JP2006284671A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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英憲 金
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which is adaptable to various user's demands and is excellent in convenience and cost performance, and to provide an image forming method. <P>SOLUTION: Identification information for discriminating between a developing device which regards image quality as important and a developing device which regards economic efficiency as important is attached to the developing device. An apparatus body side selects and performs an operation mode based on the identification information read from the developing device. When performing the adjustment of developing bias being a density control factor, target density in accordance with the selected operation mode and the appropriate range of image density are set, and control based on the set values is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、装置本体に対し着脱自在に構成されたプロセスカートリッジを使用して画像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for forming an image using a process cartridge configured to be detachable from an apparatus main body.

電子写真技術を応用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置では、装置の個体差、経時変化や、温湿度など装置の周囲環境の変化に起因してトナー像の画像濃度が異なることがある。そこで、従来より、画像濃度の安定化を図るための種々の濃度制御技術が提案されている。例えば、特許文献1に記載の画像形成装置では、トナー特性の経時変化に起因する画像濃度の変動を抑制するため、現像器(プロセスカートリッジ)の使用履歴に応じた濃度目標値を設定するとともに、パッチ画像として形成したトナー像の濃度がこの濃度目標値となるように、画像濃度に影響を与える現像バイアスおよび露光パワーを濃度制御因子として調整している。   In image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimile machines that apply electrophotographic technology, the image density of the toner image varies due to individual differences, changes over time, and changes in the surrounding environment such as temperature and humidity. There is. In view of this, various density control techniques for stabilizing the image density have been proposed. For example, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, in order to suppress fluctuations in image density due to changes in toner characteristics over time, a density target value is set according to the usage history of the developer (process cartridge), and The development bias and the exposure power that affect the image density are adjusted as density control factors so that the density of the toner image formed as the patch image becomes the density target value.

特開2004−78062号公報JP 2004-78062 A

画像形成装置の使用の態様はユーザによってまちまちである。また、各ユーザが装置に求める画像品質レベルもユーザごとに大きく異なっている。例えば、常に高い画像品質を求めるユーザがいる一方で、より経済性を重視して、画像品質に対してはさほど高い要求をせず、より安価なプロセスカートリッジを使用したい、あるいは装着したプロセスカートリッジをできるだけ永く使いたいというユーザもいる。しかしながら、従来の画像形成装置では主として画像品質を安定させることを第一義として検討されてきたため、このような多様なユーザの要求に応えるに至っていなかった。特に、画像品質よりも経済性を重視するユーザに対して、ユーザの要求に応えて優れたコストパフォーマンスを発揮する装置が提供されてこなかった。   The mode of use of the image forming apparatus varies depending on the user. Also, the image quality level that each user wants from the apparatus varies greatly from user to user. For example, while there are users who always demand high image quality, more cost is emphasized, and there is no need for high quality image quality, and you want to use a cheaper process cartridge or install an installed process cartridge. Some users want to use it as long as possible. However, since conventional image forming apparatuses have been studied mainly to stabilize image quality, they have not been able to meet such diverse user requirements. In particular, for users who place importance on economics rather than image quality, no device has been provided that exhibits excellent cost performance in response to user requests.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ユーザの多様な要求に応えることができ、利便性およびコストパフォーマンスに優れた画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method that can meet various user requirements and are excellent in convenience and cost performance.

この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、装置本体に対し着脱自在に構成されたプロセスカートリッジと、装置本体に装着された前記プロセスカートリッジを使用して画像を形成する像形成手段と、前記像形成手段を制御して、所定の第1画像品質レベルで画像を形成する第1動作モードと、前記第1画像品質レベルよりも低レベルの第2画像品質レベルで画像を形成する第2動作モードとを選択的に実行する制御手段とを備え、前記プロセスカートリッジには、当該プロセスカートリッジが前記第1動作モードおよび第2動作モードのいずれに適合したものであるかを識別するための識別情報が付される一方、前記制御手段は、装置本体に装着されたプロセスカートリッジに付された前記識別情報に基づいて、前記第1動作モードおよび第2動作モードのいずれかを選択実行することを特徴としている。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a process cartridge configured to be detachable from an apparatus main body, and an image forming unit that forms an image using the process cartridge mounted on the apparatus main body. A first operation mode for controlling the image forming means to form an image at a predetermined first image quality level; and an image at a second image quality level lower than the first image quality level. Control means for selectively executing the second operation mode, and for identifying whether the process cartridge is suitable for the first operation mode or the second operation mode. On the other hand, based on the identification information attached to the process cartridge attached to the apparatus main body, the control means It is characterized by selecting perform one of created mode and a second mode of operation.

また、この発明にかかる画像形成方法は、画像形成装置本体に装着されたプロセスカートリッジを使用して画像を形成する画像形成方法において、上記目的を達成するため、前記プロセスカートリッジに付されている識別情報を読み取る工程と、所定の第1画像品質レベルで画像を形成する第1動作モードと、前記第1画像品質レベルよりも低レベルの第2画像品質レベルで画像を形成する第2動作モードとのうちいずれかを前記識別情報に基づいて選択し実行する工程とを備えることを特徴としている。   According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming method for forming an image using a process cartridge mounted on a main body of an image forming apparatus. In order to achieve the above object, an identification attached to the process cartridge is provided. A step of reading information, a first operation mode in which an image is formed at a predetermined first image quality level, and a second operation mode in which an image is formed at a second image quality level lower than the first image quality level. And selecting and executing any one of them based on the identification information.

このように構成された発明では、高い画像品質レベルが求められているのか、そうでないのかを識別するための識別情報をプロセスカートリッジに予め付しておくことができる。そして、装置本体側ではこの識別情報に基づいて、求められる品質レベルに応じた動作モードが実行され画像が形成される。本発明の構成によれば、ユーザの多様な要求に応じ利便性に優れた画像形成装置を構成することができる。すなわち、高い画像品質を求めるユーザは、第1動作モードに対応する識別情報が付されたプロセスカートリッジを装置に装着することで所望の画像品質レベルで画像を形成することができる。一方、第2動作モードに対応する識別情報が付されたプロセスカートリッジでは、求められる画像品質レベルが低い分、よりコストパフォーマンスを重視した使い方をすることができる。したがって、経済性を重視するユーザは第2動作モードに対応する識別情報が付されたプロセスカートリッジを使用すればよい。また、これらのプロセスカートリッジを互いに交換して使用することで両方の動作モードを使い分けることができる。   In the invention configured as described above, identification information for identifying whether a high image quality level is required or not can be attached to the process cartridge in advance. Then, on the apparatus main body side, an operation mode corresponding to the required quality level is executed based on this identification information, and an image is formed. According to the configuration of the present invention, it is possible to configure an image forming apparatus excellent in convenience in response to various requests of users. That is, a user who desires high image quality can form an image at a desired image quality level by mounting the process cartridge with identification information corresponding to the first operation mode on the apparatus. On the other hand, the process cartridge to which the identification information corresponding to the second operation mode is attached can be used with an emphasis on cost performance because the required image quality level is low. Therefore, a user who attaches importance to economics may use a process cartridge with identification information corresponding to the second operation mode. In addition, by using these process cartridges interchangeably, both operation modes can be used properly.

なお、求められる画像品質レベルの異なる2つの動作モードにおいてはプロセスカートリッジに対して求められる品質基準も異なっているから、同一のプロセスカートリッジを両動作モードで使用できるようにするためにはプロセスカートリッジの品質管理が非常に複雑なものとなってしまう。これに対し本発明では、装置本体に対し着脱自在のプロセスカートリッジに識別情報を付し、装置本体はその識別情報に応じた動作モードを実行するので、プロセスカートリッジの管理も簡単になる。   Since the quality standards required for the process cartridge are different in the two operation modes having different required image quality levels, in order to use the same process cartridge in both operation modes, Quality control becomes very complicated. On the other hand, according to the present invention, identification information is attached to a process cartridge that is detachable from the apparatus main body, and the apparatus main body executes an operation mode according to the identification information.

2つの動作モードは、例えば次のように区別することができる。すなわち、前記第1動作モードでは、画像濃度を所定の第1目標濃度に制御しながら、あるいは第1目標濃度範囲内に制御しながら画像の形成を行う。前記第2動作モードでは、画像濃度を前記第1目標濃度よりも低濃度の第2目標濃度に制御しながら、あるいは前記第1目標濃度範囲よりも広い第2目標濃度範囲内に制御しながら画像の形成を行う。このように、第2動作モードにおける目標濃度の条件を第1動作モードのそれよりも緩やかなものとすることによって、第2動作モードにおいてプロセスカートリッジに対する要求品質は第1動作モードにおける要求品質よりも緩やかとなる。これにより、プロセスカートリッジの製造コスト低減を図ることが可能となる。例えば、プロセスカートリッジの製造ばらつきの範囲で、より高い品質基準を満たすものを第1の動作モードに対応させる一方、それ以外のものを第2動作モードに対応させることで歩留まりを向上させることができる。   The two operation modes can be distinguished as follows, for example. That is, in the first operation mode, an image is formed while controlling the image density to a predetermined first target density or within the first target density range. In the second operation mode, the image density is controlled while controlling the image density to a second target density lower than the first target density or within a second target density range wider than the first target density range. Is formed. As described above, by making the target density condition in the second operation mode gentler than that in the first operation mode, the required quality for the process cartridge in the second operation mode is higher than the required quality in the first operation mode. Be gentle. As a result, the manufacturing cost of the process cartridge can be reduced. For example, within the range of manufacturing variations of process cartridges, a product that satisfies a higher quality standard can be made to correspond to the first operation mode, while other products can be made to correspond to the second operation mode, thereby improving the yield. .

また、例えば、前記像形成手段により形成されたパッチ画像の濃度が所定の適正濃度あるいは適正濃度範囲にないときには装置の動作エラーと判断し、しかも、前記第1動作モードにおける前記適正濃度を前記第2動作モードにおける前記適正濃度よりも高濃度とする、あるいは、前記第1動作モードに対応する前記適正濃度範囲が前記第2動作モードに対応する前記適正濃度範囲よりも狭くなるようにしてもよい。このように、画像の濃度検出結果に基づきエラー判断をすることで、装置の動作異常に起因する画像品質の低下を未然に防止することができ、しかもその判断基準をプロセスカートリッジに応じて変えることによって、プロセスカートリッジをより有効に使用することができる。   Further, for example, when the density of the patch image formed by the image forming means is not within a predetermined appropriate density or an appropriate density range, it is determined that the apparatus is operating error, and the appropriate density in the first operation mode is determined as the first density. The concentration may be higher than the appropriate concentration in the second operation mode, or the appropriate concentration range corresponding to the first operation mode may be narrower than the appropriate concentration range corresponding to the second operation mode. . In this way, by making an error determination based on the density detection result of the image, it is possible to prevent a decrease in image quality due to an abnormal operation of the apparatus, and to change the determination criteria according to the process cartridge. Thus, the process cartridge can be used more effectively.

