JP2007057929A - Image forming apparatus and toner supply method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置及びそのトナー補給方法に関する。詳しくは、像担持体上にトナーパターン像を形成し、前記トナーパターン像、あるいは転写された前記トナーパターン像を検知することにより、形成する画像の安定化制御を行う画像形成装置及びそのトナー補給方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a toner replenishing method thereof. More specifically, an image forming apparatus that controls the stabilization of an image to be formed by forming a toner pattern image on an image carrier and detecting the toner pattern image or the transferred toner pattern image, and its toner supply Regarding the method.
フルカラー画像を形成する方式として現在主流となりつつあるものの一つに、四本の感光体ドラムを、記録媒体搬送ベルトや中間転写ベルト(以下、「転写ベルト」という)の搬送方向あるいは周回方向に沿って並列に配置し、各感光体ドラム表面に、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック(以下、これらの各再現色をそれぞれM、C、Y、Kと表記する)の各色のトナー像をそれぞれ形成し、前記転写ベルトあるいは記録媒体上に、形成されたトナー像を順次多重転写することによりフルカラー画像を形成する、いわゆるタンデム方式がある。 One of the mainstream methods for forming full-color images is to use four photosensitive drums along the recording medium conveyance belt or intermediate transfer belt (hereinafter referred to as “transfer belt”) conveyance direction or circumferential direction. The toner images of each color of magenta, cyan, yellow, and black (hereinafter, these reproduced colors are respectively expressed as M, C, Y, and K) are formed on the surface of each photosensitive drum. There is a so-called tandem method in which a full-color image is formed by sequentially transferring the formed toner images onto the transfer belt or the recording medium.
上記タンデム方式の画像形成装置においては、もちろんフルカラー画像だけでなくモノクロ画像を形成することも可能である。モノクロ画像の形成に際しては、従来M、C、Yの三本の感光体ドラム表面には画像を形成せず、Kの感光体ドラム表面のみに画像を形成して行う方法が一般的である。従ってモノクロ画像形成においては、M、C、Yのカラートナーの現像も転写も行われない。 Of course, the tandem image forming apparatus can form not only full-color images but also monochrome images. Conventionally, when forming a monochrome image, an image is not formed on the surface of the three photosensitive drums M, C, and Y, but an image is formed only on the surface of the K photosensitive drum. Therefore, in the monochrome image formation, neither development nor transfer of M, C, and Y color toners is performed.
さて、一般に画像形成装置においては、機内環境(温度、湿度等)の変化などに対応して常時適切な画像が形成できるようにしたり、上記タンデム型の画像形成装置においては、各色ごとの画像形成位置のずれを補正するためなどの目的で、感光体ドラム表面や、転写ベルト上などにトナーによるパターン像を形成して、当該パターン像を光電センサ等を用いて検出し、検出結果に基づいて種々の画像形成条件を決定する、いわゆる画像安定化制御が行われている。 In general, in an image forming apparatus, an appropriate image can always be formed in response to changes in the in-machine environment (temperature, humidity, etc.). In the tandem type image forming apparatus, image formation for each color is possible. For the purpose of correcting misalignment, a pattern image is formed with toner on the surface of the photosensitive drum or on the transfer belt, and the pattern image is detected using a photoelectric sensor or the like. So-called image stabilization control for determining various image forming conditions is performed.
上記画像安定化制御としては、感光体ドラム表面に形成されたパターン像を検出して行うものと、感光体ドラム表面に形成したパターン像を転写ベルトに転写した後に、転写されたパターン像を検出して行うものとがある。転写ベルトにパターン像を転写しないと行えない制御として、例えばパターン像の位置を検出することにより、四本の感光体ドラム間に生じる画像形成位置のずれを検知し、検知結果に応じて四本の感光体ドラム間における画像形成位置の補正を行ういわゆるレジスト補正などがある。 The image stabilization control is performed by detecting the pattern image formed on the surface of the photosensitive drum, and after the pattern image formed on the surface of the photosensitive drum is transferred to the transfer belt, the transferred pattern image is detected. There is something to do. As a control that cannot be performed unless the pattern image is transferred to the transfer belt, for example, by detecting the position of the pattern image, a shift in the image forming position generated between the four photosensitive drums is detected, and the four images are detected according to the detection result. There is a so-called registration correction for correcting the image forming position between the photosensitive drums.
一方、パターン像のトナー付着量を検出した結果に基づいて現像バイアス電圧や感光体ドラム表面の露光量等を調整し、常時適切な画像濃度を得るために行う制御(以下、「画像濃度安定化制御」という)については、感光体ドラム表面に形成されたパターン像のトナー付着量を検出することによっても行うことができるが、一般には、転写ベルトに転写したパターン像のトナー付着量を検出した方が、より精度の高い制御を行うことが可能である。感光体ドラム表面に形成されたパターン像のトナー付着量を検出して行った場合には、転写ベルトに転写する際の転写効率の変化を制御に反映させることができないからである。 On the other hand, control to adjust the developing bias voltage and the exposure amount on the surface of the photosensitive drum based on the detection result of the toner adhesion amount of the pattern image to obtain an appropriate image density at all times (hereinafter referred to as “image density stabilization”). Control ”can also be performed by detecting the toner adhesion amount of the pattern image formed on the surface of the photosensitive drum. Generally, the toner adhesion amount of the pattern image transferred to the transfer belt is detected. It is possible to perform control with higher accuracy. This is because when the toner adhesion amount of the pattern image formed on the surface of the photosensitive drum is detected, a change in transfer efficiency when transferring to the transfer belt cannot be reflected in the control.
一般に画像形成においては、画像形成を続けて行くにつれて現像剤中のトナーが消費され、トナー濃度が低下していく。現像剤のトナー濃度は画像濃度に大きく影響するため、現像に伴い自動的にトナーの補給が行われる。画像濃度安定化の制御を行うに当たっては、このトナー補給をどのように制御するかも重要な課題となる。 In general, in image formation, as the image formation continues, the toner in the developer is consumed, and the toner density decreases. Since the toner density of the developer greatly affects the image density, toner is automatically replenished with development. In controlling the image density stabilization, how to control the toner supply is also an important issue.
トナー濃度を一定に保つために、現像器中のトナー濃度を検知するセンサを用いて、所定時間内のトナー濃度の変化を算出し、トナー補給量制御の条件を設定する技術が提示されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to keep the toner density constant, a technique for calculating a change in toner density within a predetermined time and setting a condition for controlling the toner replenishment amount using a sensor for detecting the toner density in the developing device has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、トナー濃度を制御するだけでは画像濃度を安定化するのに十分ではない。様々な環境や耐久条件、プロセス条件の変動により画像濃度は影響を受ける。これらに対応するため、前述のようにパターン像のトナー付着量を検出し、露光量やバイアス条件以外に、制御目標としてのトナー濃度を変更し、その目標トナー濃度達成のためにトナー補給量制御を行う技術も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 However, controlling the toner density alone is not sufficient to stabilize the image density. Image density is affected by changes in various environments, durability conditions, and process conditions. In order to cope with these, as described above, the toner adhesion amount of the pattern image is detected, the toner concentration as a control target is changed in addition to the exposure amount and the bias condition, and the toner replenishment amount control is performed to achieve the target toner concentration. A technique for performing the above has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
このようなトナー補給を制御する画像濃度安定化制御においては、さらに画像条件によるトナー消費量の違いも考慮しなければならない。すなわち、形成する画像によって、トナー消費の多い場合や少ない場合が生じてくる。特に影響が大きいケースとして、前述のカラー画像とモノクロ画像の違いがある。カラー画像の形成においては、各色のトナーを消費するが、モノクロ画像の形成においては、モノクロのトナーだけしか消費しない。 In such image density stabilization control for controlling toner replenishment, a difference in toner consumption depending on image conditions must be taken into consideration. That is, depending on the image to be formed, there are cases where the toner consumption is high or low. A case where the influence is particularly great is the difference between the color image and the monochrome image described above. In forming a color image, toner of each color is consumed. In forming a monochrome image, only monochrome toner is consumed.
