(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの現像器を使用して単色画像を形成する単色画像形成モードと、
複数の現像器を使用して多色画像を形成する多色画像形成モードとを有する画像形成装置において、
前記単色画像形成モード及び前記多色画像形成モードで画像を形成する第１の現像器と、
前記単色画像形成モードにおける第１の現像器のトナー濃度の目標値を、前記多色画像形成モードにおける第１の現像器のトナー濃度の目標値に対して前記第１の現像器に対して補給する補給トナー量が少なくなるように変更する制御をする濃度制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
１つの現像器を使用して単色画像を形成する単色画像形成モードと、
複数の現像器を使用して多色画像を形成する多色画像形成モードとを有する画像形成装置において、
前記単色画像形成モード及び前記多色画像形成モードで画像を形成する第１の現像器と、
前記第１の現像器のトナー濃度を測定する濃度測定手段により測定された濃度と予め決められている目標濃度との差分が所定の値を越えているか否かの判定を行うためのしきい値を予め設定しておき、前記目標濃度との差分と前記しきい値との比較結果に応じて前記第１の現像器にトナーを補給するとともに、
前記単色画像形成モードにおける第１の現像器の前記しきい値を、前記多色画像形成モードにおける第１の現像器の前記しきい値に対して小さくするように制御する濃度制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度制御手段は、前記差分が前記しきい値を越えている場合に、該差分に掛けることでトナー補給量を求めるための係数を予め設定しておき、
前記単色画像形成モードにおける第１の現像器の前記係数を、
前記多色画像形成モードにおける第１の現像器の前記係数に対して前記差分の変化に対するトナー補給量の変化の傾きを緩やかにするように制御するものであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記濃度制御手段は、前記第１の現像器に補給するトナー補給量の最大値として上限値を予め設定しておき、前記上限値で前記トナー補給量を規制するとともに、
前記単色画像形成モードにおける第１の現像器の前記上限値を、
前記多色画像形成モードにおける第１の現像器の前記上限値に対して小さくするように制御するものであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記単色画像形成モードにおける第１の現像器の現像電位を、前記多色画像形成モードにおける第１の現像器の現像電位に対して高くするように制御する濃度制御手段とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタなどに用いられる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置において、例えばカラー画像を形成するために互いに異なる色のトナーを収納した複数の現像器を備えた画像形成装置が用いられている。このような画像形成装置では、各現像器の現像剤特性が色や現像剤容量により異なるため各現像器ごとに色や現像剤容量に応じてトナー像濃度を制御する必要がある。
【０００３】
従来、複数の現像器を備えた画像形成装置の濃度制御方法として、例えば、特公平４−７３７９２号公報には、現像剤の色に応じて濃度制御設定値を切り替える方法が開示されている。また、特開平１−２００３７３号公報には、トナーの種類、すなわち現像器の種類に応じてトナー補給駆動手段を制御する方法が開示されている。また、特開昭６３−２３１３８０号公報には、現像器およびトナーの容量に応じてトナー濃度検知手段の検知モード変更する方法が開示されている。さらに、特開昭６３−２３１３７９号公報には、トナーの色および容量に応じて異なったトナー濃度制御を行う方法が開示されている。
【０００４】
しかし、同じ現像剤、同じ現像剤容量でも使用方法により現像剤特性は異なる。特に、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４つの現像器を備え、これら４つの現像器を使用してカラー画像を形成するフルカラー画像形成モード、および４つの現像器の内１つの現像器のみを使用して単色画像を形成する単色画像形成モードの２つのモードを有し、いずれのモードでも画像形成することのできるように構成された画像形成装置においては、フルカラー画像形成モードと単色画像形成モードとでは各現像剤の使用条件が異なり、現像剤特性は大きく異なる。例えば、ブラック現像器を例にとると、フルカラー画像形成モードではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の現像を行う間にブラック現像器は１回だけ画像領域において駆動されるが、単色画像形成モードのうち最も一般的な白黒モードでは、ブラック現像器は常時使用されるため駆動されたままでありブラックの現像剤には高いストレスがかかり、この状態が長期間続くと現像剤が次第に劣化する。
【０００５】
また、一般的に、フルカラー画像形成モードで画像形成する場合は主としていわゆる絵を扱うことが多いため原稿像密度は高く、白黒画像形成モードでは主として文字を扱うことが多いため原稿像密度は低いことが多い。そのため、同じＫ色でも画像形成モードによりトナー消費量が異なってくるので現像剤特性に差がでやすい。ただし、複数の現像器を並列配置した、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置のなかには白黒モードにおいてもブラック現像器のみでなく他の現像器も常時駆動されるように構成されているものもあり、そのような場合は上記のような現像剤特性の差は生じない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの問題に関し、前述の従来の技術では、現像剤色や現像剤容量に応じて異なる濃度制御を行っているため、同じ現像剤についての、異なる画像形成モードにおける現像剤特性の変動に対応することができない。
【０００７】
図１２は、異なる画像形成モードにおけるブラック現像器のトナー濃度の差を示す図である。
【０００８】
図１２には、従来技術におけるフルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードでのコピー枚数とブラック現像器のトナー濃度との関係が示されている。
【０００９】
図１２に示すように、同じコピー枚数でも白黒画像形成モードの方がフルカラー画像形成モードよりもトナー濃度が高くなっている。実際の使用条件下ではフルカラー画像形成モードと白黒画像形成モードが混在した状態で使用されるため、図１２に示すほど顕著な差は現れないが、モードによるトナー濃度差は傾向的には明瞭に存在する。これは、白黒画像形成モードでは用紙間の非画像領域を含めてブラック現像器が常時駆動され現像剤が常時攪拌されるためトナーの帯電性が上昇することが原因と考えられている。
【００１０】
また、一般的に、フルカラー画像形成モードで使用される原稿は主として絵を取り扱うものであることが多いため像密度が高く、白黒画像形成モードの場合の原稿は主として文字を取り扱うことが多いため像密度が低い。従って、フルカラー画像形成モードの方が現像器内のトナーの交換が頻繁に行われるのに対し、白黒画像形成モードではトナーの消費が少なく、同じトナーが長時間現像器内に留まるため、トナーが高ストレスを受けやすくなる。
【００１１】
現像剤が高ストレスを受けてトナー濃度が高くなった状態でトナーを新たに補給すると、通常時には問題ない程度のトナー補給量でも、新たに補給されたトナーが十分に帯電されずに現像器から送り出されるので、下地カブリを起こしやすく濃度の安定性を低下させてしまうことが多い。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑み、多色画像形成モードおよび単色画像形成モードのいずれのモードにおいても下地カブリを起こしにくく、濃度の安定性の高い画像を得ることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
