JP6331508B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine.

電子写真方式を用いた画像形成装置では、使用環境(温度・湿度)の変化や、構成部品の経時変化によって、出力されるトナー像における画像濃度が変動することがある。そのため、このような画像形成装置では、安定した画像濃度を得るために、プロセスコントロールと呼ばれる次のような処理が行われることが多い。プロセスコントロールでは、まず、感光体ドラムや中間転写ベルト等といった像保持体の周面に、所定のトナーパターンが形成され、そのトナーパターンにおけるトナーの付着量が検出される。その検出結果に基づいて、所定の目標付着量を得るのに必要な、画像の形成条件が算出される。このとき算出される形成条件としては、例えば、感光体ドラムを帯電する際の帯電バイアス、露光する際の露光強度、静電潜像をトナーで現像する際の現像バイアス等が挙げられる。トナー像の形成は、このようなプロセスコントロールで算出された形成条件で行われる。そして、プロセスコントロールを適宜に行うことで、安定した画像濃度が得られる。   In an image forming apparatus using an electrophotographic system, the image density in an output toner image may vary due to changes in the usage environment (temperature / humidity) and changes in the components over time. Therefore, in such an image forming apparatus, in order to obtain a stable image density, the following process called process control is often performed. In the process control, first, a predetermined toner pattern is formed on the peripheral surface of an image carrier such as a photosensitive drum or an intermediate transfer belt, and the amount of toner attached to the toner pattern is detected. Based on the detection result, an image forming condition necessary to obtain a predetermined target adhesion amount is calculated. Examples of the formation conditions calculated at this time include a charging bias when charging the photosensitive drum, an exposure intensity when exposing, a developing bias when developing the electrostatic latent image with toner, and the like. The toner image is formed under the formation conditions calculated by such process control. A stable image density can be obtained by appropriately performing process control.

ここで、プロセスコントロールを行う時期としては、電源投入直後や、一連の画像形成が終了した後等というように、画像形成装置において画像形成が行われていない非画像形成時が挙げられる。しかしながら、このように非画像形成時にのみプロセスコントロールを行っていたのでは、例えば一連の画像形成中における画像濃度の変動要因には対応できなくなる可能性がある。   Here, the timing for performing the process control includes a non-image forming period in which image formation is not performed in the image forming apparatus, such as immediately after power-on or after a series of image formations are completed. However, if process control is performed only at the time of non-image formation in this way, there is a possibility that it may not be possible to cope with a variation factor of image density during a series of image formation, for example.

そこで、一連の画像形成中に、像保持体の周面における次のような領域にトナーパターンを形成してプロセスコントロールを行う技術が提案されている。例えば、ある用紙へのトナー像と次の用紙へのトナー像との間の領域(以下、紙間と呼ぶ)にトナーパターンを形成する技術が提案されている(例えば、特許文献1。)。また、像保持体の周面の循環移動の方向と交差する主走査方向に、トナー像と並べてトナーパターンを形成する技術が提案されている(例えば、特許文献2。)。これらの特許文献1、2に記載の技術によれば、一連の画像形成中にもプロセスコントロールが行われるので、一連の画像形成中における画像濃度の変動要因にも対応可能となっている。   In view of this, a technique has been proposed in which a process control is performed by forming a toner pattern in the following area on the peripheral surface of the image carrier during a series of image formation. For example, a technique for forming a toner pattern in an area between a toner image on a certain sheet and a toner image on the next sheet (hereinafter referred to as a sheet interval) has been proposed (for example, Patent Document 1). In addition, a technique has been proposed in which a toner pattern is formed side by side with a toner image in a main scanning direction that intersects the direction of circular movement of the peripheral surface of the image carrier (for example, Patent Document 2). According to the techniques described in these Patent Documents 1 and 2, since the process control is performed even during a series of image formation, it is possible to cope with a variation factor of the image density during the series of image formation.

ここで、一般に、上記の紙間は、特に、像保持体の周面の循環移動の方向(即ち、副走査方向)に狭い領域となる。このため、特許文献1に記載の技術では、トナーパターンが、途中にトナー像の形成を挟んで複数の紙間に亘って形成されることとなっている。トナー像の形成自体も画像濃度の変動要因となることがあり、特許文献1に記載の技術では、このような変動要因を間に挟みつつプロセスコントロールが行われるので、その精度が低下する恐れがある。   Here, in general, the above-described space between the sheets is a narrow region particularly in the direction of circulation movement of the peripheral surface of the image carrier (that is, the sub-scanning direction). For this reason, in the technique described in Patent Document 1, a toner pattern is formed between a plurality of sheets with a toner image formed therebetween. The formation of the toner image itself may be a factor of fluctuation in image density. In the technique described in Patent Document 1, since the process control is performed with such a factor of fluctuation interposed therebetween, there is a risk that the accuracy of the toner image may be lowered. is there.

他方、特許文献2に記載の技術では、主走査方向に、トナー像に隣接する広い領域にトナーパターンを作成することができるので、プロセスコントロールが1度に行われる。このため、特許文献2に記載の技術は、特許文献1に記載の技術に比べてその精度が高い。   On the other hand, in the technique described in Patent Document 2, since a toner pattern can be created in a wide area adjacent to the toner image in the main scanning direction, process control is performed at a time. For this reason, the technique described in Patent Document 2 has higher accuracy than the technique described in Patent Document 1.

ここで、特許文献2に記載の技術では、プロセスコントロールの実行時期が、実験等により予め決められている。この点は、特許文献1に記載の技術でも同様である。即ち、何れの特許文献1、2に記載の技術でも、トナー像の形成が、用紙の枚数に換算して所定枚数分に達する毎にプロセスコントロールが実行される。そのため、このように決められた間隔で実行されるプロセスコントロールの間での急激な変動要因にまでは対応できない可能性がある。このような急激な変動要因に対応するべく、プロセスコントロールの実行頻度を高めることが考えられる。しかしながら、プロセスコントロールの実行頻度が高まると、トナーパターンの形成回数が多くなってトナーの消費量が増大する恐れがある。   Here, in the technique described in Patent Document 2, the execution timing of process control is determined in advance by experiments or the like. This also applies to the technique described in Patent Document 1. That is, in any of the techniques described in Patent Documents 1 and 2, process control is executed each time the toner image formation reaches a predetermined number of sheets in terms of the number of sheets. For this reason, it may not be possible to cope with a rapid variation factor between process controls executed at intervals determined in this way. In order to cope with such a rapid variation factor, it is conceivable to increase the execution frequency of process control. However, if the frequency of execution of process control increases, the number of toner pattern formations increases and the toner consumption may increase.

そこで、本発明は、トナーの消費量を抑えつつも高精度でプロセスコントロールを行うことができる画像形成装置を提供することを課題とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of performing process control with high accuracy while suppressing toner consumption.

上述した課題を解決するため、請求項1に係る発明は、プロセスユニットにより循環移動する周面にトナー像が形成されて該トナー像を保持する像保持体と、前記像保持体が前記周面に保持している前記トナー像をシート状の記録媒体に転写する転写部と、該転写部によって前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる定着部と、を有する画像形成装置において、前記トナー像を形成する画像形成時に、前記トナー像の形成条件の調整を実行する画像形成時プロセスコントロール実行部は、時期決定部と形成指示部と画像形成時パターン形成部と画像形成時付着量検出部と画像形成時調整部とを備え、前記時期決定部は、前記画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を、トナー像の画像濃度と過去のトナー像の画像濃度との変化量が大きい場合は小さい場合より早め、小さい場合は大きい場合より遅らせる決定条件から決定をし、前記形成指示部は、前記時期決定部で決定された時期が到来すると前記画像形成時パターン形成部に所定のトナーパターンの形成指示を与え、前記画像形成時パターン形成部は、前記プロセスユニットにより前記像保持体の前記周面の循環移動の方向と交差する方向に画像形成領域と並ぶ領域に位置する非画像形成領域にトナーパターンを形成させ、前記画像形成時付着量検出部は、前記トナーパターンにおけるトナー付着量を検出し、前記画像形成時調整部は、前記画像形成時付着量検出部での検出結果に基づいて前記形成条件の調整を行うことを特徴とする画像形成装置となっている。 In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is directed to an image holding body that holds a toner image by forming a toner image on a circumferential surface that is circulated by a process unit, and the image holding body is the circumferential surface. An image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers the toner image held on a sheet-like recording medium; and a fixing unit that fixes the toner image transferred to the recording medium by the transfer unit. An image formation process control execution unit that adjusts the toner image formation conditions during image formation for forming a toner image is a timing determination unit, a formation instruction unit, a pattern formation unit during image formation, and an adhesion amount detection during image formation. and a part of the image forming time adjustment unit, the timing determining section, the execution timing of the process control during the image formation, varying between the image density and the image density of previous toner image bets toner image When the amount is large, the determination is made based on the determination condition that the time is earlier than when the amount is small, and when the amount is small, the delay is greater than when the amount is large. A predetermined toner pattern formation instruction is given, and the image forming pattern forming unit is located in a region aligned with the image forming region in a direction crossing the direction of circulation movement of the peripheral surface of the image carrier by the process unit. A toner pattern is formed in a non-image forming area, the image formation adhesion amount detection unit detects a toner adhesion amount in the toner pattern, and the image formation adjustment unit is an image formation adhesion amount detection unit. The image forming apparatus is characterized in that the formation conditions are adjusted based on the detection result.

請求項1に記載の発明では、トナー像の画像濃度の変動が予想されるときにプロセスコントロールの実行時期を早める等といったことが可能となる。また、逆にそのような変動が当分来ない、あるいは変動が小さいと予想されるときにはプロセスコントロールの実行時期を遅らせてトナーの消費量を抑えることも可能となる。このように請求項1に記載の発明によれば、トナーの消費量を抑えつつも高精度でプロセスコントロールを行うことができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to advance the execution time of the process control when the fluctuation of the image density of the toner image is expected. Conversely, when such a change does not occur for the time being or is expected to be small, the process control execution time can be delayed to reduce the toner consumption. As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to perform process control with high accuracy while suppressing toner consumption.

本発明の実施形態に共通の画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus common to an embodiment of the present invention. 図1の画像形成装置が備えるプロセスカートリッジの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a process cartridge provided in the image forming apparatus of FIG. 1. 図2に示されている現像装置を、図中の矢印A1方向に見るとともに内部構造を透視した状態で示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the developing device shown in FIG. 2 in a state where the developing device shown in FIG. 図1に示されている制御部の模式的なハードウェアブロック図である。It is a typical hardware block diagram of the control part shown by FIG. 非画像形成時プロセスコントロール実行部を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing a non-image forming process control execution unit. 図4に示されている機能ブロックによって実行される非画像形成時のプロセスコントロールを表すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing process control at the time of non-image formation executed by the functional block shown in FIG. 4. 図6に示されているフローチャートのステップS104で形成される、非画像形成時のトナーパターンを示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a toner pattern at the time of non-image formation, which is formed in step S104 of the flowchart shown in FIG. 図6に示されているフローチャートのステップS106で得られるトナー付着量と、ステップS105で得られる現像ポテンシャルとの関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between the toner adhesion amount obtained in step S106 of the flowchart shown in FIG. 6 and the development potential obtained in step S105. 画像形成時プロセスコントロール実行部を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing a process control execution unit at the time of image formation. 図9に示されている時期決定部で、画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定するための機能ブロックを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing functional blocks for determining a process control execution time at the time of image formation by a time determination unit shown in FIG. 9. 図9及び図10に示されている機能ブロックによって実行される画像形成時のプロセスコントロールを表すフローチャートである。11 is a flowchart showing process control at the time of image formation executed by the functional blocks shown in FIGS. 9 and 10. 形成されるトナー像の画像面積率と現像γとの関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between an image area ratio of a toner image to be formed and development γ. トナー像の画像面積率が急激に上昇したときに現像γが高まる様子を示すグラフである。6 is a graph showing how development γ increases when the image area ratio of a toner image increases rapidly. 図11に示されているフローチャートのステップS205で形成される、画像形成時のトナーパターンを示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing a toner pattern at the time of image formation, which is formed in step S205 of the flowchart shown in FIG. 図11のフローチャートのステップS207で行われる現像バイアスの調整について示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating adjustment of the developing bias performed in step S207 of the flowchart of FIG. 画像形成時調整部によるトナー濃度制御基準値の調整について示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating adjustment of a toner density control reference value by an image forming adjustment unit. 第2実施形態において画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定するための機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block for determining the execution time of the process control at the time of image formation in 2nd Embodiment. 第3実施形態において画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定するための機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block for determining the execution time of the process control at the time of image formation in 3rd Embodiment. 画像形成装置の内部の温湿度によって現像装置の現像γが変動する様子を表すグラフである。6 is a graph showing how development γ of the developing device varies depending on the temperature and humidity inside the image forming apparatus. 第4実施形態において画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定するための機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block for determining the execution time of the process control at the time of image formation in 4th Embodiment. 現像装置の動作とトナーの帯電量との関係を模式的に示すグラフである。6 is a graph schematically showing the relationship between the operation of the developing device and the charge amount of toner.

以下、本発明の第1〜第4の4つの実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, the first to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本発明の4つの実施形態に共通する画像形成装置の概略構成について図1及び図2を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に共通の画像形成装置の概略構成図である。図2は、図1の画像形成装置が備えるプロセスカートリッジの概略構成図である。   First, a schematic configuration of an image forming apparatus common to four embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus common to the embodiments of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a process cartridge provided in the image forming apparatus of FIG.

図1に示されている画像形成装置1は、シート状の記録媒体Sに、トナー像を形成して定着させる複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などとして用いられるものである。この画像形成装置1は、レーザ光Lを照射する露光装置3と、レーザ光Lによって静電潜像が形成され且つ該静電潜像からトナー像を形成するプロセスユニット5と、を備えている。また、画像形成装置1は、プロセスユニット5からトナー像が転写される中間転写ユニット7と、その中間転写ユニット7からトナー像を記録媒体Sに転写する二次転写部8と、を備えている。そして、画像形成装置1は、二次転写部8によって転写されたトナー像を記録媒体Sに定着させる定着装置9を備えている。さらに、画像形成装置1は、トナー像が定着された記録媒体Sを一時的に保持するストックトレイ11と、複数枚の記録媒体Sを収容する給紙トレイ13と、排出ローラ41と、トナーボトルを収容するためのボトル収容部43と、を備えている。排出ローラ41は、定着後の記録媒体Sを、ストックトレイ11へと排出するものである。また、二次転写部8が、本発明にいう転写部の一例に相当する。また、定着装置9が、本発明にいう定着部の一実施形態に相当する。 An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is used as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine for forming and fixing a toner image on a sheet-like recording medium S. The image forming apparatus 1 includes an exposure device 3 that irradiates a laser beam L, and a process unit 5 that forms an electrostatic latent image with the laser beam L and forms a toner image from the electrostatic latent image. . Further, the image forming apparatus 1 includes an intermediate transfer unit 7 to which a toner image is transferred from the process unit 5, and a secondary transfer unit 8 that transfers the toner image from the intermediate transfer unit 7 to the recording medium S. . The image forming apparatus 1 includes a fixing device 9 that fixes the toner image transferred by the secondary transfer unit 8 to the recording medium S. Further, the image forming apparatus 1 includes a stock tray 11 that temporarily holds the recording medium S on which the toner image is fixed, a paper feed tray 13 that stores a plurality of recording media S, a discharge roller 41, and a toner bottle. A bottle housing portion 43 for housing the bottle. The discharge roller 41 discharges the fixed recording medium S to the stock tray 11 . Also, the secondary transfer unit 8 corresponds to an example of a transfer section of the present invention. The fixing device 9 corresponds to an embodiment of the fixing unit referred to in the present invention.

露光装置3は、後述する帯電装置17によって帯電された感光体ドラム15の表面に、レーザ光Lを照射して画像データに応じた静電潜像を形成するものである。露光装置3は、レーザ光Lを放射する半導体レーザからなる光源と、レーザ光Lを主走査方向に偏向させる光偏向器と、偏向されたレーザ光Lを被走査面としての感光体ドラム15の表面に向けて集光する光走査光学系と、を備えている。   The exposure device 3 irradiates the surface of the photosensitive drum 15 charged by the charging device 17 described later with a laser beam L to form an electrostatic latent image corresponding to the image data. The exposure apparatus 3 includes a light source composed of a semiconductor laser that emits laser light L, an optical deflector that deflects the laser light L in the main scanning direction, and a photosensitive drum 15 that uses the deflected laser light L as a surface to be scanned. And an optical scanning optical system that collects light toward the surface.

プロセスユニット5は、感光体ドラム15の表面を帯電させるプロセス、感光体ドラム15の表面の静電潜像を現像してトナー像を形成するプロセス、感光体ドラム15の表面の転写残トナーを除去するプロセス、を順次繰り返して行うものである。   The process unit 5 is a process for charging the surface of the photoconductive drum 15, a process for developing a latent electrostatic image on the surface of the photoconductive drum 15 to form a toner image, and a transfer residual toner on the surface of the photoconductive drum 15 is removed. The process is repeated in sequence.

プロセスユニット5は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(以下、それぞれの色に対応する部材には、「Y」、「C」、「M」、「K」を付す。)のそれぞれのトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10Kを備えている。本実施形態の画像形成装置1は、これらのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10Kが、並列されたいわゆるタンデム式のものとなっている。   The process unit 5 applies toner images of yellow, cyan, magenta, and black (hereinafter, “Y”, “C”, “M”, and “K” are attached to members corresponding to the respective colors). Process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10K for generation are provided. The image forming apparatus 1 of this embodiment is a so-called tandem type in which these process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10K are arranged in parallel.

プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10Kのそれぞれは、画像形成装置1の本体に対して着脱可能に構成されており、寿命到達時や消耗時に、これらに該当するプロセスカートリッジを交換できるようになっている。以下、プロセスカートリッジの構造について説明する。尚、各色のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10Kは、その構造が同一であるので、以下では、特に色について区別することなく説明を行う。図2でも色を識別する符号は省略されている。   Each of the process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10K is configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus 1, and the corresponding process cartridge can be replaced when the life is reached or exhausted. Yes. Hereinafter, the structure of the process cartridge will be described. Since the process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10K for each color have the same structure, the following description will be made without particularly distinguishing the colors. Also in FIG. 2, the reference numerals for identifying colors are omitted.