モノクロ画像を形成しているときでも、いつカラー画像形成に切り換わるか分からないため、カラー画像についての画像安定化制御も行っておき、切り換え時に安定化制御を不要にする技術が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 Even when a monochrome image is being formed, since it is not known when the color image formation is switched to, a technology has been proposed in which image stabilization control is also performed for a color image and the stabilization control is not required at the time of switching. (For example, refer to Patent Document 3).
しかしながら、前述のようにトナー補給を制御する画像濃度安定化制御においては、トナー補給動作に反映できなければ意味がない。モノクロ画像を形成中でもカラー画像に関する安定化制御は可能であるが、その安定化動作自体によりカラートナーを消費する。一方、実際に行っているのはモノクロトナーしか消費しないモノクロ画像形成であり、その間補給制御がかかるのは、モノクロトナーだけである。モノクロ画像形成中はカラートナーの補給は行われず、従って、安定化動作によって消費した分のトナー濃度低下が対処されないままになってしまう。 However, in the image density stabilization control for controlling the toner supply as described above, it is meaningless unless it can be reflected in the toner supply operation. Even when a monochrome image is being formed, stabilization control regarding a color image is possible, but color toner is consumed by the stabilization operation itself. On the other hand, what is actually being performed is monochrome image formation in which only monochrome toner is consumed, and only the monochrome toner is subjected to supply control during that time. During the monochrome image formation, the color toner is not replenished. Therefore, the decrease in the toner density consumed by the stabilization operation remains untreated.
そうした状況でカラー画像形成に切り換わると、画像濃度が不足し、良好な画像品質が得られない場合が生じてくる可能性がある。
上記のように、モノクロの画像形成を継続した場合、その間も画像安定化制御を行うことができるが、その動作自体によりカラートナーを消費する。一方モノクロ画像形成が継続しているため、カラートナー補給は行われず、従って補給量制御も効かない。 As described above, when monochrome image formation is continued, image stabilization control can be performed during that time, but color toner is consumed by the operation itself. On the other hand, since the monochrome image formation continues, the color toner is not replenished, and therefore the replenishment amount control is not effective.
結果としてモノクロ画像形成からカラー画像に切り替わった時点で良好な画像品質が得られない場合が生じてくる可能性がある。 As a result, there may be a case where good image quality cannot be obtained when switching from monochrome image formation to color image.
本発明の目的は、上記課題を解決し、プリントモードに関わらず、安定化制御実行時のトナー消費の状況に応じて、トナー強制補給の必要性を判断し、必要ならばトナー強制補給を実施することにより、いつトナー消費の異なるプリントモードに切り換わっても安定した画像品質を得られる画像形成装置及びそのトナー補給方法を提供することである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and determine the necessity of forced toner replenishment according to the state of toner consumption during execution of stabilization control regardless of the print mode, and forcibly replenish toner if necessary. Thus, it is an object to provide an image forming apparatus and a toner replenishing method thereof that can obtain a stable image quality even when switching to a print mode in which toner consumption is different.
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
(1) 像担持体上にトナーパターン像を形成し、前記トナーパターン像、あるいは転写された前記トナーパターン像を検知することにより、形成する画像の安定化制御を行う画像形成装置において、前記安定化制御時のトナー消費に関する情報に基づき、トナーの強制補給を行うかどうかを判定するトナー強制補給判定手段と、前記トナー強制補給判定手段の判定結果に基づいて、前記安定化制御の動作終了後にトナーの強制補給を実施するトナー強制補給手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 (1) In an image forming apparatus that controls the stabilization of an image to be formed by forming a toner pattern image on an image carrier and detecting the toner pattern image or the transferred toner pattern image. Toner forcible replenishment determination means for determining whether or not to forcibly replenish toner based on information relating to toner consumption during stabilization control, and after the end of the stabilization control operation based on the determination result of the toner forcible replenishment determination means An image forming apparatus, comprising: a toner forcible replenishing unit that forcibly replenishes toner.
(2) 前記安定化制御は、モノクロモードの画像形成が続いている期間においても、カラートナーにより形成された前記トナーパターン像を用いて行われるものであり、前記トナー強制補給判定手段は、モノクロモードの画像形成が続いている期間において、前記安定化制御が所定回数以上行われた場合に、カラートナーの強制補給を行うように判定することを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。 (2) The stabilization control is performed using the toner pattern image formed with color toner even during the period in which the monochrome mode image formation is continued. The image forming apparatus according to (1), wherein when the stabilization control has been performed a predetermined number of times or more during a period in which image formation in the mode is continued, it is determined to perform color toner forcible replenishment. .
(3) 前記安定化制御の履歴に基づき、トナーの強制補給量を設定するトナー強制補給量設定手段を有し、前記トナー強制補給手段は、前記トナー強制補給量設定手段により設定されたトナー補給量に基づき、トナーの強制補給を実施することを特徴とする(1)または(2)に記載の画像形成装置。 (3) A toner forcible replenishment amount setting unit that sets a toner forcible replenishment amount based on the stabilization control history, wherein the toner forcible replenishment unit sets the toner replenishment set by the toner forcible replenishment amount setting unit. The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the toner is forcibly supplied based on the amount.
(4) 像担持体上にトナーパターン像を形成し、前記トナーパターン像、あるいは転写された前記トナーパターン像を検知することにより、形成する画像の安定化制御を行う画像形成装置のトナー補給方法において、前記安定化制御時のトナー消費に関する情報に基づき、トナーの強制補給を行うかどうかを判定するトナー強制補給判定工程と、前記トナー強制補給判定工程の判定結果に基づいて、前記安定化制御の動作終了後にトナーの強制補給を実施するトナー強制補給工程とを備えることを特徴とするトナー補給方法。 (4) A toner replenishing method for an image forming apparatus that controls the stabilization of an image to be formed by forming a toner pattern image on an image carrier and detecting the toner pattern image or the transferred toner pattern image. In the toner forcible replenishment determination step for determining whether or not to forcibly replenish the toner based on the information on the toner consumption during the stabilization control, and the stabilization control based on the determination result of the toner forcible replenishment determination step. And a toner forcible replenishing step for forcibly replenishing toner after the operation of the toner is completed.
(5) 前記安定化制御は、モノクロモードの画像形成が続いている期間においても、カラートナーにより形成された前記トナーパターン像を用いて行われるものであり、前記トナー強制補給判定工程は、モノクロモードの画像形成が続いている期間において、前記安定化制御が所定回数以上行われた場合に、カラートナーの強制補給を行うように判定することを特徴とする(4)に記載のトナー補給方法。 (5) The stabilization control is performed using the toner pattern image formed with color toner even during the period in which the monochrome mode image formation is continued. The toner replenishing method according to (4), wherein, when the stabilization control is performed a predetermined number of times or more during a period in which image formation in the mode is continued, it is determined to perform color toner forcible replenishment. .
(6) 前記安定化制御の履歴に基づき、トナーの強制補給量を設定するトナー強制補給量設定工程を備え、前記トナー強制補給工程は、前記トナー強制補給量設定工程により設定されたトナー補給量に基づき、トナーの強制補給を実施することを特徴とする(4)または(5)に記載のトナー補給方法。 (6) A toner forced supply amount setting step for setting a toner forced supply amount based on the stabilization control history, wherein the toner forced supply step includes a toner supply amount set by the toner forced supply amount setting step. The toner replenishing method according to (4) or (5), wherein toner is forcibly replenished based on the above.
本発明によれば、プリントモードに関わらず、安定化制御実行時のトナー消費の状況に応じて、トナー強制補給の必要性を判断し、必要ならばトナー強制補給を実施することにより、いつトナー消費の異なるプリントモードに切り換わっても安定した画像品質を得られる画像形成装置及びそのトナー補給方法を提供することができる。例えば、モノクロモードでのプリントが継続されている場合でも、その間の安定化制御実行履歴に基づき、安定化制御実行時のカラートナーの強制補給の実行要否を判断し、実施することにより、いつトナー消費の異なるカラーモードでのプリントに切り換わっても安定した画像品質を得ることができる。 According to the present invention, regardless of the print mode, the necessity of forced toner replenishment is determined according to the state of toner consumption during the execution of the stabilization control, and if necessary, the forced toner replenishment is performed. It is possible to provide an image forming apparatus and a toner replenishing method thereof that can obtain stable image quality even when switching to print modes with different consumptions. For example, even when printing in the monochrome mode is continued, it is determined whether or not the forced replenishment of color toner at the time of the stabilization control is executed based on the stabilization control execution history during that time. Stable image quality can be obtained even when switching to printing in color modes with different toner consumption.