また、例えば、前記像形成手段により形成されたパッチ画像の濃度検出結果に基づき画像濃度に影響を与える濃度制御因子を調整することで画像濃度を制御する濃度制御動作を実行するように構成された装置においては、装着されたプロセスカートリッジに応じた態様で濃度制御動作を実行するようにしてもよい。2つの動作モードにおいては求められる画像品質レベルが異なるので、必要な濃度制御動作の内容も異なっている。したがって、それぞれに応じた態様で濃度制御動作を行うことにより、濃度制御動作を効率よく行うことができる。特に、前記第2動作モードに対応する前記濃度制御動作では、前記第1動作モードに対応する前記濃度制御動作よりも簡略化した濃度制御動作を実行することで、トナーの節約および処理時間の短縮を図ることができる。   In addition, for example, a density control operation for controlling the image density is performed by adjusting a density control factor that affects the image density based on the density detection result of the patch image formed by the image forming unit. In the apparatus, the density control operation may be executed in a manner corresponding to the attached process cartridge. Since the required image quality level is different in the two operation modes, the content of the necessary density control operation is also different. Therefore, the density control operation can be efficiently performed by performing the density control operation in a manner corresponding to each. In particular, in the density control operation corresponding to the second operation mode, toner density saving and processing time are shortened by executing a density control operation that is simplified compared to the density control operation corresponding to the first operation mode. Can be achieved.

また、例えば、前記プロセスカートリッジの通算使用量に関する管理情報を管理するとともに該管理情報が所定の閾値に達したときに当該プロセスカートリッジの寿命が尽きたと判定するように構成されている装置においては、前記プロセスカートリッジに付された前記識別情報に応じて前記閾値を異ならせるようにしてもよい。これによりプロセスカートリッジの用途に応じた態様でその寿命管理を行うことができる。   Further, for example, in an apparatus configured to manage the management information related to the total usage amount of the process cartridge and determine that the process cartridge has reached the end of its life when the management information reaches a predetermined threshold, The threshold value may be varied according to the identification information attached to the process cartridge. This makes it possible to manage the life of the process cartridge in a manner corresponding to the application of the process cartridge.

このようなプロセスカートリッジは、例えば内部にトナーを貯留する現像器であってもよい。消耗品であるトナーを貯留する現像器では、品質および状態のばらつきが大きい。そこで、現像器の管理およびその適切な使用のために本発明を適用したとき、その効果は特に顕著なものとなる。   Such a process cartridge may be, for example, a developing device that stores toner therein. In a developing device that stores toner that is a consumable item, there is a large variation in quality and state. Therefore, when the present invention is applied for the management of the developing device and its appropriate use, the effect becomes particularly remarkable.

例えば、複数の前記現像器を装置本体に装着可能に構成された装置において、装置本体に複数の前記現像器が装着されているとき、前記複数の現像器を切り換えながら画像を形成するとともに、前記複数の現像器のうち少なくとも1つに前記第2動作モードに対応する前記識別情報が付されているときには、いずれの現像器を使用するかによらず前記第2動作モードを実行することができる。状態の異なる現像器を切り換えながら使用すると画像品質がばらつくことがある。このような場合には、要求する画像品質のレベルを第2画像品質レベルとすることによって、現像器ごとの画像品質のばらつきを抑えることができる。   For example, in an apparatus configured such that a plurality of the developing devices can be mounted on the apparatus main body, when the plurality of developing devices are mounted on the apparatus main body, an image is formed while switching the plurality of developing devices, and When the identification information corresponding to the second operation mode is attached to at least one of the plurality of developing devices, the second operation mode can be executed regardless of which developing device is used. . The image quality may vary if the developing devices in different states are used while being switched. In such a case, by setting the requested image quality level to the second image quality level, it is possible to suppress variations in image quality for each developing device.

また、例えば、複数の前記現像器を装置本体に装着可能に構成された装置において、装置本体に複数の前記現像器が装着されているとき、前記複数の現像器を切り換えながら画像を形成し、前記複数の現像器のうち前記第1動作モードに対応する前記識別情報が付された現像器を使用するときには前記第1動作モードを実行する一方、前記第2動作モードに対応する前記識別情報が付された現像器を使用するときには前記第2動作モードを実行するようにしてもよい。これにより、各現像器の状態に応じた動作モードが選択され実行されることとなる。その結果、例えばユーザの要求によって、あるいは形成すべき画像の内容に応じて、現像器の交換を行わずに2つの動作モードを使い分けることができる。   Further, for example, in an apparatus configured such that a plurality of the developing devices can be mounted on the apparatus main body, when the plurality of developing devices are mounted on the apparatus main body, an image is formed while switching the plurality of developing devices, When using the developing device to which the identification information corresponding to the first operation mode is used among the plurality of developing devices, the first operation mode is executed, while the identification information corresponding to the second operation mode is When the attached developing device is used, the second operation mode may be executed. As a result, an operation mode corresponding to the state of each developing device is selected and executed. As a result, the two operation modes can be selectively used without replacing the developing device, for example, according to the user's request or according to the contents of the image to be formed.

このことは、互いに同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着可能に構成された画像形成装置において特に有用である。というのは、このような装置ではどの現像器を使用しても形成される画像の色は同じであるから、求められる画像の品質に応じて現像器を選択し使用することができれば、各現像器を有効に使用することができるからである。   This is particularly useful in an image forming apparatus configured to be equipped with a plurality of developing devices that store toner of the same color. This is because, in such an apparatus, the color of the image formed is the same regardless of which developing device is used. Therefore, if the developing device can be selected and used according to the required image quality, each developing device can be used. This is because the vessel can be used effectively.

(第1実施形態)
図1はこの発明にかかる画像形成装置の第1実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置1は、後述するように、4個の現像器を装着して画像を形成する画像形成装置である。そして、互いに異なる色のトナーを貯留した現像器を装着された状態では、それらの現像器を使用したフルカラー画像およびそれらの現像器のうち1つを使用したモノクロ画像を形成することができる。さらに、同一色のトナーを貯留する現像器を装着した状態では、当該トナー色によるモノクロ画像専用の画像形成装置として機能する。以下では、いずれもブラックトナーを貯留した4個の現像器を装着されたモノクロ画像専用の画像形成装置に本発明を適用した場合の実施形態について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. As will be described later, the apparatus 1 is an image forming apparatus in which four developing devices are mounted to form an image. In a state where developing devices storing different color toners are attached, a full color image using the developing devices and a monochrome image using one of the developing devices can be formed. Further, in a state where a developing device that stores toner of the same color is mounted, it functions as an image forming apparatus dedicated to monochrome images of the toner color. In the following, an embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus dedicated to monochrome images and equipped with four developing units each storing black toner will be described.

この画像形成装置1では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がメインコントローラ11に与えられると、このメインコントローラ11からの指令に応じてエンジンコントローラ10がエンジン部EG各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、外部装置から与えられた画像信号に対応するモノクロ画像をシートSに形成する。   In this image forming apparatus 1, when an image forming command is given to the main controller 11 from an external device such as a host computer, the engine controller 10 controls each part of the engine unit EG in accordance with the command from the main controller 11. An image forming operation is executed, and a monochrome image corresponding to an image signal given from an external device is formed on the sheet S.

このエンジン部EGでは、感光体22が図1の矢印方向D1に回転自在に設けられている。また、この感光体22の周りにその回転方向D1に沿って、帯電ユニット23、ロータリー現像ユニット4およびクリーニング部25がそれぞれ配置されている。帯電ユニット23は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体22の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部25は一次転写後に感光体22の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体22、帯電ユニット23およびクリーニング部25は一体的に感光体カートリッジ2を構成しており、この感光体カートリッジ2は一体として装置1本体に対し着脱自在となっている。   In the engine unit EG, the photosensitive member 22 is provided to be rotatable in the arrow direction D1 in FIG. A charging unit 23, a rotary developing unit 4 and a cleaning unit 25 are arranged around the photosensitive member 22 along the rotation direction D1. The charging unit 23 is applied with a predetermined charging bias, and uniformly charges the outer peripheral surface of the photoconductor 22 to a predetermined surface potential. The cleaning unit 25 removes the toner remaining on the surface of the photosensitive member 22 after the primary transfer, and collects it in a waste toner tank provided inside. The photosensitive member 22, the charging unit 23, and the cleaning unit 25 integrally constitute the photosensitive member cartridge 2, and this photosensitive member cartridge 2 is detachably attached to the main body of the apparatus 1 as a whole.

そして、この帯電ユニット23によって帯電された感光体22の外周面に向けて露光ユニット6から光ビームLが照射される。この露光ユニット6は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームLを感光体22上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。   Then, the light beam L is irradiated from the exposure unit 6 toward the outer peripheral surface of the photosensitive member 22 charged by the charging unit 23. The exposure unit 6 exposes the light beam L onto the photoconductor 22 in accordance with an image signal given from an external device to form an electrostatic latent image corresponding to the image signal.

こうして形成された静電潜像は現像ユニット4によってトナー現像される。現像ユニット4は、図1紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム40、支持フレーム40に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてブラックトナーを内蔵する4個の現像カートリッジ4Ka〜4Kd、およびこれらを一体的に回転させるためのロータリー駆動部(図示省略)を備えている。この現像ユニット4は、エンジンコントローラ10により制御されている。そして、このエンジンコントローラ10からの制御指令に基づいて、現像ユニット4が図1の方向D4に回転駆動されるとともにこれらの現像カートリッジ4Ka〜4Kdが選択的に感光体22と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像カートリッジに設けられた現像ローラ44から感光体22の表面にトナーを付与する。これによって、感光体22上の静電潜像が現像位置に位置決めされた現像カートリッジ内のトナーにより現像される。   The electrostatic latent image thus formed is developed with toner by the developing unit 4. The developing unit 4 is configured as a support frame 40 that is rotatably provided around a rotation axis that is orthogonal to the paper surface of FIG. 1, and is configured as a cartridge that is detachable with respect to the support frame 40, and includes four developing cartridges 4Ka that contain black toner. To 4Kd, and a rotary drive (not shown) for rotating them integrally. The developing unit 4 is controlled by the engine controller 10. Based on the control command from the engine controller 10, the developing unit 4 is rotationally driven in the direction D4 in FIG. 1, and the developing cartridges 4Ka to 4Kd are selectively brought into contact with the photosensitive member 22 or have a predetermined value. When positioned at a predetermined developing position facing each other with a gap, toner is applied to the surface of the photosensitive member 22 from the developing roller 44 provided in the developing cartridge. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive member 22 is developed with the toner in the developing cartridge positioned at the developing position.

上記のようにして現像ユニット4で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。この転写ユニット7は、複数のローラ72〜75に掛け渡された中間転写ベルト71と、ローラ73を回転駆動することで中間転写ベルト71を所定の回転方向D2に回転させる駆動部とを備えている。そして、転写ユニット7は、感光体22上に形成されるブラックのトナー像を中間転写ベルト71上に転写するとともに、カセット8から1枚ずつ取り出され搬送経路Fに沿って二次転写領域TR2まで搬送されてくるシートS上に二次転写する。   The toner image developed by the developing unit 4 as described above is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 71 of the transfer unit 7 in the primary transfer region TR1. The transfer unit 7 includes an intermediate transfer belt 71 that is stretched over a plurality of rollers 72 to 75, and a drive unit that rotates the roller 73 to rotate the intermediate transfer belt 71 in a predetermined rotation direction D2. Yes. Then, the transfer unit 7 transfers the black toner image formed on the photosensitive member 22 onto the intermediate transfer belt 71 and is taken out one by one from the cassette 8 to the secondary transfer region TR2 along the transport path F. Secondary transfer is performed on the conveyed sheet S.