プロセスカートリッジ10は、図2に示すように、露光装置3から照射されたレーザ光Lによって静電潜像が形成される感光体ドラム15と、前記感光体ドラム15を帯電させる帯電装置17と、を備えている。また、プロセスカートリッジ10は、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置19と、前記感光体ドラム15の表面をクリーニングするクリーニング装置21と、を備えている。プロセスカートリッジ10では、カラー画像の色分解成分に対応するYMCK何れかの色のトナーが現像装置19内に収容されている。   As shown in FIG. 2, the process cartridge 10 includes a photosensitive drum 15 on which an electrostatic latent image is formed by the laser light L emitted from the exposure device 3, a charging device 17 that charges the photosensitive drum 15, It has. Further, the process cartridge 10 includes a developing device 19 that develops the electrostatic latent image to form a toner image, and a cleaning device 21 that cleans the surface of the photosensitive drum 15. In the process cartridge 10, toner of any color of YMCK corresponding to the color separation component of the color image is stored in the developing device 19.

感光体ドラム15は、画像形成信号に対応して走査されたレーザ光Lによって静電潜像が形成され、後述する現像装置19のトナーによって未定着画像としてのトナー像が形成される。帯電装置17は、帯電バイアスを印加することによって感光体ドラム15の表面を所望の極性および所望の電位に一様に帯電させる。現像装置19は、感光体ドラム15の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行うものである。クリーニング装置21は、後述する中間転写ユニット7に転写されずに感光体ドラム15の表面に残留した転写残トナーを前記感光体ドラム15の表面から除去するものである。   On the photosensitive drum 15, an electrostatic latent image is formed by the laser light L scanned in accordance with the image forming signal, and a toner image as an unfixed image is formed by toner of the developing device 19 described later. The charging device 17 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 15 to a desired polarity and a desired potential by applying a charging bias. The developing device 19 performs development by attaching toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 15. The cleaning device 21 removes transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 15 without being transferred to the intermediate transfer unit 7 described later from the surface of the photosensitive drum 15.

以下、現像装置19について、図2と、次に述べる図3とを参照しながら説明する。図3は、図2に示されている現像装置を、図中の矢印A1方向に見るとともに内部構造を透視した状態で示す図である。現像装置19は、ケース191に、現像ローラ192、第1スクリュー193、及び第2スクリュー194が収納されて構成されている。ケース191内には、トナーと磁性キャリアとからなる現像剤が収納される。現像剤は、第1スクリュー193及び第2スクリュー194の回転により、ケース191内を図3中の矢印A2方向に循環搬送されつつ攪拌される。攪拌によりトナーと磁性キャリアが混合されつつ摩擦帯電される。   Hereinafter, the developing device 19 will be described with reference to FIG. 2 and FIG. FIG. 3 is a view showing the developing device shown in FIG. 2 in a state where the internal structure is seen through as seen in the direction of the arrow A1 in the drawing. The developing device 19 is configured by housing a developing roller 192, a first screw 193, and a second screw 194 in a case 191. In the case 191, a developer composed of toner and a magnetic carrier is stored. The developer is stirred while being circulated and conveyed in the direction of the arrow A2 in FIG. 3 by the rotation of the first screw 193 and the second screw 194. By stirring, the toner and the magnetic carrier are mixed and frictionally charged.

現像ローラ192は、磁界発生手段としてのマグネットローラが内部に設けられている。現像ローラ192は、表面に現像剤を保持しながら回転することによって、前記トナーを感光体ドラム15と対向する現像領域へ搬送する。現像ローラ192は、現像バイアス電源から現像バイアスが印加されている。このため、現像領域において、現像ローラ192の表面電位と感光体ドラム15の表面の静電潜像における電位との間に電位差が発生し、この電位差によって形成される現像電界の作用を受けて、現像剤中のトナーが静電潜像に付着する。これにより、感光体ドラム15上の静電潜像がトナー像として現像される。   The developing roller 192 includes a magnet roller as a magnetic field generating unit. The developing roller 192 conveys the toner to a developing region facing the photosensitive drum 15 by rotating while holding the developer on the surface. A developing bias is applied to the developing roller 192 from a developing bias power source. For this reason, in the development area, a potential difference is generated between the surface potential of the developing roller 192 and the potential of the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 15, and the development electric field formed by this potential difference is affected. The toner in the developer adheres to the electrostatic latent image. As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 15 is developed as a toner image.

このような現像が繰り返されると、ケース191内のトナーが減っていく。ケース191における第2スクリュー194の下部には、このケース191内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ195が設けられている。このトナー濃度センサ195としては、ケース191内の透磁率を計測することでトナー濃度を検出するタイプのものが採用されている。このタイプのトナー濃度センサ195では、ケース191内のトナー濃度が低下すると出力が上昇する。そして、このトナー濃度センサ195の出力値が、後述のトナー濃度制御基準値を超えて上昇すると、ケース191に開口したトナー補給口191aからトナーが補給されるようになっている。   When such development is repeated, the toner in the case 191 decreases. A toner concentration sensor 195 that detects the toner concentration in the case 191 is provided below the second screw 194 in the case 191. As the toner concentration sensor 195, a type that detects the toner concentration by measuring the magnetic permeability in the case 191 is employed. In this type of toner concentration sensor 195, the output increases when the toner concentration in the case 191 decreases. When the output value of the toner density sensor 195 rises above a toner density control reference value, which will be described later, toner is supplied from a toner supply port 191a opened in the case 191.

図1に示されている中間転写ユニット7は、感光体ドラム15の表面のトナー像を記録媒体Sの表面に転写するものである。中間転写ユニット7は、無端状の中間転写ベルト27と、前記中間転写ベルト27が張架され且つ該中間転写ベルト27を周回させるクリーニングバックアップローラ25および二次転写バックアップローラ12と、を備えている。また、中間転写ユニット7は、各色に対応する複数の感光体ドラム15のそれぞれに対向するとともに前記中間転写ベルト27を前記複数の感光体ドラム15のそれぞれに押し当てる複数の一次転写ローラ29Y、29M、29C、29Kを備えている。また、中間転写ユニット7は、ベルトクリーニング装置33を備えている。中間転写ベルト27は、テンションローラ35によって所定の張力に保持された状態で、図面上の反時計回りに周回される。中間転写ベルト27が、本発明にいう像保持体の一例に相当する。   The intermediate transfer unit 7 shown in FIG. 1 transfers the toner image on the surface of the photosensitive drum 15 to the surface of the recording medium S. The intermediate transfer unit 7 includes an endless intermediate transfer belt 27, and a cleaning backup roller 25 and a secondary transfer backup roller 12 on which the intermediate transfer belt 27 is stretched and around the intermediate transfer belt 27. . Further, the intermediate transfer unit 7 faces a plurality of photosensitive drums 15 corresponding to the respective colors, and a plurality of primary transfer rollers 29Y and 29M that press the intermediate transfer belt 27 against each of the plurality of photosensitive drums 15. 29C, 29K. In addition, the intermediate transfer unit 7 includes a belt cleaning device 33. The intermediate transfer belt 27 is rotated counterclockwise on the drawing while being held at a predetermined tension by the tension roller 35. The intermediate transfer belt 27 corresponds to an example of an image carrier according to the present invention.

一次転写ローラ29Y、29M、29C、29Kは、トナーの電荷の極性とは逆の極性で一次転写バイアスが印加されている。このため、感光体ドラム15の表面から中間転写ベルト27側にトナーを引き寄せて該中間転写ベルト27にトナー像を一次転写する。   The primary transfer rollers 29Y, 29M, 29C, and 29K are applied with a primary transfer bias with a polarity opposite to the polarity of the charge of the toner. Therefore, the toner is attracted from the surface of the photosensitive drum 15 to the intermediate transfer belt 27 side to primarily transfer the toner image to the intermediate transfer belt 27.

二次転写部8は、前記中間転写ベルト27に記録媒体Sを押し当てる二次転写ローラ31を備えている。二次転写ローラ31は、二次転写バックアップローラ12に対向して設けられている。二次転写ローラ31は、トナーの電荷の極性とは逆の極性で二次転写バイアスが印加されている。このため、中間転写ベルト27の表面から記録媒体S側にトナーを引き寄せて該記録媒体Sにトナー像を二次転写する。   The secondary transfer unit 8 includes a secondary transfer roller 31 that presses the recording medium S against the intermediate transfer belt 27. The secondary transfer roller 31 is provided to face the secondary transfer backup roller 12. A secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 31 with a polarity opposite to the polarity of the charge of the toner. Therefore, the toner is attracted from the surface of the intermediate transfer belt 27 to the recording medium S side, and the toner image is secondarily transferred to the recording medium S.

ベルトクリーニング装置33は、中間転写ベルト27に当接するクリーニングブレードがブレードホルダに保持されて構成されている。クリーニングブレードは、中間転写ベルト27の周回方向に対してカウンタ方向で前記中間転写ベルト27に接触し、中間転写ベルト27の表面の転写残トナーを堰き止めて除去する。   The belt cleaning device 33 is configured such that a cleaning blade that contacts the intermediate transfer belt 27 is held by a blade holder. The cleaning blade contacts the intermediate transfer belt 27 in the counter direction with respect to the circumferential direction of the intermediate transfer belt 27, and dams and removes transfer residual toner on the surface of the intermediate transfer belt 27.

定着装置9は、記録媒体S上の未定着トナー像を加熱および加圧して、記録媒体Sにそのトナー像を定着させるものである。定着装置9は、定着ベルトを有する加熱機構部91と、定着ベルトと圧接して該定着ベルトを回転駆動する加圧ローラ92と、を備えている。   The fixing device 9 heats and pressurizes an unfixed toner image on the recording medium S to fix the toner image on the recording medium S. The fixing device 9 includes a heating mechanism 91 having a fixing belt, and a pressure roller 92 that presses the fixing belt and rotates the fixing belt.

給紙トレイ13は、画像形成装置1の下部に設けられている。給紙トレイ13には、用紙などの記録媒体Sが複数枚収容されている。記録媒体Sは、給紙ローラ37によって一枚毎に給紙トレイ13から引き出されて、画像形成装置1内に形成された記録媒体搬送経路Rを搬送される。   The paper feed tray 13 is provided in the lower part of the image forming apparatus 1. A plurality of recording media S such as paper are accommodated in the paper feed tray 13. The recording medium S is pulled out from the sheet feeding tray 13 one by one by the sheet feeding roller 37 and is conveyed along the recording medium conveying path R formed in the image forming apparatus 1.

ボトル収容部43は、画像形成装置1の上部に設けられている。ボトル収容部43には、トナーボトル45Y、45M、45C、45Kが収容されている。トナーボトル45Yには、カラー画像の色分解成分に対応するY色のトナーが充填される。トナーボトル45Mには、カラー画像の色分解成分に対応するM色のトナーが充填される。トナーボトル45Cには、カラー画像の色分解成分に対応するC色のトナーが充填される。トナーボトル45Kには、カラー画像の色分解成分に対応するK色のトナーが充填される。   The bottle housing part 43 is provided on the upper part of the image forming apparatus 1. The bottle storage portion 43 stores toner bottles 45Y, 45M, 45C, and 45K. The toner bottle 45Y is filled with Y-color toner corresponding to the color separation component of the color image. The toner bottle 45M is filled with M toner corresponding to the color separation component of the color image. The toner bottle 45C is filled with C-color toner corresponding to the color separation component of the color image. The toner bottle 45K is filled with K-color toner corresponding to the color separation component of the color image.

各トナーボトル45Y、45M、45C、45K内の各色のトナーは、それぞれ図示しないトナー供給送置によって、各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの現像装置19のケース191におけるトナー補給口191aに接続されている。そして、上述したように、トナー濃度センサ195の出力値がトナー濃度制御基準値を超えて上昇すると、このトナー補給口191aへと各トナーボトル45Y、45M、45C、45Kのトナーが補給される。   The toner of each color in each of the toner bottles 45Y, 45M, 45C, and 45K is supplied to a toner supply port 191a in the case 191 of the developing device 19 of each of the process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10K by a toner supply / delivery device (not shown). It is connected to the. As described above, when the output value of the toner density sensor 195 rises above the toner density control reference value, the toner in the toner bottles 45Y, 45M, 45C, and 45K is supplied to the toner supply port 191a.

次に、上述のように構成された画像形成装置1の基本的動作について説明する。   Next, the basic operation of the image forming apparatus 1 configured as described above will be described.

画像形成装置1において画像形成動作が開始されると、各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10Kのそれぞれの感光体ドラム15が図面上の反時計回りに回転駆動される。そして、各感光体ドラム15の表面がそれぞれの帯電装置17によって所定の極性に一様に帯電される。   When the image forming operation is started in the image forming apparatus 1, the photosensitive drums 15 of the process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10K are driven to rotate counterclockwise in the drawing. Then, the surface of each photosensitive drum 15 is uniformly charged to a predetermined polarity by each charging device 17.

次いで、帯電された各感光体ドラム15の表面に、露光装置3からレーザ光Lがそれぞれ照射されて、各感光体ドラム15の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム15への露光に使われる画像情報は、所望のフルカラー画像をY色、M色、C色およびK色の色情報に分解した単色の画像情報とされる。   Next, the surface of each charged photosensitive drum 15 is irradiated with laser light L from the exposure device 3 to form an electrostatic latent image on the surface of each photosensitive drum 15. At this time, the image information used for exposure to each photosensitive drum 15 is single-color image information obtained by separating a desired full-color image into color information of Y, M, C, and K colors.

次いで、各感光体ドラム15の表面の静電潜像に、各現像装置19によってトナーが供給され、静電潜像からトナー像が形成される。また、各一次転写ローラ29Y、29M、29C、29Kに一次転写バイアスが印加される。これにより、各感光体ドラム15に形成された各所のトナー像が、図中の反時計回りに周回する中間転写ベルト27上に順次重ね合わされて転写される。また、トナー像の転写後の各感光体ドラム15の表面に残留する転写残トナーは、クリーニング装置21によって除去される。   Next, toner is supplied to each electrostatic latent image on the surface of each photosensitive drum 15 by each developing device 19, and a toner image is formed from the electrostatic latent image. A primary transfer bias is applied to each primary transfer roller 29Y, 29M, 29C, 29K. As a result, the toner images at various places formed on the respective photoconductive drums 15 are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 27 that rotates counterclockwise in the drawing. Further, the transfer residual toner remaining on the surface of each photosensitive drum 15 after the transfer of the toner image is removed by the cleaning device 21.

また、給紙ローラ37が不図示の駆動装置によって回転され、給紙トレイ13から一枚の記録媒体Sが記録媒体搬送経路Rに送り出される。記録媒体搬送経路Rに送り出された記媒体Sは、一対のレジストローラ39によってタイミングが計られて、二次転写ローラ31とこれに対向する二次転写バックアップローラ12との間に送られる。このとき、二次転写ローラ31には二次転写バイアスが印加されており、これにより中間転写ベルト27上のトナー像が記録媒体S上に一括して転写される。また、トナー像の転写後の中間転写ベルト27の表面に残留する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置33によって除去される。   Further, the paper feed roller 37 is rotated by a driving device (not shown), and one sheet of recording medium S is sent out from the paper feed tray 13 to the recording medium conveyance path R. The recording medium S sent to the recording medium conveyance path R is timed by a pair of registration rollers 39 and is sent between the secondary transfer roller 31 and the secondary transfer backup roller 12 facing the secondary transfer roller 31. At this time, a secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 31, whereby the toner images on the intermediate transfer belt 27 are collectively transferred onto the recording medium S. Further, the transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 27 after the transfer of the toner image is removed by the belt cleaning device 33.

トナー像が転写された記録媒体Sは、定着装置9へと搬送され、加熱機構部91の定着ベルトと加圧ローラ92との間のニップ部において記録媒体Sに熱と圧力とが加えられることによってトナー像が記録媒体Sに定着される。そして、ニップ部を通過した記録媒体Sは、その後、排出ローラ41によってストックトレイ11へと排出される。   The recording medium S to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 9, and heat and pressure are applied to the recording medium S at the nip portion between the fixing belt of the heating mechanism 91 and the pressure roller 92. Thus, the toner image is fixed on the recording medium S. The recording medium S that has passed through the nip portion is then discharged to the stock tray 11 by the discharge roller 41.

図1に示されているように、この画像形成装置1には、以上に説明した各構成要素の動作を制御する制御部100が搭載されている。図4は、図1に示されている制御部の模式的なハードウェアブロック図である。この図4に示されているように、制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101及びI/O部102を備えている。また、制御部100は、記憶要素として、RAM(Random Access Memory)103、ROM(Read Only Memory)104と、所定の不揮発性メモリ105と、を備えている。CPU101、I/O部102、RAM103、ROM104、及び不揮発性メモリ105は、バス106で接続されている。CPU101は、ROM104に記憶されている処理プログラム等に従って各種処理を実行する。RAM103には、処理中のプログラムの展開や、各種データの一時保存等が行われる。ROM104には、各種処理プログラムや、それらの処理プログラムにおいて使われるパラメータ等が記憶されている。また、不揮発性メモリ105には、後述するトナー像の形成条件等、電源遮断後も保存される各種情報が記憶される。I/O部102は、画像形成装置1における駆動モータや各種デバイス、あるいは各種センサ等と、制御部100とのデータのやり取りを行う。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a control unit 100 that controls the operation of each component described above. FIG. 4 is a schematic hardware block diagram of the control unit shown in FIG. As shown in FIG. 4, the control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101 and an I / O unit 102. The control unit 100 also includes a RAM (Random Access Memory) 103, a ROM (Read Only Memory) 104, and a predetermined nonvolatile memory 105 as storage elements. The CPU 101, the I / O unit 102, the RAM 103, the ROM 104, and the nonvolatile memory 105 are connected by a bus 106. The CPU 101 executes various processes according to a processing program stored in the ROM 104. In the RAM 103, development of a program being processed, temporary storage of various data, and the like are performed. The ROM 104 stores various processing programs and parameters used in the processing programs. The nonvolatile memory 105 stores various information that is stored even after the power is turned off, such as a toner image forming condition described later. The I / O unit 102 exchanges data with the control unit 100 and a drive motor, various devices, or various sensors in the image forming apparatus 1.