以下、本発明に係る画像形成装置とそのトナー補給方法の実施の形態を、画像形成装置の一例としてのタンデム型フルカラー複写機(以下、「複写機」という)に適用した場合を例として、以下、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the case where the embodiment of the image forming apparatus and the toner replenishing method according to the present invention is applied to a tandem type full-color copying machine (hereinafter referred to as “copier”) as an example of the image forming apparatus will be described as an example. This will be described with reference to the drawings.
(複写機の全体構成)
図1は、本実施の形態における複写機の主要構成例を示す概略断面図である。同図に示されるように、この複写機1は、画像読取部10、画像形成部20、及び制御部100を含んでいる。
(Overall configuration of copier)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a main configuration example of a copying machine according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the copying
画像読取部10は、不図示の原稿ガラス板上に載置された原稿の画像を、スキャナ11を移動させて読み取る公知のものであって、スキャナ11に設置された露光ランプの照射により得られた原稿画像は、光学系により結像され、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の三種類の波長の光にそれぞれ対応したCCDイメージセンサ12によりAD変換され、原稿に対応したR、G、Bの各画像データが得られる。
The
得られた各色成分ごとの画像データは、制御部100において各種のデータ処理を施され、更にY、M、C、Kの各再現色(以下、各再現色に関連する構成部分の番号に、このY、M、C、Kを添字として付加する)の画像データに変換される。変換された画像データは制御部100内の画像メモリ100aに各再現色ごとに格納され、記録媒体Pの供給と同期して1走査ラインごとに読み出され、感光体ドラム51Y〜51Kを露光するレーザダイオード(不図示、以下、「LD」と表記する)の駆動信号となる。
The obtained image data for each color component is subjected to various types of data processing in the
画像形成部20は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであって、中間転写ベルト41が張架されてなる中間転写部40と、中間転写ベルト41に対向してその周回方向上流側(以下、単に「上流側」という)から周回方向下流側(以下、単に「下流側」という)に沿って所定間隔で配置されたY、M、C、Kの各色の画像プロセス部50Y〜50Kとからなる。
The image forming unit 20 forms an image by a known electrophotographic method, and includes an
他に、矢印B方向に沿った記録媒体Pの搬送経路上には、中間転写部40の二次転写位置へ記録媒体Pを給送する給紙部70と、中間転写部40の二次転写位置の、記録媒体搬送方向下流側に配置された定着部80とがある。
In addition, on the conveyance path of the recording medium P along the arrow B direction, a
図2は、本実施の形態における複写機の画像形成部20の構成例を示す概略断面図である。以下、画像形成部20については、図2を参照する。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the image forming unit 20 of the copying machine according to the present embodiment. Hereinafter, the image forming unit 20 will be described with reference to FIG.
Y、M、C、Kの各色の画像プロセス部50Y〜50Kにおいて、露光走査部60Y〜60Kは、それぞれ上記制御部100から出力された駆動信号を受けてレーザ光を発するLD(不図示)や、このレーザ光を偏向して感光体ドラム51Y〜51K上を主走査方向に露光走査させるためのポリゴンミラー(不図示)等を備えている。また画像プロセス部50Y〜50Kは、感光体ドラム51Y〜51Kと、その周囲に配設された帯電チャージャ52Y〜52K、現像器53Y〜53K、転写チャージャ54Y〜54K及びクリーナ55Y〜55Kなどからなる。
In the
感光体ドラム51Y〜51Kは、前記露光を受ける前にクリーナ55Y〜55Kで表面の残存トナーが除去され、不図示のイレーサランプに照射されて除電された後、帯電チャージャ52Y〜52Kにより一様に帯電されており、このように帯電した状態で上記レーザ光により露光を受けると、感光体ドラム51Y〜51Kの表面に静電潜像が形成される。
Before the exposure, the
現像器53Y〜53Kには、それぞれの色のトナーをそれぞれ所定のトナー濃度で含有する二成分の現像剤が入っており、各静電潜像は、それぞれ各色の現像器53Y〜53Kにより各色のトナーで現像される。これにより感光体ドラム51Y〜51Kの表面にY、M、C、Kのトナー像がそれぞれ形成され、各転写位置において中間転写ベルト41の裏面側に配設された転写チャージャ54Y〜54Kの作用により、矢印A方向に周回している中間転写ベルト41上に順次転写されていく。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が、周回してくる中間転写ベルト41上の同じ位置に重ね合せて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
The developing
各色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト41は、さらに周回して、中間転写ベルト41が対向する二次転写ローラ42と当接して転写ニップ部を形成する位置までやってくる。この転写ニップ部には、中間転写ベルト41の周回と同期して記録媒体Pが給送されてきており、転写ニップ部で中間転写ベルト41上の多重転写された各色のトナー像が記録媒体Pに転写される。なお49は、記録媒体Pへの転写後、中間転写ベルト41上に残存したトナーを除去するクリーニングブレードである。
The
各色のトナー像が多重転写された記録媒体Pは、矢印B方向に定着部80まで搬送される。定着部80の定着ローラ81は内部にヒータを備え、制御部100により、ヒータへの通電が制御される。記録媒体Pは、定着ローラ81により高温で加圧され、その表面のトナー粒子が記録媒体表面に融着して定着された後、排紙トレイ82上に排出される。
The recording medium P onto which the toner images of the respective colors are transferred is conveyed to the fixing
制御部100は、上記のような通常の画像形成動作の制御を行う以外に、画像安定化制御のタイミングや内容などの制御も行う。画像安定化制御の構成及び処理内容については次に述べる。
In addition to controlling the normal image forming operation as described above, the
(安定化制御)
一般に画像形成装置では、環境変化、経時変化等による画質の変動に対して、常時適切な画像が形成できるように、画像安定化制御が行われている。安定化制御として実施されるのは、カブリマージン制御、光量制御、最大濃度制御、ガンマ補正制御、レジスト制御などであり、所定のシステム速度や露光量、現像バイアス、帯電電位などのプロセス条件を設定後、感光体表面や中間転写ベルト上などにトナーによるパターン像を形成し、当該パターンをセンサを用いて検出し、検出結果に基づいて上記のような画像形成条件を調整する。また、トナー濃度を算出し、トナー補給の制御を行う。
(Stabilization control)
In general, in an image forming apparatus, image stabilization control is performed so that an appropriate image can always be formed against changes in image quality due to environmental changes, changes with time, and the like. Stabilization control includes fog margin control, light intensity control, maximum density control, gamma correction control, resist control, etc., and sets process conditions such as a predetermined system speed, exposure amount, development bias, and charging potential. Thereafter, a pattern image is formed with toner on the surface of the photoreceptor or the intermediate transfer belt, the pattern is detected using a sensor, and the above-described image forming conditions are adjusted based on the detection result. Further, the toner density is calculated and toner replenishment control is performed.
本実施形態にかかる複写機の例においては、図1あるいは図2に示すように、中間転写ベルト41上に転写されたトナーパターン像を、IDC(Image Density Control)センサ43で検出する構成にしている。IDCセンサは、画像濃度を検知するセンサであり、光学式、超音波式、磁気式、その他周知のセンサを用いることができる。
In the example of the copying machine according to the present embodiment, as shown in FIG. 1 or FIG. 2, a toner pattern image transferred onto the
安定化制御は、定期的に実施される。本実施形態にかかる複写機例においては、カラープリントの場合、200枚プリント毎、モノクロプリントの場合、100枚プリント毎に実施するものとした。但し、実施の頻度は異なっても実施する安定化制御は共通である。モノクロプリントが100枚に達した時点、カラープリントが200枚に達した時点、何れの場合であっても、プリントモードには関係なく、M、C、Y、K、すべての色について安定化制御(トナーパターン像の形成)が行われる。 Stabilization control is performed regularly. In the example of the copying machine according to the present embodiment, it is performed every 200 sheets for color printing and every 100 sheets for monochrome printing. However, even if the frequency of implementation differs, the stabilization control to be implemented is common. Regardless of the print mode, stabilization control is performed for all colors of M, C, Y, K, when the monochrome print reaches 100 sheets or when the color print reaches 200 sheets. (Toner pattern image formation) is performed.
