JP2003316134A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2003316134A
JP2003316134A JP2002117937A JP2002117937A JP2003316134A JP 2003316134 A JP2003316134 A JP 2003316134A JP 2002117937 A JP2002117937 A JP 2002117937A JP 2002117937 A JP2002117937 A JP 2002117937A JP 2003316134 A JP2003316134 A JP 2003316134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developer
image forming
forming apparatus
toner
stirring
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002117937A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuji Yoneda
拓司 米田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JP2003316134A publication Critical patent/JP2003316134A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Cleaning In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device which reduces stirring time to the shortest length while obtaining an image satisfactory for a long period and prevents unnecessary stir even in a case where the charging characteristic and mixed and stirred state of developer in a developing device are ununiform due to recycled toner returned to the developing device. <P>SOLUTION: In the image forming device which recovers residual developer on a photoreceptor drum 1 and returns the developer to the developing device 4, thereby recycling it, an optical sensor 30 for detecting an amount of toner developed on the photoreceptor drum 1 detects an amount of toner developed in at least either a potential part corresponding to a white part on the photoreceptor drum 1 or a potential part on the drum 1 to which toner is attached. A signal indicating the detected amount of toner is transmitted to a stir control means. The stir control means which stirs the developer in the developing device r prior to the image forming operation controls a stir screw 45 based upon the amount of toner detected by the optical sensor 30. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像形成装置に関する、更に詳細には、像担持体上
に残留したトナーを回収して現像装置に戻して再利用し
ながら、優れた耐久性を有し安定した画像を得ることの
できる画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly, it is excellent in recovering toner remaining on an image carrier and returning it to a developing device for reuse. The present invention relates to an image forming apparatus having excellent durability and capable of obtaining a stable image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ等の電子写真方
式の画像形成装置としては、帯電した現像剤を磁力で像
担持体上に引き付けて、現像領域まで搬送して、像担持
体上の潜像の現像を行うものが知られている。像担持体
に良好な現像剤像を形成させるためには、現像装置内に
おいて現像剤が良好に帯電していることが求められる。
特に、二成分現像剤を用いている場合においては現像剤
中にトナーが均一に混合されていることが求められる。
このため、従来、像担持体に供給する前の現像剤を現像
装置内において、磁性キャリアとトナーを混合・撹拌さ
れている。この現像装置内で行われる現像剤の混合・撹
拌の程度が、現像剤の帯電量や現像剤中のトナーの混合
状態等に影響を及ぼすため、良好な画像を得るためには
現像剤の撹拌を適正にすることが要求される。また、環
境問題への注目が増す近年においては、資源の有効利用
ならびに廃棄物の抑制又は削減化が重要視されている。
このような状況において、画像形成装置から排出される
廃トナーの削減への取り組みの一つの手段として、画像
形成過程で、トナー像として転写紙上にのせられて出力
されることなく像担持体上に残留したトナーを回収し、
それを現像装置に戻して再利用するトナーリサイクル方
式がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a charged developer is attracted onto an image carrier by a magnetic force, and the developer is conveyed to a developing area so that the image is formed on the image carrier. It is known to develop a latent image. In order to form a good developer image on the image carrier, the developer is required to be well charged in the developing device.
In particular, when a two-component developer is used, it is required that the toner is uniformly mixed in the developer.
Therefore, conventionally, the developer before being supplied to the image carrier is mixed and stirred with the magnetic carrier and the toner in the developing device. Since the degree of mixing and stirring of the developer performed in this developing device affects the charge amount of the developer and the mixing state of the toner in the developer, it is necessary to stir the developer in order to obtain a good image. Is required to be appropriate. Further, in recent years, when environmental issues have been attracting attention, effective use of resources and suppression or reduction of waste have been emphasized.
In such a situation, as one means for reducing the amount of waste toner discharged from the image forming apparatus, in the image forming process, the toner image is not put on the transfer paper and output as a toner image on the image carrier. Collect the remaining toner,
There is a toner recycling system in which it is returned to the developing device and reused.

【0003】しかし、この像担持体上に残留するトナー
の中には一連の画像形成動作過程における諸々のハザー
ドにより物性的な変化を受けて通常の補給によって現像
装置に供給されるトナーとは帯電立ち上がり能力といっ
た現像剤特性が変化又は劣化しているトナーが一部含ま
れている。このため、トナーリサイクル方式の画像形成
装置では、トナーリサイクルしない画像形成装置に比べ
て、現像装置内における攪拌の時間、強度、頻度を増加
させることで、現像装置内の現像剤を十分に混合・分散
させ、適正な帯電量にすることが必要である。これに対
する簡易的な手段として、いくつかの方法が提案されて
いる。例えば、リサイクルされるトナーと通常補給トナ
ーとを混ぜて補給する技術が開示されている(例えば、
特開2001−42623号公報等)。しかし、これら
の技術では、リサイクルされるトナーの現像装置への補
給方法としては有効な手段ではあるが、現像装置内の現
像剤全体を適当なレベルに帯電させるのはあくまで現像
装置内での攪拌によるものであり、トナーリサイクルを
実施した場合の地汚れや濃度変動を無くすための手段と
しては十分ではない。
However, some of the toner remaining on the image bearing member undergoes physical property changes due to various hazards during a series of image forming operations, and the toner supplied to the developing device by normal replenishment is electrically charged. It contains a part of toner whose developer characteristics such as rising ability are changed or deteriorated. For this reason, in the toner recycling type image forming apparatus, the stirring time, the strength and the frequency in the developing apparatus are increased as compared with the image forming apparatus which does not recycle the toner, so that the developer in the developing apparatus is sufficiently mixed and mixed. It is necessary to disperse them to obtain an appropriate amount of charge. Several methods have been proposed as simple means for this. For example, a technique of mixing recycled toner and normal replenishment toner for replenishment is disclosed (for example,
JP-A-2001-42623). However, these techniques are effective means for supplying recycled toner to the developing device, but it is only to stir the developing device to charge the entire developer to an appropriate level. However, it is not sufficient as a means for eliminating the background stain and the density fluctuation when the toner is recycled.

【0004】また、上述の不具合を解決するために、例
えば、リサイクルさせたトナーが一定量を超えたときに
一定時間の攪拌を実行する技術(例えば、特開2000
−267365号公報等)、トナー量一定量以下に規制
して一定時間の攪拌を実施する技術(特開平7−928
73号公報、特開平8−179668号公報)が開示さ
れている。しかし、これらの技術では、現像剤の撹拌を
どの程度実施すれば十分であるかは、撹拌を行う直前の
現像剤中のトナー濃度、リサイクルされるトナーの量
(割合)ならびに使用状況等に依存し一定ではないとい
う不具合がある。
Further, in order to solve the above-mentioned problems, for example, a technique of executing stirring for a certain period of time when the recycled toner exceeds a certain amount (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-2000).
No. 267365, etc.), a technique in which the amount of toner is restricted to a certain amount or less and stirring is performed for a certain time (Japanese Patent Laid-Open No. 7-928)
No. 73 and Japanese Patent Laid-Open No. 8-179668). However, in these technologies, how much stirring of the developer is sufficient depends on the toner concentration in the developer immediately before stirring, the amount (percentage) of recycled toner, and the usage status. However, there is a problem that it is not constant.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記のような
ある決まった一定時間の撹拌を実施する方法において、
この一定の時間というものを設定するには、攪拌の対象
となるリサイクルされたトナーを含んだ現像剤の現像剤
特性を正確に把握することが必要となる。また、現像剤
の撹拌をどの程度実施すれば十分であるかは、撹拌を行
う直前の現像剤中のトナー濃度、リサイクルされるトナ
ーの量(割合)ならびに使用状況等に依存し実際には一
定ではないことを考慮しなくてはならない。このような
諸条件を正確に把握し攪拌時間を制御することは、高等
な技術が必要となるため困難であった。従って、諸々の
現像剤特性変化に応じた撹拌を確実に実施することを求
めるなら、十分長い時間現像剤の撹拌作業を行う方法を
採るのが無難であり、上記の従来技術もこのような考え
方で攪拌時間を設定し実施されている。以上のことか
ら、従来提案されている画像形成装置においては、良好
な画像を安定して得るためには、現像剤の撹拌作業を予
め長く設定することになる。しかしながら、現像剤の撹
拌時間を長くとれば、現像剤の劣化が早まるばかりでな
く、制御方法によっては、画像形成装置の無駄な不使用
期間の発生又は作業の遅延にもつながってしまう。
Here, in the method for carrying out stirring for a certain fixed time as described above,
To set this fixed time, it is necessary to accurately grasp the developer characteristics of the developer containing the recycled toner to be stirred. In addition, how much the developer should be agitated depends on the toner concentration in the developer immediately before agitating, the amount (percentage) of recycled toner, the usage situation, etc. It has to be taken into consideration. It was difficult to accurately grasp such conditions and control the stirring time because advanced technology was required. Therefore, if it is required to surely carry out stirring according to various changes in developer characteristics, it is safe to adopt a method of stirring the developer for a sufficiently long time. It is carried out by setting the stirring time with. From the above, in the conventionally proposed image forming apparatus, in order to stably obtain a good image, the developer stirring operation is set to be long in advance. However, if the stirring time of the developer is increased, not only the deterioration of the developer is accelerated, but also a wasteful non-use period of the image forming apparatus or a delay in the work is caused depending on the control method.