この制御部100の制御の下、画像形成装置1では、用紙へのトナー像の形成や定着等が行われる。そして、使用環境(温度・湿度)の変化や、構成部品の経時変化等に起因した画像濃度の変動を抑えるため、画像形成装置1では、制御部100によって以下に説明するプロセスコントロールが実行される。プロセスコントロールでは、中間転写ベルト27の周面に所定のトナーパターンが形成され、そのトナーパターンにおけるトナーの付着量が検出される。その検出結果に基づいて、所定の目標付着量を得るのに必要な、トナー像の形成条件が算出される。   Under the control of the control unit 100, the image forming apparatus 1 forms and fixes a toner image on a sheet. In the image forming apparatus 1, process control described below is executed by the control unit 100 in order to suppress fluctuations in image density due to changes in usage environment (temperature / humidity), changes in component parts over time, and the like. . In the process control, a predetermined toner pattern is formed on the peripheral surface of the intermediate transfer belt 27, and the amount of toner attached to the toner pattern is detected. Based on the detection result, a toner image forming condition necessary for obtaining a predetermined target adhesion amount is calculated.

以下、本発明の第1実施形態において実行されるプロセスコントロールについて説明する。   Hereinafter, the process control executed in the first embodiment of the present invention will be described.

図1に示されているように、画像形成装置1では、中間転写ベルト27上のトナーパターンにおけるトナーの付着量を検出するための光学センサ107が設けられている。この光学センサ107は、中間転写ベルト27の循環移動方向について、K色のプロセスカートリッジ10Kの下流側で、二次転写ローラ31の上流側となる位置に配置されている。図2に示されているように、各色のプロセスカートリッジ10の現像装置19には、感光体ドラム15の表面電位を検出する電位センサ196が設けられている。プロセスコントロールでは、光学センサ107の検出結果と電位センサ196の検出結果とが用いられる。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 is provided with an optical sensor 107 for detecting the toner adhesion amount on the toner pattern on the intermediate transfer belt 27. The optical sensor 107 is disposed at a position downstream of the K-color process cartridge 10 </ b> K and upstream of the secondary transfer roller 31 in the circulating movement direction of the intermediate transfer belt 27. As shown in FIG. 2, the developing device 19 of each color process cartridge 10 is provided with a potential sensor 196 that detects the surface potential of the photosensitive drum 15. In the process control, the detection result of the optical sensor 107 and the detection result of the potential sensor 196 are used.

プロセスコントロールには、画像形成装置において画像形成が行われていない非画像形成時に実行されるものと、画像形成時に実行されるものとの2種類がある。まず、非画像形成時のプロセスコントロールについて説明する。尚、以下では、特に断らない限り、色については区別せずに説明を行う。   There are two types of process control, one executed during non-image formation when image formation is not performed in the image forming apparatus and the other executed during image formation. First, process control during non-image formation will be described. In the following description, the colors will be described without distinction unless otherwise specified.

本実施形態では、非画像形成時のプロセスコントロールが、電源投入時と、画像形成装置1で画像形成が行われた用紙の枚数が予め定められた枚数を超えた時点との2つの時点で実行される。非画像形成時のプロセスコントロールは、制御部100における次のような機能ブロックによって実行される。以下、この非画像形成時のプロセスコントロールを実行する機能ブロックを非画像形成時プロセスコントロール実行部と呼ぶ。図5は、非画像形成時プロセスコントロール実行部を示す機能ブロック図である。図5に示されている非画像形成時プロセスコントロール実行部110は、非画像形成時パターン形成部111と、現像ポテンシャル算出部112と、付着量算出部113と、非画像形成時調整部114と、条件メモリ115とを備えている。非画像形成時プロセスコントロール実行部110が、本発明にいう非画像形成時プロセスコントロール実行部の一例に相当する。   In the present embodiment, process control during non-image formation is executed at two points of time when the power is turned on and when the number of sheets on which image formation has been performed in the image forming apparatus 1 exceeds a predetermined number. Is done. Process control at the time of non-image formation is executed by the following functional blocks in the control unit 100. Hereinafter, a functional block that executes process control during non-image formation is referred to as a non-image formation process control execution unit. FIG. 5 is a functional block diagram showing the process control execution unit during non-image formation. The non-image forming process control execution unit 110 shown in FIG. 5 includes a non-image forming pattern forming unit 111, a development potential calculating unit 112, an adhesion amount calculating unit 113, and a non-image forming adjusting unit 114. And a condition memory 115. The non-image forming process control execution unit 110 corresponds to an example of the non-image forming process control execution unit according to the present invention.

非画像形成時パターン形成部111は、各色のプロセスカートリッジ10と露光装置3とに、後述する非画像形成時用のトナーパターンを形成させる。非画像形成時パターン形成部111は、図4に示されているCPU101及びI/O部102がその役割を果たす。この非画像形成時パターン形成部111が、本発明にいう非画像形成時パターン形成部の一例に相当する。   The non-image forming pattern forming unit 111 causes each color process cartridge 10 and the exposure device 3 to form a non-image forming toner pattern, which will be described later. In the non-image forming pattern forming unit 111, the CPU 101 and the I / O unit 102 shown in FIG. The non-image forming pattern forming unit 111 corresponds to an example of the non-image forming pattern forming unit according to the present invention.

現像ポテンシャル算出部112は、各色のプロセスカートリッジ10において感光体ドラム15に形成されるトナーパターンの静電潜像(パターン潜像)Gr1に対する電位センサ196での検出結果に基づいて現像ポテンシャルを算出する。現像ポテンシャルは、現像バイアスが印加された現像ローラ192と静電潜像の電位との間の電位差である。現像ポテンシャル算出部112は、図4に示されているCPU101及びI/O部102がその役割を果たす。   The development potential calculation unit 112 calculates the development potential based on the detection result of the potential sensor 196 for the electrostatic latent image (pattern latent image) Gr1 of the toner pattern formed on the photosensitive drum 15 in the process cartridge 10 of each color. . The developing potential is a potential difference between the developing roller 192 to which a developing bias is applied and the potential of the electrostatic latent image. The CPU 101 and the I / O unit 102 shown in FIG.

付着量算出部113は、中間転写ベルト27上のトナーパターンT1に対する光学センサ107での検出結果に基づいて、そのトナーパターンT1におけるトナーの付着量を算出する。付着量算出部113は、図4に示されているCPU101及びI/O部102がその役割を果たす。光学センサ107と付着量算出部113とを合わせたものが、本発明にいう非画像形成時付着量検出部の一例に相当する。   The adhesion amount calculation unit 113 calculates the adhesion amount of toner in the toner pattern T1 based on the detection result of the optical sensor 107 with respect to the toner pattern T1 on the intermediate transfer belt 27. The CPU 101 and the I / O unit 102 shown in FIG. A combination of the optical sensor 107 and the adhesion amount calculation unit 113 corresponds to an example of the adhesion amount detection unit during non-image formation according to the present invention.

非画像形成時調整部114は、各色のプロセスカートリッジ10と露光装置3とでトナー像を形成するときの形成条件を、現像ポテンシャル算出部112での算出結果と、付着量算出部113での算出結果とに基づいて調整する。非画像形成時調整部114は、図4に示されているCPU101及びI/O部102がその役割を果たす。非画像形成時調整部114が、本発明にいう非画像形成時調整部の一例に相当する。   The non-image forming adjustment unit 114 calculates the formation conditions when the toner cartridge is formed by the process cartridge 10 and the exposure device 3 for each color, the calculation result by the development potential calculation unit 112, and the calculation by the adhesion amount calculation unit 113. Adjust based on results. In the non-image forming adjustment unit 114, the CPU 101 and the I / O unit 102 shown in FIG. The non-image forming adjustment unit 114 corresponds to an example of the non-image forming adjustment unit according to the present invention.

条件メモリ115は、非画像形成時調整部114で調整された形成条件が記憶される。各色のプロセスカートリッジ10と露光装置3は、この条件メモリ115に記憶されている形成条件に基づいてトナー像の形成を行う。条件メモリ115は、図4に示されている不揮発性メモリ105がその役割を果たす。   The condition memory 115 stores the formation conditions adjusted by the non-image forming adjustment unit 114. The process cartridge 10 for each color and the exposure device 3 form a toner image based on the formation conditions stored in the condition memory 115. The condition memory 115 plays the role of the nonvolatile memory 105 shown in FIG.

非画像形成時のプロセスコントロールは、以上の機能ブロックによって次のような処理の流れで実行される。図6は、図4に示されている機能ブロックによって実行される非画像形成時のプロセスコントロールを表すフローチャートである。この図6のフローチャートが表す非画像形成時のプロセスコントロールは、電源投入時と、画像形成装置1で画像形成が行われた用紙の枚数が予め定められた枚数を超えた時点との2つの時点のうちのいずれかの時点が到来すると開始される。まず、プロセスコントロールにおけるトナーパターンの形成等に使われる各種デバイスや各種駆動モータに非画像形成時パターン形成部111によって電源が投入され、プロセスコントロールのための準備が行われる(ステップS101)。次に、非画像形成時パターン形成部111は、光学センサ107について次のような調整を行う(ステップS102)。ここで、本実施形態では、光学センサ107は、中間転写ベルト27の幅方向(即ち、主走査方向)について、中央部と両端部との3箇所に配置されている。ステップS102では、それら3箇所の光学センサ107それぞれについて調整が行われる。   The process control at the time of non-image formation is executed in the following processing flow by the above functional blocks. FIG. 6 is a flowchart showing process control during non-image formation executed by the functional blocks shown in FIG. The process control at the time of non-image formation shown in the flowchart of FIG. 6 is performed at two points of time when the power is turned on and when the number of sheets on which image formation has been performed by the image forming apparatus 1 exceeds a predetermined number. When any one of the points arrives. First, power is turned on by the non-image forming pattern forming unit 111 to prepare for process control in various devices and various drive motors used for toner pattern formation in process control (step S101). Next, the non-image forming pattern forming unit 111 performs the following adjustment on the optical sensor 107 (step S102). Here, in the present embodiment, the optical sensors 107 are arranged at three locations, that is, the central portion and both end portions in the width direction (that is, the main scanning direction) of the intermediate transfer belt 27. In step S102, adjustment is performed for each of the three optical sensors 107.

光学センサ107は、中間転写ベルト27に向かってLED光を照射し、受光素子で反射光を検出するセンサである。また、光学センサ107は、受光素子として、正反射光を受光する正反射受光素子と、拡散反射光を受光する拡散反射受光素子との2つの受光素子を備えている。ステップS102では、中間転写ベルト27の地肌部にLED光を照射したときの正反射受光素子の出力電圧が4VとなるようにLED電流が調整される。調整したLED電流の値は、条件メモリ115に記憶される。   The optical sensor 107 is a sensor that emits LED light toward the intermediate transfer belt 27 and detects reflected light by a light receiving element. The optical sensor 107 includes two light receiving elements, ie, a regular reflection light receiving element that receives regular reflection light and a diffuse reflection light reception element that receives diffuse reflection light. In step S102, the LED current is adjusted so that the output voltage of the regular reflection light receiving element is 4V when the background light of the intermediate transfer belt 27 is irradiated with LED light. The adjusted LED current value is stored in the condition memory 115.

ステップS102では、まず、前回に調整され条件メモリ115に記憶されていたLED電流の値で所定時間に亘ってLED光の照射が行われる。そして、その間の正反射受光素子の出力電圧の平均値が算出される。その算出された平均値が、4Vを中心とした所定範囲内に収まっているか否かが判定される。所定範囲内に収まっている場合、LED電流の調整は行われない。一方、所定範囲内に収まっていない場合、正反射受光素子の出力電圧が4VとなるようにLED電流が調整され、調整結果が条件メモリ115に記憶される。以上の処理が、3箇所の光学センサ107それぞれについて行われる。   In step S102, first, the LED light is irradiated for a predetermined time with the value of the LED current adjusted last time and stored in the condition memory 115. And the average value of the output voltage of the regular reflection light receiving element in the meantime is calculated. It is determined whether or not the calculated average value is within a predetermined range centered on 4V. When it falls within the predetermined range, the LED current is not adjusted. On the other hand, when it is not within the predetermined range, the LED current is adjusted so that the output voltage of the regular reflection light receiving element is 4 V, and the adjustment result is stored in the condition memory 115. The above processing is performed for each of the three optical sensors 107.

ステップS102の次に、各色のプロセスカートリッジ10の現像装置19に設けられているトナー濃度センサ195によって、現時点での現像装置19のケース191内のトナー濃度が検出される(ステップS103)。続いて、非画像形成時パターン形成部111が、次のようなトナーパターンの形成を行う(ステップS104)。   Following step S102, the toner concentration sensor 195 provided in the developing device 19 of each color process cartridge 10 detects the current toner concentration in the case 191 of the developing device 19 (step S103). Subsequently, the non-image forming pattern forming unit 111 forms the following toner pattern (step S104).

図7は、図6に示されているフローチャートのステップS104で形成される、非画像形成時のトナーパターンを示す模式図である。図7に示されている非画像形成時のトナーパターンT1は、YMCK各色のトナーについて5つのパッチP1からなっている。各パッチP1は、フルトーンまでの5段階の階調のうちのいずれかに対応している。非画像形成時のトナーパターンT1は、各色5つずつ、合計で20個のパッチP1が、矢印D1が示す中間転写ベルト27の移動方向(即ち、副走査方向)に1列に並べられたものである。ここで、上述したように、光学センサ107は、矢印D2が示す中間転写ベルト27の幅方向(即ち、主走査方向)について、中央部と両端部との3箇所に配置されている。本実施形態では、非画像形成時のトナーパターンT1は、中間転写ベルト27の周面において、中央部の光学センサ107によってLED光が照射される位置に、1列に並べられたものである。また、トナーパターンT1における色の並び順は、図1に示されている4色のプロセスカートリッジ10の並び順と同じ、矢印D1が示す中間転写ベルト27の移動方向の上流側から下流側にかけてYMCKの並び順となっている。これは、各色のプロセスカートリッジ10が、互いに同じタイミングでパッチP1の形成を行うためである。本実施形態では、これにより、非画像形成時のプロセスコントロールの時間短縮が図られている。   FIG. 7 is a schematic diagram showing a toner pattern at the time of non-image formation, which is formed in step S104 of the flowchart shown in FIG. The toner pattern T1 at the time of non-image formation shown in FIG. 7 is composed of five patches P1 for each color toner of YMCK. Each patch P1 corresponds to one of five gradation levels up to the full tone. The toner pattern T1 at the time of non-image formation is a total of 20 patches P1 arranged in a line in the moving direction (that is, the sub-scanning direction) of the intermediate transfer belt 27 indicated by the arrow D1 for each of the five colors. It is. Here, as described above, the optical sensors 107 are arranged at three locations, that is, the central portion and both end portions in the width direction (that is, the main scanning direction) of the intermediate transfer belt 27 indicated by the arrow D2. In the present embodiment, the toner patterns T1 at the time of non-image formation are arranged in a line on the peripheral surface of the intermediate transfer belt 27 at positions where the LED light is irradiated by the central optical sensor 107. Further, the order of colors in the toner pattern T1 is the same as the order of arrangement of the four-color process cartridges 10 shown in FIG. 1, and YMCK from the upstream side to the downstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt 27 indicated by the arrow D1. The order is as follows. This is because the process cartridge 10 of each color forms the patch P1 at the same timing. In the present embodiment, this shortens the process control time during non-image formation.

また、本実施形態では、各パッチP1の形状は、主走査方向(矢印D2)の幅が10mmで、副走査方向(矢印D1)の幅が14.4mmの矩形状となっている。そして、トナーパターンT1は、このようなパッチP1が、5.6mmの間隔を開けて副走査方向(矢印D1)に1列に並べられたものとなっている。また、各色について5つというパッチP1の数は、プロセスカートリッジ10における感光体ドラム15の周長内に1色分のパッチP1が全て収まるような数となっている。これにより、4色のパッチP1が、互いに重なることなく同じタイミングで形成されるようになっている。このトナーパターンT1が、本発明にいう第2のトナーパターンの一例に相当する。   In the present embodiment, each patch P1 has a rectangular shape with a width of 10 mm in the main scanning direction (arrow D2) and a width of 14.4 mm in the sub-scanning direction (arrow D1). In the toner pattern T1, such patches P1 are arranged in a line in the sub-scanning direction (arrow D1) with an interval of 5.6 mm. Further, the number of patches P1 of five for each color is such that all the patches P1 for one color fit within the circumference of the photosensitive drum 15 in the process cartridge 10. As a result, the four-color patches P1 are formed at the same timing without overlapping each other. This toner pattern T1 corresponds to an example of a second toner pattern referred to in the present invention.

図6のフローチャートにおけるステップS104では、このような非画像形成時のトナーパターンT1が、条件メモリ115にその時点で記憶されている形成条件を使って行われる。   In step S104 in the flowchart of FIG. 6, such a toner pattern T1 during non-image formation is performed using the formation conditions stored in the condition memory 115 at that time.

ここで、本実施形態では、ステップS104における非画像形成時のトナーパターンT1の形成時に、各色のプロセスカートリッジ10において、電位センサ196による次のような電位の検出が行われる(ステップS105)。ステップS105では、電位センサ196は、感光体ドラム15の周面に形成される各パッチP1の静電潜像(パターン潜像)の電位(潜像電位)を検出する。   Here, in the present embodiment, the following potential detection is performed by the potential sensor 196 in the process cartridge 10 of each color when the toner pattern T1 is formed at the time of non-image formation in step S104 (step S105). In step S105, the potential sensor 196 detects the potential (latent image potential) of the electrostatic latent image (pattern latent image) of each patch P1 formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 15.

さらに、ステップS105では、検出したパターン潜像の潜像電位より、現像ポテンシャル算出部112が、トナーパターンT1をなす各パッチP1の現像ポテンシャルを、下記式を使って算出する。   Further, in step S105, the development potential calculation unit 112 calculates the development potential of each patch P1 forming the toner pattern T1 from the detected latent image potential of the pattern latent image using the following equation.

現像ポテンシャル[−V]=現像バイアス[−V]−潜像電位[−V]・・・(1)   Development potential [−V] = Development bias [−V] −Latent image potential [−V] (1)

尚、本実施形態では、現像ポテンシャル、現像バイアス、及び潜像電位が、いずれも負極性となっているため、単位が[−V]となっている。   In this embodiment, since the development potential, the development bias, and the latent image potential are all negative, the unit is [−V].