安定化制御時に用いるトナーパターン形成のための試験画像は、予めデータとして保持する検出用のパッチパターン画像を用いる。モノクロ、カラー何れのプリントモードでも、安定化制御の動作は基本的に共通なので、同一のパッチパターン画像を使用すればよい。 As a test image for toner pattern formation used at the time of stabilization control, a detection patch pattern image previously stored as data is used. Since the stabilization control operation is basically the same in both monochrome and color print modes, the same patch pattern image may be used.
安定化制御の基本的なパターンは次のようになる。
(1)制御する内容に基づき適切な検出用パッチパターン画像を設定する。
(2)設定したパッチパターン画像に基づき、実際に画像形成する。
(3)画像形成されたパッチパターンのトナー像の濃度をIDCセンサ43で検出する。
(4)検出した画像濃度情報などから、制御に必要な情報を算出する。
(5)求めた情報に従い、目的の制御を行う。
The basic pattern of stabilization control is as follows.
(1) An appropriate detection patch pattern image is set based on the contents to be controlled.
(2) An image is actually formed based on the set patch pattern image.
(3) The density of the toner image of the patch pattern on which the image has been formed is detected by the
(4) Information necessary for control is calculated from the detected image density information and the like.
(5) The target control is performed according to the obtained information.
トナー補給により画像濃度を安定化制御する場合については、詳細を後述する。 Details of stabilization control of image density by toner replenishment will be described later.
図3は、安定化制御として実施する内容と順序の例を概略的に示すフローの例である。図3を用いて安定化制御で実施する制御項目と順序を説明する。 FIG. 3 is an example of a flow schematically showing an example of contents and order executed as stabilization control. The control items and order executed in the stabilization control will be described with reference to FIG.
安定化制御を開始すると、まずステップS11でカブリマージンの制御を行う。これは画像の地肌カブリの制御である。所定の原稿地肌濃度以上になったときに作成画像がカブリ始めるように、環境変化や経時変化による変動分を調整するものである。地肌カブリ制御用の検出画像パターンを現像し、IDCセンサ43の検出結果に基づき、制御する因子と制御量を設定する。
When the stabilization control is started, the fog margin is first controlled in step S11. This is the control of the background fogging of the image. The variation due to environmental changes and changes with time is adjusted so that the created image starts to fog when a predetermined document background density is exceeded. The detection image pattern for the background fog control is developed, and the factor to be controlled and the control amount are set based on the detection result of the
次いでステップS12で、光量制御を行う。これは画像形成のときの露光量の制御である。光量を調整することにより、画像濃度の再現性を調整する。光量制御用の検出画像パターンを現像し、IDCセンサ43の検出結果に基づき、制御量を設定する。
Next, in step S12, light quantity control is performed. This is control of the exposure amount at the time of image formation. The reproducibility of the image density is adjusted by adjusting the amount of light. The detection image pattern for light quantity control is developed, and the control amount is set based on the detection result of the
ステップS13では、最大濃度制御を行う。これは、画像中に形成され得る最大濃度が、設定された上限の濃度となるように制御するものである。最大濃度制御用の検出画像パターンを現像し、IDCセンサ43の検出結果に基づき、制御する因子と制御量を設定する。
In step S13, maximum density control is performed. This is to control the maximum density that can be formed in the image to the upper limit density that has been set. A detection image pattern for maximum density control is developed, and a factor to be controlled and a control amount are set based on the detection result of the
ステップS14では、ガンマ補正制御を行う。これは環境変化や経時変化による画像の階調性の変動を補正するものである。画像の入力と出力濃度の関係をプロセス条件などにより補正するように制御する。ガンマ補正制御用の検出画像パターンを現像し、IDCセンサ43の検出結果に基づき、制御する因子と制御量を設定する。
In step S14, gamma correction control is performed. This corrects a change in gradation of an image due to an environmental change or a change with time. Control is performed so that the relationship between the input and output density of an image is corrected according to process conditions and the like. A detection image pattern for gamma correction control is developed, and a factor to be controlled and a control amount are set based on the detection result of the
ステップS15はレジスト補正制御である。これは、多色のトナー像の重ね合わせなど、画像としての位置のずれなどを補正するものである。次のステップS16も中間転写ベルト41に残存した安定化制御時に転写したトナーの除去動作である。
Step S15 is registration correction control. This corrects misalignment as an image, such as superposition of multicolor toner images. The next step S16 is also an operation for removing the toner transferred to the
一般的な画像安定化のフローについて述べてきたが、次に、画像形成時に行われる一般的なトナー補給制御について詳しく述べる。本実施形態例における安定化制御でのトナー消費に対するトナー補給制御については、トナー強制補給という呼称で、画像形成時に行われる一般的なトナー補給と区別し、その詳細は後述する。 The general image stabilization flow has been described. Next, general toner replenishment control performed during image formation will be described in detail. The toner replenishment control for toner consumption in the stabilization control in this embodiment is called toner forced replenishment and is distinguished from general toner replenishment performed at the time of image formation, and details thereof will be described later.
(画像形成時に行われる一般的なトナー補給制御)
次に、画像形成時に行われる一般的なトナー補給制御の構成例について、図4を用いて説明する。図4は、本実施の形態における制御部100の機能の内、画像形成時に行われる一般的なトナー補給制御と、後述する安定化制御でのトナー消費に対するトナー補給制御、すなわちトナー強制補給の制御に関わる部分を示した機能ブロック図の例である。
(General toner replenishment control performed during image formation)
Next, a configuration example of general toner replenishment control performed during image formation will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows general toner replenishment control performed during image formation and toner replenishment control for toner consumption in stabilization control described later, that is, toner forced replenishment control, among the functions of the
まず画像形成時に行われる一般的なトナー補給制御に関わる部分を説明するが、これは安定化制御のうち画像濃度安定化制御のみが関わっており、そこでトナー補給量が設定される。一方、後述する安定化制御時のトナー消費に対するトナー強制補給制御に関しては、トナーパターン像を使用するすべての安定化制御動作が関わってき、そのすべての安定化制御動作でトナーが消費される。 First, a part related to general toner replenishment control performed at the time of image formation will be described. This relates only to image density stabilization control in the stabilization control, and a toner replenishment amount is set there. On the other hand, with respect to toner forced replenishment control for toner consumption during stabilization control, which will be described later, all stabilization control operations using a toner pattern image are involved, and toner is consumed in all the stabilization control operations.
図4に示した画像濃度安定化制御部101は、CPUやタイマ、カウンタ、メモリなどを含んでおり、画像濃度に関わる各機能ブロックと接続し、トナー補給による画像濃度の安定化制御の動作全体を制御する機能を有している。102はトナー付着量検出部であり、IDCセンサ43により検出された画像濃度からトナー付着量を算出する。このトナー付着量に基づいて、画像濃度安定化制御部101は、画像濃度を安定化させるべくトナー補給の制御を行うのである。
The image density
111から113は、通常のプリント時に動作するトナー補給の制御に関わる機能ブロックであり、従来より行われているトナー補給制御を示す。
111は、トナー補給量算出条件記憶部であり、適切なトナー補給量を算出するために必要なプロセス条件や環境条件、耐久条件、画像条件などを一時記憶して、必要時に画像濃度安定化制御部101に提供する。112は、トナー補給量算出部であり、画像濃度安定化制御部101の指示により、トナー付着量や必要な条件に関する情報に基づき、画像濃度確保のために適切なトナー補給量を算出し、画像濃度安定化制御部101に提供する。113は、トナー補給部であり、画像濃度安定化制御部101より、適切なトナー補給量に基づいた指示を受け、トナー補給動作を実行する。
A toner replenishment amount calculation
121から123は、安定化制御時に動作するトナー強制補給の制御に関わる機能ブロックであり、後述する。
上記のように、従来、トナー補給による画像濃度の安定化制御は、トナー付着量の算出に始まり、トナー補給量算出のための各条件に基づいて、トナー補給量を算出し、プリント時にそれに従ったトナー補給を行うことになる。つまり、安定化制御時に設定されたトナー補給量設定に基づいて、トナー補給動作自体は、通常の画像形成時に定常的に行われるものである。 As described above, conventionally, stabilization control of image density by toner replenishment starts with calculation of toner adhesion amount, calculates toner replenishment amount based on each condition for toner replenishment amount calculation, and follows it at the time of printing. Toner replenishment will be performed. That is, based on the toner replenishment amount setting set during the stabilization control, the toner replenishment operation itself is regularly performed during normal image formation.