このとき、中間転写ベルト71上の画像をシートS上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域TR2にシートSを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路F上において二次転写領域TR2の手前側にゲートローラ81が設けられており、中間転写ベルト71の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ81が回転することにより、シートSが所定のタイミングで二次転写領域TR2に送り込まれる。   At this time, in order to correctly transfer the image on the intermediate transfer belt 71 to a predetermined position on the sheet S, the timing of feeding the sheet S to the secondary transfer region TR2 is managed. Specifically, a gate roller 81 is provided on the transport path F on the front side of the secondary transfer region TR2, and the gate roller 81 rotates in accordance with the timing of the circumferential movement of the intermediate transfer belt 71. S is sent to the secondary transfer region TR2 at a predetermined timing.

また、こうしてモノクロ画像が形成されたシートSは定着ユニット9、排出前ローラ82および排出ローラ83を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部89に搬送される。また、シートSの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートSの後端部が排出前ローラ82後方の反転位置PRまで搬送されてきた時点で排出ローラ83の回転方向を反転し、これによりシートSは反転搬送経路FRに沿って矢印D3方向に搬送される。そして、ゲートローラ81の手前で再び搬送経路Fに乗せられるが、このとき、二次転写領域TR2において中間転写ベルト71と当接し画像を転写されるシートSの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートSの両面に画像を形成することができる。   Further, the sheet S on which the monochrome image is thus formed is conveyed to the discharge tray portion 89 provided on the upper surface portion of the apparatus main body via the fixing unit 9, the pre-discharge roller 82 and the discharge roller 83. Further, when images are formed on both sides of the sheet S, when the rear end portion of the sheet S on which the image is formed on one side as described above is conveyed to the reversal position PR behind the pre-discharge roller 82. The rotation direction of the discharge roller 83 is reversed, whereby the sheet S is conveyed in the direction of the arrow D3 along the reverse conveyance path FR. Then, the sheet is again placed on the transport path F before the gate roller 81. At this time, the surface of the sheet S to which the image is transferred by contacting the intermediate transfer belt 71 in the secondary transfer region TR2 is first transferred. It is the opposite surface. In this way, images can be formed on both sides of the sheet S.

また、ローラ75の近傍には、クリーナ76が配置されている。このクリーナ76は図示を省略する電磁クラッチによってローラ75に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ75側に移動した状態でクリーナ76のブレードがローラ75に掛け渡された中間転写ベルト71の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト71の外周面に残留付着しているトナーを除去する。   A cleaner 76 is disposed in the vicinity of the roller 75. The cleaner 76 can be moved toward and away from the roller 75 by an electromagnetic clutch (not shown). Then, the blade of the cleaner 76 abuts on the surface of the intermediate transfer belt 71 that is stretched over the roller 75 while moving to the roller 75 side, and the toner that remains on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 after the secondary transfer. Remove.

また、ローラ75の近傍には濃度センサ60が配置されている。この濃度センサ60は、中間転写ベルト71の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト71の外周面に形成されるトナー像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像カートリッジに与える現像バイアスや、光ビームLの強度などの調整を行っている。   A density sensor 60 is disposed in the vicinity of the roller 75. The density sensor 60 is provided to face the surface of the intermediate transfer belt 71 and measures the image density of the toner image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 as necessary. Based on the measurement result, this apparatus adjusts the operating conditions of each part of the apparatus that affects the image quality, for example, the developing bias applied to each developing cartridge, the intensity of the light beam L, and the like.

この濃度センサ60は、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト71上の所定面積の領域の画像濃度に対応した信号を出力するように構成されている。そして、CPU101は、中間転写ベルト71を周回移動させながらこの濃度センサ60からの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト71上のトナー像各部の画像濃度を検出することができる。   The density sensor 60 is configured to output a signal corresponding to the image density of a region of a predetermined area on the intermediate transfer belt 71 using, for example, a reflection type photosensor. The CPU 101 can detect the image density of each part of the toner image on the intermediate transfer belt 71 by periodically sampling the output signal from the density sensor 60 while rotating the intermediate transfer belt 71.

また、図2に示すように、各現像カートリッジ4Ka〜4Kdには該現像カートリッジの製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶するメモリ91〜94がそれぞれ設けられている。さらに、各現像カートリッジ4Ka〜4Kdには無線通信器49Ka、49Kb、49Kc、49Kdがそれぞれ設けられている。そして、必要に応じて、これらが選択的に本体側に設けられた無線通信器109と非接触にてデータ通信を行い、インターフェース105を介してCPU101と各メモリ91〜94との間でデータの送受を行って該現像カートリッジに関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。なお、この実施形態では、無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受を行っているが、本体側および各現像カートリッジ側にコネクタ等を設け、コネクタ等を機械的に嵌合させることで相互にデータ送受を行うようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 2, each of the developing cartridges 4Ka to 4Kd is provided with memories 91 to 94 for storing data relating to the manufacturing lot and usage history of the developing cartridge, the remaining amount of the built-in toner, and the like. Further, each of the developing cartridges 4Ka to 4Kd is provided with wireless communication devices 49Ka, 49Kb, 49Kc, and 49Kd. Then, if necessary, these selectively communicate with the wireless communication device 109 provided on the main body side in a non-contact manner, and data is transmitted between the CPU 101 and each of the memories 91 to 94 via the interface 105. Various information such as consumable management for the developing cartridge is managed by sending and receiving. In this embodiment, non-contact data transmission / reception is performed using electromagnetic means such as wireless communication. However, a connector is provided on the main body side and each developing cartridge side, and the connector is mechanically fitted. By doing so, you may make it mutually transmit / receive data.

また、この装置では、図2に示すように、メインコントローラ11のCPU111により制御される表示部12を備えている。この表示部12は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、CPU111からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。   Further, as shown in FIG. 2, this apparatus includes a display unit 12 that is controlled by the CPU 111 of the main controller 11. The display unit 12 is constituted by, for example, a liquid crystal display, and in accordance with a control command from the CPU 111, the operation guidance to the user, the progress of the image forming operation, the occurrence of an abnormality in the apparatus, the replacement time of any unit, etc. A predetermined message for notification is displayed.

図2において、符号113はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ11に設けられた画像メモリであり、符号117はCPU111における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するRAMである。また、符号106はCPU101が実行する演算プログラムやエンジン部EGを制御するための制御データなどを記憶するためのROM、また符号107はCPU101における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するRAMである。   In FIG. 2, reference numeral 113 denotes an image memory provided in the main controller 11 for storing an image given from an external device such as a host computer via the interface 112, and reference numeral 117 denotes a calculation result in the CPU 111 and other information. It is a RAM that temporarily stores data. Reference numeral 106 is a ROM for storing a calculation program executed by the CPU 101, control data for controlling the engine unit EG, and the like. Reference numeral 107 is a RAM for temporarily storing calculation results in the CPU 101 and other data. is there.

上記のように構成された画像形成装置1では、装置本体に装着された現像器を二種類の動作モードで使用することができる。その動作モードとは、写真画像やグラフィック画像などに適した高画質モード(第1モード)と、文字を主体とする画像に適した文字画質モード(第2モード)の二種類である。第1モードでは、写真画像やグラフィック画像を高い画像品質で形成することができるが、その分トナーの消耗も激しい。つまり、第1モードは、装置のランニングコストよりも画像品質を重視する用途に適した動作モードである。一方、第2モードでは、最大濃度および階調再現性の点で第1モードよりやや落ちるものの、文字画像を文字の判読に支障ないレベルの画像品質で形成することができる。また、最大濃度を抑えているのでトナーの消費量が少なく、現像器の交換頻度を少なくすることができる。つまり、第2モードは、画像品質についてはさほど高いレベルを求めない代わりにランニングコストの低減を必要とする用途に適した動作モードである。   In the image forming apparatus 1 configured as described above, the developing device mounted on the apparatus main body can be used in two types of operation modes. There are two types of operation modes: a high image quality mode (first mode) suitable for photographic images and graphic images, and a character image quality mode (second mode) suitable for images mainly composed of characters. In the first mode, a photographic image or a graphic image can be formed with high image quality, but toner consumption is also severe. That is, the first mode is an operation mode suitable for an application in which image quality is more important than the running cost of the apparatus. On the other hand, in the second mode, although it is slightly lower than the first mode in terms of maximum density and gradation reproducibility, a character image can be formed with a level of image quality that does not interfere with character interpretation. Further, since the maximum density is suppressed, the amount of toner consumed is small, and the frequency of replacement of the developing device can be reduced. That is, the second mode is an operation mode suitable for an application that requires a reduction in running cost instead of requiring a very high level of image quality.

2つの動作モードの間では、現像器に求められる品質水準も異なっている。すなわち、第1モードに使用される現像器では、構成部品の寸法や表面仕上げの精度の高いものが求められ、また内蔵するトナーも粒径および帯電量のよく揃ったものである必要がある。一方、第2モードに使用される現像器に求められる品質水準はこれよりも緩やかなものであってもよい。そこで、この画像形成装置では、現像器各個体に当該現像器が上記した第1モードに適合するものであるのか、あるいは第2モードに適合するものであるかの識別情報が付されている。第1モードに適合する現像器とは、上記した第1モードに使用するための品質水準を満たす現像器である。一方、第2モードに適合する現像器とは、この品質水準を満たさない、もしくは満たさない可能性のある現像器である。具体的には、この識別情報は、各現像器4Ka〜4Kdに設けられたメモリに記憶されている。そして、現像器を装着された装置本体側では、CPU101が装着された現像器からこの識別情報を読み出し、その内容に応じた動作モードを選択し実行する。   The quality level required for the developer is also different between the two operation modes. That is, the developing device used in the first mode is required to have a high component size and surface finishing accuracy, and the built-in toner must have a uniform particle size and charge amount. On the other hand, the quality level required for the developing device used in the second mode may be moderate. Therefore, in this image forming apparatus, identification information as to whether each developing device is compatible with the first mode or the second mode is attached to each individual developing device. The developing device conforming to the first mode is a developing device that satisfies the quality level for use in the first mode. On the other hand, the developing device conforming to the second mode is a developing device that does not meet or may not satisfy the quality level. Specifically, this identification information is stored in a memory provided in each of the developing devices 4Ka to 4Kd. On the apparatus main body side to which the developing device is attached, this identification information is read from the developing device to which the CPU 101 is attached, and an operation mode corresponding to the content is selected and executed.