そして、ステップS104における非画像形成時のトナーパターンT1の形成後に、光学センサ107よるLED光の照射と正反射光及び拡散反射光の検出が行われる(ステップS106)。ここで、本実施形態では、拡散反射が殆ど起きないK色のパッチP1については正反射光の検出のみ行い、他のYMC3色のパッチP1について正反射光及び拡散反射光の検出が行われる。   Then, after the toner pattern T1 is formed at the time of non-image formation in step S104, LED light irradiation and regular reflection light and diffuse reflection light are detected by the optical sensor 107 (step S106). Here, in the present embodiment, only the regular reflection light is detected for the K-color patch P1 in which the diffuse reflection hardly occurs, and the regular reflection light and the diffuse reflection light are detected for the other YMC three-color patch P1.

次に、ステップS106での検出結果に基づいて、非画像形成時のトナーパターンT1をなす各パッチP1におけるトナー付着量を、付着量算出部113が算出する(ステップS107)。本実施形態では、正反射光の受光素子の出力電圧に対する線形変換と、拡散反射光の受光素子の出力電圧に対する線形変換とを用いてトナー付着量を算出している。このような線形変換を用いたトナー付着量の算出方法は、例えば特開2006−139180号公報等に記載されているように公知の算出方法であり、これ以上の説明を割愛する。   Next, based on the detection result in step S106, the adhesion amount calculation unit 113 calculates the toner adhesion amount in each patch P1 forming the toner pattern T1 during non-image formation (step S107). In this embodiment, the toner adhesion amount is calculated using linear conversion of the regular reflection light with respect to the output voltage of the light receiving element and linear conversion of the diffuse reflection light with respect to the output voltage of the light receiving element. The toner adhesion amount calculation method using such linear conversion is a known calculation method as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-139180, and further description thereof is omitted.

ステップS106でトナーパターンT1をなす各パッチP1のトナー付着量が算出されると、非画像形成時調整部114が、そのトナー付着量と、上記のステップS105で算出された現像ポテンシャルとの一次関係式を次のように求める(ステップS108)。一次関係式は次式で表される。   When the toner adhesion amount of each patch P1 forming the toner pattern T1 is calculated in step S106, the non-image forming adjustment unit 114 has a primary relationship between the toner adhesion amount and the development potential calculated in step S105 described above. The equation is obtained as follows (step S108). The primary relational expression is represented by the following expression.

トナー付着量[mg/cm]=現像γ×現像ポテンシャル[−V]+現像開始電圧[−V]・・・(2) Toner adhesion amount [mg / cm 2 ] = development γ × development potential [−V] + development start voltage [−V] (2)

図8は、図6に示されているフローチャートのステップS106で得られるトナー付着量と、ステップS105で得られる現像ポテンシャルとの関係を示すグラフである。この図8に示されているグラフG1では、横軸に現像ポテンシャルがとられ、縦軸にトナー付着量がとられている。そして、このグラフG1上に、フローチャートのステップS106で得られたトナー付着量と、ステップS105で得られた現像ポテンシャルとの関係が●印でプロットされている。ステップS108では、このプロット点に対する最初二乗法により、グラフG1上で直線L1にて示されている上記(2)式の一次関係式が求められる。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the toner adhesion amount obtained in step S106 in the flowchart shown in FIG. 6 and the development potential obtained in step S105. In the graph G1 shown in FIG. 8, the development potential is taken on the horizontal axis and the toner adhesion amount is taken on the vertical axis. On the graph G1, the relationship between the toner adhesion amount obtained in step S106 of the flowchart and the development potential obtained in step S105 is plotted with ● marks. In step S108, the linear relational expression (2) shown by the straight line L1 on the graph G1 is obtained by the first square method for the plotted points.

次に、非画像形成時調整部114は、予め定められたトナーの目標付着量を得るのに必要な現像バイアスを次の手順で算出する(ステップS109)。まず、図8に示されているように、上記(2)式においてトナーの目標付着量に対応する現像ポテンシャル(目標ポテンシャルと呼ぶ)が算出される。ここで、目標付着量は、各色のトナーについてフルトーンを得るのに必要な付着量である。トナーにおける顔料の着色度合とトナー粒径で決まるが、一般的には0.4〜0.6mg/cm程度である。次に、算出された目標ポテンシャルから、目標付着量を得るのに必要な現像バイアスが次式を用いて算出される。 Next, the non-image forming adjustment unit 114 calculates a developing bias necessary for obtaining a predetermined target adhesion amount of toner by the following procedure (step S109). First, as shown in FIG. 8, a development potential (referred to as a target potential) corresponding to a target adhesion amount of toner is calculated in the above equation (2). Here, the target adhesion amount is an adhesion amount necessary to obtain a full tone for each color toner. Although it is determined by the coloring degree of the pigment in the toner and the toner particle size, it is generally about 0.4 to 0.6 mg / cm 2 . Next, from the calculated target potential, the development bias necessary to obtain the target adhesion amount is calculated using the following equation.

現像バイアス[−V]=目標ポテンシャル[−V]+潜像電位[−V]・・・(3)   Development bias [−V] = target potential [−V] + latent image potential [−V] (3)

ここで、(3)式における潜像電位とは、ステップS105においてフルトーンのパッチP1について検出された潜像電位である。また、ステップS109では、算出された現像バイアスから、更に、次式を用いて帯電バイアスが算出される。   Here, the latent image potential in equation (3) is the latent image potential detected for the full-tone patch P1 in step S105. In step S109, the charging bias is further calculated from the calculated developing bias using the following equation.

帯電バイアス[−V]=現像バイアス[−V]+100〜200[−V]・・・(4)   Charging bias [−V] = Development bias [−V] +100 to 200 [−V] (4)

ステップS109では、YMCK各色のプロセスカートリッジ10について、このようにして現像バイアスと帯電バイアスとが算出される。算出された各色の現像バイアス及び帯電バイアスは、条件メモリ115に記憶される。   In step S109, the development bias and the charging bias are calculated in this way for the process cartridges 10 for each color of YMCK. The calculated development bias and charging bias for each color are stored in the condition memory 115.

続いて、非画像形成時調整部114は、次のような手順で露光装置3が照射するレーザ光Lの光量を設定する(ステップS110)。まず、ステップS109で算出した目標ポテンシャルを用いて、目標の中間調濃度となるための狙いの中間調潜像電位を算出する。中間調潜像電位は次式を用いて算出する。   Subsequently, the non-image forming adjustment unit 114 sets the light amount of the laser light L irradiated by the exposure device 3 in the following procedure (step S110). First, the target halftone latent image potential for achieving the target halftone density is calculated using the target potential calculated in step S109. The halftone latent image potential is calculated using the following equation.

中間調潜像電位=係数α×目標ポテンシャル+潜像電位[−V]・・・(5)   Halftone latent image potential = coefficient α × target potential + latent image potential [−V] (5)

(5)式における係数αは各プロセスカートリッジ10に対して設計される値であり、狙いの中間調濃度やライン幅などから決定される。また、(5)式における潜像電位は、(3)式における潜像電位と同じものである。ステップS110では、中間調潜像電位の算出後に、光量調整用のパターンを作成する。このとき作成するパターンはディザパターンを用いる。現像バイアス、帯電バイアスは固定の状態で、露光装置におけるレーザダイオードの出力(以下、LDパワーと呼ぶ)を複数の段階で変化させて光量調整用のパターンを作成する。そして、このパターンの作成中に、このパターンをなす複数のパッチそれぞれのパターン潜像の潜像電位が、電位センサ196で検出される。その後、LDパワーと潜像電位との一次関係式が最小二乗法により求められる。その求められた一次関係式に基づいて、上記の狙いの中間調潜像電位に対応するLDパワーが算出される。   The coefficient α in the equation (5) is a value designed for each process cartridge 10 and is determined from a target halftone density, a line width, and the like. Further, the latent image potential in the equation (5) is the same as the latent image potential in the equation (3). In step S110, after calculating the halftone latent image potential, a light amount adjustment pattern is created. A dither pattern is used as a pattern to be created at this time. The development bias and the charging bias are fixed, and the output of the laser diode (hereinafter referred to as LD power) in the exposure apparatus is changed in a plurality of stages to create a light amount adjustment pattern. Then, during the creation of this pattern, the potential sensor 196 detects the latent image potential of the pattern latent image of each of the plurality of patches forming this pattern. Thereafter, a linear relational expression between the LD power and the latent image potential is obtained by the least square method. Based on the obtained primary relational expression, the LD power corresponding to the target halftone latent image potential is calculated.

ステップS110では、YMCK各色のプロセスカートリッジ10について、このようにしてLDパワーが算出される。算出された各色のLDパワーは、条件メモリ115に記憶される。   In step S110, the LD power is calculated in this way for the process cartridges 10 for each color of YMCK. The calculated LD power of each color is stored in the condition memory 115.

最後に、非画像形成時調整部114は、プロセスカートリッジ10の現像装置19に対するトナー補給の基準となるトナー濃度制御基準値について、次のような手順で調整する(ステップS111)。トナー濃度制御基準値は条件メモリ115に記憶されており、ステップS111での調整は、その記憶されているトナー濃度制御基準値に対して行われる。   Finally, the non-image forming adjustment unit 114 adjusts the toner density control reference value, which is a reference for supplying toner to the developing device 19 of the process cartridge 10, in the following procedure (step S111). The toner density control reference value is stored in the condition memory 115, and the adjustment in step S111 is performed on the stored toner density control reference value.

ステップS111での調整は、ステップS103で検出されたトナー濃度と、ステップS108で求められた上記(2)式における現像γとを使って行われる。まず、検出されたトナー濃度と、現時点でのトナー濃度制御基準値とが比較される。このとき、両者の差異が予め定められた規定を超えている場合、ステップS111では何も行わないものとする。一方、両者の差異がこの規定以下である場合、以下の手順で、トナー濃度制御基準値の調整が行われる。   The adjustment in step S111 is performed using the toner density detected in step S103 and the development γ in the above equation (2) obtained in step S108. First, the detected toner density is compared with the current toner density control reference value. At this time, if the difference between the two exceeds a predetermined rule, nothing is performed in step S111. On the other hand, when the difference between the two is equal to or less than this regulation, the toner density control reference value is adjusted in the following procedure.

まず、Δγ=現像γ検出値−現像γ目標値、が算出される。ここで、現像γ目標値はあらかじめ装置毎に決められ、例えば1.0[mg/cm/−kV]等と定められている。例えばこの「1.0」という値は、現像ポテンシャルが1000[−V]で1.0[mg/cm]のトナーが感光体に付着することを示している。この場合、現像開始電圧が0[−V]、目標トナー付着量が0.5[mg/cm]であれば、500[−V]の現像ポテンシャルが必要となる。現像ポテンシャル[−V]=現像バイアス−潜像電位であるので、潜像電位が50[−V]とすると、現像バイアスは、550[−V]となる。 First, Δγ = development γ detection value−development γ target value is calculated. Here, the development γ target value is determined in advance for each apparatus, for example, 1.0 [mg / cm 2 / −kV] or the like. For example, the value of “1.0” indicates that a toner having a development potential of 1000 [−V] and 1.0 [mg / cm 2 ] adheres to the photoreceptor. In this case, if the development start voltage is 0 [−V] and the target toner adhesion amount is 0.5 [mg / cm 2 ], a development potential of 500 [−V] is required. Since the development potential [−V] = development bias−latent image potential, when the latent image potential is 50 [−V], the development bias is 550 [−V].

上記のΔγが所定の値を超えると現像バイアスが設定可能な範囲を超えたり、異常画像が発生する恐れがあるので、Δγが目標範囲になるようにトナー濃度制御基準値を調整する。この調整は、Δγが正の値の場合に、所定値だけトナー濃度制御基準値を上昇させ、Δγが負の値の場合に、所定値だけトナー濃度制御基準値を低下させて行われる。   If the above Δγ exceeds a predetermined value, the developing bias may exceed the settable range or an abnormal image may occur. Therefore, the toner density control reference value is adjusted so that Δγ falls within the target range. This adjustment is performed by increasing the toner density control reference value by a predetermined value when Δγ is a positive value and decreasing the toner density control reference value by a predetermined value when Δγ is a negative value.

ステップS111では、YMCK各色のプロセスカートリッジ10について、このようにしてトナー濃度制御基準値が調整される。調整後の各色のトナー濃度制御基準値は、条件メモリ115に記憶される。   In step S111, the toner density control reference value is adjusted in this way for the process cartridges 10 for each color of YMCK. The adjusted toner density control reference value for each color is stored in the condition memory 115.

ステップS111の処理を以て、図8のフローチャートが示す非画像形成時のプロセスコントロールが終了する。このプロセスコントロールの後に実行されるトナー像の形成は、プロセスコントロールにおいて調整されて条件メモリ115に記憶された現像バイアス、帯電バイアス、LDパワー、及びトナー濃度制御基準値という形成条件の下で行われる。そして、本実施形態では、このようにして行われる画像形成時にも以下に説明するプロセスコントロールが行われ、上記のように調整された形成条件が更に調整される。以下、この画像形成時のプロセスコントロールについて説明する。   The process control at the time of non-image formation shown in the flowchart of FIG. The toner image formation executed after the process control is performed under the formation conditions of the development bias, the charging bias, the LD power, and the toner density control reference value adjusted in the process control and stored in the condition memory 115. . In the present embodiment, the process control described below is also performed during image formation performed in this way, and the formation conditions adjusted as described above are further adjusted. Hereinafter, process control at the time of image formation will be described.

画像形成時のプロセスコントロールは、制御部100における次のような機能ブロックによって実行される。以下、この画像形成時のプロセスコントロールを実行する機能ブロックを画像形成時プロセスコントロール実行部と呼ぶ。図9は、画像形成時プロセスコントロール実行部を示す機能ブロック図である。図9に示されている画像形成時プロセスコントロール実行部120は、時期決定部121と、形成指示部122と、画像形成時パターン形成部123と、画像形成時調整部124と、を備えている。また、画像形成時プロセスコントロール実行部120は、図5に示されている付着量算出部113と条件メモリ115も備えている。画像形成時プロセスコントロール実行部120が、本発明にいう画像形成時プロセスコントロール実行部の一例に相当する。   Process control at the time of image formation is executed by the following functional blocks in the control unit 100. Hereinafter, a functional block that executes process control during image formation is referred to as an image formation process control execution unit. FIG. 9 is a functional block diagram showing the process control execution unit during image formation. The image formation process control execution unit 120 shown in FIG. 9 includes a timing determination unit 121, a formation instruction unit 122, an image formation pattern formation unit 123, and an image formation adjustment unit 124. . The image formation process control execution unit 120 also includes an adhesion amount calculation unit 113 and a condition memory 115 shown in FIG. The image formation process control execution unit 120 corresponds to an example of the image formation process control execution unit according to the present invention.

時期決定部121は、非画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定する。具体的には、トナー像の形成が、用紙の枚数にして何枚に達したらプロセスコントロールを実行するかを決定する。時期決定部121は、図4に示されているCPU101及びI/O部102がその役割を果たす。この時期決定部121が、本発明にいう時期決定部の一例に相当する。   The timing determination unit 121 determines the execution timing of process control during non-image formation. More specifically, it is determined how many sheets of toner images are formed before the process control is executed. In the time determination unit 121, the CPU 101 and the I / O unit 102 shown in FIG. The time determination unit 121 corresponds to an example of the time determination unit referred to in the present invention.

ここで、時期決定部121は、更に次のような機能ブロックで得られる決定条件に応じて非画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定する。図10は、図9に示されている時期決定部で、画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定するための機能ブロックを示す図である。時期決定部121は、移動平均値算出部125で算出される次のような移動平均値に応じて非画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定する。   Here, the time determination unit 121 further determines the execution time of process control at the time of non-image formation according to the determination conditions obtained by the following functional blocks. FIG. 10 is a diagram showing functional blocks for determining the execution time of process control at the time of image formation by the time determination unit shown in FIG. The timing determination unit 121 determines the execution timing of process control during non-image formation according to the following moving average value calculated by the moving average value calculation unit 125.

移動平均値算出部125は、今回形成するトナー像を表す画像データGdを分析し、その今回のトナー像と、所定枚数分の過去のトナー像との画像面積率の移動平均値を算出する。移動平均値算出部125は、図4に示されているCPU101及びI/O部102がその役割を果たす。この移動平均値算出部125が、本発明にいう移動平均値算出部の一例に相当する。   The moving average value calculation unit 125 analyzes the image data Gd representing the toner image to be formed this time, and calculates the moving average value of the image area ratio between the current toner image and a predetermined number of past toner images. In the moving average value calculation unit 125, the CPU 101 and the I / O unit 102 shown in FIG. The moving average value calculation unit 125 corresponds to an example of the moving average value calculation unit referred to in the present invention.

本実施形態では、図4に示されている不揮発性メモリ105に、様々な画像面積率の移動平均値と、各移動平均値に対応するプロセスコントロールの実行時期が記載された時期決定対応テーブルTb2が記憶されている。時期決定部121は、この時期決定対応テーブルTb2を参照し、移動平均値算出部125で算出された画像面積率の移動平均値に対応するプロセスコントロールの実行時期を求める。以上に説明した画像面積率の移動平均値に基づくプロセスコントロールの実行時期については後で更に詳細に説明する。   In the present embodiment, a timing determination correspondence table Tb2 in which moving average values of various image area ratios and execution timings of process control corresponding to the respective moving average values are described in the nonvolatile memory 105 shown in FIG. Is remembered. The time determination unit 121 refers to the time determination correspondence table Tb2 and obtains the process control execution time corresponding to the moving average value of the image area ratio calculated by the moving average value calculation unit 125. The execution timing of the process control based on the moving average value of the image area ratio described above will be described in more detail later.

図9に示されている形成指示部122は、時期決定部121で決定された実行時期が到来すると、画像形成時パターン形成部123に後述する画像形成時のトナーパターンT2の形成指示を与える。形成指示部122は、図4に示されているCPU101がその役割を果たす。この形成指示部122が、本発明にいう形成指示部の一例に相当する。   When the execution time determined by the time determination unit 121 arrives, the formation instruction unit 122 shown in FIG. 9 gives a formation instruction of a toner pattern T2 at the time of image formation described later to the pattern formation unit 123 at the time of image formation. The formation instruction unit 122 plays the role of the CPU 101 shown in FIG. The formation instruction unit 122 corresponds to an example of the formation instruction unit according to the present invention.

画像形成時パターン形成部123は、各色のプロセスカートリッジ10と露光装置3とに、後述する画像形成時用のトナーパターンT2を形成させる。画像形成時パターン形成部123は、図4に示されているCPU101及びI/O部102がその役割を果たす。この画像形成時パターン形成部123が、本発明にいう画像形成時パターン形成部の一例に相当する。   The image forming pattern forming unit 123 causes the process cartridge 10 and the exposure device 3 of each color to form a toner pattern T2 for image forming which will be described later. In the image forming pattern forming unit 123, the CPU 101 and the I / O unit 102 shown in FIG. The image forming pattern forming unit 123 corresponds to an example of the image forming pattern forming unit according to the present invention.