【0006】そこで、本発明は以上の問題点に鑑みなさ
れたものであり、その課題とするところは、リサイクル
されたトナーが現像装置に戻されることで、現像装置内
の現像剤の帯電特性をならびに混合・攪拌性が不均一な
状況でも、長期にわたり良好な画像を安定的に得る最低
限の時間の撹拌を行い、かつ不必要に撹拌し続けること
がない画像形成装置を提供することである。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the problem is that the recycled toner is returned to the developing device so that the charging characteristics of the developer in the developing device are improved. In addition, it is to provide an image forming apparatus that performs stirring for a minimum time to stably obtain a good image for a long period of time even when the mixing / stirring property is not uniform, and does not continue stirring unnecessarily. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、像担持体上に残留した
現像剤を回収し、それを現像装置に戻して再利用する画
像形成装置において、前記画像形成装置は、画像形成動
作に先立って、現像器内の現像剤を攪拌する現像剤撹拌
手段と像担持体上に現像されるトナー量を検知する濃度
検知手段と、検知されるトナー量により現像剤攪拌手段
を制御する攪拌制御手段と を設け、前記濃度検知手段
が、像担持体上に、白部相当の電位部とトナーが付着す
る電位部との少なくとも一つの電位部に現像されるトナ
ー量を検知し、前記攪拌制御手段が、濃度検知手段で検
知されるトナー量に基づき現像剤攪拌手段を制御する画
像形成装置である。ここで、白部相当の電位部とは、通
常の作像プロセスにおいてトナー付着を意図しない感光
体部分の電位のことであり、例えば、正規現像において
は一様帯電の電荷を露光によりほぼ全て除電した感光体
部分の電位、反転現像においては一様帯電により帯電さ
れた感光体部分の電位である。また、特に、このような
電位部としてトナーが付着する電位部を形成する場合、
作像手段を複数回繰り返して濃度検知を行うことが好ま
しい。これによれば、現像装置内におけるトナー分布が
均一になったか否かを適切に判断できるためである。そ
こで、本発明の画像形成装置では、現像剤の撹拌をしな
がら、所定の作像条件により、測定用の電位部を像担持
体上に形成し、測定用の電位部上における現像剤の濃度
を検知することにより現像剤特性を実質的に判断し、現
像剤特性が良好になっていなければ現像剤の撹拌を継続
し、良好になったらすぐに停止する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 collects the developer remaining on the image carrier and returns it to the developing device for reuse. In the image forming apparatus, the image forming apparatus includes a developer stirring unit that stirs the developer in the developing device and a density detecting unit that detects the amount of toner developed on the image carrier, prior to the image forming operation. An agitation control unit that controls the developer agitation unit according to the amount of toner to be detected is provided, and the density detection unit has at least one of a potential part corresponding to a white part and a potential part to which toner adheres on the image carrier. In the image forming apparatus, the amount of toner developed in the potential portion is detected, and the agitation control unit controls the developer agitation unit based on the amount of toner detected by the density detection unit. Here, the potential portion corresponding to the white portion is the potential of the photosensitive member portion where toner adhesion is not intended in the normal image forming process. This is the potential of the photoconductor portion, and the potential of the photoconductor portion charged by uniform charging in reversal development. Further, in particular, when forming a potential portion to which toner adheres as such a potential portion,
It is preferable to repeat the image forming means a plurality of times to detect the density. This is because it is possible to appropriately determine whether or not the toner distribution in the developing device is uniform. Therefore, in the image forming apparatus of the present invention, the potential portion for measurement is formed on the image carrier under a predetermined image forming condition while stirring the developer, and the concentration of the developer on the potential portion for measurement is determined. By substantially detecting the developer characteristic, the developer characteristic is substantially judged. If the developer characteristic is not good, stirring of the developer is continued, and when it is good, the developer is stopped immediately.

【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の画像形成装置において、前記画像形成装置は、メイン
の電源が入った後、最初の画像形成動作を行う前に、現
像剤撹拌手段を駆動させる画像形成装置である。ここ
で、本発明の画像形成装置では、画像形成装置の電源が
入った後、最初の画像形成動作を行う前に現像剤撹拌手
段の駆動を開始することで、放置中の現像剤の帯電性の
変化に対応することが可能となる。リサイクルされたト
ナーは対保存依存性(放置時間に対しする帯電特性の変
化)が通常補給されるトナーよりも余裕がなくなってい
ることが多い。このようなケースにおいても適切な現像
剤攪拌を実施することができ、良好な画像品質を提供す
ることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the image forming apparatus agitates the developer after the main power is turned on and before the first image forming operation is performed. An image forming apparatus for driving the means. Here, in the image forming apparatus of the present invention, after the power of the image forming apparatus is turned on, the drive of the developer stirring means is started before the first image forming operation is performed, so that the chargeability of the developer while left standing is increased. It becomes possible to cope with the change of. Recycled toner often has less margin than storage toner (depending on storage time) (change in charging characteristics with respect to standing time) than toner that is normally replenished. Even in such a case, appropriate developer agitation can be performed, and good image quality can be provided.

【0009】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、
環境条件を検知する環境条件検知手段を設け、この環境
条件検知手段が使用環境が画像形成装置の使用に適正な
環境の範囲外にあると検知された場合、現像剤撹拌手段
の駆動を開始する画像形成装置である。ここで、本発明
の画像形成装置では、環境条件を検知する環境条件検知
手段を設け、この条件検知手段によって使用環境が画像
形成装置の使用に適正な環境の範囲外にあると検知され
た場合に現像剤攪拌手段の駆動を開始することで、環境
変動での変化に対応することができる。もともと現像剤
特性は、経時及び環境等の使用環境条件の影響を受け
る。例えば、湿度による環境依存性の高い現像剤の場
合、装置内温度が一定の場合、絶対湿度がある範囲内で
は、現像剤が画像形成に適正な現像剤特性を持つ適正湿
度となり、適正湿度からはずれた場合でも適正湿度に近
い範囲の湿度においては画像形成可能範囲がある。そし
てこの形成可能範囲をはずれた湿度においては、現像剤
特性が画像形成に適さない状態になってしまう。リサイ
クルされたトナーは対環境依存性(環境の変化に対しす
る帯電特性の変化)が通常補給されるトナーよりも余裕
がなくなっていることが多い。このようなケースにおい
ても適切な現像剤攪拌を実施することができ、良好な画
像品質を提供することができる。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the image forming apparatus described in the paragraph 1,
An environmental condition detecting unit for detecting an environmental condition is provided, and when the environmental condition detecting unit detects that the use environment is outside the range of the environment suitable for use of the image forming apparatus, the driving of the developer stirring unit is started. The image forming apparatus. Here, in the image forming apparatus of the present invention, an environmental condition detecting unit for detecting an environmental condition is provided, and when the use environment is detected by the condition detecting unit to be outside the range of the environment suitable for use of the image forming apparatus. By starting the driving of the developer agitating means, it is possible to cope with a change due to environmental changes. Originally, the developer characteristics are affected by use environmental conditions such as time and environment. For example, in the case of a developer highly dependent on the environment due to humidity, if the temperature inside the device is constant, within a certain range of absolute humidity, the developer will have an appropriate humidity with suitable developer characteristics for image formation. Even if it deviates, there is an image-formable range in a humidity close to the proper humidity. If the humidity deviates from this formable range, the developer characteristics will not be suitable for image formation. The recycled toner often has less margin than the replenished toner because of its dependence on the environment (changes in charging characteristics due to changes in the environment). Even in such a case, appropriate developer agitation can be performed, and good image quality can be provided.

