled by correcting the toner replenishment amount (step ST41), and then the number of copies CNT is reset to the initial value 0 (step ST42). Next, it is determined whether or not the number of reference patch formations since the start of the copy job has reached 10 (step ST43). As a result of the determination, the number of reference patch formations has reached 10 times. Is set to a standard patch N (4C) = 10 in the case of the full-color image forming mode, and is set to a standard interval N (MK) = 20 in the case of the monochrome image forming mode (step ST44). Proceed to step ST39. On the other hand, if the result of determination in step ST43 is that the number of reference patch formations has not reached 10, the process proceeds to step ST39.
[0099]
Here, “4C” means K, Y, M, and C4 colors in the full-color image forming mode. Therefore, in the full-color image forming mode, control is performed for the K, Y, M, and C4 colors. Indicates that it will be done. In the black and white image forming mode, control is performed only for K.
[0100]
As described above, in the second embodiment, the reference patch formation interval is controlled according to the humidity inside the apparatus, but not all colors are uniformly controlled, and are different from each other as shown in FIG. The black developing unit 23K (FIG. 1) has a standard interval N (4C) for the full color image forming mode and a standard interval N (MK) for the monochrome image forming mode, according to the color mode information from the image forming mode setting means 15. Use a different standard interval for Thus, even if the replenishment toner amount for the same reference patch density difference is constant, the reference patch formation interval in the monochrome image formation mode is made longer than that in the full color image formation mode as in step ST38 of FIG. The amount of toner is reduced, and it is possible to make it difficult to cause background fogging and lowering of density stability even when the developer is stressed and the toner density is high as in the first embodiment.
[0101]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0102]
The color copying machine of the third embodiment is provided with a pixel number counter 80 (see FIG. 3) for measuring the number of pixels of the image to be formed in the color copying machine 1 described in the first embodiment. However, based on the measured value of the number of pixels of the image developed by the black developing device 23K (see FIG. 1) measured by the pixel number counter 80, the black development in two modes of the full color image forming mode and the black and white image forming mode is performed. The amount of toner replenishment to the device 23K is controlled.
[0103]
The pixel number counter 80 in the third embodiment corresponds to the pixel number measuring means referred to in the present invention.
[0104]
As shown in FIG. 3, the pixel number counter 80 is arranged after the second selector 73 and counts analog image data in one copy page for each color. For example, for yellow Y, IMAGE (Y ) Then, a predetermined coefficient K_IMAGE (Y) for yellow is multiplied to calculate the toner replenishment amount (actually the toner replenishment motor ON time) DISP_ON (Y). The toner replenishment amount is similarly calculated for magenta M and cyan C. However, for black, in the third embodiment, according to the color mode information from the image formation mode setting unit 15, K_IMAGE ( K) In the black and white image forming mode, the toner replenishment amount is calculated using K_IMAGE (MK).
[0105]
That is, the black toner replenishment amount DISP_ON (K) in the full-color image formation mode is
DISP_ON (K) = IMAGE (K) × K_IMAGE (K)
The black toner replenishment amount DISP_ON (K) in the black-and-white image formation mode is
DISP_ON (K) = IMAGE (K) × K_IMAGE (MK)
It is.
[0106]
Here, by setting K_IMAGE (K)> K_IMAGE (MK), as in the first and second embodiments, the amount of replenishment toner per copy in the monochrome image formation mode As in the first and second embodiments, even when the developer is stressed and the toner density is high, the occurrence of background fogging and a decrease in density stability can be reduced.
[0107]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0108]
In the color copying machine of the fourth embodiment, a toner band signal generating means 81 for forming a toner consumption patch in a non-image forming area on the photosensitive drum 20 is added to the color copying machine 1 described in the first embodiment. A mode in which the controller 74 sets the formation interval or size of the toner consumption patch of the black developing unit 23K formed by the toner band signal generating unit 81 by the image forming mode setting unit 15. It controls according to.
[0109]
The toner band signal generating means 81 in the fourth embodiment corresponds to the toner consuming patch forming means referred to in the present invention.
[0110]
Conventionally, in order to forcibly discharge a developer deteriorated by stress from a developing device, a toner band is periodically formed in a non-image portion and developed to force the developer in the developing device. In this embodiment, the formation interval or size of the black toner consuming patch differs depending on whether the full color image formation mode or the monochrome image formation mode is used for image formation. Yes.
[0111]
As shown in FIG. 3, a toner band signal generating means 81 is provided separately from the patch signal generating means 72 for controlling toner, and the second selector 72 selects the toner band signal in response to an instruction from the controller 74. Thereafter, the toner band is developed and the toner in the developing unit is consumed in the same procedure as the reference patch forming means for density control.