2つの動作モードの主たる相違点は、それぞれの動作モードで画像を形成する際に装置各部に与えられるバイアス電位や動作パラメータ設定値などの動作条件(画像形成条件)である。画像形成条件は以下に説明する濃度制御動作を実行することにより、動作モードに応じて最適化される。この濃度制御動作においては、パッチ画像として形成したトナー像の濃度検出結果に基づいて、濃度制御因子としての現像バイアスおよび露光パワーの調整を行う。なお、画像濃度に影響を与える濃度制御因子を調節することで画像濃度を制御する濃度制御技術については数多くの公知例があり、本実施形態においてもそれらの技術を適用可能であるので、濃度制御動作の内容については簡単に説明するに留める。   The main difference between the two operation modes is an operation condition (image formation condition) such as a bias potential and an operation parameter setting value given to each part of the apparatus when an image is formed in each operation mode. The image forming conditions are optimized according to the operation mode by executing a density control operation described below. In this density control operation, the development bias and exposure power as density control factors are adjusted based on the density detection result of the toner image formed as a patch image. There are many known examples of density control techniques for controlling image density by adjusting density control factors that affect image density, and these techniques can also be applied to this embodiment. The contents of the operation will be briefly described.

図3は第1実施形態における濃度制御動作を示すフローチャートである。第1実施形態における濃度制御動作(濃度制御動作#1)では、まず、第2モードに適合する現像器が現像ユニット4に装着されているか否かを判定する(ステップS101)。ここで、第2モードに適合する現像器が装着されていない、つまり現像器が全て第1モードに適合するものである場合には、装置の動作モードを第1モードに設定する(ステップS102)。また、第2モードに適合する現像器が1つでもあれば、装置の動作モードを第2モードに設定する(ステップS103)。第2モードに適合する現像器を1つでも装着されているということは、ユーザが装置1に対し画像品質よりも低ランニングコストを求めていることの表れであるといえる。そこで、第2モードに適合する現像器が1つでも装着されていれば、装置全体を第2モードで動作させる。つまり、第1モードに適合する現像器も、以後の動作においては第2モードで使用されることとなる。   FIG. 3 is a flowchart showing the density control operation in the first embodiment. In the density control operation (density control operation # 1) in the first embodiment, first, it is determined whether or not a developing unit conforming to the second mode is attached to the developing unit 4 (step S101). Here, when the developing device conforming to the second mode is not attached, that is, when all the developing devices conform to the first mode, the operation mode of the apparatus is set to the first mode (step S102). . If there is at least one developing device conforming to the second mode, the operation mode of the apparatus is set to the second mode (step S103). The fact that at least one developing device conforming to the second mode is mounted is an indication that the user is requesting the apparatus 1 to have a lower running cost than the image quality. Therefore, if at least one developing device conforming to the second mode is mounted, the entire apparatus is operated in the second mode. In other words, the developing device conforming to the first mode is also used in the second mode in the subsequent operations.

続いて、濃度制御に先立つ前処理を行う(ステップS104)。この前処理は、後述するように中間転写ベルト71上に形成されるパッチ画像の濃度検出を精度よく行うために、濃度センサ60の校正を行うとともに中間転写ベルト71表面の反射率を測定する処理である。なお、前処理において濃度センサ60の校正または中間転写ベルト71の反射率の測定が適正に行えなかった場合にはエラーと判断し処理を中断する。そうでなければ、次に各現像器に与えられる現像バイアスの調整を行う(ステップS105)。   Subsequently, pre-processing prior to density control is performed (step S104). This pre-processing is a process of calibrating the density sensor 60 and measuring the reflectance of the surface of the intermediate transfer belt 71 in order to accurately detect the density of the patch image formed on the intermediate transfer belt 71 as described later. It is. If the calibration of the density sensor 60 or the measurement of the reflectance of the intermediate transfer belt 71 cannot be properly performed in the preprocessing, it is determined as an error and the processing is interrupted. Otherwise, adjustment of the developing bias given to each developing device is performed next (step S105).

図4は第1実施形態における現像バイアス調整処理を示すフローチャートである。第1実施形態における現像バイアス調整処理#1では、まず現像バイアスを多段階に変更設定しながら、各バイアス値でパッチ画像として所定パターンのトナー像を中間転写ベルト71上に形成する(ステップS201)。ここでのパッチ画像としては例えばベタ画像などの高濃度画像を好適に用いることができる。次いで、それらのパッチ画像の濃度を濃度センサ60により検出する(ステップS202)。そして、設定された装置の動作モードを判定して(ステップS203)、第1モードであればパッチ画像の目標濃度を値Dt1に、濃度の適正範囲を範囲R1に定める一方(ステップS204)、第2モードであればパッチ画像の目標濃度を値Dt2に、濃度の適正範囲を範囲R2に定める(ステップS205)。   FIG. 4 is a flowchart showing the developing bias adjustment process in the first embodiment. In the development bias adjustment process # 1 in the first embodiment, first, a toner image of a predetermined pattern is formed on the intermediate transfer belt 71 as a patch image with each bias value while changing and setting the development bias in multiple stages (step S201). . As the patch image here, for example, a high density image such as a solid image can be suitably used. Next, the density of these patch images is detected by the density sensor 60 (step S202). Then, the set operation mode of the apparatus is determined (step S203). If it is the first mode, the target density of the patch image is set to the value Dt1, and the appropriate density range is set to the range R1 (step S204). If the mode is two, the target density of the patch image is set to the value Dt2, and the appropriate density range is set to the range R2 (step S205).

目標濃度とは、正常に動作している装置により形成したパッチ画像(ここではベタ画像)が有するべき画像濃度のことである。また、濃度の適正範囲は、現像バイアスを最大値に設定した形成したパッチ画像の濃度として装置の仕様上許容しうる濃度範囲である。現像バイアスの設定値を定めればそのときの画像濃度は概ね予測可能であり、装置が正常に動作していればある濃度範囲内に収まるはずである。この装置が正常と見なせる濃度範囲が上記した適正範囲である。現像バイアスを最大値に設定した形成したパッチ画像の濃度がこの適正範囲から外れている場合にはエラーと判断する。こうすることで、装置の異常を早期に発見することが可能となる。   The target density is an image density that a patch image (here, a solid image) formed by a normally operating apparatus should have. Further, the appropriate density range is a density range that is acceptable in the specifications of the apparatus as the density of the formed patch image with the development bias set to the maximum value. If the setting value of the developing bias is determined, the image density at that time can be roughly predicted, and should be within a certain density range if the apparatus is operating normally. The concentration range in which this apparatus can be regarded as normal is the appropriate range described above. If the density of the formed patch image with the development bias set to the maximum value is out of this proper range, it is determined as an error. By doing so, it is possible to detect an abnormality of the device at an early stage.

図5は目標濃度および濃度の適正範囲を示す図である。装置の動作モードが第1モードである場合には、現像バイアス最大で形成したパッチ画像の濃度が値Dmin1からDmaxまでとして定義された適正範囲R1に収まっていれば装置の動作は正常と判断する。そして、この適正範囲R1の下限値Dmin1を、第1モードにおける目標濃度Dt1とする。言い換えれば、目標濃度Dt1を下限値として適正範囲R1が定められている。このように目標値Dt1を適正範囲R1の下限値としておけば、エラーが発生しない限り、パッチ画像の濃度を必ず目標濃度に制御することが可能となる。また、あまりに高濃度である場合には濃度制御が有効に機能していない可能性があるので、この場合もエラーとする。   FIG. 5 is a diagram showing a target density and an appropriate range of density. When the operation mode of the apparatus is the first mode, it is determined that the operation of the apparatus is normal if the density of the patch image formed with the maximum developing bias is within the appropriate range R1 defined as the values Dmin1 to Dmax. . The lower limit value Dmin1 of the appropriate range R1 is set as the target density Dt1 in the first mode. In other words, the appropriate range R1 is determined with the target density Dt1 as the lower limit. Thus, if the target value Dt1 is set as the lower limit value of the appropriate range R1, the density of the patch image can always be controlled to the target density unless an error occurs. Further, if the density is too high, the density control may not function effectively.

一方、第2モードにおいては、目標濃度Dt2は第1モードにおける目標値Dt1よりも低い値に設定されている。文字画像の形成を主たる目的とする第2モードでは、ベタ画像を高濃度で形成する必要があまりなく、また後述するように、ベタ画像の濃度が低くなるような現像バイアスの設定であっても、文字画像のように主に細線で構成される画像では必要十分な画像濃度を得ることが可能であるからである。そして、目標濃度を下げることによりトナーの消費量を低減することができる。   On the other hand, in the second mode, the target density Dt2 is set to a value lower than the target value Dt1 in the first mode. In the second mode, the main purpose of which is to form a character image, there is not much need to form a solid image at a high density, and as will be described later, the development bias is set so that the density of the solid image is low. This is because a necessary and sufficient image density can be obtained for an image mainly composed of thin lines such as a character image. The toner consumption can be reduced by lowering the target density.

また、適正範囲R2は、その上限値を第1モードと同じ値Dmaxとするとともに、その下限値Dmin2を目標濃度Dt2よりも低い値としている。このようにする理由は次の通りである。まず、第2モードにおける適正範囲R2の上限値を第1モードよりも大きな値とすることには意味がない。第2モードにおいて第1モードよりも高濃度を出す必要はないからである。また、第2モードに適合する現像器であっても原理的には高い濃度を出すことができるので、適正範囲の上限値を下げる必要もない。そこで、適正範囲R2の上限値については第1モードと同じ値Dmaxとする。下限値Dmin2については次のように考える。第2モードではランニングコストがより重視されるが、画像濃度の許容範囲を低濃度側へ拡大することによって、1つの現像器を使用してより多数枚の画像を形成することができる。   The appropriate range R2 has an upper limit value that is the same value Dmax as in the first mode, and a lower limit value Dmin2 that is lower than the target density Dt2. The reason for this is as follows. First, it is meaningless to set the upper limit value of the appropriate range R2 in the second mode to a value larger than that in the first mode. This is because it is not necessary to produce a higher concentration in the second mode than in the first mode. Further, even a developing device that conforms to the second mode can in principle produce a high density, so there is no need to lower the upper limit of the appropriate range. Therefore, the upper limit value of the appropriate range R2 is set to the same value Dmax as in the first mode. The lower limit value Dmin2 is considered as follows. In the second mode, the running cost is more important, but by expanding the allowable range of image density to the low density side, it is possible to form a larger number of images using one developing device.

なお、適正範囲R2の下限値Dmin2を目標濃度Dt2よりも低い値としたことによって、場合によっては、パッチ画像の濃度を目標濃度Dt2に合わせ込むことができない事態も生じうる。つまり、現像バイアスを最大値に設定しても画像濃度は目標濃度に届かない場合がある。しかし、目標濃度に満たない状態でも画像形成を許容することでより永く現像器を使用することが可能となるので、ランニングコストを重視する第2モードではこのようにする。実用上の観点からは、文字や細線からなる画像では多少のかすれは目に付きにくい。   Note that, by setting the lower limit value Dmin2 of the appropriate range R2 to a value lower than the target density Dt2, there may be a case where the density of the patch image cannot be adjusted to the target density Dt2. That is, the image density may not reach the target density even when the development bias is set to the maximum value. However, since the developing device can be used for a long time by allowing image formation even in a state where the target density is not reached, this is done in the second mode in which running cost is emphasized. From a practical point of view, slight blurring is hardly noticeable in images composed of characters and fine lines.