【0010】請求項4に記載の発明は、請求項1ないし
3のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像
形成装置は、現像剤撹拌手段の駆動時間に上限を設ける
画像形成装置である。ここで、現像剤の帯電量が適正な
範囲にならないのは、撹拌不足の他に、現像剤劣化の度
合いも上記白部相当の電位部における濃度の検出結果に
影響を与える。劣化した現像剤をいくら撹拌しても良好
な現像剤特性は得られず、この場合、撹拌作業が継続し
続けて制御部が暴走するおそれがある。従来、現像剤の
劣化度合いを検出する種々の方法が提案されている。例
えば、特開平5−80655号公報によれば、像保持体
上に形成されたパターン像の非画像部の濃度を光学セン
サで検出し、該検知結果により地汚れの程度に基づいて
現像剤の寿命を判断するものである。ところが、このよ
うな記現像剤の寿命検出手段は、現像剤の撹拌不足によ
る画像への地汚れや画像濃度変動等の影響を考慮してい
ないため、この検出手段によって検出された現像剤の寿
命時期が、実際の現像剤の寿命とは一致していないおそ
れがあった。そこで、現像剤撹拌手段の駆動時間に上限
を設けるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the image forming apparatus is an image forming apparatus which sets an upper limit on a drive time of the developer stirring means. . Here, the reason why the charge amount of the developer does not fall within an appropriate range is that the degree of developer deterioration affects the detection result of the density in the potential part corresponding to the white part in addition to insufficient stirring. No matter how much the deteriorated developer is stirred, good developer characteristics cannot be obtained. In this case, the stirring operation may continue and the control unit may run away. Conventionally, various methods for detecting the degree of deterioration of a developer have been proposed. For example, according to Japanese Patent Laid-Open No. 5-80655, the density of a non-image portion of a pattern image formed on an image carrier is detected by an optical sensor, and the result of the detection detects the density of the developer based on the degree of background stain. It determines the life. However, such a developer life detecting means does not consider the influence of background stains and image density fluctuations on the image due to insufficient stirring of the developer, and thus the developer life detected by this detecting means There was a possibility that the timing did not match the actual life of the developer. Therefore, an upper limit is set for the drive time of the developer stirring means.

【0011】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の画像形成装置において、前記画像形成装置は、現像剤
撹拌手段の駆動時間が上限に達した場合、この上限に達
した時点における濃度検知手段による白部相当の電位部
の検知結果に応じて画像形成を禁止するか否かを判定す
る画像形成装置である。現像剤の撹拌を継続しても現像
剤特性が所望のレベルに達しない場合、その原因として
は現像剤が劣化しているためであり、そのために撹拌を
継続しても、無駄に撹拌を継続することになる。さら
に、攪拌することで、現像剤の劣化を促進することにな
る。そこで、現像剤撹拌手段の駆動時間が上限に達した
場合、濃度検知手段で電位部を検知して、画像形成を禁
止するかを判断する。これは、劣化した現像剤を用いて
画像を形成しても高品位の画像が得られないからであ
る。判断は、制御手段で行っても良いし、画像処理部で
行っても良い。請求項6に記載の発明は、請求項4の画
像形成装置において、前記画像形成装置は、現像剤撹拌
手段の駆動時間が上限に達した場合、回収した像担持体
上の残留した現像剤を現像装置に戻さない画像形成装置
である。さらに、現像剤が劣化していると判断された場
合は、劣化原因又は劣化原因を促進する一つであるリサ
イクルトナーの補給を現像装置に戻さないことで、画像
品位の更なる低下を抑えることで、画像形成装置の動作
を停止させるのを防止する。また、この猶予期間を設け
ることで、現像剤交換までの現像剤の寿命を延ばして、
画像形成装置の不使用期間の発生を防止することができ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, in the image forming apparatus, when the driving time of the developer agitating means reaches the upper limit, at the time when the upper limit is reached. The image forming apparatus determines whether or not image formation is prohibited according to the detection result of the potential portion corresponding to the white portion by the density detecting unit. If the developer characteristics do not reach the desired level even after continuing the stirring of the developer, the reason is that the developer is deteriorated. Therefore, even if the stirring is continued, the stirring is unnecessarily continued. Will be done. Furthermore, the agitation accelerates the deterioration of the developer. Therefore, when the driving time of the developer agitating means reaches the upper limit, the density detecting means detects the potential portion to determine whether to inhibit the image formation. This is because a high-quality image cannot be obtained even if an image is formed using the deteriorated developer. The determination may be performed by the control unit or the image processing unit. According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, when the driving time of the developer stirring means reaches the upper limit, the image forming apparatus collects the remaining developer on the image carrier. The image forming apparatus does not return to the developing device. Further, when it is determined that the developer is deteriorated, the further deterioration of the image quality is suppressed by not returning the cause of deterioration or the supply of recycled toner, which is one of the factors promoting the deterioration, to the developing device. Thus, it is possible to prevent the operation of the image forming apparatus from being stopped. In addition, the provision of this grace period extends the life of the developer until the developer is replaced,
It is possible to prevent a non-use period of the image forming apparatus.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明である画像形成装置
を電子写真複写機(以下、複写機という)に適用した実
施形態について説明する。図1は、本発明の画像形成装
置の一実施形態である複写機の構成を示す概略図であ
る。この複写機は、原稿読み取り用のスキャナー部20
と、このスキャナー部20から出力されるデジタル信号
を電気的に処理する画像処理部21と、該画像処理部2
1から出力されるデジタル信号に基づいて画像を転写紙
上に形成するプリンタ部22からなっている。スキャナ
ー部においては、原稿載置台上に置かれた原稿の画像
は、照射ランプ、ミラー、レンズを介して画像読取装置
によって読み取られ、そのデータが画像処理部21に送
られる。画像処理部21においては、このデータに必要
な処理が施され、画像信号に変換され、プリンタ部22
へ送られる。プリンタ部22においては、図中A矢印方
向に回転駆動される像担持体としての感光体ドラム1
は、帯電器2により表面が一様帯電される。そして、感
光体ドラム1表面には、画像処理部21からの画像信号
に基づいて、半導体レーザ、ポリゴンミラー、反射ミラ
ー等からなる露光装置3により、原稿の画像に対応した
潜像が形成される。この感光体ドラム1上の潜像は、現
像装置4との対向部で現像装置4の現像剤担持体として
の現像ローラ41から供給される現像剤で現像されて顕
像となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment in which the image forming apparatus of the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter referred to as a copying machine) will be described below. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a copying machine which is an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. This copying machine includes a scanner unit 20 for reading an original.
An image processing section 21 for electrically processing a digital signal output from the scanner section 20, and the image processing section 2
The printer unit 22 forms an image on a transfer sheet based on the digital signal output from the printer 1. In the scanner unit, the image of the document placed on the document table is read by the image reading device via the irradiation lamp, the mirror, and the lens, and the data is sent to the image processing unit 21. In the image processing unit 21, this data is subjected to necessary processing and converted into an image signal, and the printer unit 22
Sent to. In the printer unit 22, the photosensitive drum 1 as an image carrier that is driven to rotate in the direction of arrow A in the drawing.
Surface is uniformly charged by the charger 2. Then, a latent image corresponding to the image of the original is formed on the surface of the photosensitive drum 1 by the exposure device 3 including a semiconductor laser, a polygon mirror, a reflection mirror, etc., based on the image signal from the image processing unit 21. . The latent image on the photoconductor drum 1 is developed with a developer supplied from a developing roller 41 as a developer carrying member of the developing device 4 at a portion facing the developing device 4 to form a visible image.