表面に静電潜像が形成される感光体と、その感光体上に画像情報に基づく静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、その静電潜像形成手段により形成された静電潜像をキャリアおよび互いに異なる色のトナーからなる現像剤で現像して上記感光体上に複数色のトナー像を形成する複数の現像器と、それら複数の現像器により上記感光体上に形成されたトナー像を所定の被転写体に転写する転写手段と、上記複数の現像器を使用して多色画像を形成する多色画像形成モード、および上記複数の現像器のうちの１つの現像器を使用して単色画像を形成する単色画像形成モードのいずれのモードで画像を形成するかを設定する画像形成モード設定手段と、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器のトナー濃度を制御するにあたり、上記画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じた制御を行なう濃度制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
ここで、この画像形成装置が、上記感光体上にトナー像濃度測定用の基準パッチを形成する基準パッチ形成手段と、その基準パッチ形成手段により形成された基準パッチの濃度を測定する基準パッチ濃度測定センサとを備えたものであり、
上記濃度制御手段が、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器へのトナー補給量を上記２つのモードそれぞれに応じて制御するにあたり、上記基準パッチ形成手段により測定された、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器のトナーの色に対応する色の基準パッチの測定値に基づき上記２つのモードそれぞれに応じた制御を行なうものであることが好ましい。
【００１５】
また、少なくとも上記２つのモードにおいてともに使用される現像器が、その現像器内に、上記現像剤中のトナー濃度を測定するトナー濃度測定センサを備えてなるものであり、
上記濃度制御手段が、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器へのトナー補給量を上記２つのモードそれぞれに応じて制御するにあたり、上記トナー濃度測定センサにより測定された、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器のトナー濃度の測定値に基づき上記２つのモードそれぞれに応じた制御を行なうものであることも好ましい態様である。
【００１６】
また、この画像形成装置が、上記感光体上にトナー像濃度測定用の基準パッチを形成する基準パッチ形成手段と、その基準パッチ形成手段により形成された基準パッチの濃度を測定する基準パッチ濃度測定センサとを備えてなるものであり、
上記濃度制御手段が、上記基準パッチ濃度測定センサにより測定される、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器のトナーの色に対応する色の基準パッチ濃度の形成間隔を、上記画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じて制御するものであることも好ましい。
【００１７】
また、この画像形成装置が、形成しようとする画像の画素数を測定する画素数測定手段を備えてなるものであり、
上記濃度制御手段が、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器へのトナー補給量を上記２つのモードそれぞれに応じて制御するにあたり、上記画素数測定手段により測定された、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器により現像される画像の画素数の測定値に基づき上記２つのモードそれぞれに応じた制御を行なうものであることも好ましい態様の１つである。
【００１８】
また、この画像形成装置が、上記感光体上の非画像形成領域にトナー消費用のパッチを形成するトナー消費用パッチ形成手段を備えてなるものであり、
上記濃度制御手段が、上記トナー消費用パッチ形成手段により形成される、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器のトナーの色に対応する色のトナー消費用パッチの、形成間隔あるいは大きさを、上記画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じて制御するものであることも好ましい態様の１つである。
【００１９】
さらに、上記濃度制御手段が、上記静電潜像形成手段による感光体上への、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器により現像される静電潜像を形成する際の静電潜像形成条件、あるいは、上記２つのモードにおいてともに使用される現像器の現像バイアス条件を、上記画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じて制御するものであることも好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の画像形成装置が適用されるカラー複写機についての実施形態を示す概略構成図である。
【００２２】
図１に示すように、このカラー複写機１は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０の表面を予め帯電する帯電コロトロン２１と、原稿２２２の画像情報を読み取るスキャナ部２２と、帯電コロトロン２１により帯電された感光体ドラム２０上に静電潜像を書込むラスタ走査装置２２８（以下、ＲＯＳと記す）と、静電潜像をキャリアおよび互いに異なる色のトナーからなる現像剤で現像して感光体ドラム２０上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を形成する４つの現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋからなるロータリ現像ユニット２３と、感光体ドラム２０上に形成されたトナー像を転写ドラム３１に転写する転写コロトロン４２とを備えている。
【００２３】
ロータリ現像ユニット２３は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４つの色のトナーが収容される上記の４つの現像器を回転自在に配設したものであり、適宜切換選択されるように構成されている。
【００２４】
このカラー複写機１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４つの現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋすべてを使用して画像形成を行うフルカラー画像形成モード、および上記の４つの現像器のうちのＫの現像器だけを使用して画像形成を行う白黒画像形成モードの２つのモードのうちいずれのモードで画像を形成するかを設定する画像形成モード設定手段を有し、上記２つのモードにおいてともに使用されるＫの現像器２３Ｋのトナー濃度を制御するにあたり、上記画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じた制御を行うコントローラ７４（図３参照）を備えている。
【００２５】
本実施形態のカラー複写機１におけるフルカラー画像形成モードは、本発明にいう多色画像形成モードに相当するものであり、白黒画像形成モードは、本発明にいう単色画像形成モードに相当するものである。