図4に戻って現像バイアス調整処理の説明を続ける。目標濃度および適正範囲の設定に続いて、各パッチ画像のうち現像バイアスを最大値に設定して形成したものについて、その濃度検出結果が上記のように定められた適正範囲内にあるかどうかを判定する(ステップS206)。ここで、パッチ画像の濃度が適正範囲から外れている場合には装置に何らかの異常が発生していることが考えられる。そこで、この場合にはエラーと判断し、ユーザに異常の発生を報知するとともにサービスマンによる点検を依頼するよう促すサービスコールメッセージを表示部12に表示して動作を停止する(ステップS208)。一方、パッチ画像濃度が適正範囲内にあれば、現像バイアスの可変範囲内においてパッチ画像の濃度を目標濃度に一致させることのできる最適現像バイアス値が存在する。そこで、各パッチ画像の濃度検出結果に基づき最適現像バイアスを算出して処理を終了する(ステップS207)。   Returning to FIG. 4, the description of the developing bias adjustment processing will be continued. Following the setting of the target density and appropriate range, for each patch image formed with the development bias set to the maximum value, whether the density detection result is within the appropriate range determined as described above. Determination is made (step S206). Here, if the density of the patch image is outside the appropriate range, it is possible that some abnormality has occurred in the apparatus. Therefore, in this case, it is determined as an error, and a service call message is displayed on the display unit 12 to notify the user of the occurrence of an abnormality and to request an inspection by a service person, and the operation is stopped (step S208). On the other hand, if the patch image density is within the appropriate range, there exists an optimum development bias value that can match the density of the patch image with the target density within the variable range of the development bias. Therefore, the optimum developing bias is calculated based on the density detection result of each patch image, and the process is terminated (step S207).

濃度制御動作(図3)の説明を続ける。現像バイアスの調整が終了すると、続いて露光パワーの調整を行う(ステップS106)。露光パワーは細線画像の画像濃度に大きく影響する。   The description of the density control operation (FIG. 3) will be continued. When the adjustment of the developing bias is completed, the exposure power is subsequently adjusted (step S106). The exposure power greatly affects the image density of the fine line image.

図6は露光パワー調整処理を示すフローチャートである。この処理においては、現像バイアスを先に求めた最適値に固定した状態で、露光ユニット6から出射される光ビームLの強度(露光パワー)を多段階に変更し、その都度パッチ画像としてハーフトーン画像を形成する(ステップS301)。このハーフトーン画像としては、例えば10オフドットと1トナードットとが交互に配列されたいわゆる1オン10オフ画像を用いることができる。このようなハーフトーン画像の濃度は露光パワーにより左右されやすい。   FIG. 6 is a flowchart showing the exposure power adjustment process. In this process, the intensity (exposure power) of the light beam L emitted from the exposure unit 6 is changed in multiple stages with the development bias fixed to the optimum value obtained previously, and each time a halftone is obtained as a patch image. An image is formed (step S301). As this halftone image, for example, a so-called 1 on 10 off image in which 10 off dots and 1 toner dot are alternately arranged can be used. The density of such a halftone image is easily influenced by the exposure power.

こうして形成したパッチ画像については、濃度センサ60によりその濃度を検出する(ステップS302)。そして、装置の動作モードを判定し(ステップS303)、第1モードであればパッチ画像濃度が適正であるか否かを判定してから(ステップS304)最適露光パワーの算出を行う(ステップS305)。一方、動作モードが第2モードであればパッチ画像濃度が適正であるか否かの判定を行わない。高画質を求める第1モードでは装置が厳しい品質基準を満たしていることが求められるのに対し、第2モードでは条件をより緩和することができる。なお、動作モードが第1モードのときであって、パッチ画像の濃度が適正範囲でなかった場合には、現像バイアス調整処理の場合と同様に、エラーと判断しサービスコールメッセージを表示する(ステップS306)。   The density of the patch image formed in this way is detected by the density sensor 60 (step S302). Then, the operation mode of the apparatus is determined (step S303). If it is the first mode, it is determined whether the patch image density is appropriate (step S304), and the optimum exposure power is calculated (step S305). . On the other hand, if the operation mode is the second mode, it is not determined whether or not the patch image density is appropriate. In the first mode where high image quality is required, the apparatus is required to meet strict quality standards, whereas in the second mode, the conditions can be relaxed. When the operation mode is the first mode and the density of the patch image is not within the proper range, an error is determined and a service call message is displayed as in the case of the development bias adjustment processing (step S306).

露光パワー調整処理におけるパッチ画像の濃度目標値および適正範囲の定め方は、基本的には現像バイアス調整処理の場合(図5)と同様にすることができる。ただし、この実施形態では、露光パワー調整処理におけるパッチ画像の目標濃度は第1モードおよび第2モードの間で同一である。第2モードにおいてハーフトーン画像の目標濃度を下げてしまうと、形成される文字が薄くなって判読しづらくなるからである。   The method of determining the target density value and appropriate range of the patch image in the exposure power adjustment process can be basically the same as in the case of the development bias adjustment process (FIG. 5). However, in this embodiment, the target density of the patch image in the exposure power adjustment process is the same between the first mode and the second mode. This is because if the target density of the halftone image is lowered in the second mode, the formed characters become thin and difficult to read.

このように、第1モードおよび第2モードのそれぞれにおいて目標濃度および適正範囲を個別に定め、それに基づき現像バイアスおよび露光パワーを調整することによって、ユーザの所望する画像濃度が維持されることとなる。すなわち、装置の動作モードが第1モードに設定されているとき、高デューティ画像(例えばベタ画像)および低デューティ画像(例えば1オン10オフ画像)でそれぞれ所定の目標濃度が得られる。ここに、画像のデューティとは、画像全体に占めるトナー付着部の面積の比率である。一方、装置の動作モードが第2モードに設定されているときには、低デューティ画像では第1モードに近い画像品質を得られるが、高デューティ画像では第1モードと比べたときの濃度の低下が大きい。   Thus, the target density and the appropriate range are individually determined in each of the first mode and the second mode, and the image density desired by the user is maintained by adjusting the developing bias and the exposure power based on the target density and the appropriate range. . That is, when the operation mode of the apparatus is set to the first mode, a predetermined target density is obtained for each of a high duty image (for example, a solid image) and a low duty image (for example, a 1 on 10 off image). Here, the duty of the image is the ratio of the area of the toner adhesion portion to the entire image. On the other hand, when the operation mode of the apparatus is set to the second mode, an image quality close to that of the first mode can be obtained in the low duty image, but the decrease in density compared to the first mode is large in the high duty image. .

図7は画像のデューティと画像濃度との関係を示す図である。上記したように、2つのベタ画像に対する目標濃度(第1モードに対応する値Dt1および第2モードに対応する値Dt2)が動作モードの間で異なっているため、図7に示すように、高デューティ画像では両動作モード間での濃度差ΔHighが大きい。その一方で、低デューティ画像では動作モード間での濃度差ΔLowは小さい。このことから次のようにいうことができる。すなわち、第1モードでは、低デューティ画像は低濃度で、高デューティ画像は高濃度で表現することができるので画像のダイナミックレンジが広く、写真画像やグラフィック画像を高精細に形成することができる。一方、第2モードでは、高デューティ画像においては高い画像濃度は得られないが、低デューティ画像で第1モードと同等の画像品質が得られる。つまり、高デューティ側の目標濃度を下げても、主に文字画像を形成する用途にはほとんど支障なく使用することが可能である。そして、このように高デューティ画像の画像濃度を低い目標濃度に制御しながら画像形成を行うことにより、トナーの消費量を大幅に節減することが可能となり、装置のランニングコストを大きく低減することができる。   FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the image duty and the image density. As described above, since the target densities (value Dt1 corresponding to the first mode and value Dt2 corresponding to the second mode) for the two solid images are different between the operation modes, as shown in FIG. In the duty image, the density difference ΔHigh between the two operation modes is large. On the other hand, in the low duty image, the density difference ΔLow between the operation modes is small. From this, it can be said as follows. That is, in the first mode, a low duty image can be expressed at a low density and a high duty image can be expressed at a high density, so that the dynamic range of the image is wide and a photographic image or graphic image can be formed with high definition. On the other hand, in the second mode, a high image density cannot be obtained in a high duty image, but an image quality equivalent to that in the first mode can be obtained in a low duty image. In other words, even if the target density on the high duty side is lowered, it can be used with no hindrance mainly for the purpose of forming a character image. By performing image formation while controlling the image density of a high duty image to a low target density in this way, it is possible to greatly reduce toner consumption and greatly reduce the running cost of the apparatus. it can.

ところで、第1モードにおいて高い画像品質を得るためには、さらに中間調の再現性を高める必要がある。そこで、この実施形態における濃度制御動作(図3)では、装置の動作モードが第1モードに設定されているときに限り、露光パワーの調整に続いて装置の階調補正特性を調節する階調補正制御処理を実行する(ステップS107、S108)。   Incidentally, in order to obtain high image quality in the first mode, it is necessary to further improve the reproducibility of the halftone. Therefore, in the density control operation (FIG. 3) in this embodiment, only when the operation mode of the apparatus is set to the first mode, the gradation for adjusting the gradation correction characteristic of the apparatus following the adjustment of the exposure power. Correction control processing is executed (steps S107 and S108).

図8は第1実施形態における階調補正制御処理を示すフローチャートである。階調補正制御処理では、まず所定の階調パッチ画像を形成する(ステップS401)。この階調パッチ画像は、互いに異なる階調レベルで形成された複数の画像領域を含む画像である。そして、続いて階調パッチ画像に含まれる各画像領域の濃度を濃度センサ60によりそれぞれ検出する(ステップS402)。ここで、階調パッチ画像の濃度検出結果が適正であるか否かを判定し(ステップS403)、適正でなければエラーと判断しサービスコールメッセージを表示部12に表示する(ステップS406)。ここでの適正さの判定は、例えば、より高い階調レベルで形成した画像領域が低い階調レベルで形成した画像領域よりも低濃度であるなど、濃度の逆転が生じているか否かで行うことができる。   FIG. 8 is a flowchart showing the gradation correction control process in the first embodiment. In the gradation correction control process, first, a predetermined gradation patch image is formed (step S401). This gradation patch image is an image including a plurality of image areas formed at different gradation levels. Subsequently, the density sensor 60 detects the density of each image area included in the gradation patch image (step S402). Here, it is determined whether or not the density detection result of the gradation patch image is appropriate (step S403). If it is not appropriate, an error is determined and a service call message is displayed on the display unit 12 (step S406). The determination of appropriateness is performed based on whether or not density reversal occurs, for example, an image area formed with a higher gradation level has a lower density than an image area formed with a lower gradation level. be able to.

階調パッチ画像の濃度検出結果が適正であった場合には、各画像領域の濃度検出結果から装置のガンマ特性を推定し、それを補正して階調性を忠実に再現するために必要な補正特性を算出する(ステップS404)。そして、メインコントローラ11において画像信号に信号処理を行う際に参照される階調補正テーブルの内容を上記で求めた補正特性に対応するものに更新する(ステップS405)。これにより、以後の第1モードでの画像形成動作においては優れた階調性で画像を形成することができる。   When the density detection result of the gradation patch image is appropriate, it is necessary to estimate the gamma characteristic of the device from the density detection result of each image area and correct it to reproduce the gradation characteristic faithfully. Correction characteristics are calculated (step S404). Then, the content of the gradation correction table referred to when performing signal processing on the image signal in the main controller 11 is updated to the one corresponding to the correction characteristic obtained above (step S405). As a result, in the subsequent image forming operation in the first mode, an image can be formed with excellent gradation.