画像形成時のトナーパターンT2が形成されると、光学センサ107が検出を行う。そして、付着量算出部113が、その検出結果に基づいて、トナーパターンT2におけるトナーの付着量を算出する。光学センサ107と付着量算出部113とを合わせたものは、本発明にいう画像形成時付着量検出部の一例にも相当している。   When the toner pattern T2 at the time of image formation is formed, the optical sensor 107 performs detection. Then, the adhesion amount calculation unit 113 calculates the toner adhesion amount in the toner pattern T2 based on the detection result. The combination of the optical sensor 107 and the adhesion amount calculation unit 113 corresponds to an example of the image formation adhesion amount detection unit according to the present invention.

画像形成時調整部124は、付着量算出部113で算出されたトナーの付着量に応じて、条件メモリ115に記憶されている現像バイアス等の形成条件を調整する。ここで、本実施形態では、図4に示されている不揮発性メモリ105に、様々なトナー付着量と、各トナー付着量に対応する形成条件に対する調整量が記載された調整量対応テーブルTb1が記憶されている。画像形成時調整部124は、この調整量対応テーブルTb1を参照し、トナーの付着量に応じた調整量を求める。そして、画像形成時調整部124は、その求めた調整量を用いて現像バイアス等の形成条件を調整する。この形成条件の調整についても後で更に詳細に説明する。画像形成時調整部124は、図4に示されているCPU101及びI/O部102がその役割を果たす。この画像形成時調整部124が、本発明にいう画像形成時調整部の一例に相当する。   The image forming adjustment unit 124 adjusts the formation conditions such as the developing bias stored in the condition memory 115 according to the toner adhesion amount calculated by the adhesion amount calculation unit 113. Here, in the present embodiment, the non-volatile memory 105 shown in FIG. 4 includes an adjustment amount correspondence table Tb1 in which various toner adhesion amounts and adjustment amounts for the formation conditions corresponding to the toner adhesion amounts are described. It is remembered. The image forming adjustment unit 124 refers to the adjustment amount correspondence table Tb1 and obtains an adjustment amount according to the toner adhesion amount. Then, the image forming adjustment unit 124 adjusts the formation conditions such as the developing bias using the obtained adjustment amount. The adjustment of the formation conditions will be described in detail later. The CPU 101 and the I / O unit 102 shown in FIG. 4 serve as the image forming adjustment unit 124. The image formation adjustment unit 124 corresponds to an example of the image formation adjustment unit according to the present invention.

画像形成時のプロセスコントロールは、以上の機能ブロックによって次のような処理の流れで実行される。図11は、図9及び図10に示されている機能ブロックによって実行される画像形成時のプロセスコントロールを表すフローチャートである。この図11のフローチャートが表す画像形成時のプロセスコントロールは、図1の画像形成装置1において画像データに基づいたトナー像の形成が始まると開始される。まず、画像形成時パターン形成部123によって各種デバイスや各種駆動モータに電源が投入されて像形成のための準備が行わるとともに、光学センサ107による検出の準備が行われる(ステップS201)。ここでは、光学センサ107のシャッターが開けられ、LEDが点灯される。   Process control at the time of image formation is executed in the following processing flow by the above functional blocks. FIG. 11 is a flowchart showing process control during image formation executed by the functional blocks shown in FIGS. 9 and 10. The process control at the time of image formation represented by the flowchart of FIG. 11 is started when toner image formation based on image data is started in the image forming apparatus 1 of FIG. First, power is supplied to various devices and various drive motors by the image forming pattern forming unit 123 to prepare for image formation, and preparation for detection by the optical sensor 107 is performed (step S201). Here, the shutter of the optical sensor 107 is opened and the LED is turned on.

次に、移動平均値算出部125によって今回の画像データGdについて分析が行われ、次のように画像面積率の移動平均値が算出される(ステップS202)。まず、今回トナー像が形成される用紙のサイズと、そのトナー像の画像面積が画像データGdから求められ、今回の画像面積率が算出される。そして、今回のトナー像と、所定枚数分の過去のトナー像との画像面積率の移動平均値が次式によって算出される。   Next, the moving average value calculation unit 125 analyzes the current image data Gd, and calculates the moving average value of the image area ratio as follows (step S202). First, the size of the paper on which the current toner image is formed and the image area of the toner image are obtained from the image data Gd, and the current image area ratio is calculated. Then, the moving average value of the image area ratio between the current toner image and a predetermined number of past toner images is calculated by the following equation.

M(i)=(1/N)×{M(i−1)×(N−1)+X(i)}・・・(6)   M (i) = (1 / N) × {M (i−1) × (N−1) + X (i)} (6)

ここで、Nは、今回の分も含む像形成の所定の累積枚数である。M(i)は、今回も含む画像面積率の移動平均値、M(i−1)は、前回までの画像面積率の移動平均値、X(i)は、今回の画像面積率である。   Here, N is a predetermined cumulative number of image formations including the current time. M (i) is the moving average value of the image area ratio including this time, M (i−1) is the moving average value of the image area ratio up to the previous time, and X (i) is the current image area ratio.

画像面積率の移動平均値が算出されると、時期決定部121が、時期決定対応テーブルTb2を参照してプロセスコントロールの実行時期を決定する(ステップS203)。   When the moving average value of the image area ratio is calculated, the time determination unit 121 determines the execution time of the process control with reference to the time determination correspondence table Tb2 (step S203).

ここで、本実施形態において、画像面積率の移動平均値に基づいてプロセスコントロールの実行時期を決定する理由について説明する。現像装置19から感光体ドラム15へのトナーの付着のし易さを表す指数として、現像ポテンシャルとトナー付着量との一次関係式を表す上記の(2)式における現像γが挙げられる。現像γが高いほどトナーは付着し易すく、現像γが低いほどトナーは付着し難い。その結果、現像γが高いほどトナー像の画像濃度が濃くなりがちとなり、現像γが低いほどトナー像の画像濃度が薄くなりがちとなる。即ち、現像γが変化すると、トナー像の画像濃度に変動が起き易くなる。   Here, in the present embodiment, the reason for determining the execution timing of the process control based on the moving average value of the image area ratio will be described. As an index representing the ease of toner adhesion from the developing device 19 to the photosensitive drum 15, the development γ in the above equation (2) representing the linear relationship between the development potential and the toner adhesion amount can be given. The higher the development γ, the easier the toner adheres, and the lower the development γ, the less difficult the toner adheres. As a result, the higher the development γ, the higher the density of the toner image tends to be, and the lower the development γ, the lower the density of the toner image. That is, when the development γ changes, the image density of the toner image tends to fluctuate.

この現像γは、形成されるトナー像の画像面積率と次のような関係にある。図12は、形成されるトナー像の画像面積率と現像γとの関係を示すグラフである。この図12に示されているグラフG2では、横軸に画像面積率がとられ、縦軸に現像γがとられている。そして、画像面積率と現像γとの関係が◇印でプロットされている。このグラフG2から分かるように、画像面積率が高いトナー像を形成するほど現像γが高くなる傾向がある。画像面積率が高い画像を出力する場合、一定期間内における現像装置19のトナー入れ替え量が多いため、現像装置19に長い時間存在しているトナー量が少ない。そのため、過剰に帯電したトナーが少ないので、画像面積率が低い画像を出力した場合(トナーの帯電量が高い状態)に比べて現像γが高くなると考えられる。   This development γ has the following relationship with the image area ratio of the toner image to be formed. FIG. 12 is a graph showing the relationship between the image area ratio of the formed toner image and development γ. In the graph G2 shown in FIG. 12, the horizontal axis represents the image area ratio, and the vertical axis represents development γ. The relationship between the image area ratio and the development γ is plotted with ◇. As can be seen from this graph G2, the development γ tends to increase as a toner image having a higher image area ratio is formed. When outputting an image with a high image area ratio, the toner replacement amount of the developing device 19 in a certain period is large, so the amount of toner that has been in the developing device 19 for a long time is small. Therefore, since the amount of excessively charged toner is small, it is considered that the development γ is higher than when an image with a low image area ratio is output (a state where the charge amount of the toner is high).

そして、このような現像γの変動は、トナー像の画像面積率が急激に上昇したときに高まり易い。図13は、トナー像の画像面積率が急激に上昇したときに現像γが高まる様子を示すグラフである。この図13に示されているグラフG3では、縦軸に現像γがとられ、横軸にトナー像の形成枚数がとられている。そして、画像面積率が5%のトナー像を100枚の用紙に形成した後、画像面積率が80%のトナー像を連続して形成したときの現像γが◇印でプロットされている。このグラフG3からわかるように、画像面積率を切り替えた直後では現像γが急激に変化している。一方で、一定枚数以上印刷を行うと現像γがある一定の値で維持されることがわかる。高い画像面積率に切り替わった直後は、現像装置19のトナー入れ替え量が急激に増加するため、トナー帯電量が低下し、現像γが急に変化するものと考えられる。その後、トナー入れ替え量が多い状態で変化しないと、トナー帯電量が一定に維持され現像γが一定の状態となるものと考えられる。   Such a change in development γ is likely to increase when the image area ratio of the toner image rapidly increases. FIG. 13 is a graph showing how development γ increases when the image area ratio of the toner image increases rapidly. In the graph G3 shown in FIG. 13, the development γ is taken on the vertical axis, and the number of formed toner images is taken on the horizontal axis. Then, after a toner image having an image area ratio of 5% is formed on 100 sheets of paper, a development γ when a toner image having an image area ratio of 80% is continuously formed is plotted by marks. As can be seen from this graph G3, immediately after the image area ratio is switched, the development γ changes rapidly. On the other hand, it can be seen that the development γ is maintained at a certain value when printing a certain number of sheets or more. Immediately after switching to a high image area ratio, the toner replacement amount of the developing device 19 increases rapidly, so the toner charge amount decreases, and the development γ is considered to change suddenly. Thereafter, if the toner replacement amount is not changed in a large state, it is considered that the toner charge amount is kept constant and the development γ becomes constant.

以上のことから、画像面積率が変化すると現像γが変動し画像濃度の変動が起き易くなることが分かる。そこで、画像面積率に応じた実行時期でプロセスコントロールを実行して画像濃度の変動を抑えることが考えられる。本実施形態では、過去の画像面積率も反映させるべく、画像面積率の移動平均値に応じてプロセスコントロールの実行時期が決定される。   From the above, it can be seen that when the image area ratio changes, the development γ changes and the image density easily changes. Therefore, it is conceivable to execute process control at an execution time corresponding to the image area ratio to suppress fluctuations in image density. In the present embodiment, the execution timing of process control is determined according to the moving average value of the image area ratio in order to reflect the past image area ratio.

上述したように、この実行時期の決定は、時期決定対応テーブルTb2の参照によって行われる。この時期決定対応テーブルTb2には、画像面積率の移動平均値についての様々な数値範囲と、各数値範囲に対応した実行時期としての用紙の枚数とが記載されている。図11のフローチャートにおけるステップS203では、この時期決定対応テーブルTb2の参照により、画像面積率の移動平均値が高いほどプロセスコントロールの実行時期を早めて画像濃度の変動を抑えている。また、画像面積率の移動平均値が低いほどプロセスコントロールの実行時期を遅らせて、プロセスコントロールに伴うトナーの消費量を抑えている。   As described above, the execution time is determined by referring to the time determination correspondence table Tb2. In the time determination correspondence table Tb2, various numerical ranges regarding the moving average value of the image area ratio and the number of sheets as the execution time corresponding to each numerical range are described. In step S203 in the flowchart of FIG. 11, by referring to this time determination correspondence table Tb2, the higher the moving average value of the image area ratio, the earlier the process control execution time, and the fluctuation of the image density is suppressed. Further, the lower the moving average value of the image area ratio is, the later the process control execution time is delayed, and the toner consumption associated with the process control is suppressed.

尚、上述の図13のグラフG3から分かるように、現像γは、画像面積率が変動した直後に変動し、一定の画像面積率での像形成が続くと一定の値に維持される。そこで、本実施形態とは異なり、画像面積率の移動平均値の変化量に応じてプロセスコントロールの実行時期を決定してもよい。即ち、時期決定対応テーブルTb2を、画像面積率の移動平均値の変化量についての様々な数値範囲と、各数値範囲に対応した実行時期(用紙の枚数)とが記載されたものとしてもよい。この場合、画像面積率の移動平均値の変化量が大きいほどプロセスコントロールの実行時期を早め、変化量が小さいほどプロセスコントロールの実行時期を遅らせることとする。これにより、トナーの消費量を一層抑えることが可能となる。   As can be seen from the graph G3 in FIG. 13, the development γ varies immediately after the image area ratio varies, and is maintained at a constant value when image formation at a constant image area ratio continues. Therefore, unlike the present embodiment, the execution timing of process control may be determined according to the amount of change in the moving average value of the image area ratio. In other words, the time determination correspondence table Tb2 may be one in which various numerical ranges regarding the amount of change in the moving average value of the image area ratio and the execution time (number of sheets) corresponding to each numerical range are described. In this case, the process control execution time is advanced as the change amount of the moving average value of the image area ratio increases, and the process control execution time is delayed as the change amount decreases. As a result, it is possible to further reduce toner consumption.

ステップS203において、画像面積率の移動平均値に応じて実行時期(用紙の枚数)が決定されると、次に、形成指示部122が、現時点の用紙枚数についてのカウント値と、上記の実行時期とを比較する(ステップS204)。そして、カウント値が実行時期に達しない場合(ステップS204におけるNo判定)、ステップS208に進む。ステップS208では、形成指示部122が、今回始まった一連の像形成が終了したか否かを判定する。像形成が終了していない場合(ステップS208におけるNo判定)、形成指示部122は、用紙枚数をカウントアップする(ステップS209)。その後、処理がステップS202に戻ってそれ以降の処理が繰り返される。   When the execution time (number of sheets) is determined in accordance with the moving average value of the image area ratio in step S203, the formation instructing unit 122 next determines the count value for the current number of sheets and the execution time described above. Are compared (step S204). If the count value does not reach the execution time (No determination in step S204), the process proceeds to step S208. In step S208, the formation instructing unit 122 determines whether a series of image formation started this time has been completed. If the image formation is not completed (No determination in step S208), the formation instruction unit 122 counts up the number of sheets (step S209). Thereafter, the process returns to step S202, and the subsequent processes are repeated.

一方、上記のカウント値が実行時期に達した場合(ステップS204におけるYes判定)、形成指示部122が画像形成時パターン形成部123にトナーパターンの形成指示を与える(ステップS205)。その形成指示を受けて、画像形成時パターン形成部123が次のようなトナーパターンを形成する。   On the other hand, when the count value has reached the execution time (Yes determination in step S204), the formation instructing unit 122 gives a toner pattern formation instruction to the image forming pattern forming unit 123 (step S205). In response to the forming instruction, the image forming pattern forming unit 123 forms the following toner pattern.

図14は、図11に示されているフローチャーとのステップS205で形成される、画像形成時のトナーパターンを示す模式図である。図7に示されている画像形成時のトナーパターンT2は、中間転写ベルト27の周面において、トナー像の画像形成領域Ar1に次のように並ぶ非画像形成領域Ar2に形成される。非画像形成領域Ar2は、矢印D1が示す中間転写ベルト27の循環移動の方向(即ち、副走査方向)と交差する、矢印D2が示す幅方向(即ち、主走査方向)に、画像形成領域Ar1の両側に並んで2つ設けられている。画像形成時のトナーパターンT2は、各非画像形成領域Ar2に1列ずつ、合計で2列形成される。これら2列の画像形成時のトナーパターンT2は、同一のトナーパターンである。そして、上記のように3箇所に配置された光学センサ107のうち、両端部の光学センサ107によってLED光が照射される位置に形成される。   FIG. 14 is a schematic diagram showing a toner pattern at the time of image formation formed in step S205 with the flowchart shown in FIG. The toner pattern T2 at the time of image formation shown in FIG. 7 is formed on the peripheral surface of the intermediate transfer belt 27 in the non-image forming area Ar2 arranged as follows in the toner image forming area Ar1. The non-image forming area Ar2 intersects the direction of circulation movement of the intermediate transfer belt 27 indicated by the arrow D1 (that is, the sub-scanning direction), and the image forming area Ar1 extends in the width direction indicated by the arrow D2 (that is, the main scanning direction). Two are provided side by side. The toner pattern T2 at the time of image formation is formed in two rows in total, one row in each non-image forming area Ar2. The toner pattern T2 when these two rows of images are formed is the same toner pattern. And among the optical sensors 107 arrange | positioned at three places as mentioned above, it forms in the position where LED light is irradiated by the optical sensor 107 of both ends.

各列の画像形成時のトナーパターンT2は、副走査方向(矢印D1)の上流側から下流側にかけてYMCKの順に、各色2つずつ、合計で8個のパッチP2が並べられたものである。YMCの3色については、フルトーンのパッチP2が各色2つずつ設けられる。一方、K色については、ハーフトーンのパッチP2が2つ設けられる。K色のパッチP2をハーフトーンとするのは、K色では濃度が高いほど光学センサ107の出力の変化が小さくなり、画像濃度の変動に対する感度が下がるためである。   The toner pattern T2 at the time of image formation in each row is a total of eight patches P2 arranged in the order of YMCK from the upstream side to the downstream side in the sub-scanning direction (arrow D1). For the three colors of YMC, two full-tone patches P2 are provided for each color. On the other hand, for the K color, two halftone patches P2 are provided. The reason why the K-color patch P2 is a halftone is that the change in the output of the optical sensor 107 becomes smaller as the density of the K color is higher, and the sensitivity to changes in the image density decreases.

本実施形態では、各色の2つのパッチP2は、18.16mmの間隔で並べられており、色間では、4mmの間隔が開けられてパッチP2で並べられている。また、各パッチP2は、5mm×5mmの矩形状を有している。さらに、画像形成時のトナーパターンT2は、副走査方向(矢印D1)の最下流のパッチP2が転写されたタイミングで最上流のパッチP2が、光学センサ107の直下から50.0mm離れた位置となるように設けられる。   In the present embodiment, the two patches P2 of each color are arranged at an interval of 18.16 mm, and the colors P2 are arranged at an interval of 4 mm between the colors. Each patch P2 has a rectangular shape of 5 mm × 5 mm. Further, the toner pattern T2 at the time of image formation has a position where the most upstream patch P2 is 50.0 mm away from directly below the optical sensor 107 at the timing when the most downstream patch P2 in the sub-scanning direction (arrow D1) is transferred. It is provided to become.