図5は、トナー補給量の設定に至る画像濃度安定化制御時の処理例のフローチャートである。図5を用いて、一般的なトナー補給制御におけるトナー補給量の設定に至る処理の流れを説明する。 FIG. 5 is a flowchart of a processing example at the time of image density stabilization control leading to setting of the toner replenishment amount. With reference to FIG. 5, the flow of processing up to setting the toner replenishment amount in general toner replenishment control will be described.
まず、ステップS21では、画像濃度検出用のパッチパターン画像を用いた画像濃度検出を行う。ここで各パッチ画像の濃度が採取される。 First, in step S21, image density detection using a patch pattern image for image density detection is performed. Here, the density of each patch image is collected.
トナー補給による画像濃度安定化制御のための、検出用のパッチパターン画像の例を図6に示す。図6において、44は、画像濃度安定化のためのトナー付着量検出用のパッチパターン画像であり、1Cから3Cがシアン色のパッチ画像、1Yから3Yがイエロー色のパッチ画像、1Mから3Mがマゼンタ色のパッチ画像、1Kから3Kがブラック色のパッチ画像である。
An example of a patch pattern image for detection for image density stabilization control by toner supply is shown in FIG. In FIG. 6,
パターン画像44が現像され、各色のトナー像になり、中間転写ベルト41上に転写され、図のパターン画像44上に示したパターン走行方向に従って、中間転写ベルト41が、すなわちその上の各パッチ画像が走行すると、各パッチ画像は順次、IDCセンサ43を通過し、各パッチ画像の濃度がIDCセンサ43で検出される。ここでは、2個のIDCセンサで各パッチ画像の濃度を並行して検出するようにしている。
The
図5に戻り、各パッチ画像の濃度が採取されると、次いでステップS22では、トナー付着量検出部102により、各パッチ画像の濃度に対応するトナー付着量が算出される。これはトナーの色材別に、それぞれ付着量と濃度の関係を予めデータ化しておけばよい。トナー自体の特性が変化しない限り、他の条件により関係が変化することは考えにくいからである。
Returning to FIG. 5, when the density of each patch image is collected, in step S22, the toner adhesion
ステップS23では、ステップS22で求めたトナー付着量からトナーの帯電量を算出する。トナー帯電量とトナー付着量の関係は、環境条件や、プロセス条件により変動するので、プロセス条件に関するデータD1、環境条件に関するデータD2などを、トナー補給量算出条件記憶部111より読み出して用いる。
In step S23, the toner charge amount is calculated from the toner adhesion amount obtained in step S22. Since the relationship between the toner charge amount and the toner adhesion amount varies depending on environmental conditions and process conditions, data D1 related to process conditions, data D2 related to environmental conditions, and the like are read from the toner supply amount calculation
ステップS24では、ステップS23で求めたトナー帯電量から現像剤のトナー濃度を算出する。トナー帯電量とトナー濃度の関係も、耐久条件などにより変動するので、データD3などを、トナー補給量算出条件記憶部111より読み出して用いる。
In step S24, the toner density of the developer is calculated from the toner charge amount obtained in step S23. Since the relationship between the toner charge amount and the toner concentration also varies depending on the durability condition and the like, the data D3 and the like are read from the toner supply amount calculation
ステップS25では、ステップS24で求めたトナー濃度からトナーの消費量を推測する。これも、プロセス条件など以外に、画像条件により変動するので、画像条件データD4などを、トナー補給量算出条件記憶部111より読み出して用いる。
In step S25, the toner consumption is estimated from the toner density obtained in step S24. Since this also varies depending on the image condition in addition to the process condition, the image condition data D4 and the like are read from the toner supply amount calculation
このようにして、トナー補給量算出部112は、トナー消費量の推測値を求め、ステップS26でそれに応じたトナー補給量を設定する。
In this way, the toner replenishment
これで安定化制御としてのトナー補給量の設定まで終了したわけであるが、さらに画像濃度安定化制御部101は、これに基づいてトナー補給部113に指示を出し、安定化制御時ではなく、通常のプリント時のトナー補給動作が、この安定化制御時に設定されたトナー補給量に基づいて行われることになる。
This completes the setting of the toner replenishment amount as the stabilization control. Further, the image density
この場合、通常のプリント時に使用されたトナーが補給されることになる。すなわち、モノクロモードでプリントがなされればモノクロトナーのみが補給の対象となる。 In this case, the toner used during normal printing is replenished. In other words, when printing is performed in the monochrome mode, only the monochrome toner is supplied.
(モノクロモードでの安定化制御の問題)
上述したのは従来よりのトナー補給制御であるが、このように定期的に安定化制御を実施し、プリント時のトナー補給量を制御していく方式は、状況によってはトナー補給が間に合わないケースも出てくる。
(Problem with stabilization control in monochrome mode)
The above-described conventional toner replenishment control is described above. However, the method of regularly performing the stabilization control and controlling the toner replenishment amount at the time of printing may not be in time for toner replenishment depending on the situation. Also come out.
例えば、FAXでの連続プリントなど、モノクロモードでプリントが継続されている間に、安定化制御が行われるような場合である。通常のカラーモードの場合、Y、M、CのカラートナーとKのモノクロトナーとすべてを使用するが、モノクロモードの場合、Kのモノクロトナーのみが使用され、Y、M、Cのカラートナーは全く使用されることがない。 For example, there is a case where stabilization control is performed while printing is being continued in the monochrome mode, such as continuous printing by FAX. In the normal color mode, all of Y, M, and C color toners and K monochrome toner are used. However, in the monochrome mode, only K monochrome toner is used, and Y, M, and C color toners are used. It is never used.
しかしながら、Kのモノクロトナーしか使用しないモノクロモードでプリントが継続されていても、いつカラープリントが行われるか予測できないため、安定化制御時にはカラープリントも含めて制御が行われる。すなわちモノクロモードでプリントが継続されていても、安定化制御時にはカラートナーも消費される。 However, even when printing is continued in a monochrome mode that uses only K monochrome toner, it is not possible to predict when color printing will be performed. Therefore, control including color printing is performed during stabilization control. That is, even when printing is continued in the monochrome mode, color toner is also consumed during the stabilization control.
なお、安定化制御時にカラートナー消費されるのは、上述した画像濃度安定化制御時だけではない。カブリマージン制御、光量制御、ガンマ補正制御など、トナーパターン像を作成して制御するすべての安定化制御の動作時にカラートナーが消費される。 The color toner is consumed during the stabilization control, not only during the above-described image density stabilization control. Color toner is consumed during all stabilizing control operations such as fog margin control, light intensity control, and gamma correction control that create and control a toner pattern image.
この場合、安定化制御の動作中以外(通常のプリント時)は、モノクロプリントなのでカラートナーの補給の制御自体行われない。従ってモノクロモードが長期間続いて、その間に安定化制御が何回か実施されることになると、カラートナーが消費されるにもかかわらず補給されないので、安定化制御の度に少しずつカラートナーの濃度が下がっていくということが生じてくる。 In this case, the color toner replenishment control itself is not performed since the monochrome printing is performed except during the stabilization control operation (during normal printing). Therefore, if the monochrome mode is continued for a long period of time and the stabilization control is performed several times during that time, the color toner is consumed but not replenished. It happens that the concentration goes down.