【００２６】
このカラー複写機１には、上記のフルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードの２つのモードのうちいずれのモードで画像を形成するかを設定する画像形成モード設定手段１５が備えられている。
【００２７】
なお、本実施形態のカラー複写機１におけるコントローラ７４は、本発明にいう濃度制御手段に相当するものである。
【００２８】
このように本実施形態では、フルカラー画像形成モードと白黒画像形成モードの２つのモードを備えているが、このほかに、Ｙ，Ｍ，Ｃの現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃのうちの１つまたは２つの現像器を使用して画像形成を行うモノカラー画像形成モードを設けてもよく、また、単色画像形成モードにおいて使用される現像器は必ずしもＫの現像器のみに限られるものではなく、任意の色を選択できるようにしてもよい。
【００２９】
本実施形態のカラー複写機１は、ユーザが画像形成モードを選択するための画像形成モード選択画面１７を備えたユーザ操作部１６（図３参照）を有している。
【００３０】
図２は、図１に示したカラー複写機に備えられた画像形成モード選択画面を示す図である。
【００３１】
図２に示すように、この画像形成モード選択画面１７には、フルカラー画像形成モード、白黒画像形成モード、およびモノカラー画像形成モードの中から所望のモードを選択するモード選択ボタン１８、およびモノカラー画像形成モードの場合の色を選択する色選択ボタン１９が設けられている。
【００３２】
また、上記のユーザ操作部１６には、これらのボタンのほかに、このカラー複写機１がプラテン２２１上に載置された原稿２２２の画像情報を読み取り、その原稿が白黒原稿であるか否かを判別して自動的にモード設定を行う自動モード設定ボタン（図示せず）も設けられている。
【００３３】
なお、本実施形態における感光体ドラム２０は、本発明にいう感光体に相当するものであり、本実施形態における転写ドラム３１は、本発明にいう被転写体に相当するものであり、本実施形態における転写コロトロン４２は、本発明にいう転写手段に相当するものである。
【００３４】
また、本実施例における帯電コロトロン２１、スキャナ部２２、およびＲＯＳ２２８は、本発明にいう静電潜像形成手段を構成するものである。
【００３５】
スキャナ部２２は、プラテン２２１上にセットされた原稿２２２に光ビームを照射する露光ランプ２２３と、この露光ランプ２２３を原稿２２２領域に亘って移動させるキャリッジ２２４と、露光ランプ２２３による原稿２２２面からのビームを所定の経路に沿って導く反射ミラー２２５と、原稿２２２面からのビームを各色成分毎のデジタル信号に変換するＣＣＤセンサ２２６と、原稿２２２面からのビームをＣＣＤセンサ２２６部位に結像させる結像レンズ２２７とから構成されている。
【００３６】
ＲＯＳ２２８は、上記ＣＣＤセンサ２２６で取り込んだ各色成分の画像データに基づいてレーザビームを照射する半導体レーザ２２８ａ、半導体レーザ２２８ａからのビームを感光体ドラム２０の主走査方向に亘って振り分け偏向するポリゴンミラー２２８ｂ、半導体レーザ２２８ａからのビームを感光体ドラム２０の主走査方向ラインに沿って結像させる結像レンズ２２８ｃ、およびビーム経路を規制する反射ミラー２２８ｄにより構成されている。
【００３７】
また、感光体ドラム２０に対する静電潜像の書込位置と現像位置との間には感光体ドラム２０の帯電電位を測定する電位計２７が配設される一方、現像位置と転写位置との間には感光体ドラム２０上に形成された基準パッチの濃度を測定する光センサ２８が配設されている。この光センサ２８はＬＥＤによって感光体ドラム２０を照射し、その反射光量をフォトダイオードで測定する反射型光センサである。さらに、このカラー複写機１には機内の相対湿度を測定する湿度計２９（図３参照）が設けられている。
【００３８】
さらに、感光体ドラム２０の周辺には、感光体ドラム２０上の残留トナーを除去するクリーナ２５、感光体ドラム２０上の残留電荷を除去するイレーズランプ２６が備えられている。
【００３９】
転写ドラム３１は、周面に記録シート３０を巻付け保持し、この記録シート３０に感光体ドラム２０上の各色成分トナー像を順次多重転写する。この転写ドラム３１には、記録シート３０保持時に記録シート３０を帯電させて転写ドラム３１に吸着させる吸着コロトロン４１と、感光体ドラム２０上のトナー像を記録シート３０に転写する転写コロトロン４２と、最終色の転写工程が終了した記録シート３０を除電する転写コロトロン４３と、最終色の転写工程が終了した記録シート３０上の電荷を除去するクリーニング除電コロトロン４４と、最終色の転写工程が終了した記録シート３０に付着した紙粉などを清掃するクリーニングブラシ４５と、記録シート３０を転写ドラム３１から剥離する時に記録シート３０を内側から押し上げる内押しロール４６と、記録シート３０を転写ドラム３１から剥離する剥離フィンガ４７と、図示外のシート供給カセットから供給された記録シート３０を各モードに応じた所定のタイミングで吸着コロトロン４１部位へ搬送するシート搬送系４８とが設けられている。
【００４０】
さらに、このカラー複写機１には、転写工程の終了した記録シート３０を挿通させ、記録シート３０上に未定着トナー像を定着させる、内部にヒータが内蔵された加熱ロール５１と、この加熱ロール５１に圧接配置される加圧ロール５２とからなる定着器５０が備えられており、転写ドラム３１からの記録シート３０が案内プレート５３を介して定着器５０へ搬送されるようになっている。さらに、定着器５０を通過した記録シート３０を搬送するフューザ出口ロール５４、定着器５０を通過した記録シート３０の後端検出用のフューザ出口スイッチ５５、定着された記録シート３０が収容される排出トレイ５６、排出トレイ５６へ記録シート３０を送出するための出口ロール５７が備えられている。
【００４１】
以上のように構成されたカラー複写機１において、モードとしてフルカラー画像形成モードが設定されている場合、先ず、ユーザがユーザ操作部１６に設けられたコピースタートスイッチ（図示せず）を操作すると、原稿２２２の走査が開始され、感光体ドラム２０上にブラックＫに対応する静電潜像の書き込みが行われる。一方、ロータリ現像ユニット２３ではブラック現像器２３Ｋが感光体ドラム２０との対向位置にセットされ、上記ブラックＫに対応する静電潜像はブラック現像器２３Ｋによって書込タイミングから少し遅れて現像される。このようにして感光体ドラム２０上に形成されたブラックＫのトナー像は、転写ドラム３１上に保持された記録シート３０に転写される。ブラック現像器２３Ｋによる現像工程が終了すると、転写ドラム３１が１回転サイクルを終了する迄の間に現像器の交換が行われる。すなわち、ロータリ現像ユニット２３を９０°回転させることによってイエロー現像器２３Ｙが感光体ドラム２０との対向位置にセットされる。
【００４２】
以降は転写ドラム３１の１回転サイクル毎にこれらの動作が繰り返され、その度毎にイエローＹ、マゼンタＭおよびシアンＣのトナー像が感光体ドラム２０から転写ドラム３１上に保持された記録シート３０に転写され、記録シート３０上には４色のトナー像による重ね合わせトナー像が形成される。そして、最終色のシアンＣのトナー像の記録シート３０への転写が終了した後、記録シート３０は転写ドラム３１から剥離され、定着器５０を経て排出トレイ５６に排出される。
【００４３】
以降、コピー設定枚数分だけ上記動作を繰り返す。
【００４４】
一方、モードとして白黒画像形成モードが設定されている場合は、ユーザが、ユーザ操作部１６に設けられたコピースタートスイッチを操作すると、フルカラー画像形成モードの場合と同様、原稿２２２の走査が開始され、感光体ドラム２０上にはブラックＫに対応する静電潜像の書き込みが行われ、ロータリ現像ユニット２３では、ブラック現像器２３Ｋが感光体ドラム２０との対向位置にセットされ、上記ブラックＫに対応する静電潜像はブラック現像器２３Ｋによって現像される。このようにして感光体ドラム２０上に形成されたブラックＫのトナー像は、転写ドラム３１上に保持された記録シート３０に転写される。