画像形成時には、図1に示されている画像形成装置1において、YMCKの順に形成されて重ねられる各色のトナー像と一緒に各色のパッチP2が形成される。その結果、画像形成時のトナーパターンT2におけるパッチP2の配列は、図7に示されている非画像形成時のトナーパターンT1におけるパッチP1の配列とは異なり、副走査方向(矢印D1)の上流側から下流側にかけてYMCKの順となっている。このトナーパターンT2が、本発明にいうトナーパターンの一例に相当する。   At the time of image formation, each color patch P2 is formed in the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 together with the toner images of the respective colors that are formed and overlaid in the order of YMCK. As a result, the arrangement of the patches P2 in the toner pattern T2 at the time of image formation is different from the arrangement of the patches P1 in the toner pattern T1 at the time of non-image formation shown in FIG. 7, and the upstream in the sub-scanning direction (arrow D1). From the side to the downstream side, the order is YMCK. This toner pattern T2 corresponds to an example of the toner pattern referred to in the present invention.

図11のフローチャートにおけるステップS205においてこのようなトナーパターンT2が2列に形成されると、両端に配置された2つの光学センサ107によって各列のトナーパターンT2をなすパッチP2が検出される(ステップS206)。このとき、K色のパッチP2については正反射光のみ検出され、YMCの3色のパッチP2については正反射光と拡散反射光の両方について検出される。   When such toner patterns T2 are formed in two rows in step S205 in the flowchart of FIG. 11, the patch P2 that forms the toner pattern T2 in each row is detected by the two optical sensors 107 arranged at both ends (step S205). S206). At this time, only regular reflection light is detected for the K-color patch P2, and both regular reflection light and diffuse reflection light are detected for the three-color patch P2 of YMC.

ここで、各光学センサ107による検出は次のようなタイミングで行われる。まず、上述したトナーパターンT2のレイアウトと、中間転写ベルト27の移動速度等のプロセス線速とから、光学センサ107の直下に最上流側のパッチP2が到来するタイミングが分かる。そこで、本実施形態では、このようなタイミングより少し早めにLEDを点灯させるように設計されている。各パッチP2が光学センサ107の直下を通過する際には正反射光及び拡散反射光ともにその強度が低下する。本実施形態では、これらの強度が予め定めた閾値を下回ったところから各パッチP2の通過が認識される。そして、そのときの正反射光と拡散反射光との検出結果から、各パッチP2におけるトナー付着量が、図6のフローチャートにおけるステップS107と同様の方法により算出される。その後、各色について、合計で4つの同じ階調のパッチP2におけるトナー付着量の平均値が求められる。   Here, detection by each optical sensor 107 is performed at the following timing. First, from the layout of the toner pattern T2 described above and the process linear speed such as the moving speed of the intermediate transfer belt 27, the timing at which the most upstream patch P2 arrives immediately below the optical sensor 107 is known. Therefore, in the present embodiment, the LED is turned on slightly earlier than such timing. When each patch P2 passes directly below the optical sensor 107, the intensity of both regular reflection light and diffuse reflection light decreases. In the present embodiment, the passage of each patch P2 is recognized when these intensities fall below a predetermined threshold. Then, from the detection results of the regular reflection light and the diffuse reflection light at that time, the toner adhesion amount in each patch P2 is calculated by the same method as step S107 in the flowchart of FIG. Thereafter, for each color, the average value of the toner adhesion amounts in the patches P2 having the same four gradations in total is obtained.

次に、上記のように求められた各色のトナー付着量の平均値(以下、単にトナー付着量と呼ぶ)に基づいて、画像形成時調整部124が、前回のプロセスコントロールで求められ条件メモリ115に記憶されているトナー像の形成条件を調整する(ステップS207)。本実施形態では、形成条件のうち現像バイアスが次のように調整される。   Next, based on the average value of the toner adhesion amount of each color obtained as described above (hereinafter simply referred to as toner adhesion amount), the image forming time adjustment unit 124 obtains the condition memory 115 obtained by the previous process control. In step S207, the toner image forming conditions stored in the image data are adjusted. In the present embodiment, the development bias among the formation conditions is adjusted as follows.

図15は、図11のフローチャーとのステップS207で行われる現像バイアスの調整について示す模式図である。図15(a)には、トナー付着量の変化を表すグラフG4が示され、図15(b)には、トナー付着量に応じた現像バイアスの変化を表すグラフG5が示されている。この図15(a)に示されているように、本実施形態では、ステップS206で求められたトナー付着量が、第1の上限、第2の上限、第1の下限、及び第3の下限という4つの閾値と比較される。ここで、本実施形態では、図9に示されている調整量対応テーブルTb1として、次の表に記載されているテーブルが参照される。   FIG. 15 is a schematic diagram illustrating the adjustment of the developing bias performed in step S207 with the flowchart of FIG. FIG. 15A shows a graph G4 representing a change in the toner adhesion amount, and FIG. 15B shows a graph G5 representing a development bias change according to the toner adhesion amount. As shown in FIG. 15A, in the present embodiment, the toner adhesion amount obtained in step S206 has the first upper limit, the second upper limit, the first lower limit, and the third lower limit. The four thresholds are compared. Here, in this embodiment, the table described in the following table is referred to as the adjustment amount correspondence table Tb1 shown in FIG.

Figure 0006331508
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この表1に示されているように、トナー付着量と4つの閾値との比較結果に応じて現像バイアスの増減量が決定される。その結果、例えばトナー付着量が図15(a)のグラフG4のように変化したときは、図15(b)のグラフG5に示されているように現像バイアスが増減される。即ち、トナー付着量が多いほど現像バイアスが低減され、トナー付着量が少ないほど現像バイアスが増加される。現像バイアスが高いほど現像装置19におけるトナーの帯電量が多くなり、感光体ドラム15への付着が抑えられる。一方、現像バイアスが低いほど現像装置19におけるトナーの帯電量が少なくなり、感光体ドラム15への付着が増やされる。これにより、次回にトナー像が形成される際の画像濃度の変動が抑えられる。   As shown in Table 1, the increase / decrease amount of the developing bias is determined according to the comparison result between the toner adhesion amount and the four threshold values. As a result, for example, when the toner adhesion amount changes as shown in the graph G4 in FIG. 15A, the developing bias is increased or decreased as shown in the graph G5 in FIG. That is, as the toner adhesion amount increases, the development bias decreases, and as the toner adhesion amount decreases, the development bias increases. As the developing bias is higher, the toner charge amount in the developing device 19 is increased, and adhesion to the photosensitive drum 15 is suppressed. On the other hand, as the developing bias is lower, the toner charge amount in the developing device 19 is reduced and the adhesion to the photosensitive drum 15 is increased. This suppresses fluctuations in image density when the toner image is formed next time.

ここで、トナー付着量に応じた調整の対象は、本実施形態のように現像バイアスに限らず、例えば、上述したトナー濃度制御基準値であってもよく、あるいは、露光装置3におけるLD光量であってもよい。以下、調整対象としてトナー濃度制御基準値を採用した場合と、LD光量を採用した場合との2つの別例について説明する。   Here, the object to be adjusted according to the toner adhesion amount is not limited to the developing bias as in the present embodiment, but may be, for example, the above-described toner density control reference value, or the LD light amount in the exposure device 3. There may be. Hereinafter, two different examples of the case where the toner density control reference value is adopted as the adjustment target and the case where the LD light amount is adopted will be described.

まず、調整対象としてトナー濃度制御基準値を採用した別例について説明する。上述したようにトナー濃度制御基準値は、現像装置19に対するトナーの補給のために使われる値である。即ち、トナー濃度センサ195の出力値がトナー濃度制御基準値を超えて上昇すると、現像装置19にトナーが補給される。ここでの別例では、画像形成時調整部124が、前回のプロセスコントロールで求められ条件メモリ115に記憶されているトナー像の形成条件のうちトナー濃度制御基準値を次のように調整する。   First, another example in which the toner density control reference value is adopted as an adjustment target will be described. As described above, the toner density control reference value is a value used for supplying toner to the developing device 19. That is, when the output value of the toner density sensor 195 increases beyond the toner density control reference value, the developing device 19 is replenished with toner. In another example, the image forming time adjustment unit 124 adjusts the toner density control reference value among the toner image formation conditions obtained in the previous process control and stored in the condition memory 115 as follows.

図16は、画像形成時調整部によるトナー濃度制御基準値の調整について示す模式図である。図16(a)には、トナー付着量の変化を表す、上述の図15(a)と同様のグラフG6が示され、図16(b)には、トナー付着量に応じたトナー濃度制御基準値の変化を表すグラフG7が示されている。そして、ここでの別例では、図9に示されている調整量対応テーブルTb1として、次の表に記載されているテーブルが参照される。   FIG. 16 is a schematic diagram illustrating adjustment of the toner density control reference value by the image forming adjustment unit. FIG. 16 (a) shows a graph G6 similar to FIG. 15 (a) showing the change in the toner adhesion amount, and FIG. 16 (b) shows a toner density control standard according to the toner adhesion amount. A graph G7 representing a change in value is shown. In another example, the table described in the following table is referred to as the adjustment amount correspondence table Tb1 shown in FIG.

Figure 0006331508
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この表2に示されているように、トナー付着量と4つの閾値との比較結果に応じてトナー濃度制御基準値の増減量が決定される。その結果、例えばトナー付着量が図16(a)のグラフG6のように変化したときは、図16(b)のグラフG7に示されているようにトナー濃度制御基準値が増減される。即ち、トナー付着量が多いほどトナー濃度制御基準値が増加され、トナー付着量が少ないほどトナー濃度制御基準値が低減される。図16(b)のグラフG7には、トナー濃度制御基準値がこのように変えられたときの、トナー濃度センサ195の出力の変化が●印でプロットされている。上述したように、トナー濃度センサ195の出力は、現像装置19におけるケース191内のトナー濃度が低下すると出力が上昇する。逆に、トナー濃度センサ195の出力は、ケース191内のトナー濃度が上昇すると出力が低下する。   As shown in Table 2, the increase / decrease amount of the toner density control reference value is determined according to the comparison result between the toner adhesion amount and the four threshold values. As a result, for example, when the toner adhesion amount changes as shown in a graph G6 in FIG. 16A, the toner density control reference value is increased or decreased as shown in a graph G7 in FIG. That is, the toner concentration control reference value increases as the toner adhesion amount increases, and the toner concentration control reference value decreases as the toner adhesion amount decreases. In the graph G7 in FIG. 16B, changes in the output of the toner density sensor 195 when the toner density control reference value is changed in this way are plotted with ● marks. As described above, the output of the toner concentration sensor 195 increases as the toner concentration in the case 191 in the developing device 19 decreases. Conversely, the output of the toner concentration sensor 195 decreases as the toner concentration in the case 191 increases.

トナー付着量が多くトナー濃度制御基準値が増加されると、トナー補給のための閾値が上げられることとなるので中々トナーが補給されずトナー濃度が低下してトナー濃度センサ195の出力が上昇する。トナー濃度が低下すると、トナーの帯電量は多くなる。その結果、感光体ドラム15へのトナーの付着が抑えられる。一方で、トナー付着量が少なくトナー濃度制御基準値が低減されると、トナー補給のための閾値が下げられることとなるので直ぐにトナーが補給されてトナー濃度が上昇してトナー濃度センサ195の出力が低下する。トナー濃度が上昇すると、トナーの帯電量は少なくなる。その結果、感光体ドラム15へのトナーの付着が増やされる。ここでの別例では、トナー濃度制御基準値の増減により現像装置19におけるケース191内のトナー濃度を増減させることで、次回にトナー像が形成される際の画像濃度の変動が抑えられる。   When the toner adhesion amount is large and the toner density control reference value is increased, the threshold for toner replenishment is raised, so that the toner is not replenished so much that the toner density decreases and the output of the toner density sensor 195 increases. . As the toner density decreases, the charge amount of the toner increases. As a result, toner adhesion to the photosensitive drum 15 is suppressed. On the other hand, when the toner adhesion amount is small and the toner density control reference value is reduced, the threshold for toner replenishment is lowered, so that the toner is replenished immediately and the toner density rises and the output of the toner density sensor 195 is output. Decreases. As the toner density increases, the toner charge amount decreases. As a result, the adhesion of toner to the photosensitive drum 15 is increased. In another example, by increasing or decreasing the toner density in the case 191 in the developing device 19 by increasing or decreasing the toner density control reference value, fluctuations in image density when the toner image is formed next time can be suppressed.

次に、調整対象としてLD光量を採用した別例について説明する。トナー付着量が多い場合には、LD光量を下げてトナーの付着を抑えるように調整を行う。一方、トナー付着量が少ない場合には、LD光量を上げてトナーの付着を増やすように調整を行う。このような調整により、次回にトナー像が形成される際の画像濃度の変動が抑えられる。   Next, another example in which the LD light quantity is adopted as an adjustment target will be described. When the toner adhesion amount is large, adjustment is performed so as to suppress the toner adhesion by reducing the LD light quantity. On the other hand, when the toner adhesion amount is small, adjustment is performed to increase the LD light amount to increase the toner adhesion. By such adjustment, fluctuations in image density when the toner image is formed next time can be suppressed.

以上、第1実施形態と2つの別例において、画像形成時調整部による調整の一例として、現像バイアスを調整対象とした例と、トナー濃度制御基準値を調整対象とした例と、LD光量を調整対象とした例との3つが例示されている。尚、画像形成時調整部による調整は、上記の3つの調整対象のいずれか1つの調整に限るものではなく、2つ以上の調整対象を組み合わせて調整してもよい。例えば、トナー付着量が非常に少ない場合に、現像バイアスを高くし、かつ、トナー濃度制御基準値を小さく調整しトナー濃度を高くするといった調整を行ってもよい。このような調整によれば、トナーの付着をいち早く増やして画像濃度の変動をより早く抑えることができる。   As described above, in the first embodiment and the two other examples, as an example of adjustment by the image forming adjustment unit, an example in which the developing bias is an adjustment target, an example in which the toner density control reference value is an adjustment target, and an LD light amount Three examples are shown as examples of adjustment. Note that the adjustment by the image forming adjustment unit is not limited to any one of the above three adjustment targets, and may be performed by combining two or more adjustment targets. For example, when the toner adhesion amount is very small, adjustment may be performed such that the developing bias is increased and the toner density control reference value is adjusted to be small to increase the toner density. According to such adjustment, it is possible to quickly increase the adhesion of the toner and suppress the fluctuation of the image density more quickly.

ここで、本実施形態では、トナー像を形成した用紙の枚数のカウント値が、用紙の枚数として決定されたプロセスコントロールの実行時期に達すると上述した形成条件の調整が行われる。この場合、長尺の用紙等が使われたとき等に中々調整が行われなくなる可能性がある。このため、上記のカウント値を、実際にトナー像を形成した用紙の枚数ではなく、例えばA4換算の枚数等としてもよい。ただし、この場合には、長尺の用紙に対するトナー像の形成の途中で形成条件が調整されて変化する可能性がでてくる。そのため、長尺の用紙に対するトナー像の形成の際には、上記のように求めた調整量に例えば所定の係数を乗ずる等により調整量を抑えて調整を行うこととしてもよい。   Here, in this embodiment, when the count value of the number of sheets on which the toner image is formed reaches the execution time of the process control determined as the number of sheets, the above-described formation conditions are adjusted. In this case, there is a possibility that the adjustment is not performed halfway when a long sheet or the like is used. For this reason, the count value described above may be not the number of sheets on which the toner image is actually formed, but the number of sheets converted to A4, for example. However, in this case, the formation conditions may be adjusted and changed during the formation of the toner image on the long paper. Therefore, when a toner image is formed on a long sheet, the adjustment amount may be adjusted by suppressing the adjustment amount by, for example, multiplying the adjustment amount obtained as described above by a predetermined coefficient.

また、本実施形態では、上記のように調整された形成条件は、次回のトナー像の形成の際に用いられることとしたが、調整が行われたら、今回のトナー像の形成途中であっても直ぐにその調整後の形成条件を用いることとしてもよい。   Further, in the present embodiment, the formation conditions adjusted as described above are used for the next toner image formation. However, when the adjustment is performed, the current toner image is being formed. Alternatively, the formation conditions after the adjustment may be used immediately.

図11のフローチャートにおけるステップS207において以上に説明した調整が行われると、ステップS208に処理が進む。ステップS208では、上述したように形成指示部122が、今回始まった一連の像形成が終了したか否かを判定する。像形成が終了していない場合(ステップS208におけるNo判定)、ステップS209で用紙枚数がカウントアップされ、ステップS202に処理が戻る。一方、像形成が終了した場合(ステップS208におけるYes判定)、光学センサ107のLEDが消灯される(ステップS210)。このステップS210の処理を以て、図11のフローチャートが表す画像形成時のプロセスコントロールは終了する。   When the adjustment described above is performed in step S207 in the flowchart of FIG. 11, the process proceeds to step S208. In step S208, as described above, the formation instruction unit 122 determines whether the series of image formation that has started this time has ended. If image formation has not ended (No determination in step S208), the number of sheets is counted up in step S209, and the process returns to step S202. On the other hand, when the image formation is completed (Yes determination in step S208), the LED of the optical sensor 107 is turned off (step S210). With the processing in step S210, the process control at the time of image formation represented by the flowchart of FIG. 11 ends.

尚、以上に説明した画像形成時のプロセスコントロールでは、トナー像の形成開始時点で光学センサ107のシャッターが開けられLEDが点灯される。そして、画像形成時のプロセスコントロールの実行中は常に光学センサ107による検出が行われている状態にある。しかしながら、光学センサ107に対する制御はこれに限るものではなく、例えばトナーパターンT2の通過時にのみシャッターが開けられLEDが点灯されるといったものであってもよい。これにより、光学センサ107での消費電力が抑えられることとなる。また、シャッターの開放が限定されるので、飛散トナー等による光学センサ107の汚れ等も抑えられることとなる。   In the process control at the time of image formation described above, the shutter of the optical sensor 107 is opened and the LED is turned on at the start of toner image formation. The detection by the optical sensor 107 is always performed during execution of process control during image formation. However, the control with respect to the optical sensor 107 is not limited to this. For example, the shutter may be opened and the LED may be turned on only when the toner pattern T2 passes. As a result, power consumption in the optical sensor 107 is suppressed. In addition, since the opening of the shutter is limited, contamination of the optical sensor 107 due to scattered toner or the like can be suppressed.