従って、画像濃度の安定化という点から見ると、モノクロプリントが継続してはいるものの、急にカラープリントに切り換わったような場合、カラートナーの補給が追いつかず、画像品質の低下を招くことになってしまうこともあり得る。 Therefore, from the standpoint of stabilizing image density, monochrome printing continues, but if it suddenly switches to color printing, replenishment of color toner cannot catch up, leading to degradation of image quality. It can happen.
こういった問題に対して、本実施形態例では、通常のプリント時に行う画像濃度安定化制御としての一般的なトナー補給以外に、例えばモノクロプリントが継続した場合に、安定化制御により消費したカラートナーに対して、ある設定条件になれば強制補給を行うといったトナー強制補給の制御を設けている。このトナーの強制補給の制御に関して、上記のモノクロプリントが継続した場合のカラートナー強制補給制御を例にして、以下に説明する。 In order to deal with such problems, in this embodiment, in addition to general toner replenishment as image density stabilization control performed during normal printing, for example, when monochrome printing continues, the color consumed by stabilization control For the toner, a forced toner supply control is provided such that the toner is forcibly supplied when a certain set condition is satisfied. This forced toner replenishment control will be described below using color toner forced replenishment control when the above-described monochrome printing is continued as an example.
(安定化制御でのトナー消費に対するトナー強制補給制御)
図4は、前述のように、本実施の形態における制御部100の機能の内、画像形成時に行われる一般的なトナー補給制御と、安定化制御でのトナー消費に対するトナー強制補給制御に関わる部分を示した機能ブロック図の例である。安定化制御でのトナー消費に対するカラートナー強制補給制御の構成例について説明する。
(Toner forced supply control for toner consumption in stabilization control)
FIG. 4 shows a portion of the functions of the
121から123は、安定化制御時に動作するトナー強制補給の制御に関わる機能ブロックである。また画像濃度安定化制御部101は、トナー強制補給の制御にも関わる。
121は、トナー強制補給判定手段として機能するトナー強制補給判定部である。強制補給判定部121は、画像濃度安定化制御部101の指示により、安定化制御を行っているときに、それまでの安定化制御の履歴、特にトナーの消費履歴に基づいてトナー強制補給の必要性を判定する。121aは、安定化制御時のトナー強制補給判定のためのカウンタであり、カラートナーの消費履歴についての情報を提供する。
122は、トナー強制補給量設定手段として機能するトナー強制補給量算出部である。トナー強制補給量算出部122は、それまでの安定化制御時のトナーの消費量を推測して、適切なトナー強制補給量を算出し、画像濃度安定化制御部101に提供する。
123は、トナー強制補給手段として機能するトナー強制補給部である。トナー強制補給部123は、画像濃度安定化制御部101より、適切なトナー強制補給量に基づいた指示を受け、画像濃度安定化制御時にトナーの強制補給を実行する。
安定化制御で消費したカラートナーに対する強制補給の制御は、概略次のような手順となる。
(1)安定化制御時に、カラートナーの強制補給が必要な段階に達したかを判定する。
(2)カラートナー消費量を推測し、補給すべきトナー量を算出する。
(3)必要な場合は、適切なタイミングでカラートナーの強制補給を実施する。
The control of forced replenishment for the color toner consumed in the stabilization control is roughly performed as follows.
(1) During the stabilization control, it is determined whether or not a stage where forced replenishment of color toner has been reached has been reached.
(2) Estimate the color toner consumption amount and calculate the toner amount to be replenished.
(3) If necessary, color toner is forcibly supplied at an appropriate timing.
図7を用いて、安定化制御時のカラートナーの強制補給制御処理の例について説明する。図7は、安定化制御時のカラートナー強制補給に関わる判定処理例の流れを示すフローチャートである。安定化制御終了時にトナー強制補給の判定処理を開始するが、その中の実行判定に基づくトナー強制補給処理の実施ついては、後の図8の説明で述べる。 An example of the color toner forcible supply control process during the stabilization control will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of a determination process example related to color toner forced replenishment during stabilization control. At the end of the stabilization control, the forced toner replenishment determination process is started. The implementation of the forced toner replenishment process based on the execution determination will be described later with reference to FIG.
カラートナー強制補給判定は、図4のトナー強制補給判定部121が行う。ステップS31では、トナー強制補給判定部121の備えるトナー強制補給判定のカウンタ121aをチェックする。
The color toner forced supply determination is performed by the toner forced
判定は、トナー強制補給判定カウンタ(以下、判定カウンタと呼称する)121aの示すカウント数に基づき行われる。判定カウンタ121aのカウント数にアクセスする処理は次の三つの場合だけである。
(a)ステップS39に示したように、カラープリントを実施するとカウンタは0となる。
(b)ステップS35に示したように、安定化制御時にカラートナーの強制補給を実施するとカウンタは0となる。
(c)ステップS38に示したように、カラートナーの強制補給を実施することなく安定化制御を終了するとカウンタは1アップする。
The determination is made based on the count number indicated by a toner forced supply determination counter (hereinafter referred to as a determination counter) 121a. Processing for accessing the count number of the
(A) As shown in step S39, when color printing is performed, the counter becomes zero.
(B) As shown in step S35, when the color toner is forcibly supplied during the stabilization control, the counter becomes zero.
(C) As shown in step S38, the counter is incremented by 1 when the stabilization control is completed without forcibly supplying the color toner.
従って判定カウンタ121aをチェックした時点において、最後にカラープリントを実施、あるいはトナー強制補給を実施してから、何回安定化制御が行われたかをカウント数は示す。安定化制御で消費されるトナー量は予め設定できるので、安定化制御の回数から消費したトナー量を推測することができる。
Therefore, when the
従って、補給の必要な許容範囲としての消費トナー量に基づき許容できる安定化制御回数を設定しておけば、それと判定カウンタ121aのカウント数を比較することにより、トナー強制補給が必要かどうかの判定を行うことができる。
Accordingly, if an allowable stabilization control count is set based on the consumed toner amount as an allowable range that requires replenishment, a determination is made as to whether toner forced replenishment is necessary by comparing it with the count number of the
ステップS32では、判定カウンタ121aのカウント数を所定のカウント数と比較して、トナー強制補給が必要かどうかの判定を行っている。このステップS32がトナー強制補給判定工程として機能する。
In step S32, the count number of the
所定のカウント数に達した場合(ステップS32:YES)は、必要であると判定し、ステップS33を実行する。所定のカウント数に達していない場合(ステップS32:NO)は、必要でないと判定し、ステップS36を実行する。 If the predetermined count number has been reached (step S32: YES), it is determined that it is necessary, and step S33 is executed. If the predetermined count number has not been reached (step S32: NO), it is determined that it is not necessary, and step S36 is executed.
トナー強制補給量算出は、図4のトナー強制補給量算出部122が行う。ステップS32でトナー強制補給が必要と判定された場合、トナー強制補給量設定工程として機能するステップS33では、所定カウントに相当するカラートナー消費量の推測値からカラートナー強制補給量を算出する。
The toner forced supply amount calculation is performed by the toner forced supply
トナー消費量はカウント数から推測するのではなく、実際にIDCセンサ43から求めたトナー付着量を用いて推測してもよい。その場合、カラートナー付着量と消費量との関係を記憶しておき、安定化制御の度に消費したトナー量を積算し、許容限界としての所定値を超えるかどうかで判定してもよい。
The toner consumption amount may not be estimated from the count number, but may be estimated using the toner adhesion amount actually obtained from the
カラートナー強制補給実施は、図4のトナー強制補給部123が行う。トナー強制補給工程として機能するステップS34では、ステップS33で求めたトナー補給量に基づき、トナー強制補給を実施する。実施の方法については後で図8を用いて説明する。
The color toner forced replenishment is performed by the toner forced
次いでステップS35では、判定カウンタ121aをクリア(0に)する。これはトナー強制補給を実施したということで、カウンタを初期化するものである。これで、次の安定化制御で処理開始されるまで、トナー強制補給に関する一連の処理を終える。
In step S35, the
ステップS32でトナー強制補給が必要でないと判定された場合、ステップS36では、カラートナー強制補給量を算出する必要はない。しかし、前述のように、トナー消費量をカウント数から推測するのではなく、実際にIDCセンサ43から求めたトナー付着量を用いて推測するようにするならば、カラートナー消費量の推測値から算出した必要なトナー補給量を記憶しておき、安定化制御の度に積算して利用してもよい。
If it is determined in step S32 that toner forcible replenishment is not required, it is not necessary to calculate the color toner forcible replenishment amount in step S36. However, as described above, if the toner consumption amount is not estimated from the count number, but is estimated using the toner adhesion amount actually obtained from the
ステップS37では、トナー強制補給を実施しないという判定なので、特に何も実施することはない。 Since it is determined in step S37 that toner forcible replenishment is not performed, nothing is performed.