このように、装置の動作モードに応じた態様で濃度制御動作を行うことにより、その動作モードに対応した画像形成条件が求められる。こうして求められた画像形成条件の下で
画像を形成することにより、ユーザの望む画像品質で画像を形成することができる。画像形成動作のプロセスそのものは両動作モードで同じである。ただし、設定された画像形成条件が異なっているので、形成される画像の品質レベルは異なり、また1つの現像器を使用して形成可能な画像の枚数も変わってくる。
As described above, by performing the density control operation in a mode corresponding to the operation mode of the apparatus, an image forming condition corresponding to the operation mode is obtained. By forming an image under the image forming conditions thus obtained, an image can be formed with an image quality desired by the user. The image forming operation process itself is the same in both operation modes. However, since the set image forming conditions are different, the quality level of the formed image is different, and the number of images that can be formed using one developing device also changes.

図9はトナー残量と画像形成枚数との関係を示す図である。形成する画像のデューティを一定とすると、図9に示すように、画像形成枚数の増加に伴ってトナー残量は直線的に減少してゆくこととなる。目標濃度の設定値の差異に起因して、第1モードでは第2モードよりも早いペースでトナー残量が低下する。画質が低下する前に現像器を交換するようにするため、トナー残量が初期量の10%にまで減少したところで当該現像器の寿命が尽きたと判断することにすると、当該現像器を使用して形成可能な画像の枚数はN1枚である。一方、トナーの残量低下の傾きが小さい第2モードでは、現像器の寿命判定を第1モードと同じ残量10%に設定したとすると形成可能な画像の枚数は第1モードの場合より多いN0枚である。しかし、実際には、第2モードにおいては画像品質の許容範囲がより広いため、現像器の寿命判断をよりトナー残量の少ない領域で行うことができる。例えばトナー残量1%まで許容したとすると、当該現像器を使用して形成可能な画像の枚数はさらに増えてN2枚となる。このように、目標濃度を低くした第2モードで画像を形成することにより、1つの現像器を使用して形成可能な画像の枚数を大幅に増やすことが可能となる。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the remaining amount of toner and the number of images formed. Assuming that the duty of the image to be formed is constant, as shown in FIG. 9, the remaining amount of toner decreases linearly as the number of images formed increases. Due to the difference in the set value of the target density, the remaining amount of toner decreases in the first mode at a faster pace than in the second mode. In order to replace the developing device before the image quality deteriorates, if it is determined that the life of the developing device has expired when the remaining amount of toner is reduced to 10% of the initial amount, the developing device is used. The number of images that can be formed in this way is N1. On the other hand, in the second mode in which the inclination of the toner remaining amount decrease is small, the number of images that can be formed is larger than in the first mode if the remaining life of the developing device is set to the same remaining amount 10% as in the first mode. N0 sheets. However, in practice, in the second mode, since the allowable range of image quality is wider, the life of the developing device can be determined in an area where the remaining amount of toner is smaller. For example, assuming that the toner remaining amount is 1%, the number of images that can be formed using the developing device is further increased to N2. Thus, by forming an image in the second mode with a low target density, the number of images that can be formed using one developing device can be greatly increased.

以上のように、この発明にかかる画像形成装置の第1実施形態では、装置に装着された現像器が第1モードに適合したものであるのか、第2モードに適合したものであるのかによって、濃度制御動作における目標濃度を異ならせている。これにより、第1モードでは高い画像品質で画像を形成することができる一方、第2モードでは、文字画像については一定の品質を確保しながら、トナーの消費量を減らし装置のランニングコストを低減することが可能となる。また、装置の正常/異常を判定するための判定基準を動作モードによって異ならせているので、第1モードにおいては一定の画像品質が維持される一方、第2モードにおいてはエラーの発生頻度を下げて現像器をより有効に使用することができる。   As described above, in the first embodiment of the image forming apparatus according to the present invention, depending on whether the developing device attached to the apparatus is compatible with the first mode or the second mode, The target density in the density control operation is varied. As a result, an image can be formed with high image quality in the first mode, while in the second mode, the toner consumption is reduced and the running cost of the apparatus is reduced while ensuring a certain quality for the character image. It becomes possible. In addition, since the determination criteria for determining normality / abnormality of the apparatus are different depending on the operation mode, a constant image quality is maintained in the first mode, while an error occurrence frequency is reduced in the second mode. Thus, the developing device can be used more effectively.

また、第2モードにおいては、現像器およびトナーに対する品質要求が緩やかである。そのため、現像器およびトナーの製造歩留まりを向上させその製造コストを低減することが可能である。また、製造上のばらつきが大きかったり、長期間使用されていなかったり保管状態が悪く性能が低下してしまったような現像器であっても、第2モードにのみ使用可能な現像器として有効に活用することができる。また、例えば、第1モードに適合した現像器としての寿命が尽きてしまった現像器であっても、第2モードでの使用に限れば引き続き使用することが可能である。そこで、このような現像器の識別情報を書き換えて第2モード用に変更するようにすれば、現像器をより有効に利用することが可能となる。   In the second mode, quality requirements for the developing device and the toner are moderate. Therefore, it is possible to improve the production yield of the developing device and the toner and reduce the production cost. In addition, it is effective as a developing device that can be used only in the second mode, even if the developing device has a large variation in manufacturing, has not been used for a long time, or has been poorly stored and performance has deteriorated. Can be used. Further, for example, even a developing device whose lifetime as a developing device adapted to the first mode has expired can be continuously used as long as it is limited to use in the second mode. Therefore, if the identification information of the developing device is rewritten and changed for the second mode, the developing device can be used more effectively.

また、例えば、次のようにして使用済みの現像器を再使用することができる。すなわち、いったんトナーを使い切ってしまった現像器に対して、トナーを再充填するとともに、当該現像器がどの動作モードでの使用に適合するかを現像器各部の劣化の程度に基づいて判断し、その判断結果に基づく識別情報を付与する。ただし、第2モードでの使用にも適さない状態にまで劣化した現像器は再使用の対象から除外する。このようにすることで、現像器はその劣化の程度に応じた態様で再使用に供されることとなり、現像器の有効活用を図ることができる。   Further, for example, a used developing device can be reused as follows. That is, the developer that has used up the toner is refilled with toner, and in which operating mode the developer is suitable for use is determined based on the degree of deterioration of each part of the developer, Identification information based on the determination result is given. However, a developing device that has deteriorated to a state unsuitable for use in the second mode is excluded from reuse. By doing so, the developing device is reused in a mode corresponding to the degree of deterioration, and the developing device can be effectively utilized.

また、ユーザは必要に応じて現像器を交換することで、画像品質の優れた第1モードと、経済性に優れた第2モードとの間で装置を切り換え使用することが可能となる。このように、本発明によれば、ユーザの様々な要求に対応することができ、利便性およびコストパフォーマンスに優れた画像形成装置を提供することが可能となる。   In addition, the user can switch the apparatus between the first mode with excellent image quality and the second mode with excellent economy by replacing the developing unit as necessary. As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that can meet various requests of users and is excellent in convenience and cost performance.

なお、この実施形態では、第2モードに適合する現像器が1つでもあれば装置全体が第2モードで動作するようにしているので、使用する現像器ごとに画像品質が変動することがない。このことは、互いに異なるトナー色に対応する現像器を装着して使用されるフルカラー画像形成装置において特に重要な意味を持つ。というのは、フルカラー画像形成装置では各トナー色間の色バランスが重要であり、1つの色について一定の画像品質が保証されない状態では他のトナー色について高い画像品質を維持していても意味がないからである。このような場合には、全ての現像器を第2モードで使用することにより、無駄なトナーの消費を抑えて高いコストパフォーマンスを発揮させることができる。   In this embodiment, as long as there is at least one developing device conforming to the second mode, the entire apparatus is operated in the second mode, so that the image quality does not vary for each developing device to be used. . This is particularly important in a full-color image forming apparatus that is used with a developing device corresponding to different toner colors. This is because, in a full-color image forming apparatus, the color balance between toner colors is important, and it is meaningful to maintain high image quality for other toner colors in a state where a certain image quality is not guaranteed for one color. Because there is no. In such a case, by using all the developing devices in the second mode, it is possible to suppress wasteful toner consumption and achieve high cost performance.

(第2実施形態)
次に、本発明にかかる画像形成装置の第2実施形態について説明する。第2実施形態の画像形成装置の構成は基本的に第1実施形態のものと同じである。そこで、ここでは同一の構成に対しては同一の符号を付して説明を省略する。この第2実施形態の装置は、装置の動作モードを各現像器毎個別に設定可能である点、および第2モードにおける濃度制御動作では現像バイアスの調整を省略している点で第1実施形態の装置とは相違している。以下では、第1実施形態とは異なる第2実施形態の動作を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. The configuration of the image forming apparatus of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment. Therefore, here, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The apparatus according to the second embodiment is different from that according to the first embodiment in that the operation mode of the apparatus can be individually set for each developing device, and the adjustment of the developing bias is omitted in the density control operation in the second mode. It is different from the device. Below, it demonstrates centering around operation | movement of 2nd Embodiment different from 1st Embodiment.

図10は第2実施形態における濃度制御動作を示すフローチャートである。第2実施形態の濃度制御動作#2においては、ステップS501の前処理は図3のステップS104に、ステップS503の現像バイアス調整は図3のステップS105に、ステップS504の露光パワー調整処理は図3のステップS106に、ステップS505およびS506は図3のステップS107およびS108にそれぞれ相当している。そして、各現像器の識別情報に基づく装置全体としての動作モードの設定(図3のステップS101〜S103)が省かれる一方、現像器が第2モードに対応するものであれば現像バイアス調整処理をスキップするための判断プロセス(ステップS502)が追加されている。   FIG. 10 is a flowchart showing the density control operation in the second embodiment. In the density control operation # 2 of the second embodiment, the preprocessing in step S501 is performed in step S104 in FIG. 3, the development bias adjustment in step S503 is performed in step S105 in FIG. 3, and the exposure power adjustment process in step S504 is performed in FIG. Step S106 and steps S505 and S506 correspond to steps S107 and S108 in FIG. 3, respectively. Then, the setting of the operation mode of the entire apparatus based on the identification information of each developing device (steps S101 to S103 in FIG. 3) is omitted. On the other hand, if the developing device corresponds to the second mode, the developing bias adjustment processing is performed. A determination process (step S502) for skipping is added.

第1実施形態の項で説明したように、現像バイアスの調整処理は高デューティ画像における濃度調整のために行われる。しかしながら、文字を主体とする画像では高デューティ画像の画像濃度がさほど重視されないことも前記したとおりである。そこで、この実施形態では、細線画像の濃度に大きな影響を与える露光パワーの調整のみを行い、現像バイアスの調整を省略するようにしている。こうすることにより、トナー消費をさらに削減するとともに、濃度制御動作に要する処理時間を短縮することが可能となる。   As described in the first embodiment, the developing bias adjustment process is performed for density adjustment in a high duty image. However, as described above, the image density of the high duty image is not so important in the image mainly composed of characters. Therefore, in this embodiment, only the adjustment of the exposure power that greatly affects the density of the fine line image is performed, and the adjustment of the developing bias is omitted. By doing this, it is possible to further reduce toner consumption and shorten the processing time required for the density control operation.