【００４５】
そして、ブラックＫのトナー像の記録シート３０への転写が終了した後、記録シート３０は転写ドラム３１から剥離され、定着器５０を経て排出トレイ５６に排出される。
【００４６】
以降、コピー設定枚数分だけ転写ドラム１回転毎に上記動作が繰り返されるが、この間、ロータリ現像ユニット２３では、ブラック現像器２３Ｋが感光体ドラム２０との対向位置にセットされた状態のままであり、ブラック現像器２３Ｋによる現像のみが行われる。
【００４７】
【実施例】
次に、本発明の画像形成装置の実施例について説明する。
［第１の実施例］
本発明の第１の実施例のカラー複写機は、図１に示したカラー複写機１に、感光体ドラム２０上にトナー像濃度測定用の基準パッチを形成する基準パッチ形成手段と、該基準パッチ形成手段により形成された基準パッチの濃度を測定する基準パッチ濃度測定センサとを備えてなるものであり、この濃度制御手段が、基準パッチ濃度測定センサにより測定された、ブラック現像器２３Ｋのトナーの色に対応する色の基準パッチ濃度の測定値に基づき、フルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードの２つのモードにおけるブラック現像器２３Ｋへのトナー補給量を制御する。
【００４８】
図３は、本発明の第１の実施例における制御系のブロック図である。
【００４９】
図３には、図１に示したカラー複写機１の制御系１０を構成するスキャナ部１１、画像処理部１２、光学部１３、画像形成部１４のブロック図が示されている。
【００５０】
スキャナ部１１において、ＣＣＤセンサ２２６で読み取られた画像データは増幅器６０で適当なレベルまで増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６１で８ビットのデジタル信号に変換され、シェーディング補正、ギャップ補正の後に濃度変換器６２で反射率データから濃度データに変換され、画像処理部１２に送られる。
【００５１】
画像処理部１２に送られた画像データは、先ず色変換部６３でカラー複写機１としての基本的な画像処理、すなわち色信号変換、墨再生（ＵＣＲ）、ＭＴＦ処理などが行われ、ブラック、イエロー、シアンおよびマゼンタの各色の画像データに変換される。次に、各色の画像データは第１ガンマ補正部６４に送られ、各複写機のＲＯＳ２２８および画像形成部１４に固有の階調特性に合わせて色階調の補正が行われる。
【００５２】
第１ガンマ補正部６４による補正が終了した画像データは、Ｄ／Ａ変換器６８でアナログ画像データに変換された後、第２セレクタ７３および画素数カウンタ８０を経て比較器６９に送られ、比較器６９で三角波発生器７０から送出される所定周期の信号と比較されパルス幅変調による二値の画像データに変換される。
【００５３】
図４は、第１の実施例における比較器による画像データの二値化の説明図である。
【００５４】
図４に示すように、入力されたアナログ画像データＡを三角波発生器７０（図３参照）で発生した三角波Ｔと比較し、アナログ画像データＡが三角波Ｔより大きい部分を「０」、小さい部分を「１」として画像データを二値化する。こうして得られた二値画像データＢは光学部１３（図３参照）のレーザドライバ７１に送られ、画像データが「０」の時にＲＯＳ２２８の半導体レーザ２２８ａがオフに操作され、画像データが「１」の時にオンに操作されて感光体ドラム２０上に静電潜像が形成される。
【００５５】
また、画像処理部１２には感光体ドラム２０上に基準パッチを形成する際にその画像信号を発生するパッチ信号発生手段７２が設けられており、画像面積率５０％の基準パッチデータを生成する。前述のアナログ画像データおよび基準パッチデータはコントローラ７４によって制御される第２セレクタ７３に入力され、いずれか一方のデータのみが上記比較器６９で三角波と比較されて二値化される。
【００５６】
また、画像形成部１４には、電位計２７、光センサ２８、および湿度計２９からの検出信号に基づいて感光体ドラム２０上に形成されるトナー像の濃度を一定に制御するためのコントローラ７４、このコントローラ７４の制御信号に応じて帯電器２１のグリッド電圧ＶGを変更する帯電器制御部７５、同様にコントローラ７４の制御信号に応じてロータリ現像ユニット２３の各現像器に印加する現像バイアス電圧ＶBを変更する現像バイアス制御部７６が設けられている。また、ロータリ現像ユニット２３の各現像器にはトナー供給装置７７が接続されており、コントローラ７４の制御信号に応じてトナー補給が行われるようになっている。さらに、上記コントローラ７４は光学部１３のレーザ光量制御部７８に対しても制御信号を送出しており、レーザドライバ７１を介して半導体レーザ２２８ａの発光量が調整されるようになっている。
【００５７】
なお、本実施例におけるコントローラ７４は、本発明にいう濃度制御手段に相当するものであり、本実施例におけるパッチ信号発生手段７２は、本発明にいう基準パッチ形成手段に相当するものであり、本実施例における光センサ２８は、本発明にいう基準パッチ濃度測定センサに相当するものである。
【００５８】
なお、図３に示すように、第２セレクタ７３と比較器６９との間に画素数カウンタ８０を配置することにより、後述の第３の実施例におけるように、この画素数カウンタ８０により得られる画像の画素数に基づき現像器へのトナー補給量を制御するように構成することができる。
【００５９】
また、図３に示すように、パッチ信号発生手段７２と並列に、トナーバンド信号発生手段８１を配置することにより、後述の第４の実施例におけるように、このトナーバンド信号発生手段８１により得られるトナーバンドにより現像器中のトナーを消費させて濃度制御を行うように構成することができる。
【００６０】
以上のように構成された本実施例のカラー複写機１の制御系１０において、主電源の投入直後、あるいは４時間以上コピージョブを行わなかった後にコピージョブを再開する時には以下のようにして画像濃度制御が行われる。
【００６１】
カラー複写機１のユーザ操作部１６のコピースタートスイッチが押されると、先ず、コントローラ７４は作像条件設定モードをスタートさせ、図５に示すフローチャートに従い帯電器２１（図３参照）のグリッド電位ＶGS、ＲＯＳ２２８のレーザ光量ＬDS、現像バイアス電位ＶBを決定する。コントローラ７４には予め目標暗電位ＶHS、目標露光部電位ＶLS、目標暗電位ＶHSから現像バイアス電位ＶB迄のカブリ防止電位差ＶCが記憶されており、これらに基づいて上記ＶGS、ＬDS、ＶBが決定される。
【００６２】
図５は、第１の実施例における濃度制御のための作像条件設定のフローチャートである。
【００６３】
図５に示すフローチャートに沿って第１の実施例における作像条件設定の流れを説明する。
【００６４】
コントローラ７４は帯電器制御部７５に制御信号を送出し、異なるグリッド電圧ＶG1、ＶG2で感光体ドラム２０を帯電させる。そして電位計２７を用いてその時の暗電位ＶH1、ＶH2を測定し（ステップＳＴ１）、目標暗電位ＶHSを得るのに必要なグリッド電位ＶGSを次式により計算する（ステップＳＴ２）。
【００６５】
【数１】
0004062826.tif 000002
【００６６】
次に、ステップＳＴ２で求めたグリッド電位ＶGSを用いて感光体ドラム２０を帯電させる一方、コントローラ７４はパッチ信号発生手段７２に対して基準パッチデータの発生を要求し、第２セレクタ７３に対しては基準パッチデータの選択を要求する。これにより、基準パッチデータは二値化されてレーザドライバ７１に供給され、感光体ドラム２０上には基準パッチデータに対応した静電潜像が形成される。このとき、コントローラ７４はレーザ光量制御部７８に対して制御信号を送出し、２通りのレーザ光量ＬD1、ＬD2を用いてＲＯＳＳ２２８により感光体ドラム２０を露光させる。そして、電位計２７（図３参照）を用いて各基準パッチについて露光部電位ＬL1、ＬL2を測定し（ステップＳＴ３）、目標露光部電位ＶLSを得るのに必要なレーザ光量ＬDSを次式により計算する（ステップＳＴ４）。