【0013】そして、顕像は、給紙トレイ5からレジス
トローラ6でタイミングをとられてベルト状の搬送装置
7に載置されて感光体ドラム1との対向部に搬送されて
きた例えば転写紙に、転写装置8により転写される。顕
像が転写された転写紙は搬送装置7により搬送され、定
着装置9を通る際に顕像が定着されて排紙トレイ10に
排出される。ここで、顕像転写後の感光体ドラム1上に
残留した未転写トナーは、クリーニング装置11によっ
て感光体ドラム1上からクリーニングされ、クリーニン
グ装置11に回収される。回収されたトナーは(図示し
ない)リサイクル経路を経由してリサイクルトナーとし
て現像装置4に戻される。クリーニング後の感光体ドラ
ム1表面は、除電ランプによって残留電荷が除電され
る。
Then, the visible image is placed on a belt-shaped conveying device 7 from the paper feed tray 5 at a timing by the registration rollers 6 and is conveyed to a portion facing the photosensitive drum 1, for example, transfer paper. And is transferred by the transfer device 8. The transfer sheet onto which the visible image has been transferred is conveyed by the conveying device 7, and when passing through the fixing device 9, the visible image is fixed and discharged onto the paper discharge tray 10. Here, the untransferred toner remaining on the photoconductor drum 1 after the image transfer is cleaned from the photoconductor drum 1 by the cleaning device 11 and collected by the cleaning device 11. The collected toner is returned to the developing device 4 as recycled toner via a recycling path (not shown). The surface of the photoconductor drum 1 after cleaning is subjected to elimination of residual electric charge by the elimination lamp.

【0014】図2は、図1の複写機の現像装置がある部
分を拡大して示す概略図である。現像装置4は、トナー
とキャリアからなる2成分現像剤を用いて現像を行うも
ので、主に現像剤攪拌槽42と、その上方に設けられた
トナー収容槽43とから構成されている。トナー収容槽
43と現像剤攪拌槽42との間には、トナー収容槽43
から現像剤攪拌槽42にトナーを補給するためのトナー
補給ローラ44が設けられ、現像剤攪拌槽42には、ケ
ーシング底部に現像剤を撹拌する現像剤撹拌手段として
の攪拌スクリュー45、ケーシングの感光体ドラム1に
向いた開口部に現像剤を表面に担持する現像ローラ41
が設けられている。攪拌スクリュー45は現像剤攪拌槽
42内でトナーとキャリヤとからなる現像剤を混合撹拌
しながら現像ローラ41上に補給する。現像ローラ41
上に補給された現像剤は、所定の厚みに規制された後、
感光体ドラム1との対向部の現像領域へと搬送される。
そして、本実施形態の複写機では、感光体上の現像され
るトナー量を検知する濃度検知手段である光学センサ3
0を感光体ドラム1の回転方向の現像領域下流側で感光
体ドラム1に対向する位置に設け、感光体上のトナー付
着状況を検知している。この検出信号が制御手段32に
送信され、この信号を基に現像剤の撹拌を継続するか停
止するかを決定して、図示しない攪拌スクリュー45を
駆動させるモータを制御する。攪拌スクリュー45によ
る現像剤攪拌槽42内の現像剤とトナーとの撹拌・混合
は、現像剤とトナーとを均一に混合し、かつ現像剤の帯
電量を適正に立ち上げる。複写機を立ち上げた直後のウ
ォーミングアップ時に現像剤攪拌槽42内の現像剤は、
トナー濃度及び帯電性が不均一な状態になっているた
め、攪拌スクリュー45の回転による現像剤の撹拌が開
始される。
FIG. 2 is an enlarged schematic view of a portion of the copying machine of FIG. 1 where the developing device is provided. The developing device 4 performs development using a two-component developer including toner and carrier, and is mainly composed of a developer stirring tank 42 and a toner storage tank 43 provided above the developer stirring tank 42. The toner storage tank 43 is provided between the toner storage tank 43 and the developer stirring tank 42.
A toner replenishing roller 44 for replenishing the developer stirring tank 42 with toner is provided, and the developer stirring tank 42 has a stirring screw 45 as a developer stirring means for stirring the developer at the bottom of the casing and a photosensitive drum of the casing. A developing roller 41 that holds a developer on the surface in the opening facing the body drum 1.
Is provided. The stirring screw 45 supplies the developer consisting of the toner and the carrier onto the developing roller 41 while mixing and stirring the developer composed of the toner and the carrier in the developer stirring tank 42. Developing roller 41
The developer replenished on top is regulated to a predetermined thickness,
It is conveyed to the developing area at the portion facing the photosensitive drum 1.
Then, in the copying machine of the present embodiment, the optical sensor 3 which is the density detecting means for detecting the amount of toner to be developed on the photosensitive member.
0 is provided at a position facing the photoconductor drum 1 on the downstream side of the developing area in the rotation direction of the photoconductor drum 1 to detect the toner adhesion state on the photoconductor. This detection signal is transmitted to the control means 32, and based on this signal, it is determined whether the stirring of the developer is continued or stopped, and the motor for driving the stirring screw 45 (not shown) is controlled. The stirring and mixing of the developer and the toner in the developer stirring tank 42 by the stirring screw 45 uniformly mixes the developer and the toner and properly raises the charge amount of the developer. At the time of warming up immediately after the copying machine is started, the developer in the developer stirring tank 42 is
Since the toner concentration and chargeability are non-uniform, stirring of the developer is started by rotation of the stirring screw 45.

【0015】帯電器2及び露光装置3を用い、現像剤撹
拌手段を駆動させると並行して検知感度の十分あるトナ
ーが付着する電位部としてのハーフトーンパターンを形
成し、現像装置4で感光体ドラム1上に顕像化した後、
このハーフトーンパターンの画像濃度を光学センサ30
で読み取っている。そして、光学センサ30の出力値に
基づいて、帯電器グリッドへの印加電圧、露光装置3の
LD印加電圧、現像ローラ41への印加電圧を制御し、
高品位の画像を維持する。光学センサ30は、ハーフト
ーンパターンの濃度を検出するだけでなく、白部相当の
電位部としての白部電位部の濃度検出も行っている。ハ
ーフトーンパターンと白部電位部の濃度の検出は交互に
行っており、それぞれの検出サイクルが攪拌スクリュー
45の回転ペースの整数倍になるよう、ハーフトーンパ
ターンの作像サイクルを設定している。
By using the charger 2 and the exposure device 3, a halftone pattern as a potential portion to which toner having sufficient detection sensitivity adheres is formed in parallel with driving the developer agitating means, and the developing device 4 uses the photoreceptor. After visualizing on drum 1,
The image density of this halftone pattern is measured by the optical sensor 30.
Is read in. Then, based on the output value of the optical sensor 30, the voltage applied to the charger grid, the LD voltage applied to the exposure device 3, and the voltage applied to the developing roller 41 are controlled,
Maintain high quality images. The optical sensor 30 not only detects the density of the halftone pattern, but also detects the density of the white potential portion as a potential portion corresponding to the white portion. The detection of the densities of the halftone pattern and the white potential portion is alternately performed, and the halftone pattern image formation cycle is set so that each detection cycle is an integral multiple of the rotation pace of the stirring screw 45.