[0112]
The toner band is created every M copies, but this M value is set to M (K) = 100 for the same black developing device according to the color mode information from the image forming mode setting means 15 in the case of full color. In the formation mode, the controller 74 sends the generation band instruction to the toner band signal generation unit 81 using M (MK) = 50. In this way, black in the black and white image forming mode forms a toner band more frequently and consumes toner in the developing device, so that the toner is consumed under stress and the background fogging and density stability decrease. Can be reduced.
[0113]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
[0114]
In the color copying machine of the fifth embodiment, the controller 74 in the color copying machine 1 described in the first embodiment is developed by the black developing unit 23K onto the photosensitive drum 20 by the electrostatic latent image forming means. The electrostatic latent image forming condition when forming the electrostatic latent image or the developing bias condition of the black developing device 23K is controlled according to the mode set by the image forming mode setting means 15.
[0115]
FIG. 11 is a flowchart for setting image forming conditions for density control in the fifth embodiment.
[0116]
The flow of image forming condition setting in the fifth embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0117]
First, it is determined whether the color copying machine 1 is set to a full-color image formation mode or a monochrome image formation mode (step ST51). If the result of determination is that full-color image formation mode has been set, processing proceeds to step ST52 and full-color mode parameters (target dark potential VHS, target exposure portion potential VLS, and anti-fogging potential difference VC) stored in the controller 74. If the result of determination is that the monochrome image forming mode is set, the process proceeds to step ST53 and the parameters for the monochrome mode (target dark potential VHS, target exposure portion potential VLS, and fog prevention) stored in the controller 74 are read. Read potential difference VC).
[0118]
In this embodiment, these parameters are set to values as shown in Table 1.
[0119]
[Table 1]

[0120]
In this way, after the parameters corresponding to the color mode information are set in the controller 74, the processes after step ST54 are performed. The processing after step ST54 is exactly the same as the processing after step ST1 in the flowchart shown in FIG.
[0121]
By doing so, the development contrast potential in the black-and-white image forming mode is larger than that in the full-color image forming mode with respect to the black developing unit 23K (see FIG. 1), so that the same image density can be obtained. The toner density required for the black and white image forming mode is lower. Accordingly, it is possible to improve the problem that the toner density in the black and white image forming mode becomes high and the background fogging and the density stability decrease occur.
[0122]
In each of the above embodiments, the density control in the full-color image forming mode and the black-and-white image forming mode for the black developing device has been described. However, other than the black developing device, for example, the full-color image forming mode and yellow for the yellow developing device. The present invention can also be applied to density control in the mono-color image forming mode. The present invention can be similarly applied to other monocolor image forming modes.
[0123]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, it is difficult to cause background fogging in both the multicolor image forming mode and the single color image forming mode, and an image with high density stability can be obtained. A possible image forming apparatus can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a color copying machine to which an image forming apparatus of the present invention is applied.
2 is a diagram showing an image forming mode selection screen provided in the color copying machine shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a block diagram of a control system in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of binarization of image data by a comparator in the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart of setting image forming conditions for density control in the first embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of toner replenishment amount control in the first embodiment.
7 is a diagram showing a relationship between a toner supply amount DISP_ON (Y) after the toner supply amount control shown in FIG. 6 and a difference ΔADC.
FIG. 8 is a flowchart for setting a threshold value, a coefficient, and an upper limit value used for toner replenishment amount control in the first embodiment.
9 is a diagram for explaining a difference in toner replenishment amount DISP_ON depending on a mode in the toner replenishment amount control shown in FIG. 8;
FIG. 10 is a flowchart of a control program in the second embodiment.
FIG. 11 is a flowchart of setting image forming conditions for density control in the fifth embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating a difference in toner density of a black developing device in different image forming modes.