【００６７】
【数２】
0004062826.tif 000003
【００６８】
次に、目標暗電位ＶHSからカブリ防止電位差ＶCを引き算して現像バイアス電位ＶBを求め（ステップＳＴ５）、算出されたグリッド電位ＶGSを帯電器制御部７５へ、レーザ光量ＬDSをレーザ光量制御部７８へ、現像バイアス電位ＶBを現像バイアス制御部７６へそれぞれ設定する（ステップＳＴ６）。
【００６９】
次に、コントローラ７４は再度パッチ信号発生手段７２に対して基準パッチデータの発生を要求し、設定されたグリッド電位ＶGS、レーザ光量ＬDSを用いて感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を、現像バイアス制御部７６に設定された現像バイアス電位ＶBを用いて現像し、感光体ドラム２０上に基準パッチを形成する（ステップＳＴ７）。光センサ２８は感光体ドラム２０上に形成された基準パッチの濃度を検出し、コントローラ７４は光センサ２８の検出信号に基づいてトナー供給装置７７（図３参照）からロータリ現像ユニット２３へのトナー補給量を制御する（ステップＳＴ８）。
【００７０】
ステップＳＴ７における基準パッチ形成は、ロータリ現像ユニット２３の現像器を交換しながら各色トナーについて行われ、ステップＳＴ８における４色全てのトナーについてのトナー補給量の制御が行われた後に、この作像条件設定モードは終了する。
【００７１】
次に、ステップＳＴ８におけるトナー補給量制御について説明する。
【００７２】
図６は、第１の実施例におけるトナー補給量制御のフローチャートである。
【００７３】
このトナー補給量制御は、このカラー複写機１に備えられた現像器に対応して、各色ごとに行われる。以下には、イエロー色について説明するが、他の３色についても同様の処理が行われる。
【００７４】
光センサ２８（図３参照）で測定したイエローについての基準パッチ濃度Ｒ＿ＡＤＣ（Ｙ）を、予め決められているイエローの基準パッチ目標濃度Ｓ＿ＡＤＣ（Ｙ）と比較して差分ΔＡＤＣを求める（ステップＳＴ１１）。
【００７５】
次に、その差分ΔＡＤＣが、イエローについての所定のしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｙ）を越えているか否かが判定され（ステップＳＴ１２）、判定の結果、差分ΔＡＤＣがしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｙ）を越えている場合はイエローについての所定の係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｙ）を掛け、トナー補給量（実際はトナー補給モーターＯＮ時間）ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）を算出する（ステップＳＴ１３）。
【００７６】
ここで、一度に多量のトナーを補給すると攪拌不良を発生するおそれがあるため、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）が所定の上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ）を越えているか否かが判定され（ステップＳＴ１４）、判定の結果、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）が上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ）を越えている場合は、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）を上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ）の値に設定する（ステップＳＴ１６）。ステップＳＴ１４における判定の結果、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）が上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ）未満である場合は、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）はステップＳＴ１３において求めた計算値のままとする。
【００７７】
一方、ステップＳＴ１２における判定の結果、差分ΔＡＤＣがしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｙ）未満である場合は、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）はゼロとする（ステップＳＴ１６）。
【００７８】
図７は、図６に示したトナー補給量制御後のトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）と差分ΔＡＤＣとの関係を示す図である。
【００７９】
図７には、横軸に基準パッチ濃度の測定値と基準パッチ目標濃度との差分ΔＡＤＣをとり、縦軸にトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮをとった場合の、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮが差分ΔＡＤＣに応じてどのように制御されるかが示されている。すなわち、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮは、差分ΔＡＤＣが所定のしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ未満の場合はゼロに制御され、ＡＤＣ＿ＴＨを越えた場合はステップＳＴ１３に示す計算式により係数Ｋ＿ＡＤＣの傾斜で差分ΔＡＤＣに応じて右上がりに増加するが、その最大値は上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸで規制される。
【００８０】
なお、図６に示したトナー補給量制御における各色ごとのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、および上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図３に示したコントローラ７４により、それぞれ次のように設定される。
【００８１】
図８は、第１の実施例におけるトナー補給量制御に用いられるしきい値、係数、および上限値の設定のフローチャートである。
【００８２】
図８に示すように、ステップＳＴ２１において基準パッチの色に応じて４つの流れに分岐され、基準パッチの色がＹである場合はステップＳＴ２２においてＹについてのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｙ）、係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｙ）、および上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｙ）が選択され、同様に、基準パッチの色がＭである場合はステップＳＴ２３においてＭについてのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｍ）、係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｍ）、および上限値上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｍ）が選択される。基準パッチの色がＣである場合も同様である。しかし、基準パッチの色がＫである場合は、ステップＳＴ２５において画像形成モードがフルカラー画像形成モードと白黒画像形成モードのうちのいずれのモードであるかが判定され、判定の結果、フルカラー画像形成モードである場合はステップＳＴ２６においてフルカラー画像形成モードでのブラック（Ｋ）についてのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｋ）、係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｋ）、および上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｋ）が選択され、一方、ステップＳＴ２５における判定の結果、白黒画像形成モードである場合はステップＳＴ２７において白黒画像形成モードでのブラック（ＭＫ）についてのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（ＭＫ）、係数Ｋ＿ＡＤＣ（ＭＫ）、および上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（ＭＫ）が選択される。なお、“ＭＫ”とは、モノカラーのブラックを意味する。