【0016】図3は、光学センサ(濃度検知手段)によ
るハーフトーンパターンと白部電位部の検出結果を示す
図であり、横軸に撹拌時間、縦軸に光学センサの検出値
を示している。図3(a)では、ハーフトーンパターン
の検出値が破線で挾む領域l内におさまったとき、ハー
フトーンパターンの濃度が適正範囲内で安定し、現像剤
は均一に混合されたと判断できる。一方、図3(b)に
おいて、白部電位部の検出値が破線で示す値mより大き
い値で安定したとき、白部電位部の濃度が適正値以上で
安定し、現像剤が所望の帯電量になったと判断できる。
そこで、現像剤の撹拌が開始された後、ハーフトーンパ
ターンの検出結果が数回連続して領域l内で安定し、且
つ、白部電位部の検出結果が、予め実験的に求めておい
た白部の適正値mより大きい値を示した時h1で、ハー
フトーンパターンの濃度が適正範囲内で安定し、かつ、
白部電位部の濃度が適正値m以上で安定して、これによ
り画像が良好になったと判断して撹拌を停止する。ここ
で、ハーフトーン及び白部電位部の濃度の安定の判断基
準は、複写機のシステム、光学センサ30による検出値
の精度及び安定性、使用している感光体ドラム1現像剤
等の特性によって決まり、また、場合によっては、現像
剤の使用履歴に応じて変える必要もある。
FIG. 3 is a diagram showing the detection results of the halftone pattern and the white potential portion by the optical sensor (density detecting means), where the horizontal axis shows the stirring time and the vertical axis shows the detection value of the optical sensor. . In FIG. 3A, when the detected value of the halftone pattern falls within the area l surrounded by the broken line, it can be determined that the density of the halftone pattern is stable within the proper range and the developer is uniformly mixed. On the other hand, in FIG. 3B, when the detected value of the white part potential part is stable at a value larger than the value m indicated by the broken line, the density of the white part potential part is stable at an appropriate value or more, and the developer is charged to a desired value. It can be judged that the amount has been reached.
Therefore, after the stirring of the developer is started, the detection result of the halftone pattern is stabilized several times continuously in the region l, and the detection result of the white potential portion is experimentally obtained in advance. When the value is larger than the appropriate value m of the white part, at h1, the density of the halftone pattern is stable within the appropriate range, and
When the density of the white potential part is stable at an appropriate value m or more, it is determined that the image has become good, and the stirring is stopped. Here, the criterion for determining the stability of the density of the halftone and the white potential portion depends on the system of the copying machine, the accuracy and stability of the detection value by the optical sensor 30, the characteristics of the photosensitive drum 1 developer used, and the like. In some cases, it is necessary to change according to the usage history of the developer.

【0017】また、現像剤の撹拌の継続及び停止の制御
を、ハーフトーン及び白部電位部の両者の濃度の検出結
果を用いて判断するのに代えて、ハーフトーンパターン
の検出結果のみ又は白部電位部の検出結果のみで判断す
ることもできる。現像剤の撹拌をしながら、現像剤中の
トナーの均一混合の具合や帯電量等の現像剤特性を画像
濃度で検知するので、画像の状態を正確に検知すること
ができる。また、画像濃度が良好になっていなければ撹
拌を継続し、良好になったら停止するので、画像が良好
になる時点を正確に把握でき、画像が良好になったらす
ぐに撹拌を停止することで、現像剤の撹拌を不必要に継
続して現像剤の劣化を早めてしまうことも防止できる。
また、複写機の画像形成しない無駄な時間の発生及び画
像形成作業の遅延を防止することができる。更に、ハー
フトーンパターンの検知結果が所望の範囲内で数回連続
して安定したら画像が良好になったと判断するので、光
学センサ30の検出精度が不安定であったり画像の濃度
が一時的に良好になったりした場合に誤って撹拌を停止
してしまうことを防止できる。また、ハーフトーンパタ
ーンと白部電位部の両者の濃度の検出値によって撹拌を
継続するか停止するかを決定する構成によれば、ハーフ
トーンパターンのみ又は白部電位部のみの濃度の検出結
果から撹拌を継続するか停止するかを決定する構成に比
して、より精度良く現像剤特性が画像形成に適した状態
になったことを検知できる。
Further, instead of judging whether the stirring of the developer is continued or stopped by using the detection results of the densities of both the halftone and white potential portions, only the detection result of the halftone pattern or the white is detected. It is also possible to make the determination based only on the detection result of the potential section. While stirring the developer, the developer characteristics such as the degree of uniform mixing of the toner in the developer and the charge amount are detected by the image density, so that the state of the image can be accurately detected. Also, if the image density is not good, stirring is continued, and when it becomes good, it stops, so it is possible to accurately grasp the time when the image becomes good, and stop stirring immediately when the image becomes good. Also, it is possible to prevent the developer from being unnecessarily continuously stirred to accelerate the deterioration of the developer.
In addition, it is possible to prevent wasteful time of image formation in the copying machine and delay of image forming work. Furthermore, if the detection result of the halftone pattern is stabilized within a desired range several times in succession, it is determined that the image is good, so that the detection accuracy of the optical sensor 30 is unstable or the image density is temporarily reduced. It is possible to prevent the stirring from being stopped by mistake when it becomes good. Further, according to the configuration that determines whether the stirring is continued or stopped based on the detected values of the densities of both the halftone pattern and the white part potential part, from the detection result of the density of only the halftone pattern or only the white part potential part. It is possible to detect more accurately that the developer characteristics are in a state suitable for image formation, as compared with the configuration that determines whether stirring is continued or stopped.

【0018】一方、現像剤の撹拌の継続及び停止の制御
を、ハーフトーンパターンの検出結果のみ又は白部電位
部の検出結果のみで判断する場合には、両者の検出を行
う場合に比して撹拌を継続するか停止するかの決定のた
めの構成が簡略化できる。なお、本実施形態の複写機に
おいては、複写機が使用される環境が大きく変化して現
像剤特性に影響を与え、形成画像が悪化する恐れがある
場合に、この不具合の発生を予想し、且つ防止する構成
を有している。図に示すように現像装置4の上方で現像
装置4から離間させた位置に、使用環境情報を検知する
環境条件検知手段として湿度センサ31を設けている。
そして、複写機が使用される環境が大きく変化したこと
を湿度センサ31によって検知し、現像装置4内の現像
剤の帯電量が部分的に低下していることが予想される場
合、次の画像形成作業の命令が出されるまでの間に、現
像装置4内の現像剤の帯電量を均一にさせて、現像剤特
性を回復するために、攪拌スクリュー45の稼動による
現像剤の撹拌が開始される。この撹拌作業についても、
前述の撹拌作業中と同様に、これと並行して感光体ドラ
ム1上のハーフトーンパターンの形成、ハーフトーンパ
ターン濃度及び白部電位部濃度の光学センサ30による
読み取りにおける各種制御及び撹拌作業の継続及び停止
の制御を行う。この撹拌作業中の撹拌の継続及び停止の
制御についても、前述の撹拌作業中と同様、ハーフトー
ンパターンの検出結果のみ又は白部電位部の検出結果の
みで撹拌継続あるいは停止の判断制御を行っても良い。
On the other hand, in the case where the control for continuing and stopping the stirring of the developer is judged only by the detection result of the halftone pattern or only the detection result of the white potential portion, compared to the case where both are detected. The configuration for deciding whether to continue or stop stirring can be simplified. In the copying machine of the present embodiment, when the environment in which the copying machine is used greatly changes and the developer characteristics are affected, and there is a risk that the formed image deteriorates, the occurrence of this problem is predicted, In addition, it has a structure for preventing. As shown in the figure, a humidity sensor 31 is provided above the developing device 4 at a position separated from the developing device 4 as an environmental condition detecting means for detecting use environment information.
When the humidity sensor 31 detects that the environment in which the copying machine is used has changed significantly, and it is expected that the charge amount of the developer in the developing device 4 is partially reduced, the next image By the time the forming work command is issued, in order to make the charge amount of the developer in the developing device 4 uniform and to recover the developer characteristics, the stirring of the developer by the operation of the stirring screw 45 is started. It Also for this stirring work,
In the same manner as during the stirring work described above, in parallel with this, various controls in the formation of the halftone pattern on the photosensitive drum 1, the reading of the halftone pattern density and the white part potential part density by the optical sensor 30, and the continuation of the stirring work. And stop control. Regarding the control of continuation and stop of stirring during this stirring work, as in the above-mentioned stirring work, the judgment control of stirring continuation or stop is performed only by the detection result of the halftone pattern or only the detection result of the white potential section. Is also good.