次いでステップS38では、判定カウンタ121aを1アップする。これはトナー強制補給を実施しなかった安定化制御回数が一回増えたということで、カウンタ数を1増やすものである。これで、次の安定化制御で処理開始するまで、トナー強制補給に関する一連の処理を終える。
Next, in step S38, the
図8を用いて、安定化制御終了時のトナー強制補給の実施方法について説明する。図8は、安定化制御時のトナー強制補給の実施の流れの一例を示すフローチャートである。 A method for forcibly supplying toner at the end of the stabilization control will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a flow of forced toner replenishment during stabilization control.
図7のステップS32の実行判定を受けて、まずステップS43を実行する。 In response to the execution determination in step S32 in FIG. 7, first, step S43 is executed.
ステップS43では、現像器を動かすために、カラーの仮想用紙を作成し、登録する。実際には作像しないが、作像領域幅に合わせてA4Y用紙にするのが適当である。これはただ単に現像器を動かすためだけの見かけの操作である。 In step S43, color virtual paper is created and registered in order to move the developing device. Although it does not actually form an image, it is appropriate to use A4Y paper according to the image forming area width. This is just an apparent operation just to move the developer.
次いでステップS44では、ステップS43の仮想用紙に基づいて現像器を駆動する。現像器が駆動することによって、自動的にトナー補給が実行される。トナー補給制御は通常プリント時と同様に行えばよい。トナー補給量は、図7のステップS33で求めたトナー補給量に基づく。 Next, in step S44, the developing device is driven based on the virtual paper in step S43. When the developing device is driven, toner replenishment is automatically executed. The toner replenishment control may be performed in the same way as during normal printing. The toner replenishment amount is based on the toner replenishment amount obtained in step S33 of FIG.
ステップS45では、仮想用紙の制御を終了したかどうかを判定する。終了すれば(ステップS45:YES)、トナー強制補給処理を終了し、図7へ戻り、ステップS35へ進むことになる。まだ終了していなければ(ステップS45:NO)、ステップS44へ戻り、終了するまで現像器駆動、すなわちトナー補給処理を継続する。 In step S45, it is determined whether the control of the virtual paper is finished. If completed (step S45: YES), the toner forced supply process is terminated, the process returns to FIG. 7, and the process proceeds to step S35. If not finished yet (step S45: NO), the process returns to step S44, and the developing device driving, that is, the toner supply process is continued until the process is finished.
(モノクロモードでの安定化制御時のトナー強制補給)
図9を用いて、モノクロモードでの安定化制御によりカラートナー補給が不十分になる問題に対する、カラートナーの強制補給による対策状況について説明する。図9は、カラーモード、あるいはモノクロモードでのプリントが繰り返された場合の状況を、プリント枚数軸に対して図示したものである。
(Forced toner supply during stabilization control in monochrome mode)
With reference to FIG. 9, a description will be given of the state of countermeasures by forced replenishment of color toner for the problem of insufficient color toner replenishment due to stabilization control in monochrome mode. FIG. 9 shows the situation when printing in the color mode or monochrome mode is repeated with respect to the print number axis.
図9(a)は通常のカラープリントが継続的に行われているケースである。この場合、プリント200枚毎に安定化制御が行われる。横軸200aがプリント枚数を示し、201aがカラープリントの200枚毎の区切り、すなわち安定化制御の実施タイミングを示す。
FIG. 9A shows a case where normal color printing is continuously performed. In this case, stabilization control is performed for every 200 prints. The
202aと203aは、それぞれトナー強制補給の実施の有無と、判定カウンタ121aのカウント数を示しているが、判定カウンタ121aのカウント数は常に0であり、所定カウント数(この場合5回とする)に満たず、トナー強制補給も実施されていない。
202a and 203a indicate whether or not toner forced replenishment is performed and the count number of the
204aと205aは、それぞれモノクロトナー濃度とカラートナー濃度の変化を模擬的に示したものであり、両者とも正常に制御されており、両者の特徴は基本的に変わらない。
この図9(a)ではモノクロトナーもカラートナーも通常プリント時に消費され、かつ補給され、特に安定化制御時のトナー消費の影響が現れてくることはない。 In FIG. 9A, monochrome toner and color toner are both consumed and replenished during normal printing, and there is no influence of toner consumption particularly during stabilization control.
図9(b)はモノクロプリントが継続的に行われた後、通常のカラープリントが継続的に行われているケースである。この場合、前半のモノクロプリントが継続している期間において、カラートナー濃度に安定化制御時のトナー消費の影響が現れてくる。 FIG. 9B shows a case where normal color printing is continuously performed after monochrome printing is continuously performed. In this case, during the period when the first half monochrome printing is continued, the influence of toner consumption during the stabilization control appears on the color toner density.
モノクロプリントの場合は、プリント100枚毎に安定化制御が行われる。横軸200bがプリント枚数を示し、201bは、前半のモノクロプリントでは100枚毎の、後半のカラープリントでは200枚毎の区切り、すなわち安定化制御の実施タイミングを示す。
In the case of monochrome printing, stabilization control is performed for every 100 prints. The
202bと203bは、それぞれトナー強制補給の実施の有無と、判定カウンタ121aのカウント数を示しているが、判定カウンタ121aのカウント数はモノクロプリントの間は安定化制御の度に一回ずつ増加していっている。しかし、一旦カラープリントに切り換わると即0になり、カラープリントの間はカウント数0を維持する。従って所定カウント数5回に達することはなく、この場合もトナー強制補給は実施されていない。
Reference numerals 202b and 203b indicate whether toner is forcibly replenished and the count number of the
204bと205bはモノクロトナー濃度とカラートナー濃度の変化を模擬的に示したものである。204bのモノクロトナーは、図9(a)の通常のカラープリントが継続的に行われているケース(204a)と変わらない。 Reference numerals 204b and 205b schematically show changes in the monochrome toner density and the color toner density. The monochrome toner 204b is the same as the case (204a) in which normal color printing in FIG. 9A is continuously performed.
しかし205bのカラートナーについては、前半のモノクロプリントが継続している期間は、判定カウンタ121aのカウント数が増加するのと対応して、100枚毎の安定化制御が実施される度に、少しずつカラートナーの濃度が低下している。
However, for the 205b color toner, during the period in which the first half of the monochrome printing is continued, every time the stabilization control for every 100 sheets is performed, the count number of the
このため、画像濃度の安定化という点から見ると、モノクロプリントが継続してはいるものの、急にカラープリントに切り換わったような場合、カラートナーの補給が追いつかず、画像品質の低下を招くことになってしまうことも考えられる。 For this reason, from the viewpoint of stabilization of image density, monochrome printing continues, but if it suddenly switches to color printing, replenishment of color toner cannot catch up, leading to degradation of image quality. It is also possible that this will happen.
しかしながら、ここでは所定カウント数以内、すなわちトナー濃度低下が許容範囲内にある内にカラープリントに切り換わることにより、トナー補給が始まり、トナー濃度も速やかに回復している。 However, the toner supply starts and the toner density quickly recovers by switching to color printing within the predetermined count number, that is, while the toner density drop is within the allowable range.
図9(c)はモノクロプリントが継続的に行われているケースである。この場合、プリント100枚毎に安定化制御が行われるが、モノクロプリント時にはトナー補給されないカラートナーにおいて、特に安定化制御時のトナー消費の影響が現れてくる。 FIG. 9C shows a case where monochrome printing is continuously performed. In this case, stabilization control is performed for every 100 prints. However, for color toner that is not replenished with toner during monochrome printing, the influence of toner consumption particularly during stabilization control appears.