【００８３】
このように、第１の実施例では、基準パッチ濃度Ｓ＿ＡＤＣのしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ、係数Ｋ＿ＡＤＣ、上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸを、Ｙ，Ｍ，Ｃ３色についてはそれぞれの色に応じて選択し色ごとのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮを算出しているが、ブラックについては、画像形成モード設定手段１５（図３参照）からのカラーモード情報により、フルカラー画像形成モードでのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）算出用パラメータと、白黒画像形成モードでのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（ＭＫ）算出用パラメータブラック（ＭＫ）とを使い分けている。
【００８４】
このように、フルカラー画像形成モードでのブラック（Ｋ）と、白黒画像形成モードでのブラック（ＭＫ）とで互いに異なるパラメータを用いて制御を行う理由について図９を参照しながら説明する。
【００８５】
図９は、図８に示したトナー補給量制御におけるモードによるトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮの相違を説明するための図である。
【００８６】
図９には、横軸に基準パッチ濃度の測定値と基準パッチ目標濃度との差分ΔＡＤＣをとり、縦軸にトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮをとった場合の、フルカラー画像形成モードでのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）および白黒画像形成モードでのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（ＭＫ）が差分ΔＡＤＣに応じてどのように制御されるかが示されている。すなわち、トナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ），ＤＩＳＰ＿ＯＮ（ＭＫ）は、差分ΔＡＤＣが所定のしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｋ），ＡＤＣ＿ＴＨ（ＭＫ）未満の場合はゼロに制御され、ＡＤＣ＿ＴＨ（Ｋ），ＡＤＣ＿ＴＨ（ＭＫ）を越えた場合はステップＳＴ２６およびステップＳＴ２７に示すように互いに異なる係数Ｋ＿ＡＤＣ（Ｋ），Ｋ＿ＡＤＣ（ＭＫ）の傾斜で差分ΔＡＤＣに応じて右上がりに増加するが、その最大値は上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（Ｋ），ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（ＭＫ）で規制されている。
【００８７】
図９に示すように、白黒画像形成モード用のしきい値ＡＤＣ＿ＴＨ（ＭＫ）の方が小さく、傾斜（係数Ｋ＿ＡＤＣ（ＭＫ））が緩やかで、上限値ＤＩＳＰ＿ＭＡＸ（ＭＫ）も低く、ほとんど大部分の領域において、同じ基準パッチ濃度差ΔＡＤＣに対する補給トナー量が少なくなるようにパラメータが設定されている。こうすることにより、現像剤がストレスを受けトナー濃度が高い状態でも、下地カブリや濃度安定性低下を発生しにくくすることができる。一方、トナーを多く消費した場合のトナー補給量が不足しがちになり濃度が一時的に低下する傾向はあるが、白黒画像形成モードでは、文字部が多く像密度が低いこと、また、フルカラー画像形成モードほど濃度安定性に対する要求レベルが高くないことから実際上は問題とはならない。
【００８８】
こうして、作像条件設定モードが終了して実際にコピージョブが開始されると、コントローラ７４は所定のコピー枚数Ｎ毎にパッチ信号発生手段７２に対して基準パッチデータの発生を要求し、感光体ドラム２０上に基準パッチを形成する。そして、形成された基準パッチの濃度を光センサ２８で検出し、その検出信号に基づいてトナー供給装置７７から現像器に補給するトナー量を補正する。この制御は、前述のように、このカラー複写機では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色について順次行われる。
【００８９】
なお、本実施例の複写機では、コピー枚数Ｎ＝１０を標準間隔として基準パッチを形成するように初期設定がなされている。このコピー枚数間隔は、フルカラー画像形成モードではフルカラーコピーの枚数、白黒画像形成モードでは白黒コピーの枚数に相当する。
【００９０】
なお、上記第１の実施例の変形例として、基準パッチ濃度の測定値に基づきフルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードにおけるブラック現像器へのトナー補給量を制御する代わりに、現像器内部に現像剤中のトナー濃度を測定するトナー濃度測定センサを備えてなる現像器を備えた画像形成装置においては、そのトナー濃度測定センサにより測定されたブラック現像器のトナー濃度の測定値に基づき上記２つのモードにおけるブラック現像器へのトナー補給量をそれぞれ制御するように構成してもよい。
【００９１】
次に本発明の第２の実施例について説明する。
【００９２】
第２の実施例のカラー複写機は、第１の実施例で説明したカラー複写機１に、感光体ドラム２０上にトナー像濃度測定用の基準パッチを形成するパッチ信号発生手段７２と、そのパッチ信号発生手段７２により形成された基準パッチの濃度を測定する光センサ２８とを備えてなるものであり、コントローラ７４（図３参照）が、基準パッチ形成手段により形成される、フルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードの２つのモードにおいてともに形成されるブラックの基準パッチの形成間隔を、画像形成モード設定手段により設定されたモードに応じて制御する。
【００９３】
補実施例におけるパッチ信号発生手段７２は、本発明にいう基準パッチ形成手段に相当するものであり、また、光センサ２８は、本発明にいう基準パッチ濃度測定センサに相当するものである。
【００９４】
図１０は、第２の実施例における制御プログラムのフローチャートである。
【００９５】
コピースタートスイッチがオンされると、実際のコピージョブスタートに先立ち、コントローラ７４（図３参照）は、湿度計２９の検出信号からスタート時の機内湿度Ｈonを測定し（ステップＳＴ３１）、この測定値Ｈonと前回のコピージョブ終了時の機内湿度Ｈendとの湿度差の絶対値ΔＨを計算する（ステップＳＴ３２）。
【００９６】