以上に説明した第1実施形態の画像形成装置1によれば、主走査方向にトナー像に並べてトナーパターンT2を形成させる時期が、画像面積率の移動平均値という決定条件に応じて決められる。このため、トナー像の画像濃度の変動が予想されるときにトナーパターンT2の形成時期を早める等といったことが可能となる。また、逆にそのような変動が当分来ないと予想されるときにはトナーパターンT2の形成時期を遅らせてトナーの消費量を抑えることも可能となる。このように第1実施形態の画像形成装置1によれば、トナーパターンT2が一定の間隔毎に形成される上述の特許文献2に記載の技術に比べ、トナーの消費量を抑えつつも高精度でプロセスコントロールを行うことができる。   According to the image forming apparatus 1 of the first embodiment described above, the timing for forming the toner pattern T2 in alignment with the toner image in the main scanning direction is determined according to the determination condition of the moving average value of the image area ratio. For this reason, it is possible to advance the formation timing of the toner pattern T2 when a change in the image density of the toner image is expected. Conversely, when it is expected that such a change will not occur for the time being, it is possible to delay the formation time of the toner pattern T2 and suppress the toner consumption. As described above, according to the image forming apparatus 1 of the first embodiment, the toner pattern T <b> 2 is formed at regular intervals, and compared with the technique described in Patent Document 2 described above, the amount of toner consumption is suppressed and high accuracy is achieved. Can be used to control the process.

また、第1実施形態の画像形成装置1では、画像形成時のプロセスコントロールに先立って、非画像形成時のプロセスコントロールが行われて、トナー像の形成条件が調整される。非画像形成時は画像形成時と比べて時間的な余裕もあることから、プロセスコントロールの際に形成するトナーパターンT1の自由度も高い。このため、本実施形態では、非画像形成時のプロセスコントロールでは、非画像形成時のプロセスコントロールよりも多数のパッチからなるトナーパターンT1を形成するとともに、形成条件もより精密に調整している。そして、画像形成時のプロセスコントロールでは、そのように精密に調整された形成条件を更に調整することとしている。第1実施形態の画像形成装置1では、このような2段階のプロセスコントロールにより、より高精度での画像濃度の制御が可能となっている。   In the image forming apparatus 1 of the first embodiment, prior to process control during image formation, process control during non-image formation is performed to adjust the toner image formation conditions. The non-image formation has a time margin as compared with the image formation, so that the degree of freedom of the toner pattern T1 formed in the process control is high. For this reason, in the present embodiment, in the process control at the time of non-image formation, the toner pattern T1 including a larger number of patches is formed and the formation conditions are adjusted more precisely than the process control at the time of non-image formation. In the process control at the time of image formation, the finely adjusted formation conditions are further adjusted. In the image forming apparatus 1 of the first embodiment, image density can be controlled with higher accuracy by such two-stage process control.

また、第1実施形態の画像形成装置1では、主走査方向にトナー像に並べてトナーパターンT2を形成させる時期、即ち画像形成時のプロセスコントロールの実行時期が、画像面積率の移動平均値という決定条件に応じて決められる。これにより、高い画像面積率のトナー像の形成が行われて現像装置19のトナーの帯電量が変化し易くなったときに細かな頻度で画像形成時のプロセスコントロールを実行させることが可能となっている。また、決定条件については、画像面積率の移動平均値の変化量という別例も挙げて説明を行った。この場合には、変化量が画像面積率の移動平均値の変化量が大きいほどプロセスコントロールの実行時期を早め、変化量が小さいほどプロセスコントロールの実行時期を遅らせることとする。これにより、トナーの消費量を一層抑えることが可能となる。   Further, in the image forming apparatus 1 according to the first embodiment, the time at which the toner pattern T2 is formed by being aligned with the toner image in the main scanning direction, that is, the process control execution time at the time of image formation is determined as the moving average value of the image area ratio. It is decided according to conditions. As a result, when a toner image having a high image area ratio is formed and the toner charge amount of the developing device 19 is easily changed, it is possible to execute process control at the time of image formation with a fine frequency. ing. In addition, the determination condition has been described with another example of the change amount of the moving average value of the image area ratio. In this case, the process control execution time is advanced as the change amount of the moving average value of the image area ratio increases, and the process control execution time is delayed as the change amount decreases. As a result, it is possible to further reduce toner consumption.

次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態は、上述した第1実施形態とは、トナーパターン時期決定部での処理内容が異なる。以下、第2実施形態について、この第1実施形態との相違点について説明し、例えば画像形成装置の構成や、プロセスコントロールの処理内容等いった同一点については説明を割愛する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the above-described first embodiment in the processing content in the toner pattern timing determination unit. Hereinafter, the second embodiment will be described with respect to differences from the first embodiment, and the description of the same points such as the configuration of the image forming apparatus and the process control process will be omitted.

図17は、第2実施形態において画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定するための機能ブロックを示す図である。尚、図17では、図10に示されている第1実施形態の機能ブロックと同等な機能ブロックには、図10と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な機能ブロックについての重複説明を省略する。本実施形態の時期決定部210は、次の式に基づいて画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定する。   FIG. 17 is a diagram showing functional blocks for determining the execution timing of process control during image formation in the second embodiment. In FIG. 17, the functional blocks equivalent to the functional blocks of the first embodiment shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Description is omitted. The time determination unit 210 of this embodiment determines the execution time of process control during image formation based on the following equation.

実行時期=実行時期の基準値(用紙の枚数)×補正係数・・・(7)   Execution time = reference value of execution time (number of sheets) x correction coefficient (7)

時期決定部210は、移動平均値算出部125で算出される画像面積率の移動平均値に対応した実行時期の基準値を、上述した第1実施形態での実行時期の決定方法と同様に、時期決定対応テーブルTb2を参照して求める。そして、時期決定部210は、その基準値に、次のような補正係数を乗ずることで、画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定する。   The time determination unit 210 uses the execution time reference value corresponding to the moving average value of the image area ratio calculated by the moving average value calculation unit 125 in the same way as the execution time determination method in the first embodiment described above. It is obtained by referring to the time determination correspondence table Tb2. Then, the time determination unit 210 determines the execution time of process control during image formation by multiplying the reference value by the following correction coefficient.

本実施形態では、上述した表1や表2におけるトナー付着量の、様々なトナー付着量と、各トナー付着量に対応する補正係数に対する調整量が記載された補正係数対応テーブルTb3が、図4に示されている不揮発性メモリ105に記憶されている。時期決定部210は、この補正係数対応テーブルTb3として、次の表に記載されているテーブルを参照する。   In this embodiment, the correction coefficient correspondence table Tb3 in which the toner adhesion amounts in Tables 1 and 2 described above are described with various toner adhesion amounts and adjustment amounts for the correction coefficients corresponding to the respective toner adhesion amounts is shown in FIG. Is stored in the nonvolatile memory 105 shown in FIG. The time determination unit 210 refers to the table described in the following table as the correction coefficient correspondence table Tb3.

Figure 0006331508
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この表3に示されている補正係数対応テーブルTb3は、上述した表1や表2に記載されている4つの閾値で区分される5つの範囲に、5つの補正係数を一対一に対応付けたものである。この補正係数対応テーブルTb3により、トナー付着量の過多に応じて現像バイアス等の形成条件が調整されたときには、その調整量が大きいほど小さな補正係数が求められることとなる。   In the correction coefficient correspondence table Tb3 shown in Table 3, the five correction coefficients are associated one-to-one with the five ranges divided by the four threshold values described in Table 1 and Table 2 described above. Is. With this correction coefficient correspondence table Tb3, when the formation conditions such as the developing bias are adjusted according to the excessive toner adhesion amount, the smaller the adjustment amount, the smaller the correction coefficient is obtained.

本実施形態では、1回目の画像形成時のプロセスコントロールの実行時期は、第1実施形態と同様に、画像面積率の移動平均値のみによって決定される。そして、2回目以降は、前回のプロセスコントロールでのトナーパターンT2に対する光学センサ107による検出に基づいて算出されたトナー付着量で、上記の補正係数対応テーブルTb3が参照される。そして、そのトナー付着量に対応した補正係数が求められて、上記の基準値に乗じられる。その結果、前回のプロセスコントロールでの調整量が大きいほど、次回のプロセスコントロールの実行時期が早められる。これにより、前回のプロセスコントロールでの調整が適切であったかの確認が、早い時期に行われ、調整が足りない場合には再度調整が行われることとなる。一方、前回のプロセスコントロールでの調整量が小さいほど、次回のプロセスコントロールの実行時期が遅らせられる。これにより、画像形成時のプロセスコントロールの実行が必要最小限に抑えられてトナーの消費量が抑えられることとなっている。   In the present embodiment, the execution timing of the process control at the time of the first image formation is determined only by the moving average value of the image area ratio, as in the first embodiment. From the second time on, the correction coefficient correspondence table Tb3 is referred to by the toner adhesion amount calculated based on the detection by the optical sensor 107 with respect to the toner pattern T2 in the previous process control. Then, a correction coefficient corresponding to the toner adhesion amount is obtained and is multiplied by the reference value. As a result, the larger the adjustment amount in the previous process control, the earlier the execution timing of the next process control. As a result, whether the adjustment in the previous process control is appropriate is confirmed at an early stage, and if the adjustment is insufficient, the adjustment is performed again. On the other hand, the smaller the adjustment amount in the previous process control, the later the execution timing of the next process control is delayed. As a result, execution of process control at the time of image formation is suppressed to a necessary minimum, and toner consumption is suppressed.

尚、トナー付着量に対する補正係数は、上記の表3に記載されている値に限るものではなく、次の表に記載されている別例の値であってもよい。   The correction coefficient for the toner adhesion amount is not limited to the value described in Table 3 above, and may be another example value described in the following table.

Figure 0006331508
Figure 0006331508

この表4に記載されている補正係数は、上記の表3に記載されている補正係数よりも大きな値となっている。この表4の別例は、補正係数を大きくすることで画像形成時のプロセスコントロールの実行時期をなるべく遅らせてトナーの消費量を抑えたものとなっている。   The correction coefficient described in Table 4 is larger than the correction coefficient described in Table 3 above. In another example of Table 4, the amount of toner consumption is suppressed by delaying the execution timing of the process control at the time of image formation as much as possible by increasing the correction coefficient.

以上に説明した第2実施形態によれば、1度行われた画像形成時のプロセスコントロールでのトナー付着量が次回のプロセスコントロールの実行時期に反映される。つまり、この第2実施形態では、画像形成時のプロセスコントロールの実行時期の決定に用いられる決定条件が、トナー付着量を含んだ条件となっている。これにより、トナー付着量の過多又は過小により前回のプロセスコントロールでの調整量が大きい場合には、次回の実行時期を早めて、画像形成時のプロセスコントロールによる画像濃度の制御精度を高めることができる。逆に、トナー付着量が適切で前回の画像形成時のプロセスコントロールでの調整量が小さい場合には、次回の実行時期を遅らせてトナーの消費量を抑えることができる。   According to the second embodiment described above, the toner adhesion amount in the process control at the time of image formation performed once is reflected in the next process control execution time. That is, in the second embodiment, the determination condition used for determining the execution timing of the process control at the time of image formation is a condition including the toner adhesion amount. As a result, when the adjustment amount in the previous process control is large due to an excessive or small amount of toner adhesion, the next execution timing can be advanced and the control accuracy of the image density by the process control during image formation can be improved. . On the other hand, when the toner adhesion amount is appropriate and the adjustment amount in the process control at the previous image formation is small, the next execution timing can be delayed to suppress the toner consumption amount.

次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態は、上述した第2実施形態と同様に、第1実施形態とは、トナーパターン時期決定部での処理内容が異なる。以下、第3実施形態についても、第2実施形態と同様に、第1実施形態との相違点について説明し同一点については説明を割愛する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. Similar to the second embodiment described above, the third embodiment differs from the first embodiment in the processing content of the toner pattern timing determination unit. Hereinafter, also in the third embodiment, as in the second embodiment, differences from the first embodiment will be described, and descriptions of the same points will be omitted.

図18は、第3実施形態において画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定するための機能ブロックを示す図である。尚、図18では、図10に示されている第1実施形態の機能ブロックと同等な機能ブロックには、図10と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な機能ブロックについての重複説明を省略する。   FIG. 18 is a diagram showing functional blocks for determining the execution timing of process control during image formation in the third embodiment. In FIG. 18, the functional blocks equivalent to the functional blocks of the first embodiment shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Description is omitted.

本実施形態でも、上述の第2実施形態と同様に、上記の(7)式に基づいて画像形成時のプロセスコントロールの実行時期が求められる。ここで、本実施形態では、現像装置19の周辺における温湿度を検出する温湿度検出部301が設けられている。そして、時期決定部302において、この温湿度検出部301での検出結果に応じて、(7)式における補正係数が求められる。これは、画像形成装置1の内部の温湿度によって現像装置19の現像γが変動することがあるためである。温湿度検出部301が、本発明にいう温湿度検出部の一例に相当する。   Also in the present embodiment, the execution timing of the process control at the time of image formation is obtained based on the above equation (7) as in the second embodiment. Here, in the present embodiment, a temperature / humidity detection unit 301 that detects temperature / humidity around the developing device 19 is provided. Then, in the time determination unit 302, the correction coefficient in the equation (7) is obtained according to the detection result in the temperature / humidity detection unit 301. This is because the development γ of the developing device 19 may vary depending on the temperature and humidity inside the image forming apparatus 1. The temperature / humidity detection unit 301 corresponds to an example of the temperature / humidity detection unit according to the present invention.

図19は、画像形成装置の内部の温湿度によって現像装置の現像γが変動する様子を表すグラフである。この図19に示されているグラフG8では、横軸に画像面積率の移動平均値がとられ、縦軸に現像γがとられている。そして、画像面積率の移動平均値の変化に対する現像γがプロットされているが、グラフG8では、このプロットが3種類の温湿度環境について行なわれている。常温常湿環境(以下、MM環境と呼ぶ)について◇印でプロットされ、高温高湿環境(以下、HH環境と呼ぶ)について□印でプロットされ、低温低湿環境(以下、LL環境と呼ぶ)について△印でプロットされている。ここで、グラフG8におけるMM環境は温度が23℃で湿度が50%の環境であり、HH環境は温度が27℃で湿度が80%の環境であり、LL環境は温度が10℃で湿度が15%の環境となっている。   FIG. 19 is a graph showing how the development γ of the developing device varies depending on the temperature and humidity inside the image forming apparatus. In the graph G8 shown in FIG. 19, the horizontal axis represents the moving average value of the image area ratio, and the vertical axis represents the development γ. The development γ with respect to the change of the moving average value of the image area ratio is plotted. In the graph G8, this plot is performed for three types of temperature and humidity environments. Normal temperature and humidity environment (hereinafter referred to as MM environment) is plotted with ◇, high temperature and high humidity environment (hereinafter referred to as HH environment) is plotted with □, and low temperature and low humidity environment (hereinafter referred to as LL environment) Plotted with Δ marks. Here, the MM environment in the graph G8 is an environment where the temperature is 23 ° C. and the humidity is 50%, the HH environment is an environment where the temperature is 27 ° C. and the humidity is 80%, and the LL environment is a temperature of 10 ° C. and the humidity is 70%. The environment is 15%.

図19のグラフG8から分かるように、MM環境と比較して、HH環境では画像面積率の移動平均値の変動に対して現像γが高まり易く、LL環境では現像γの変動が小さい。これは、HH環境では現像装置19の内部でトナーの凝集が起き易く磁性キャリアと接触し難くなり、その結果、トナーの帯電量が低下し、LL環境では逆にトナーの帯電量が増すためである。上述したように現像γが高まるとトナー付着量が変動し易く、その結果、画像濃度が変動し易くなる。そのため、本実施形態では、HH環境の下では、画像形成時のプロセスコントロールの実行時期が早められるようになっている。一方で、現像γの変動が小さいLL環境では実行時期が遅らせられてトナーの消費量が抑えられるようになっている。   As can be seen from the graph G8 in FIG. 19, compared to the MM environment, the development γ is likely to increase with respect to the variation of the moving average value of the image area ratio in the HH environment, and the variation in the development γ is small in the LL environment. This is because toner aggregation easily occurs in the developing device 19 in the HH environment, making it difficult to come into contact with the magnetic carrier. As a result, the charge amount of the toner decreases, and in the LL environment, the toner charge amount increases. is there. As described above, when the development γ increases, the toner adhesion amount tends to fluctuate, and as a result, the image density tends to fluctuate. For this reason, in the present embodiment, the execution time of process control at the time of image formation is advanced under an HH environment. On the other hand, in the LL environment where the variation in the development γ is small, the execution time is delayed and the toner consumption is suppressed.

本実施形態では、予め定められた3つの温湿度環境の区分(HH環境、MM環境、LL環境)それぞれに対応した3つの補正係数を記載した補正係数対応テーブルTb4が設けられている。そして、時期決定部302が、温湿度検出部301での検出結果で補正係数対応テーブルTb4を参照して、その検出結果に対応した補正係数を求める。例えば、HH環境については「0.4」の補正係数が対応しており、実行時期の基準値にこの補正係数が乗じられることで、画像形成時のプロセスコントロールの実行時期が早められるようになっている。一方で、MM環境やHH環境についてはHH環境の補正係数よりも大きな値が対応しており、実行時期が遅らせられるようになっている。   In the present embodiment, there is provided a correction coefficient correspondence table Tb4 that describes three correction coefficients corresponding to three predetermined temperature / humidity environment classifications (HH environment, MM environment, and LL environment). Then, the time determination unit 302 refers to the correction coefficient correspondence table Tb4 based on the detection result of the temperature / humidity detection unit 301 and obtains a correction coefficient corresponding to the detection result. For example, a correction coefficient of “0.4” corresponds to the HH environment, and the execution time of process control at the time of image formation can be advanced by multiplying the reference value of the execution time by this correction coefficient. ing. On the other hand, the MM environment and the HH environment correspond to values larger than the correction coefficient of the HH environment, and the execution time is delayed.