【0019】この構成によって、現像剤特性を画像形成
に不適な状態にさせる使用環境である場合における形成
画像の不良の発生を、最低限の撹拌時間で防止すること
ができ、また、撹拌を過剰にし過ぎて現像剤の劣化を早
めてしまうことを防止できる。以上のように、リサイク
ルされたトナーの現像装置4内に存在する割合や長期の
放置後、温湿度が著しく変化する設置環境下によって現
像装置4内の現像剤の帯電特性が極端に偏在している状
態で現像剤を撹拌した場合を想定して現像剤特性が画像
形成に適する状態になると予想される十分長い時間撹拌
しつづける必要がなく、ほぼ必要最低限の撹拌時間で良
好な現像剤特性を得ることができる。よって、現像剤の
撹拌不足による形成画像の不良や、撹拌を過剰にし過ぎ
て現像剤の劣化を早めてしまうことが無くなる。さら
に、現像剤の撹拌を継続しても現像剤特性が所望のレベ
ルに達しない場合、その原因が現像剤が劣化であること
がある。この原因のときは、撹拌を継続しても、無駄に
撹拌を継続することになる。そこで、現像剤劣化に起因
する現像剤撹拌手段の駆動の暴走を回避するため、現像
剤攪拌手段の駆動時間に上限を設ける。複写機の全体構
成、感光体ドラム1上のハーフトーンパターンの形成、
ハーフトーンパターン濃度及び白部電位部濃度の光学セ
ンサ30による読み取りにおける各種制御及び撹拌作業
の継続及び停止は、基本的には前記実施形態1と同様で
ある。また、前記実施形態同様、撹拌の継続及び停止の
制御を、ハーフトーンパターンの検出結果のみ又は白部
電位部の検出結果のみで判断しても良い。ここでは、撹
拌作業の上限時間を設定し、この上限時間に達した場合
光学センサ30による読み取り結果に拘わらず、撹拌を
停止する。
With this configuration, it is possible to prevent the occurrence of defects in the formed image in a use environment in which the developer characteristics are in an unsuitable state for image formation, with a minimum stirring time, and excessive stirring is performed. It is possible to prevent the deterioration of the developer from being accelerated due to the excessive amount. As described above, the charging characteristics of the developer in the developing device 4 are extremely unevenly distributed due to the ratio of the recycled toner present in the developing device 4 and the installation environment in which the temperature and humidity change significantly after being left for a long time. It is not necessary to continue stirring for a sufficiently long time when the developer characteristics are expected to be in a state suitable for image formation assuming that the developer is agitated while the developer is agitated. Can be obtained. Therefore, it is possible to prevent a defect in the formed image due to insufficient agitation of the developer, and to prevent excessive agitation to accelerate the deterioration of the developer. Further, if the developer characteristics do not reach the desired level even if the developer is continuously stirred, the cause may be deterioration of the developer. In the case of this cause, even if the stirring is continued, the stirring is unnecessarily continued. Therefore, in order to avoid runaway of the driving of the developer stirring means due to the deterioration of the developer, an upper limit is set for the driving time of the developer stirring means. Overall structure of copying machine, formation of halftone pattern on photoconductor drum 1,
Basically, the control of the halftone pattern density and the density of the white potential portion by the optical sensor 30 and the continuation and stop of the stirring operation are the same as those in the first embodiment. Further, similarly to the above-described embodiment, the control for continuing and stopping the stirring may be determined only by the detection result of the halftone pattern or only the detection result of the white potential portion. Here, the upper limit time of the stirring work is set, and when the upper limit time is reached, the stirring is stopped regardless of the reading result by the optical sensor 30.

【0020】図4は、現像剤が劣化している場合に、現
像剤撹拌手段を駆動させながら光学センサ30による白
部電位部の検出結果の例を示すものであり、横軸に撹拌
時間、縦軸に光学センサ30の検出値を示している。図
中の白抜きの丸印は比較的現像剤の劣化の程度が小さい
現像剤の例であり、黒で塗りつぶした丸印は比較的現像
剤の劣化の程度が大きい現像剤の例である。時間h2
は、種々の複写機使用条件を考慮し、現像剤が交換を要
する程度に劣化していないけば、白部電位部の光学セン
サ検出値が、確実に前述の白部適正値m以上に達する時
間である。この時間h2に達した場合に、白部電位部の
光学センサ出力が白部適正値mに達していなければ、現
像剤が劣化しているものと判断できる。また、図中のn
で示す光学センサ30の出力レベルは、転写紙上で白部
地汚れが認識される異常画像に対応した感光体上での白
部の光学センサ出力レベルである。このレベルnを現像
剤寿命の上限値で、この上限値をNGラインとして設定
する。
FIG. 4 shows an example of the detection result of the white potential portion by the optical sensor 30 while driving the developer stirring means when the developer is deteriorated. The vertical axis indicates the detection value of the optical sensor 30. The white circles in the figure are examples of the developer with a relatively small degree of deterioration of the developer, and the circles filled with black are examples of the developer with a relatively large degree of deterioration of the developer. Time h2
Considering various usage conditions of the copying machine, the value detected by the optical sensor in the white area potential portion surely reaches the white area appropriate value m or more unless the developer is deteriorated to the extent that it needs to be replaced. It's time. When the time h2 is reached, if the optical sensor output of the white portion potential portion has not reached the white portion proper value m, it can be determined that the developer has deteriorated. In addition, n in the figure
The output level of the optical sensor 30 indicated by is the optical sensor output level of the white portion on the photoconductor corresponding to the abnormal image in which the white background stain is recognized on the transfer paper. This level n is set as the upper limit of the developer life, and this upper limit is set as the NG line.

【0021】撹拌開始から上記上限時間h2までの間
は、撹拌の継続及び停止の制御を、ハーフトーンパター
ンと白部電位部の両者の検出結果で判断する。そして、
撹拌が継続されている状態で、上記上限時間h2が経過
した場合には、その時点で撹拌を停止する。そして、こ
の時点での光学センサ30による白部電位部の検出値に
基づいて現像剤の劣化の状態を判別する。上限時間h2
に達した時点での白部電位部の検出値がレベルnである
NGラインよりも小さい場合、現像剤の劣化によりこれ
以上画像品質を維持できないと判断する。そして、現像
剤の交換が必要であることを操作部等に設けられたトナ
ー交換警告ランプの点灯等によりユーザーに認知させ、
複写機を使用不可状態にする。
During the period from the start of stirring to the above-mentioned upper limit time h2, the control for continuing and stopping the stirring is judged by the detection results of both the halftone pattern and the white potential portion. And
When the upper limit time h2 has elapsed while stirring is continued, the stirring is stopped at that point. Then, the state of deterioration of the developer is determined based on the detection value of the white potential portion by the optical sensor 30 at this time. Upper limit time h2
When the detected value of the white potential portion at the time of reaching is smaller than the NG line which is the level n, it is determined that the image quality cannot be maintained any more due to the deterioration of the developer. Then, let the user recognize that the developer needs to be replaced by turning on a toner replacement warning lamp provided on the operation unit,
Disable the copier.