次に、その湿度差ΔＨを、予めコントローラ７４に格納されていた判断基準値Ｈ0と比較し（ステップＳＴ３３）、湿度差ΔＨが判断基準値Ｈ0を上回っている場合はコピージョブ休止中の湿度変化が大きかったものと判断して、コピージョブスタート後の基準パッチの形成間隔を所定の短い方の形成間隔に設定する。すなわち、フルカラー画像形成モードの場合の各色の基準パッチの形成間隔Ｎ（４Ｃ）および白黒画像形成モードの場合のブラックの基準パッチの形成間隔Ｎ（ＭＫ）をともに２に設定する（ステップＳＴ３５）。一方、ステップＳＴ３３において湿度差ΔＨが判断基準値Ｈ0未満の場合には、コピージョブ休止中の湿度変化が小さかったものと判断して、コピージョブスタート後の基準パッチの形成間隔を所定の長い方の形成間隔に設定する。すなわち、フルカラー画像形成モードの場合の基準パッチの形成間隔Ｎ（４Ｃ）を１０に、白黒画像形成モードの場合の基準パッチの形成間隔Ｎ（ＭＫ）を２０に設定する（ステップＳＴ３４）。
【００９７】
次に、コピージョブがスタートすると（ステップＳＴ３６）、コントローラ７４はコピー枚数ＣＮＴをカウントアップし（ステップＳＴ３７）、次に、白黒画像形成モードの場合はコピー枚数ＣＮＴが基準パッチの形成間隔Ｎ（ＭＫ）と合致したか否か、フルカラー画像形成モードの場合はコピー枚数ＣＮＴが基準パッチの形成間隔Ｎ（４Ｃ）と合致したか否かを判定し（ステップＳＴ３８）、判定の結果、コピー枚数ＣＮＴとそれぞれの基準パッチ形成間隔とが合致しない場合は全てのコピージョブが終了したか否かを判定し（ステップＳＴ３９）、判定の結果、全てのジョブが終了していれば終了時の機内湿度Ｈendを測定して処理を終了する（ステップＳＴ４０）。なお、ステップＳＴ３９における判定の結果、全てのジョブが終了していない場合はステップＳＴ３７以降の処理を繰り返す。
【００９８】
一方、ステップＳＴ３８における判定の結果、コピー枚数ＣＮＴとそれぞれの基準パッチ形成間隔とが合致した場合は、コントローラ７４は感光体ドラム２０上に基準パッチを形成させ、その濃度を検出して現像器へのトナー補給量を補正することにより画像濃度の制御を行い（ステップＳＴ４１）、次に、コピー枚数ＣＮＴを初期値０にリセットする（ステップＳＴ４２）。次に、コピージョブをスタートしてからの基準パッチの形成回数が１０回に達したか否かを判定し（ステップＳＴ４３）、判定の結果、基準パッチの形成回数が１０回に達している場合は基準パッチの形成間隔を、フルカラー画像形成モードの場合は標準間隔Ｎ（４Ｃ）＝１０に設定し、白黒画像形成モードの場合は標準間隔Ｎ（ＭＫ）＝２０に設定し（ステップＳＴ４４）、ステップＳＴ３９に進む。一方、ステップＳＴ４３における判定の結果、基準パッチの形成回数が１０回に達していない場合はステップＳＴ３９に進む。
【００９９】
ここで、“４Ｃ”とはフルカラー画像形成モードにおけるＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ４色を意味しており、従ってフルカラー画像形成モードフルカラー画像形成モードではＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ４色に対して制御が行われることを示している。白黒画像形成モードではＫに対してのみ制御が行われる。
【０１００】
このように、第２の実施例では、機内湿度に応じて基準パッチ形成間隔を制御しているが、全ての色について一律に制御しているわけではなく、図１０のように、互いに異なる、フルカラー画像形成モード用の標準間隔Ｎ（４Ｃ）と白黒画像形成モード用の標準間隔Ｎ（ＭＫ）を持ち、画像形成モード設定手段１５からのカラーモード情報に応じて同じブラック現像器２３Ｋ（図１参照）に対して異なる標準間隔を用いる。こうして、同じ基準パッチ濃度差に対する補給トナー量は一定でも、図１０のステップＳＴ３８のように白黒画像形成モードでの基準パッチ形成間隔をフルカラー画像形成モードよりも長くすることにより、１枚あたりの補給トナー量は少なくなり、第１の実施例同様に現像剤がストレスを受けトナー濃度が高い状態でも、下地カブリや濃度安定性の低下を起こしにくくすることができる。
【０１０１】
次に本発明の第３の実施例について説明する。
【０１０２】
第３の実施例のカラー複写機は、第１の実施例で説明したカラー複写機１に、形成しようとする画像の画素数を測定する画素数カウンタ８０（図３参照）を備え、コントローラ７４が、画素数カウンタ８０により測定された、ブラック現像器２３Ｋ（図１参照）により現像される画像の画素数の測定値に基づき、フルカラー画像形成モードと白黒画像形成モードの２つのモードにおけるブラック現像器２３Ｋへのトナー補給量を制御する。
【０１０３】
なお、この第３の実施例における画素数カウンタ８０は、本発明にいう画素数測定手段に相当するものである。
【０１０４】
この画素数カウンタ８０は、図３に示すように、第２セレクタ７３の後段に配置されており、コピー１ページ内のアナログ画像データを色ごとにカウントし、例えば、イエローＹについて、ＩＭＡＧＥ（Ｙ）を求める。そして、イエローについての所定の係数Ｋ＿ＩＭＡＧＥ（Ｙ）を掛け、トナー補給量（実際はトナー補給用モータＯＮの時間）ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）を算出する。マゼンタＭおよびシアンＣについても同様にトナー補給量を算出するが、ブラックについては、第３の実施例では、画像形成モード設定手段１５からのカラーモード情報に応じて、フルカラー画像形成モードではＫ＿ＩＭＡＧＥ（Ｋ）、白黒画像形成モードではＫ＿ＩＭＡＧＥ（ＭＫ）を使用してトナー補給量を算出する。
【０１０５】
すなわち、フルカラー画像形成モードでのブラックのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）は、
ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）＝ＩＭＡＧＥ（Ｋ）×Ｋ＿ＩＭＡＧＥ（Ｋ）
であり、白黒画像形成モードでのブラックのトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）は、
ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｋ）＝ＩＭＡＧＥ（Ｋ）×Ｋ＿ＩＭＡＧＥ（ＭＫ）
である。
【０１０６】
ここで、Ｋ＿ＩＭＡＧＥ（Ｋ）＞Ｋ＿ＩＭＡＧＥ（ＭＫ）とすることにより、第１の実施例、第２の実施例と同様に、白黒画像形成モードの場合の方が、コピー１枚あたりの補給トナー量は少なくなり、第１の実施例、第２の実施例と同様、現像剤がストレスを受けトナー濃度が高い状態でも、下地カブリや濃度安定性低下の発生を少なくすることができる。
【０１０７】
次に本発明の第４の実施例について説明する。
【０１０８】
第４の実施例のカラー複写機は、第１の実施例で説明したカラー複写機１に、感光体ドラム２０上の非画像形成領域にトナー消費用のパッチを形成するトナーバンド信号発生手段８１を備えてなるものであり、コントローラ７４が、トナーバンド信号発生手段８１により形成されるブラック現像器２３Ｋのトナー消費用パッチの形成間隔あるいは大きさを、画像形成モード設定手段１５により設定されたモードに応じて制御するものである。
【０１０９】
なお、第４の実施例におけるトナーバンド信号発生手段８１は、本発明にいうトナー消費用パッチ形成手段に相当する。
【０１１０】
従来から、ストレスを受けて劣化した現像剤を強制的に現像器から排出するために、定期的に非画像部にトナーバンドを形成しそれを現像することにより現像器内の現像剤を強制的に消費させる方法があるが、本実施例では、ブラックのトナー消費用パッチの形成間隔あるいは大きさを、フルカラー画像形成モードと白黒画像形成モードとのいずれのモードで画像形成するかにより異ならせている。
【０１１１】
図３に示したように、トナー制御用のパッチ信号発生手段７２とは別に、トナーバンド信号発生手段８１が備えられており、コントローラ７４からの指示で第２セレクタ７２でトナーバンド信号を選択し、以降は、濃度制御用の基準パッチ形成手段と同じ手順でトナーバンドが現像され現像器内のトナーが消費される。