なお、第2実施形態における濃度制御動作は、各現像器ごとに付された識別情報に対応して処理が変更される。つまり、この実施形態では、第1モードに適合することを示す識別情報が付された現像器に対しては第1モードに対応した態様での濃度制御動作が行われる一方、第2モードに適合することを示す識別情報が付された現像器に対しては第2モードに対応した態様での濃度制御動作が行われる。したがって、1台の装置に2つの動作モードに対応する現像器が混在している場合には、現像器ごとに濃度制御動作の処理内容が異なる。このようにする理由は後で説明する。   Note that the density control operation in the second embodiment is changed in accordance with the identification information assigned to each developing device. That is, in this embodiment, the density control operation in a mode corresponding to the first mode is performed for the developing device to which the identification information indicating that the first mode is applied is applied, while the second mode is applied. The density control operation in a mode corresponding to the second mode is performed on the developing device to which the identification information indicating that this is to be performed. Therefore, when the developing devices corresponding to the two operation modes are mixed in one apparatus, the processing content of the density control operation differs for each developing device. The reason for this will be described later.

図11は第2実施形態における現像バイアス調整処理を示すフローチャートである。上記したように、現像バイアス調整処理は第1モードにおいてのみ実行される。したがって、この実施形態における現像バイアス調整処理#2においては、第1実施形態における現像バイアス調整処理#1(図4)のうち動作モードに応じて目標値および濃度の適正範囲を設定する処理が省かれている。この点を除けば、この実施形態における現像バイアス調整処理#2の処理内容は第1実施形態における処理と同じである。すなわち、現像バイアス調整処理#2のステップS601、S602、S603、S604およびS605は、図4のステップS201、S202、S206,S207およびS208にそれぞれ相当している。   FIG. 11 is a flowchart showing a developing bias adjustment process in the second embodiment. As described above, the developing bias adjustment process is executed only in the first mode. Therefore, in the development bias adjustment processing # 2 in this embodiment, the processing for setting the target value and appropriate density range according to the operation mode in the development bias adjustment processing # 1 (FIG. 4) in the first embodiment is omitted. It is. Except for this point, the processing content of the development bias adjustment processing # 2 in this embodiment is the same as the processing in the first embodiment. That is, steps S601, S602, S603, S604, and S605 of the developing bias adjustment process # 2 correspond to steps S201, S202, S206, S207, and S208 of FIG.

なお、この実施形態における露光パワー調整処理および階調補正制御処理の処理内容は、第1実施形態における処理と同一である。   Note that the processing contents of the exposure power adjustment process and the gradation correction control process in this embodiment are the same as those in the first embodiment.

このように構成された濃度制御動作を行うことによって、この実施形態では、第1モードに適合することを示す識別情報を付された現像器については第1モードに対応した態様で、また第2モードに適合することを示す識別情報を付された現像器については第2モードに対応した態様で画像形成条件が設定されることになる。こうすることにより、特に現像器の交換を行わなくても、第1および第2モードを使い分けることが可能となる。   By performing the density control operation configured as described above, in this embodiment, the developing device to which the identification information indicating conformity to the first mode is applied is a mode corresponding to the first mode, and the second mode. The image forming conditions are set in a manner corresponding to the second mode for the developing device to which identification information indicating conformity to the mode is attached. In this way, the first and second modes can be used properly without particularly replacing the developing device.

図12は第2実施形態における画像形成動作を示すフローチャートである。この画像形成動作では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成要求指令が与えられると処理が開始される(ステップS701)。そして、与えられた画像形成指令の内容に基づいて、形成すべき画像に求められる画像品質が、写真画像などの高画質のものであるのか、文字画像に対応したものであるのかを判定する(ステップS702)。画像品質の判定は、例えばユーザがプリンタドライバに対し設定入力した内容に基づいて判断してもよいし、形成すべき画像の内容によって判断するようにしてもよい。   FIG. 12 is a flowchart showing an image forming operation in the second embodiment. In this image forming operation, processing is started when an image forming request command is given from an external device such as a host computer (step S701). Then, based on the content of the given image formation command, it is determined whether the image quality required for the image to be formed is a high-quality image such as a photographic image or a character image ( Step S702). The determination of the image quality may be made based on, for example, contents set and input by the user to the printer driver, or may be made based on the contents of the image to be formed.

高い画像品質が求められている場合には、装置に第1モードに適合した現像器が装着されているか否かを判定する(ステップS703)。装置に第1モードに適合した現像器が装着されている場合には、その現像器を使用して画像を形成するが(ステップS704)、装着されていなければその時点で動作を停止する(ステップS707)。高い画像品質を求めるユーザに対し、その要求を満たさない品質レベルの画像が出力されるのを防止するためである。一方、文字画像品質が求められている場合には、装置に第2モードに適合した現像器が装着されているか否かを判定し(ステップS705)、装着されていればそれを使用して画像を形成する(ステップS706)。なお、第2モードに適合した現像器が装着されていなかったときには動作を停止する(ステップS707)。第1モードに使用すべく用意された現像器がユーザの意に反して使用されるのを防止するためである。   If high image quality is required, it is determined whether or not a developing device suitable for the first mode is attached to the apparatus (step S703). If the developing device conforming to the first mode is installed in the apparatus, an image is formed using the developing device (step S704). If not, the operation is stopped at that time (step S704). S707). This is to prevent a user who demands high image quality from outputting an image having a quality level that does not satisfy the requirement. On the other hand, when the character image quality is required, it is determined whether or not a developing device conforming to the second mode is attached to the apparatus (step S705). Is formed (step S706). Note that the operation is stopped when a developing device conforming to the second mode is not mounted (step S707). This is to prevent the developing device prepared for use in the first mode from being used against the user's will.

以上のように、この発明にかかる画像形成装置の第2実施形態においても、第1実施形態の装置と同様に、ユーザの要求に応じて、優れた利便性およびコストパフォーマンスを有する装置を構成することができる。また、濃度制御動作#2では、文字画像品質に影響の大きい露光パワー調整処理のみを実行しているので、トナーの消費量を抑え処理時間の短縮を図ることができる。   As described above, in the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention, similarly to the apparatus of the first embodiment, an apparatus having excellent convenience and cost performance is configured according to a user request. be able to. In the density control operation # 2, only the exposure power adjustment process that greatly affects the character image quality is executed, so that the toner consumption can be suppressed and the processing time can be shortened.

また、各現像器ごとに個別に動作モードを設定するようにしているので、両動作モードに対応した現像器を混在させた状態では、ユーザの要求に応じて、あるいは形成する画像の内容に応じて、両動作モードを適宜切り換えて実行することが可能となる。そのため、ユーザにとってさらに利便性に優れた装置とすることができる。   In addition, since the operation mode is set individually for each developing device, in the state where the developing devices corresponding to both operation modes are mixed, according to the user's request or according to the content of the image to be formed. Thus, it is possible to switch between the two operation modes as appropriate. Therefore, it is possible to make the device more convenient for the user.

(その他)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した画像形成装置は、ブラック色のトナーを貯留する4個の現像器を装着したモノクロ画像専用の画像形成装置であるが、互いに異なる色のトナー得を貯留する現像器を装着したフルカラー画像形成装置に対しても本発明を適用することが可能である。
(Other)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the above-described image forming apparatus is an image forming apparatus dedicated to monochrome images equipped with four developing units that store black toner, but is a full color equipped with developing units that store toners of different colors. The present invention can also be applied to an image forming apparatus.

また、上記各実施形態では、現像器の識別情報は当該現像器に設けられたメモリに記憶されているが、本発明の識別情報は、このように電磁的に記憶される態様の情報に限定されない。例えば、現像器の筐体に設けられた爪状の突起を折るか折らないかによって適合する動作モードを識別するようにしてもよく、現像器に取り付けたスイッチによって識別情報を設定するようにしてもよい。このようにした場合には、ユーザがその希望に応じて現像器の対応する動作モードを自由に切り換えることができるようになる。   In each of the above embodiments, the identification information of the developing device is stored in a memory provided in the developing device. However, the identification information of the present invention is limited to information in an electromagnetically stored manner as described above. Not. For example, a suitable operation mode may be identified depending on whether or not the claw-shaped protrusion provided on the housing of the developing device is folded, or identification information is set by a switch attached to the developing device. Also good. In this case, the user can freely switch the corresponding operation mode of the developing device according to the desire.

また、上記各実施形態では、各現像器のトナー残量に基づいてその寿命管理を行っている。つまり、これらの実施形態では現像器ごとのトナー残量が本発明の「管理情報」に相当しているが、管理情報としてはこれ以外にも、例えば各現像器に設けられた現像ローラの回転時間や画像形成枚数などを用いることができる。   In each of the above embodiments, the life management is performed based on the remaining amount of toner in each developing device. In other words, in these embodiments, the remaining amount of toner for each developing device corresponds to the “management information” of the present invention, but the management information includes, for example, rotation of the developing roller provided in each developing device. Time, the number of formed images, etc. can be used.

また、上記第1実施形態の現像バイアス調整では、パッチ画像が所定の目標濃度Dt1またはDt2となるように現像バイアスの調整を行うように構成されているが、これに限定されるものではなく、例えばパッチ画像濃度が所定の目標濃度範囲内に収まるように、現像バイアスやその他の濃度制御因子を調節するようにしてもよい。   In the development bias adjustment of the first embodiment, the development bias is adjusted so that the patch image has a predetermined target density Dt1 or Dt2. However, the present invention is not limited to this. For example, the development bias and other density control factors may be adjusted so that the patch image density falls within a predetermined target density range.

また、上記第1実施形態では、4本の現像器のうち少なくとも1つが第2モードに適合したものであるとき装置全体が第2モードで動作するようにしているが、全ての現像器が第2モードに適合したものであるときだけ第2モードで動作させるようにしてもよい。   In the first embodiment, when at least one of the four developing devices is adapted to the second mode, the entire apparatus operates in the second mode. You may make it operate | move by a 2nd mode only when it is a thing suitable for 2 modes.

また、上記各実施形態では、特定の条件で形成したパッチ画像の濃度検出結果に基づいて装置の異常の有無を判定しているが、より好ましくは、互いに異なる条件で形成したパッチ画像の濃度検出結果に基づいて、またはそれらの比較の結果に基づいて異常の有無を判定するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the presence / absence of abnormality of the apparatus is determined based on the density detection result of the patch image formed under a specific condition. More preferably, the density detection of the patch image formed under different conditions is performed. The presence or absence of an abnormality may be determined based on the result or based on the result of the comparison.

また、上記各実施形態では、同形状をなす4個の現像カートリッジ4Ka〜4Kdを使用したが、形状が異なる現像カートリッジを使用してもよい。また、上記実施形態では、1個の感光体22に対してロータリー現像ユニット4を配置した、いわゆるロータリー方式の画像形成装置に本発明を適用したが、1個の感光体22に対して複数の現像カートリッジが昇降して各現像カートリッジにより現像を行うエレベータ方式の画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。   In the above embodiments, the four developing cartridges 4Ka to 4Kd having the same shape are used. However, developing cartridges having different shapes may be used. In the above embodiment, the present invention is applied to a so-called rotary type image forming apparatus in which the rotary developing unit 4 is arranged for one photoconductor 22. The present invention can also be applied to an elevator type image forming apparatus in which a developing cartridge moves up and down and develops with each developing cartridge.