【0022】一方、上限時間h2に達した時点での白部
電位部の検出値がNGライン上又はNGラインと検出値
適正範囲下限ラインとで挾まれる領域p内におさまった
場合、画像への地汚れは顕著ではないが、現像剤の疲労
劣化は進んでいると判断する。このとき回収した像担持
体上の残留した現像剤を現像装置4に戻さないようにし
て、現像剤の交換が必要であることを操作部等に設けら
れたトナー交換警告ランプの点灯等によりユーザーに認
知させる。トナーリサイクルをしないことで一時的に画
像への地汚れや画像濃度変動等の発生の余裕度を上げる
ことができる。よって、異常画像が発生するまでの猶予
時間を確保することができ、この間は複写機の動作を停
止しないため、猶予時間中に現像剤を交換することによ
り無駄な複写機の動作の停止を防止することができる。
つまり、通常のトナー濃度制御においては、第一に、所
定の作像条件で像担持体上に形成されたパターン像を光
学センサ30によって検出し、この検出結果を予め設定
してあるトナー補給判定閾値と比較して、該パターン像
のトナー付着量が少ないと判断されるとトナー濃度を上
げるためにトナー補給が行われる。第二に、クリーニン
グ装置11からのリサイクルされたトナーの現像装置4
への戻しである。ここで、トナーリサイクルを停止させ
ることで、画像品質の劣化スピードに対してある程度の
猶予時間を発生させることができる。
On the other hand, when the detected value of the white part potential portion at the time when the upper limit time h2 is reached falls within the area p on the NG line or between the NG line and the lower limit line of the appropriate detection value range, the image is displayed. Although the background stain is not remarkable, it is judged that the fatigue deterioration of the developer is advanced. At this time, the developer remaining on the image carrier is not returned to the developing device 4 and the user needs to know that it is necessary to replace the developer by turning on a toner replacement warning lamp provided in the operation unit or the like. To recognize. By not recycling the toner, it is possible to temporarily increase the margin of occurrence of background stains on the image and fluctuations in the image density. Therefore, it is possible to secure a grace period until an abnormal image occurs, and because the operation of the copying machine is not stopped during this time, it is possible to prevent unnecessary stoppage of the operation of the copying machine by replacing the developer during the grace period. can do.
That is, in the normal toner density control, firstly, the optical sensor 30 detects the pattern image formed on the image carrier under the predetermined image forming condition, and the detection result is set in advance in the toner replenishment determination. If it is determined that the toner adhesion amount of the pattern image is smaller than the threshold value, the toner is replenished to increase the toner density. Second, the developing device 4 for the recycled toner from the cleaning device 11
It is a return to. Here, by stopping the toner recycling, it is possible to generate a certain grace period for the deterioration speed of the image quality.

【0023】現像剤撹拌手段の駆動させる上限時間の設
定値は、使用している現像剤の帯電能力、現像装置4の
撹拌能力等のサプライの特性によって決まり、また、場
合によっては、サプライの使用履歴に応じて異なる。ま
た、攪拌スクリュー45の暴走を回避するために現像剤
の劣化状況を判別する手段として、ハーフトーン及び白
部電位部の両者の濃度の検出結果を用いる手段に代え
て、白部電位部の検出結果のみで判別することもでき
る。また、上限時間h2が到来するまでの撹拌継続及び
停止の判断制御には、ハーフトーンの電位部のみを用
い、撹拌継続のまま上限時間に達した時点でのみ白部電
位の光学センサ出力を用いて現像剤劣化の程度を検出し
てもよい。このような構成にすることで、現像剤の撹拌
手段を駆動させる作業時間に上限を設けることにより、
現像剤の劣化が原因で現像剤特性が所望のレベルに達し
ない場合に、現像剤の撹拌が不必要に継続し続けるよう
な制御部の暴走を回避することができる。
The set value of the upper limit time for driving the developer stirring means is determined by the characteristics of the supply such as the charging ability of the developer being used and the stirring ability of the developing device 4, and depending on the use of the supply, depending on the situation. It depends on the history. Further, as means for discriminating the state of deterioration of the developer in order to avoid runaway of the stirring screw 45, instead of means for using the detection results of the densities of both the halftone and white part potential parts, the white part potential parts are detected. It is also possible to determine based on the result alone. Further, only the halftone potential part is used for the judgment control of the stirring continuation and the stop until the upper limit time h2 comes, and the optical sensor output of the white part potential is used only when the upper limit time is reached while stirring is continued. Alternatively, the degree of developer deterioration may be detected. With such a configuration, by setting an upper limit on the working time for driving the developer stirring means,
When the developer characteristics do not reach the desired level due to the deterioration of the developer, it is possible to avoid the runaway of the control unit in which the stirring of the developer continues unnecessarily.

【0024】なお、測定用の電位部上のトナー濃度を検
知するのに、光学センサ30で直接感光体上でのトナー
濃度を検出しているが、これに代え、測定用の電位部上
のトナーを、転写紙や転写装置8の搬送ベルトなどに転
写した後に、その光学濃度を検出してもよい。この場
合、感光体上のトナーを転写紙等に転写する際の転写性
により感光体上での光学センサ出力レベルと、転写紙等
上での光学センサ出力レベルとは一致しない。よって、
それぞれに応じた光学センサ出力レベルを設定してお
く。
In order to detect the toner concentration on the measuring potential portion, the optical sensor 30 directly detects the toner concentration on the photoconductor, but instead of this, instead of this, the toner concentration on the measuring potential portion is detected. The optical density may be detected after the toner is transferred onto a transfer paper or a conveyor belt of the transfer device 8. In this case, the output level of the optical sensor on the photoconductor does not match the output level of the optical sensor on the transfer paper due to the transferability when the toner on the photoconductor is transferred to the transfer paper or the like. Therefore,
The optical sensor output level corresponding to each is set.

【0025】上述の画像形成装置は、現像装置4を一つ
しか持たないが、複数個の現像装置4をもつ画像形成装
置にも提供することができる。図5は、本発明の画像形
成装置の他の実施形態である高速カラープリンター又は
複写機に用いられるタンデム式画像形成装置である。
Although the above-mentioned image forming apparatus has only one developing device 4, it can be provided to an image forming apparatus having a plurality of developing devices 4. FIG. 5 shows a tandem type image forming apparatus used in a high speed color printer or a copying machine which is another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置では、現像剤の撹拌をしながら、所定の作像条件に
より、測定用の電位部を像担持体上に形成し、測定用の
電位部上における現像剤の濃度を検知することにより現
像剤特性を実質的に判断し、現像剤特性が良好になって
いなければ現像剤の撹拌を継続し、良好になったらすぐ
に攪拌を停止することで、現像剤の劣化を遅らせること
ができ、高品位の画像を長期にわたり提供することがで
きる。また、画像形成装置に用いられる現像剤は、経時
及び環境等の使用環境条件に敏感であり、リサイクルト
ナーを用いる場合はその傾向が促進されるので、適正湿
度となり、適正湿度からはずれた場合でも現像剤が劣化
しているかを判断して、現像剤の劣化原因又は劣化原因
を促進する一つであるリサイクルトナーの補給を現像装
置に戻さないことで、画像品位の更なる低下を抑える。
また、この劣化に対する猶予期間を設けることで、現像
剤交換までの現像剤の寿命を延ばして、画像形成装置の
不使用期間の発生を防止することができる。
As described above, in the image forming apparatus of the present invention, the potential for measurement is formed on the image bearing member under the predetermined image forming condition while stirring the developer, and the measurement is performed. The developer characteristics are substantially judged by detecting the concentration of the developer on the potential part of the developer. If the developer characteristics are not good, the developer is continuously stirred, and when it is good, stirring is started immediately. By stopping, the deterioration of the developer can be delayed, and a high-quality image can be provided for a long period of time. Further, the developer used in the image forming apparatus is sensitive to usage environment conditions such as time and environment, and when recycled toner is used, the tendency is promoted. By determining whether the developer is deteriorated and not supplying the replenishment of recycled toner, which is one of the causes of deterioration of the developer or accelerating the cause of deterioration, to the developing device, further deterioration of image quality is suppressed.
Further, by providing the grace period for this deterioration, it is possible to extend the life of the developer until the developer is replaced and prevent the non-use period of the image forming apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の画像形成装置の一実施形態である複写
機の構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a copying machine that is an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】図1の複写機の現像装置がある部分を拡大して
示す概略図である。
FIG. 2 is an enlarged schematic view of a portion of the copying machine of FIG. 1 where a developing device is provided.