以上に説明した第3実施形態によれば、画像形成時のプロセスコントロールの実行時期の決定に用いられる決定条件が、現像装置19の周辺における温湿度環境を含んだ条件となっている。これにより、現像γが高まりがちなHH環境では画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を早めて画像濃度の制御精度を高めることができる。逆に、現像γの変動がHH環境に比べて小さいMM環境やLL環境では、実行時期を遅らせてトナーの消費量を抑えることができる。   According to the third embodiment described above, the determination condition used for determining the execution timing of the process control at the time of image formation is a condition including the temperature and humidity environment around the developing device 19. As a result, in an HH environment where development γ tends to increase, the execution timing of process control at the time of image formation can be advanced and the control accuracy of image density can be increased. On the other hand, in the MM environment or LL environment where the fluctuation of the development γ is small compared to the HH environment, the execution time can be delayed to suppress the toner consumption.

次に、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態も、上述した第2実施形態や第3実施形態と同様に、第1実施形態とは、トナーパターン時期決定部での処理内容が異なる。以下、第4実施形態についても、第2実施形態や第3実施形態と同様に、第1実施形態との相違点について説明し同一点については説明を割愛する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Similarly to the second embodiment and the third embodiment described above, the fourth embodiment is different from the first embodiment in the processing content in the toner pattern timing determination unit. Hereinafter, also in the fourth embodiment, similar to the second embodiment and the third embodiment, differences from the first embodiment will be described, and descriptions of the same points will be omitted.

図20は、第4実施形態において画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を決定するための機能ブロックを示す図である。尚、図20では、図10に示されている第1実施形態の機能ブロックと同等な機能ブロックには、図10と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な機能ブロックについての重複説明を省略する。   FIG. 20 is a diagram showing functional blocks for determining the execution timing of process control during image formation in the fourth embodiment. In FIG. 20, the same functional blocks as those of the first embodiment shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Description is omitted.

本実施形態でも、上述の第2実施形態と同様に、上記の(7)式に基づいて画像形成時のプロセスコントロールの実行時期が求められる。ここで、本実施形態では、タイマー401が設けられている。このタイマー401では、現像装置19が動作を停止していた停止時間が計測される。そして、時期決定部402において、このタイマー401での計測結果に応じて、(7)式における補正係数が求められる。これは、現像装置19の停止時間が長いほどトナーの帯電量が低下し、その結果として現像γが高まることがあるためである。タイマー401が、本発明にいうタイマーの一例に相当する。   Also in the present embodiment, the execution timing of the process control at the time of image formation is obtained based on the above equation (7) as in the second embodiment. Here, in the present embodiment, a timer 401 is provided. The timer 401 measures the stop time during which the developing device 19 has stopped operating. Then, the timing determination unit 402 obtains the correction coefficient in the equation (7) according to the measurement result by the timer 401. This is because as the stop time of the developing device 19 is longer, the charge amount of the toner decreases, and as a result, the development γ may increase. The timer 401 corresponds to an example of a timer according to the present invention.

図21は、現像装置の動作とトナーの帯電量との関係を模式的に示すグラフである。この図21のグラフG9では、横軸に時間がとられ、縦軸にトナーの帯電量がとられている。このグラフG9から分かるように、現像装置19の停止時間が長いほどトナーの帯電量が低下する。そして、現像装置19が駆動を開始すると帯電量が増加していくが、その前の停止時間が長く帯電量の低下量が大きいほど増加の振れ幅が大きくなる。つまり、停止時間が長いほど、現像装置19は、駆動開始後の帯電量の増加量が大きく現像γが変化し易い状態となる。そこで、本実施形態では、現像装置19の停止時間が長いほど画像形成時のプロセスコントロールの実行時期が早められるようになっている。一方で、停止時間が短いときには実行時期が遅らせられてトナーの消費量が抑えられるようになっている。   FIG. 21 is a graph schematically showing the relationship between the operation of the developing device and the charge amount of the toner. In the graph G9 of FIG. 21, time is taken on the horizontal axis, and the charge amount of the toner is taken on the vertical axis. As can be seen from this graph G9, the toner charge amount decreases as the stop time of the developing device 19 increases. Then, when the developing device 19 starts driving, the charge amount increases. However, as the amount of decrease in the charge amount increases as the previous stop time is longer, the increase fluctuation becomes larger. That is, as the stop time is longer, the developing device 19 is in a state where the increase in the charge amount after the start of driving is larger and the development γ is more likely to change. Therefore, in the present embodiment, the longer the stop time of the developing device 19, the earlier the execution timing of process control during image formation. On the other hand, when the stop time is short, the execution time is delayed so that the amount of toner consumption can be suppressed.

本実施形態では、所定数の時間範囲それぞれに補正係数を対応させた補正係数対応テーブルTb5が設けられている。そして、時期決定部402が、タイマー401で計測された、直前の現像装置19の停止時間で補正係数対応テーブルTb5を参照して、その検出結果に対応した補正係数を求める。   In the present embodiment, a correction coefficient correspondence table Tb5 is provided in which a correction coefficient is associated with each of a predetermined number of time ranges. Then, the timing determination unit 402 refers to the correction coefficient correspondence table Tb5 at the stop time of the immediately preceding developing device 19 measured by the timer 401, and obtains a correction coefficient corresponding to the detection result.

ここで、現像装置19におけるトナーの帯電量は、駆動がしばらく続くと一定の値を維持するようになる。そこで、本実施形態では、繰り返し実行される画像形成時のプロセスコントロールのうち、補正係数対応テーブルTb5の参照による補正係数が使われる回数が、例えば10回といった所定回数に限られている。それ以降は、補正係数として「1.0」が使われ、実質的に上記の基準値がそのまま実行時期として使われる。これにより、トナーの帯電量が一定となった後の画像形成時のプロセスコントロールの実行に伴うトナーの消費量が抑えられる。   Here, the charge amount of the toner in the developing device 19 maintains a constant value when the driving is continued for a while. Therefore, in the present embodiment, the number of times the correction coefficient based on the reference to the correction coefficient correspondence table Tb5 is used is limited to a predetermined number of times, for example, among the process control at the time of repeated image formation. After that, “1.0” is used as the correction coefficient, and the above reference value is substantially used as it is as the execution time. As a result, the amount of toner consumption associated with execution of process control during image formation after the toner charge amount becomes constant can be suppressed.

以上に説明した第4実施形態によれば、画像形成時のプロセスコントロールの実行時期の決定に用いられる決定条件が、現像装置19の停止時間を含んだ条件となっている。これにより、停止時間が長くトナーの帯電量が低下して現像γが高まりがちな場合には、画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を早めて画像濃度の制御精度を高めることができる。逆に、停止時間が短く現像γの変動がそれほど大きくない場合には、実行時期を遅らせてトナーの消費量を抑えることができる。   According to the fourth embodiment described above, the determination condition used for determining the execution timing of the process control at the time of image formation is a condition including the stop time of the developing device 19. As a result, when the stop time is long and the toner charge amount decreases and the development γ tends to increase, the execution timing of the process control at the time of image formation can be advanced and the control accuracy of the image density can be improved. On the contrary, when the stop time is short and the fluctuation of the development γ is not so large, the execution time can be delayed to suppress the toner consumption.

尚、以上に説明した第1〜第4実施形態はいずれも本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の画像形成装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。   In addition, all the 1st-4th embodiment demonstrated above showed only the typical form of this invention, and this invention is not limited to these embodiment. That is, those skilled in the art can implement various modifications in accordance with conventionally known knowledge without departing from the scope of the present invention. Of course, such modifications are included in the scope of the present invention as long as the configuration of the image forming apparatus of the present invention is provided.

例えば、上述した第2〜第4実施形態では、本発明にいう決定条件の一例として、いずれも画像面積率の移動平均値を含んだ条件が例示されている。しかしながら、本発明にいう決定条件は、これに限るものではなく、上述のトナー付着量、温湿度環境、現像装置19の停止時間のいずれかのみであってもよい。例えばトナー付着量のみを決定条件として用いる場合、上述の(7)式における基準値を予め定められた固定値とし、この固定値に、トナー付着量に応じた補正係数を乗ずる等といった処理が行われることとなる。   For example, in the above-described second to fourth embodiments, as an example of the determination condition referred to in the present invention, a condition including a moving average value of the image area ratio is exemplified. However, the determination condition referred to in the present invention is not limited to this, and may be any one of the above-described toner adhesion amount, temperature / humidity environment, and stop time of the developing device 19. For example, when only the toner adhesion amount is used as the determination condition, the reference value in the above equation (7) is set to a predetermined fixed value, and this fixed value is multiplied by a correction coefficient corresponding to the toner adhesion amount. Will be.

また、例えば、上述した第2〜第4実施形態では、本発明にいう決定条件の一例として、トナー付着量、温湿度環境、現像装置19の停止時間のいずれか1つを補正係数のために含んだ条件が例示されている。しかしながら、本発明にいう決定条件は、これに限るものではなく、例えば、上記の3つのうち2つ以上を補正係数のために含んだ条件であってもよい。この場合、例えば、トナー付着量と温湿度環境、温湿度環境と停止時間、停止時間とトナー付着量、あるいは3つの全てが組み合わされて補正係数が決定されることとなる。   For example, in the second to fourth embodiments described above, as an example of the determination condition referred to in the present invention, any one of the toner adhesion amount, the temperature / humidity environment, and the stop time of the developing device 19 is used for the correction coefficient. The included conditions are illustrated. However, the determination condition referred to in the present invention is not limited to this, and may be a condition including two or more of the above three for the correction coefficient, for example. In this case, for example, the correction coefficient is determined by combining the toner adhesion amount and the temperature and humidity environment, the temperature and humidity environment and the stop time, the stop time and the toner adhesion amount, or all three.

また、例えば、上述した第1〜第4実施形態では、本発明にいう画像形成装置の一例として、タンデム式の画像形成装置1が例示されている。しかしながら、本発明にいう画像形成装置は、これに限るものではなく、ロータリー式のカラーの画像形成装置であってもよい。   For example, in the first to fourth embodiments described above, the tandem image forming apparatus 1 is illustrated as an example of the image forming apparatus according to the present invention. However, the image forming apparatus according to the present invention is not limited to this, and may be a rotary color image forming apparatus.

1 画像形成装置(画像形成装置の一例)
3 露光装置(像形成部の一例の一部)
5 プロセスユニット(像形成部の一例の一部)
7 中間転写ユニット(像形成部の一例の一部)
8 二次転写部(転写部の一例)
9 定着装置(定着部の一例)
10 プロセスカートリッジ
15 感光体ドラム
19 現像装置
27 中間転写ベルト(像保持体の一例)
100 制御部
107 光学センサ(画像形成時付着量検出部の一例の一部,非画像形成時付着量検出の一例の一部)
110 非画像形成時プロセスコントロール実行部(非画像形成時プロセスコントロール実行部の一例)
111 非画像形成時パターン形成部(非画像形成時パターン形成部の一例)
112 現像ポテンシャル算出部
113 付着量算出部(画像形成時付着量検出部の一例の一部,非画像形成時付着量検出の一例の一部)
114 非画像形成時調整部(非画像形成時調整部の一例)
115 条件メモリ
120 画像形成時プロセスコントロール実行部(画像形成時プロセスコントロール実行部の一例)
121,201,302,402 時期決定部(時期決定部の一例)
122 形成指示部(形成指示部の一例)
123 画像形成時パターン形成部(画像形成時パターン形成部の一例)
124 画像形成時調整部(画像形成時調整部の一例)
301 温湿度検出部(温湿度検出部の一例)
401 タイマー(タイマーの一例)
1 Image forming apparatus (an example of an image forming apparatus)
3. Exposure device (part of an example of image forming unit)
5 Process unit (part of an example of image forming unit)
7 Intermediate transfer unit (part of an example of image forming unit)
8 Secondary transfer part (an example of transfer part)
9 Fixing device (an example of fixing unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Process cartridge 15 Photosensitive drum 19 Developing apparatus 27 Intermediate transfer belt (an example of an image carrier)
100 control unit 107 optical sensor (part of an example of an adhesion amount detection unit during image formation, part of an example of adhesion amount detection during non-image formation)
110 Non-image forming process control execution unit (an example of non-image forming process control execution unit)
111 Non-image forming pattern forming unit (an example of non-image forming pattern forming unit)
112 Development potential calculation unit 113 Adhesion amount calculation unit (part of an example of adhesion amount detection unit at the time of image formation, part of example of adhesion amount detection at the time of non-image formation)
114 Non-image forming adjustment unit (an example of a non-image forming adjustment unit)
115 Conditional memory 120 Process control execution unit during image formation (an example of process control execution unit during image formation)
121, 201, 302, 402 Time determination unit (an example of a time determination unit)
122 Formation instruction section (an example of a formation instruction section)
123 Image formation pattern formation unit (an example of image formation pattern formation unit)
124 Image formation adjustment unit (an example of image formation adjustment unit)
301 Temperature / humidity detector (example of temperature / humidity detector)
401 timer (an example of a timer)

特開2003−140459号公報JP 2003-14059 A 特開2013−218284号公報JP 2013-218284 A

Claims (6)

プロセスユニットにより循環移動する周面にトナー像が形成されて該トナー像を保持する像保持体と、前記像保持体が前記周面に保持している前記トナー像をシート状の記録媒体に転写する転写部と、該転写部によって前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着させる定着部と、を有する画像形成装置において、
前記トナー像を形成する画像形成時に、前記トナー像の形成条件の調整を実行する画像形成時プロセスコントロール実行部は、時期決定部と形成指示部と画像形成時パターン形成部と画像形成時付着量検出部と画像形成時調整部とを備え、
前記時期決定部は、前記画像形成時のプロセスコントロールの実行時期を、トナー像の画像濃度と過去のトナー像の画像濃度との変化量が大きい場合は小さい場合より早め、小さい場合は大きい場合より遅らせる決定条件から決定をし、
前記形成指示部は、前記時期決定部で決定された時期が到来すると前記画像形成時パターン形成部に所定のトナーパターンの形成指示を与え、
前記画像形成時パターン形成部は、前記プロセスユニットにより前記像保持体の前記周面の循環移動の方向と交差する方向に画像形成領域と並ぶ領域に位置する非画像形成領域にトナーパターンを形成させ、
前記画像形成時付着量検出部は、前記トナーパターンにおけるトナー付着量を検出し、
前記画像形成時調整部は、前記画像形成時付着量検出部での検出結果に基づいて前記形成条件の調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
A toner image is formed on the circumferential surface that is circulated by the process unit, and an image carrier that holds the toner image, and the toner image that is held by the image carrier on the circumferential surface is transferred to a sheet-like recording medium. An image forming apparatus including: a transfer unit that fixes the toner image transferred to the recording medium by the transfer unit;
An image formation process control execution unit that adjusts the toner image formation conditions during image formation for forming the toner image includes a timing determination unit, a formation instruction unit, a pattern formation unit during image formation, and an adhesion amount during image formation. A detection unit and an image forming adjustment unit;
The timing determination unit, wherein the execution time of the process control of image formation, earlier than when the change amount of the image density of the past of the toner image and the image density of bets toner image is large is small, if smaller is larger Make a decision based on the decision conditions
The formation instructing unit gives an instruction to form a predetermined toner pattern to the image forming pattern forming unit when the time determined by the time determining unit arrives,
The image forming pattern forming unit causes the process unit to form a toner pattern in a non-image forming region located in a region aligned with the image forming region in a direction crossing the direction of circulation movement of the peripheral surface of the image carrier. ,
The image formation adhesion amount detection unit detects a toner adhesion amount in the toner pattern,
The image forming apparatus, wherein the image forming adjustment unit adjusts the forming conditions based on a detection result of the image forming adhesion amount detection unit.
前記画像形成時を除く非画像形成時に、前記トナー像の形成条件の調整を実行する非画像形成時プロセスコントロール実行部を、更に備え、
前記非画像形成時プロセスコントロール実行部が、
前記プロセスユニットに、前記周面へと第2のトナーパターンを形成させる非画像形成時パターン形成部と、
前記第2のトナーパターンにおけるトナー付着量を検出する非画像形成時付着量検出部と、
前記非画像形成時付着量検出部での検出結果に基づいて、前記形成条件を調整する非画像形成時調整部を備え、
前記画像形成時プロセスコントロール実行部が、前記非画像形成時調整部によって調整された前記形成条件を更に調整するものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
A non-image forming process control execution unit that adjusts the toner image forming conditions during non-image forming except during the image formation;
The non-image forming process control execution unit,
A non-image-forming pattern forming unit that causes the process unit to form a second toner pattern on the peripheral surface;
A non-image-forming adhesion amount detection unit for detecting a toner adhesion amount in the second toner pattern;
A non-image-forming adjustment unit that adjusts the formation conditions based on the detection result of the non-image-forming adhesion amount detection unit;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming process control execution unit further adjusts the forming conditions adjusted by the non-image forming adjusting unit.
前記画像形成時プロセスコントロール実行部が、
前記プロセスユニットが今回形成しようとする前記トナー像と、過去に形成された前記トナー像と、の画像面積率の移動平均値を算出する移動平均値算出部を、さらに備え、
前記決定条件が、前記移動平均値算出部で算出された画像面積率の移動平均値、あるいは、該画像面積率の移動平均値の変化量を含んだ条件であることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
The image formation process control execution unit,
A moving average value calculating unit for calculating a moving average value of image area ratios of the toner image to be formed by the process unit and the toner image formed in the past;
2. The determination condition is a condition including a moving average value of an image area ratio calculated by the moving average value calculation unit or a change amount of the moving average value of the image area ratio. Or the image forming apparatus of 2.
前記決定条件が、前記画像形成時付着量検出部で検出されたトナー付着量を含んだ条件であることを特徴とする請求項1から3のうち何れか1項記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the determination condition is a condition including a toner adhesion amount detected by the adhesion amount detection unit at the time of image formation. 前記プロセスユニット周辺の温湿度を検出する温湿度検出部を更に備え、
前記決定条件が、前記温湿度検出部で検出された温湿度環境を含んだ条件であることを特徴とする請求項1から4のうち何れか1項記載の画像形成装置。
A temperature / humidity detection unit for detecting temperature / humidity around the process unit;
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the determination condition is a condition including a temperature and humidity environment detected by the temperature and humidity detection unit.
前記プロセスユニットが動作を停止していた停止時間を計測するタイマーを更に備え、
前記決定条件が、前記タイマーで計測された停止時間を含んだ条件であることを特徴とする請求項1から5のうち何れか1項記載の画像形成装置。
A timer for measuring a stop time during which the process unit has stopped operating;
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the determination condition is a condition including a stop time measured by the timer.
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