さらに、上記実施形態の構成に限定されず、例えば中間転写ベルト以外の転写媒体(転写ドラム、転写シートなど)を備える装置、さらには複写機、ファクシミリ装置など他の画像形成装置に対しても本発明を適用することが可能である。   Further, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the present invention is also applied to an apparatus including a transfer medium (transfer drum, transfer sheet, etc.) other than the intermediate transfer belt, and also to other image forming apparatuses such as a copying machine and a facsimile machine. The invention can be applied.

以上説明したように、上記各実施形態においては、各現像器4Ka〜4Kdが本発明の「プロセスカートリッジ」として機能しており、またエンジン部EGおよびエンジンコントローラ10が本発明の「像形成手段」および「制御手段」としてそれぞれ機能している。また、上記各実施形態における第1モードおよび第2モードが、本発明の「第1動作モード」および「第2動作モード」に相当している。また、上記第1実施形態における目標濃度Dt1およびDt2がそれぞれ本発明の「第1および第2目標濃度」に相当する一方、適正範囲R1およびR2がそれぞれ本発明の「適正濃度範囲」に相当している。   As described above, in each of the above embodiments, the developing devices 4Ka to 4Kd function as the “process cartridge” of the present invention, and the engine unit EG and the engine controller 10 of the present invention “image forming means”. And “control means”. Further, the first mode and the second mode in each of the above embodiments correspond to the “first operation mode” and the “second operation mode” of the present invention. The target concentrations Dt1 and Dt2 in the first embodiment correspond to the “first and second target concentrations” of the present invention, respectively, while the appropriate ranges R1 and R2 correspond to the “appropriate concentration range” of the present invention, respectively. ing.

この発明にかかる画像形成装置の第1実施形態を示す図。1 is a diagram illustrating a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus in FIG. 1. 第1実施形態における濃度制御動作を示すフローチャート。6 is a flowchart showing a density control operation in the first embodiment. 第1実施形態における現像バイアス調整処理を示すフローチャート。6 is a flowchart showing development bias adjustment processing in the first embodiment. 目標濃度および濃度の適正範囲を示す図。The figure which shows the target density | concentration and the appropriate range of a density | concentration. 露光パワー調整処理を示すフローチャート。The flowchart which shows exposure power adjustment processing. 画像のデューティと画像濃度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the duty of an image, and image density. 第1実施形態における階調補正制御処理を示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating tone correction control processing according to the first embodiment. トナー残量と画像形成枚数との関係を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a remaining amount of toner and the number of images formed. 第2実施形態における濃度制御動作を示すフローチャート。9 is a flowchart showing a density control operation in the second embodiment. 第2実施形態における現像バイアス調整処理を示すフローチャート。9 is a flowchart showing development bias adjustment processing in the second embodiment. 第2実施形態における画像形成動作を示すフローチャート。9 is a flowchart showing an image forming operation in the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

4Ka〜4Kd…現像器(プロセスカートリッジ)、 10…エンジンコントローラ(制御手段)、 22…感光体、 91…メモリ、 EG…エンジン部(像形成手段)   4Ka to 4Kd ... developer (process cartridge), 10 ... engine controller (control means), 22 ... photosensitive member, 91 ... memory, EG ... engine unit (image forming means)

Claims (13)

装置本体に対し着脱自在に構成されたプロセスカートリッジと、
装置本体に装着された前記プロセスカートリッジを使用して画像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段を制御して、所定の第1画像品質レベルで画像を形成する第1動作モードと、前記第1画像品質レベルよりも低レベルの第2画像品質レベルで画像を形成する第2動作モードとを選択的に実行する制御手段と
を備え、
前記プロセスカートリッジには、当該プロセスカートリッジが前記第1動作モードおよび第2動作モードのいずれに適合したものであるかを識別するための識別情報が付される一方、
前記制御手段は、装置本体に装着されたプロセスカートリッジに付された前記識別情報に基づいて、前記第1動作モードおよび第2動作モードのいずれかを選択実行する
ことを特徴とする画像形成装置。
A process cartridge configured to be detachable from the apparatus body;
Image forming means for forming an image using the process cartridge mounted on the apparatus main body;
A first operation mode for controlling the image forming means to form an image at a predetermined first image quality level; and a second for forming an image at a second image quality level lower than the first image quality level. Control means for selectively executing the operation mode,
While the process cartridge is provided with identification information for identifying whether the process cartridge is compatible with the first operation mode or the second operation mode,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit selectively executes either the first operation mode or the second operation mode based on the identification information attached to a process cartridge mounted on the apparatus main body.
前記第1動作モードでは、画像濃度を所定の第1目標濃度に制御しながら画像の形成を行う一方、前記第2動作モードでは、画像濃度を前記第1目標濃度よりも低濃度の第2目標濃度に制御しながら画像の形成を行う請求項1に記載の画像形成装置。   In the first operation mode, an image is formed while controlling the image density to a predetermined first target density, while in the second operation mode, a second target whose image density is lower than the first target density. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an image is formed while controlling the density. 前記制御手段は、前記像形成手段により形成されたパッチ画像の濃度が所定の適正濃度でないときには装置の動作エラーと判断し、しかも、前記第1動作モードにおける前記適正濃度が前記第2動作モードにおける前記適正濃度よりも高濃度である請求項1または2に記載の画像形成装置。   The control unit determines that the apparatus has an operation error when the density of the patch image formed by the image forming unit is not a predetermined appropriate density, and the appropriate density in the first operation mode is determined in the second operation mode. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the density is higher than the appropriate density. 前記第1動作モードでは、画像濃度を所定の第1目標濃度範囲内に制御しながら画像の形成を行う一方、前記第2動作モードでは、画像濃度を前記第1目標濃度範囲よりも広い第2目標濃度範囲内に制御しながら画像の形成を行う請求項1に記載の画像形成装置。   In the first operation mode, an image is formed while controlling the image density within a predetermined first target density range. On the other hand, in the second operation mode, the second image density is larger than that in the first target density range. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an image is formed while being controlled within a target density range. 前記制御手段は、前記像形成手段により形成されたパッチ画像の濃度が所定の適正濃度範囲にないときには装置の動作エラーと判断し、しかも、前記第1動作モードに対応する前記適正濃度範囲が前記第2動作モードに対応する前記適正濃度範囲よりも狭い請求項1または4に記載の画像形成装置。   The control means determines that the apparatus is operating error when the density of the patch image formed by the image forming means is not within a predetermined appropriate density range, and the appropriate density range corresponding to the first operation mode is The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is narrower than the appropriate density range corresponding to the second operation mode. 前記制御手段は、前記像形成手段により形成されたパッチ画像の濃度検出結果に基づき画像濃度に影響を与える濃度制御因子を調整することで画像濃度を制御する濃度制御動作を動作モードに応じた態様で実行し、しかも、前記第1動作モードに対応する前記濃度制御動作の動作アルゴリズムと前記第2動作モードに対応する前記濃度制御動作の動作アルゴリズムとを異ならせる請求項1に記載の画像形成装置。   The control unit performs a density control operation for controlling the image density by adjusting a density control factor that affects the image density based on the density detection result of the patch image formed by the image forming unit in accordance with the operation mode. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the operation algorithm of the density control operation corresponding to the first operation mode is different from the operation algorithm of the density control operation corresponding to the second operation mode. . 前記第2動作モードに対応する前記濃度制御動作では、前記第1動作モードに対応する前記濃度制御動作を簡略化した濃度制御動作を実行する請求項6に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 6, wherein in the density control operation corresponding to the second operation mode, a density control operation obtained by simplifying the density control operation corresponding to the first operation mode is executed. 前記制御手段は、前記プロセスカートリッジの通算使用量に関する管理情報を管理するとともに該管理情報が所定の閾値に達したときに当該プロセスカートリッジの寿命が尽きたと判定するように構成され、しかも、前記プロセスカートリッジに付された前記識別情報に応じて前記閾値を異ならせる請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置。   The control means is configured to manage management information related to the total usage amount of the process cartridge and to determine that the process cartridge has reached the end of its life when the management information reaches a predetermined threshold. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the threshold value is varied according to the identification information attached to the cartridge. 前記プロセスカートリッジは、内部にトナーを貯留する現像器である請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the process cartridge is a developing unit that stores toner therein. 複数の前記現像器を装置本体に装着可能に構成され、かつ装置本体に複数の前記現像器が装着されているとき、
前記像形成手段は、前記複数の現像器を切り換えながら画像を形成する一方、
前記制御手段は、前記複数の現像器のうち少なくとも1つに前記第2動作モードに対応する前記識別情報が付されているときには、いずれの現像器を使用するかによらず前記第2動作モードを実行する請求項9に記載の画像形成装置。
When a plurality of the developing devices are configured to be attachable to the apparatus main body and a plurality of the developing devices are attached to the apparatus main body,
The image forming unit forms an image while switching the plurality of developing units,
When the identification information corresponding to the second operation mode is attached to at least one of the plurality of developing devices, the control means is configured to use the second operation mode regardless of which developing device is used. The image forming apparatus according to claim 9.
複数の前記現像器を装置本体に装着可能に構成され、かつ装置本体に複数の前記現像器が装着されているとき、
前記像形成手段は、前記複数の現像器を切り換えながら画像を形成し、
前記制御手段は、前記複数の現像器のうち前記第1動作モードに対応する前記識別情報が付された現像器を使用するときには前記第1動作モードを実行する一方、前記第2動作モードに対応する前記識別情報が付された現像器を使用するときには前記第2動作モードを実行する請求項9に記載の画像形成装置。
When a plurality of the developing devices are configured to be attachable to the apparatus main body and a plurality of the developing devices are attached to the apparatus main body,
The image forming means forms an image while switching the plurality of developing devices,
The control means executes the first operation mode when using the developing device to which the identification information corresponding to the first operation mode is used among the plurality of developing devices, while corresponding to the second operation mode. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the second operation mode is executed when the developing device to which the identification information is attached is used.
互いに同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着可能に構成された請求項11に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 11, wherein a plurality of developing units that store toner of the same color can be mounted. 画像形成装置本体に装着されたプロセスカートリッジを使用して画像を形成する画像形成方法において、
前記プロセスカートリッジに付されている識別情報を読み取る工程と、
所定の第1画像品質レベルで画像を形成する第1動作モードと、前記第1画像品質レベルよりも低レベルの第2画像品質レベルで画像を形成する第2動作モードとのうちいずれかを前記識別情報に基づいて選択し実行する工程と
を備えることを特徴とする画像形成方法。
In an image forming method of forming an image using a process cartridge mounted on an image forming apparatus main body,
Reading the identification information attached to the process cartridge;
One of the first operation mode for forming an image at a predetermined first image quality level and the second operation mode for forming an image at a second image quality level lower than the first image quality level. And an image forming method comprising: selecting and executing based on the identification information.
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