【図3】光学センサによるハーフトーンパターンと白部
電位部の検出結果を示す図であり、横軸に撹拌時間、縦
軸に光学センサの検出値を示している。
FIG. 3 is a diagram showing a detection result of a halftone pattern and a white portion potential portion by an optical sensor, in which a horizontal axis shows a stirring time and a vertical axis shows a detection value of the optical sensor.

【図4】現像剤が劣化している場合に、現像剤撹拌手段
を駆動させながら光学センサによる白部電位部の検出結
果の例を示すものであり、横軸に撹拌時間、縦軸に光学
センサの検出値を示している。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a detection result of a white potential portion by an optical sensor while driving a developer stirring means when the developer is deteriorated, where the horizontal axis indicates the stirring time and the vertical axis indicates the optical portion. The detection value of the sensor is shown.

【図5】本発明の画像形成装置の他の実施形態である高
速カラープリンター又は複写機に用いられるタンデム式
画像形成装置である。
FIG. 5 is a tandem type image forming apparatus used in a high speed color printer or a copying machine which is another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム(像担持体) 2 帯電器 3 露光装置 4 現像装置 5 給紙トレイ 6 レジストローラ 7 搬送装置 8 転写装置 9 定着装置 10 排紙トレイ 11 クリーニング装置 20 スキャナー部 21 画像処理部 22 プリンタ部 30 光学センサ(濃度検知手段) 31 湿度センサ(環境条件検知手段) 32 攪拌制御手段 41 現像ローラ 42 現像剤攪拌槽 43 トナー収容槽 44 トナー補給ローラ 45 攪拌スクリュー(現像剤攪拌手段) A 感光体ドラムの回転方向 l ハーフトーンパターンの検出値の適正範囲 m 白部電位部の検出値の適正範囲の下限 n 現像剤寿命の上限値 p 現像剤寿命の上限値と検出値適正範囲下限ラインと
で挾まれる領域 h1 攪拌終了命令の出力タイミング h2 攪拌時間の上限
1 Photosensitive Drum (Image Carrier) 2 Charging Device 3 Exposure Device 4 Developing Device 5 Paper Tray 6 Registration Roller 7 Conveying Device 8 Transfer Device 9 Fixing Device 10 Paper Ejection Tray 11 Cleaning Device 20 Scanner Unit 21 Image Processing Unit 22 Printer Part 30 Optical sensor (concentration detecting means) 31 Humidity sensor (environmental condition detecting means) 32 Stirring control means 41 Developing roller 42 Developer stirring tank 43 Toner storage tank 44 Toner replenishing roller 45 Stirring screw (developer stirring means) A Photoconductor Drum rotation direction 1 Proper range of detection value of halftone pattern m Lower limit of proper range of detection value of white potential part n Upper limit of developer life p Upper limit of developer life and lower limit line of proper detection value Area to be sandwiched h1 Output timing of stirring end command h2 Upper limit of stirring time

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 21/10 G03G 21/00 326 Fターム(参考) 2H027 DA10 DA14 DE02 DE07 DE09 DE10 EA04 EC04 EC06 ED08 EF02 GB03 GB07 GB09 HA02 HB13 2H077 AA15 AA37 AB02 AB15 AC02 AC16 AD06 AD13 AD23 AE06 DA03 DA18 DA20 DA47 DA63 DA82 DB25 EA03 GA02 GA13 2H134 GA01 GB02 HD01 JA11 KG03 KG07 KH01 KH04 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03G 21/10 G03G 21/00 326 F term (reference) 2H027 DA10 DA14 DE02 DE07 DE09 DE10 EA04 EC04 EC06 ED08 EF02 GB03 GB07 GB09 HA02 HB13 2H077 AA15 AA37 AB02 AB15 AC02 AC16 AD06 AD13 AD23 AE06 DA03 DA18 DA20 DA47 DA63 DA82 DB25 EA03 GA02 GA13 2H134 GA01 GB02 HD01 JA11 KG03 KG07 KH01 KH04

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体上に残留した現像剤を回収し、
それを現像装置に戻して再利用する画像形成装置におい
て、 前記画像形成装置は、画像形成動作に先立って、現像器
内の現像剤を攪拌する現像剤撹拌手段と、 像担持体上に現像されるトナー量を検知する濃度検知手
段と、 検知されるトナー量により現像剤攪拌手段を制御する攪
拌制御手段と を設け、 前記濃度検知手段が、像担持体上に、白部相当の電位部
とトナーが付着する電位部との少なくとも一つの電位部
に現像されるトナー量を検知し、 前記攪拌制御手段が、濃度検知手段で検知されるトナー
量に基づき現像剤攪拌手段を制御することを特徴とする
画像形成装置。
1. A developer remaining on the image carrier is recovered,
In an image forming apparatus that returns the toner to a developing device and reuses the image forming device, the image forming device includes a developer stirring unit that stirs the developer in the developing device and the developer on the image carrier before the image forming operation. A density detecting means for detecting the amount of toner that is detected and a stirring control means for controlling the developer stirring means according to the detected toner amount are provided, and the density detecting means is provided on the image carrier with a potential portion equivalent to a white portion. The amount of toner developed in at least one potential part to which toner adheres is detected, and the stirring control means controls the developer stirring means based on the amount of toner detected by the density detection means. Image forming apparatus.
【請求項2】 請求項1に記載の画像形成装置におい
て、 前記画像形成装置は、メインの電源が入った後、最初の
画像形成動作を行う前に、現像剤撹拌手段を駆動させる
ことを特徴とする画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus drives the developer agitating unit after the main power is turned on and before the first image forming operation is performed. Image forming apparatus.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の画像形成装置に
おいて、 前記画像形成装置は、環境条件を検知する環境条件検知
手段を設け、この環境条件検知手段が使用環境が画像形
成装置の使用に適正な環境の範囲外にあると検知された
場合、前記攪拌制御手段が現像剤撹拌手段の駆動を開始
させることを特徴とする画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is provided with an environmental condition detecting means for detecting an environmental condition, and the environment condition detecting means uses the image forming apparatus as an environment. The image forming apparatus is characterized in that the agitation control means starts driving the developer agitation means when it is detected that the temperature is outside the proper environment range.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の画
像形成装置において、 前記画像形成装置は、現像剤撹拌手段の駆動時間に上限
を設けることを特徴とする画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus sets an upper limit on a driving time of the developer stirring unit.
【請求項5】 請求項4に記載の画像形成装置におい
て、 前記画像形成装置は、現像剤撹拌手段の駆動時間が上限
に達した場合、この上限に達した時点における濃度検知
手段による白部相当の電位部の検知結果に応じて画像形
成を禁止するか否かを判定することを特徴とする画像形
成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein, when the driving time of the developer agitating unit reaches the upper limit, the image forming apparatus corresponds to a white portion by the density detecting unit at the time when the upper limit is reached. An image forming apparatus, which determines whether or not image formation is prohibited according to the detection result of the potential portion of
【請求項6】 請求項4の画像形成装置において、 前記画像形成装置は、現像剤撹拌手段の駆動時間が上限
に達した場合、回収した像担持体上の残留した現像剤を
現像装置に戻さないことを特徴とする画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus returns the collected developer remaining on the image carrier to the developing device when the driving time of the developer stirring means reaches the upper limit. An image forming apparatus characterized by the absence thereof.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006023426A (en) * 2004-07-07 2006-01-26 Ricoh Printing Systems Ltd Image forming apparatus

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