[Explanation of symbols]
1 Color copier
10 Control system
11 Scanner section
12 Image processing unit
13 Optics
14 Image forming unit
15 Image forming mode setting means
16 User operation unit
17 Image formation mode selection screen
18 Mode selection button
19 color selection buttons
20 Photosensitive drum
21 charged corotron
22 Scanner section
23 Rotary development unit
23Y, 23M, 23C, 23K Developer
25 Cleaner
26 Erase lamp
27 Electrometer
28 Optical sensor
29 Hygrometer
30 Recording sheet
31 Transfer drum
41 Adsorption corotron
42 Transcription corotron
43 transcription corotron
44 Cleaning static elimination corotron
45 Cleaning brush
46 Inner push roll
47 Peeling finger
48 Sheet transport system
50 Fixing device
51 Heating roll
52 Pressure roll
53 Guide plate
54 Fuser outlet roll
55 Fuse outlet switch
56 Discharge tray
57 Exit roll
60 amplifier
61 A / D converter
62 Concentration converter
63 color converter
64 First gamma correction unit
68 D / A converter
69 comparator
70 triangular wave generator
71 Laser driver
72 Patch signal generating means
73 Second selector
74 controller
75 Charger controller
76 Development bias controller
77 Toner supply device
78 Laser light quantity controller
80 pixel counter
81 Toner band signal generating means
221 platen
222 Manuscript
223 Exposure lamp
224 Carriage
225 reflection mirror
226 CCD sensor
227 Imaging lens
228 ROS (raster scanning device)
228a Semiconductor laser
228b Polygon mirror
228c Imaging lens
228d reflection mirror

Claims (5)

１つの現像器を使用して単色画像を形成する単色画像形成モードと、
複数の現像器を使用して多色画像を形成する多色画像形成モードとを有する画像形成装置において、
前記単色画像形成モード及び前記多色画像形成モードで画像を形成する第１の現像器と、
前記単色画像形成モードにおける第１の現像器のトナー濃度の目標値を、前記多色画像形成モードにおける第１の現像器のトナー濃度の目標値に対して前記第１の現像器に対して補給する補給トナー量が少なくなるように変更する制御をする濃度制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。A monochrome image forming mode in which a single color image is formed using a single developer;
In an image forming apparatus having a multicolor image forming mode for forming a multicolor image using a plurality of developing devices,
A first developer for forming an image in the monochromatic image forming mode and the multicolor image forming mode;
The target value of the toner density of the first developer in the monochromatic image forming mode is supplied to the first developer with respect to the target value of the toner density of the first developer in the multicolor image forming mode. An image forming apparatus comprising: density control means for performing control to change the amount of replenished toner to be reduced. １つの現像器を使用して単色画像を形成する単色画像形成モードと、
複数の現像器を使用して多色画像を形成する多色画像形成モードとを有する画像形成装置において、
前記単色画像形成モード及び前記多色画像形成モードで画像を形成する第１の現像器と、
前記第１の現像器のトナー濃度を測定する濃度測定手段により測定された濃度と予め決められている目標濃度との差分が所定の値を越えているか否かの判定を行うためのしきい値を予め設定しておき、前記目標濃度との差分と前記しきい値との比較結果に応じて前記第１の現像器にトナーを補給するとともに、
前記単色画像形成モードにおける第１の現像器の前記しきい値を、前記多色画像形成モードにおける第１の現像器の前記しきい値に対して小さくするように制御する濃度制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。A monochrome image forming mode in which a single color image is formed using a single developer;
In an image forming apparatus having a multicolor image forming mode for forming a multicolor image using a plurality of developing devices,
A first developer for forming an image in the monochromatic image forming mode and the multicolor image forming mode;
Threshold value for determining whether or not the difference between the density measured by the density measuring means for measuring the toner density of the first developing unit and a predetermined target density exceeds a predetermined value. Is set in advance, and toner is replenished to the first developing device in accordance with a comparison result between the difference between the target density and the threshold value,
Density control means for controlling the threshold value of the first developing device in the single-color image forming mode to be smaller than the threshold value of the first developing device in the multi-color image forming mode. An image forming apparatus. 前記濃度制御手段は、前記差分が前記しきい値を越えている場合に、該差分に掛けることでトナー補給量を求めるための係数を予め設定しておき、
前記単色画像形成モードにおける第１の現像器の前記係数を、
前記多色画像形成モードにおける第１の現像器の前記係数に対して前記差分の変化に対するトナー補給量の変化の傾きを緩やかにするように制御するものであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。When the difference exceeds the threshold value, the density control unit presets a coefficient for obtaining a toner replenishment amount by multiplying the difference,
The coefficient of the first developing device in the monochrome image forming mode is
3. The control for controlling the coefficient of the first developing unit in the multi-color image forming mode so as to make a slope of a change in a toner replenishment amount with respect to a change in the difference gentle. Image forming apparatus. 前記濃度制御手段は、前記第１の現像器に補給するトナー補給量の最大値として上限値を予め設定しておき、前記上限値で前記トナー補給量を規制するとともに、
前記単色画像形成モードにおける第１の現像器の前記上限値を、
前記多色画像形成モードにおける第１の現像器の前記上限値に対して小さくするように制御するものであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。The density control means presets an upper limit value as a maximum value of the toner replenishment amount to be replenished to the first developing device, regulates the toner replenishment amount by the upper limit value, and
The upper limit value of the first developing device in the monochrome image forming mode is
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is controlled so as to be smaller than the upper limit value of the first developing device in the multicolor image forming mode. 前記単色画像形成モードにおける第１の現像器の現像電位を、前記多色画像形成モードにおける第１の現像器の現像電位に対して高くするように制御する濃度制御手段とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。Density control means for controlling the developing potential of the first developing unit in the monochromatic image forming mode to be higher than the developing potential of the first developing unit in the multi-color image forming mode. the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.

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