モノクロプリントの場合、プリント100枚毎に安定化制御が行われる。横軸200aがプリント枚数を示し、201aがモノクロプリントの100枚毎の区切り、すなわち安定化制御の実施タイミングを示す。
In the case of monochrome printing, stabilization control is performed for every 100 prints. The
202cと203cは、それぞれトナー強制補給の実施の有無と、判定カウンタ121aのカウント数を示しているが、判定カウンタ121aのカウント数は、モノクロプリントが継続しているため、安定化制御の度に一回ずつ増加していっている。また当然その間、トナー強制補給も実施されていない。
202c and 203c indicate whether or not toner compulsory replenishment is performed and the count number of the
この図の場合、初期にトナー強制補給が実施されたとして示しているが、その後判定カウンタ121aのカウント数は、増えていく一方であり、所定カウント数5回に達した後の最初の安定化制御時にトナー強制補給が実施され、判定カウンタ121aのカウント数が0に復帰している。
In the case of this figure, it is shown that the toner is forcibly replenished initially, but thereafter, the count number of the
204cと205cはモノクロトナー濃度とカラートナー濃度の変化を模擬的に示したものであるが、205cのカラートナーについては、モノクロプリントが継続している期間は、判定カウンタ121aのカウント数が増加するのと対応して、100枚毎の安定化制御が実施される度に、少しずつカラートナーの濃度が低下している。
Reference numerals 204c and 205c schematically indicate changes in the monochrome toner color and the color toner density, but for the color toner 205c, the count number of the
しかしながら、判定カウンタ121aのカウント数が所定カウント数5回に達すると、安定化制御時にトナー強制補給が実施されるため、すなわちトナー濃度低下が許容範囲限界に来てトナー強制補給が実施されることにより、かなり低下したトナー濃度も速やかに回復している。
However, when the count number of the
このように安定化制御時にトナー強制補給の制御を行うことにより、モノクロプリントが続き、カラートナーが不足し始めるような状況でも、常に許容範囲内のトナー濃度を確保でき、いつカラープリントに切り換わっても安定したカラー画像濃度が得られるようにすることができる。 By controlling toner forcible replenishment during stabilization control in this way, even in situations where monochrome printing continues and color toner starts to run out, it is possible to always ensure a toner density within an allowable range, and when switching to color printing. However, a stable color image density can be obtained.
なお、本実施形態例では、タンデム方式のフルカラー複写機を例にして説明したが、本発明を適用する画像形成装置は、複写機、プリンタ、FAX、これらの複合機など、種別を問わない。またその現像方式、転写方式、その他画像形成のプロセス条件も様々な変形が可能である。 In this embodiment, the tandem full-color copying machine has been described as an example. However, the image forming apparatus to which the present invention is applied may be of any type, such as a copying machine, a printer, a FAX, or a complex machine thereof. In addition, the development method, transfer method, and other image forming process conditions can be variously modified.
判定カウンタのカウント数判定やパッチ画像など、画像濃度の安定化制御に関わる各設定条件も、本実施形態で提示した以外にも設定可能である。 Each setting condition related to stabilization control of the image density, such as determination of the count number of the determination counter and a patch image, can be set in addition to those presented in the present embodiment.
本発明の実施形態は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に則る限り、様々な変更された形態もその範囲に許容されるものである。 The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modified forms are allowed within the scope as long as they are in accordance with the gist of the present invention.
1 複写機
10 画像読取部
20 画像形成部
40 中間転写部
41 中間転写ベルト
42 二次転写ローラ
43 IDCセンサ
44 トナー付着量検出用のパッチパターン画像
49 クリーニングブレード
50Y、50M、50C、50K 画像プロセス部
51Y、51M、51C、51K 感光体ドラム
52Y、52M、52C、52K 帯電チャージャ
53Y、53M、53C、53K 現像器
54Y、54M、54C、54K 転写チャージャ
55Y、55M、55C、55K クリーナ
60Y、60M、60C、60K 露光走査部
70 給紙部
80 定着部
81 定着ローラ
82 排紙トレイ
100 制御部
100a 画像メモリ
101 画像濃度安定化制御部
102 トナー付着量検出部
111 トナー補給量算出条件記憶部
112 トナー補給量算出部
113 トナー補給部
121 トナー強制補給判定部
121a トナー強制補給判定カウンタ
122 トナー強制補給量算出部
123 トナー強制補給部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記安定化制御時のトナー消費に関する情報に基づき、トナーの強制補給を行うかどうかを判定するトナー強制補給判定手段と、
前記トナー強制補給判定手段の判定結果に基づいて、前記安定化制御の動作終了後にトナーの強制補給を実施するトナー強制補給手段とを有する
ことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that controls the stabilization of an image to be formed by forming a toner pattern image on an image carrier and detecting the toner pattern image or the transferred toner pattern image.
Toner forced replenishment determination means for determining whether or not to forcibly replenish toner based on information on toner consumption during the stabilization control;
An image forming apparatus comprising: a toner forcible replenishing unit that forcibly replenishes toner after the stabilization control operation ends based on a determination result of the toner forcible replenishment determining unit.
モノクロモードの画像形成が続いている期間においても、カラートナーにより形成された前記トナーパターン像を用いて行われるものであり、
前記トナー強制補給判定手段は、
モノクロモードの画像形成が続いている期間において、前記安定化制御が所定回数以上行われた場合に、カラートナーの強制補給を行うように判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The stabilization control is
Even during a period in which image formation in the monochrome mode continues, the toner pattern image formed with color toner is used,
The toner forced replenishment determining means is
2. The image formation according to claim 1, wherein during the period in which the image formation in the monochrome mode continues, when the stabilization control is performed a predetermined number of times or more, it is determined that the color toner is forcibly replenished. apparatus.
前記トナー強制補給手段は、
前記トナー強制補給量設定手段により設定されたトナー補給量に基づき、トナーの強制補給を実施する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 A toner forced supply amount setting means for setting a toner forced supply amount based on the history of the stabilization control;
The toner forced supply means
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner is forcibly supplied based on a toner supply amount set by the toner forced supply amount setting unit.
前記安定化制御時のトナー消費に関する情報に基づき、トナーの強制補給を行うかどうかを判定するトナー強制補給判定工程と、
前記トナー強制補給判定工程の判定結果に基づいて、前記安定化制御の動作終了後にトナーの強制補給を実施するトナー強制補給工程とを備える
ことを特徴とするトナー補給方法。 In a toner replenishing method for an image forming apparatus that controls the stabilization of an image to be formed by forming a toner pattern image on an image carrier and detecting the toner pattern image or the transferred toner pattern image.
A toner forcible replenishment determination step for determining whether or not to forcibly replenish toner based on information on toner consumption during the stabilization control;
A toner replenishment method, comprising: a toner forced replenishment step of performing toner replenishment after completion of the stabilization control operation based on a determination result of the toner forced replenishment determination step.
モノクロモードの画像形成が続いている期間においても、カラートナーにより形成された前記トナーパターン像を用いて行われるものであり、
前記トナー強制補給判定工程は、
モノクロモードの画像形成が続いている期間において、前記安定化制御が所定回数以上行われた場合に、カラートナーの強制補給を行うように判定する
ことを特徴とする請求項4に記載のトナー補給方法。 The stabilization control is
Even during a period in which image formation in the monochrome mode continues, the toner pattern image formed with color toner is used,
The toner forced supply determination step includes
5. The toner supply according to claim 4, wherein the toner supply is determined to be forcibly replenished when the stabilization control is performed a predetermined number of times or more during a period in which the monochrome mode image formation is continued. Method.
前記トナー強制補給工程は、
前記トナー強制補給量設定工程により設定されたトナー補給量に基づき、トナーの強制補給を実施する
ことを特徴とする請求項4または5に記載のトナー補給方法。 A toner forced supply amount setting step for setting a toner forced supply amount based on the stabilization control history;
The toner forced replenishment step includes
6. The toner replenishing method according to claim 4, wherein the toner is forcibly replenished based on the toner replenishment amount set in the toner forcible replenishment amount setting step.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2005-08-25 JP JP2005244232A patent/JP2007057929A/en active Pending
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