【０１１２】
トナーバンド作成はＭ枚コピーおきに実施されるが、このＭ値を、画像形成モード設定手段１５からのカラーモード情報に応じて同じブラック現像器に対しフルカラーではＭ（Ｋ）＝１００、白黒画像形成モードではＭ（ＭＫ）＝５０というように、コントローラ７４が使い分けてトナーバンド信号発生手段８１に発生の指示を送る。こうすることにより、白黒画像形成モードのブラックの方が頻繁にトナーバンドが形成され、現像器内のトナーが消費されるため、ストレスを受けトナーが消費されることで下地カブリや濃度安定性低下の発生を少なくすることができる。
【０１１３】
次に本発明の第５の実施例について説明する。
【０１１４】
第５の実施例のカラー複写機は、第１の実施例で説明したカラー複写機１におけるコントローラ７４が、静電潜像形成手段による感光体ドラム２０上への、ブラック現像器２３Ｋにより現像される静電潜像を形成する際の静電潜像形成条件、あるいは、ブラック現像器２３Ｋの現像バイアス条件を、画像形成モード設定手段１５により設定されたモードに応じて制御する。
【０１１５】
図１１は、第５の実施例における濃度制御のための作像条件設定のフローチャートである。
【０１１６】
図１１に示すフローチャートに沿って第５の実施例における作像条件設定の流れを説明する。
【０１１７】
先ず、このカラー複写機１がフルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードのいずれのモードに設定されているかが判定される（ステップＳＴ５１）。判定の結果、フルカラー画像形成モードに設定されている場合はステップＳＴ５２に進みコントローラ７４内に記憶されているフルカラーモード用のパラメータ（目標暗電位ＶＨＳ、目標露光部電位ＶＬＳ、およびカブリ防止電位差ＶＣ）を読み込み、判定の結果、白黒画像形成モードに設定されている場合はステップＳＴ５３に進みコントローラ７４内に記憶されている白黒モード用のパラメータ（目標暗電位ＶＨＳ、目標露光部電位ＶＬＳ、およびカブリ防止電位差ＶＣ）を読み込む。
【０１１８】
本実施例では、これらのパラメータは、表１に示すような値に設定されている。
【０１１９】
【表１】
0004062826.tif 000004
【０１２０】
こうして、カラーモード情報に応じたパラメータがコントローラ７４に設定された後、ステップＳＴ５４以降の処理が行われる。このステップＳＴ５４以降の処理は、図５に示したフローチャートにおけるステップＳＴ１以降の処理と全く同様であるので説明は省略する。
【０１２１】
このようにすることにより、ブラック現像器２３Ｋ（図１参照）に対して、白黒画像形成モードの場合の現像コントラスト電位が、フルカラー画像形成モードの場合に比べ大きくなるため、同じ画像濃度を得るのに必要なトナー濃度は白黒画像形成モードの方が低くなる。従って、白黒画像形成モードにおけるトナー濃度が高くなり下地カブリや濃度安定性低下が発生する問題を改善することができる。
【０１２２】
なお、上記の各実施例は、すべてブラック現像器についてのフルカラー画像形成モードおよび白黒画像形成モードにおける濃度制御について説明したが、ブラック現像器以外の、例えばイエロー現像器についてのフルカラー画像形成モードおよびイエローモノカラー画像形成モードにおける濃度制御についても本発明を適応することができる。他のモノカラー画像形成モードにおいても同様に本発明を適応することができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、多色画像形成モードおよび単色画像形成モードのいずれのモードにおいても下地カブリを起こしにくく、濃度の安定性の高い画像を得ることのできる画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置が適用されるカラー複写機についての実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示したカラー複写機に備えられた画像形成モード選択画面を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例における制御系のブロック図である。
【図４】第１の実施例における比較器による画像データの二値化の説明図である。
【図５】第１の実施例における濃度制御のための作像条件設定のフローチャートである。
【図６】第１の実施例におけるトナー補給量制御のフローチャートである。
【図７】図６に示したトナー補給量制御後のトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮ（Ｙ）と差分ΔＡＤＣとの関係を示す図である。
【図８】第１の実施例におけるトナー補給量制御に用いられるしきい値、係数、および上限値の設定のフローチャートである。
【図９】図８に示したトナー補給量制御におけるモードによるトナー補給量ＤＩＳＰ＿ＯＮの相違を説明するための図である。
【図１０】第２の実施例における制御プログラムのフローチャートである。
【図１１】第５の実施例における濃度制御のための作像条件設定のフローチャートである。
【図１２】異なる画像形成モードにおけるブラック現像器のトナー濃度の差を示す図である。
【符号の説明】
１    カラー複写機
１０    制御系
１１    スキャナ部
１２    画像処理部
１３    光学部
１４    画像形成部
１５    画像形成モード設定手段
１６    ユーザ操作部
１７    画像形成モード選択画面
１８    モード選択ボタン
１９    色選択ボタン
２０    感光体ドラム
２１    帯電コロトロン
２２    スキャナ部
２３    ロータリ現像ユニット
２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ    現像器
２５    クリーナ
２６    イレーズランプ
２７    電位計
２８    光センサ
２９    湿度計
３０    記録シート
３１    転写ドラム
４１    吸着コロトロン
４２    転写コロトロン
４３    転写コロトロン
４４    クリーニング除電コロトロン
４５    クリーニングブラシ
４６    内押しロール
４７    剥離フィンガ
４８    シート搬送系
５０    定着器
５１    加熱ロール
５２    加圧ロール
５３    案内プレート
５４    フューザ出口ロール
５５    フューザ出口スイッチ
５６    排出トレイ
５７    出口ロール
６０    増幅器
６１    Ａ／Ｄ変換器
６２    濃度変換器
６３    色変換部
６４    第１ガンマ補正部
６８    Ｄ／Ａ変換器
６９    比較器
７０    三角波発生器
７１    レーザドライバ
７２    パッチ信号発生手段
７３    第２セレクタ
７４    コントローラ
７５    帯電器制御部
７６    現像バイアス制御部
７７    トナー供給装置
７８    レーザ光量制御部
８０    画素数カウンタ
８１    トナーバンド信号発生手段
２２１    プラテン
２２２    原稿
２２３    露光ランプ
２２４    キャリッジ
２２５    反射ミラー
２２６    ＣＣＤセンサ
２２７    結像レンズ
２２８    ＲＯＳ（ラスタ走査装置）
２２８ａ    半導体レーザ
２２８ｂ    ポリゴンミラー
２２８ｃ    結像レンズ
２２８ｄ    反射ミラー
【図１】
0004062826.tif 000005
【図２】
0004062826.tif 000006
【図３】
0004062826.tif 000007
【図４】
0004062826.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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