JP2005107446A - Image forming apparatus - Google Patents

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Hideaki Ozawa
秀明 小澤
Hiroyuki Miyamoto
博行 宮本
Akihito Nishimura
明仁 西村
Hiroshi Hashino
浩 橋野
Masaru Ishikawa
勝 石川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of grasping the amount of remaining toner in a developing device with a simple constitution and at a low cost without disposing a specified sensor for the developing device. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is composed of an image carrier on which an electrostatic latent image is formed in accordance with image information of an image forming job, a developer carrier which is arranged opposite to the image carrier, conveys the toner while being deposited on the surface thereof, develops the electrostatic latent image and forms a job toner image, a toner storage chamber that stores the toner and supplies the same to the developer carrier, a bias power source that applies a developing bias between the image carrier and the developer carrier, a means that measures an electric-resistance value of a circuit for applying the developing bias containing the image carrier and the developer carrier, a consumption grasping means for grasping the toner consumption from the measured resistance value and a remaining amount judging means that accumulates the grasped consumption and grasps the amount of remaining toner in the toner storage chamber from the accumulated consumption. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像して記録画像を形成する所謂電子写真プロセスを用いた画像形成装置に係り、詳細には、前記静電潜像を現像する現像器内のトナー残量を把握するための技術に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus using a so-called electrophotographic process in which an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is developed with toner to form a recorded image. The present invention relates to a technique for grasping the remaining amount of toner in a developing device for developing an electrostatic latent image.

特開2001−312195号公報JP 2001-31195A 特開2001−051498号公報JP 2001-051498 A

電子写真プロセスを採用する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体の表面を一様に帯電させた後、かかる感光体ドラムの表面を画情報に応じて露光して静電潜像を形成し、更にその静電潜像をトナーにより現像して可視像たるトナー像を形成し、最後に、かかるトナー像を記録シートに静電転写して記録画像の形成を行っている。静電潜像をトナーで現像する方式としては、トナーとキャリアとを一定の比率で混合した二成分現像剤を用いる現像方法と、トナーのみからなる一成分現像剤を用いる方法とがある。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that employs an electrophotographic process, after uniformly charging the surface of an image carrier such as a photosensitive drum, the surface of the photosensitive drum is exposed according to image information. Then, an electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is developed with toner to form a visible toner image. Finally, the toner image is electrostatically transferred to a recording sheet, and the recorded image is recorded. Forming. As a method of developing an electrostatic latent image with toner, there are a developing method using a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed at a certain ratio, and a method using a one-component developer consisting only of toner.

二成分現像剤を用いる方法は、現像器内におけるトナーとキャリアの混合比が変化すると、静電潜像を現像したトナー像の現像濃度が変動してしまうことから、かかる混合比を一定に保つことが必要とされ、静電潜像の現像によって消費された分のトナーに見合った量のトナーを現像器に対して逐次補給してやる必要がある。このため、現像器とは別個にトナーの補給システムが必要となり、画像形成装置そのものの小型化が難しい。   In the method using the two-component developer, if the mixing ratio of the toner and the carrier in the developing device changes, the developing density of the toner image obtained by developing the electrostatic latent image fluctuates. Therefore, the mixing ratio is kept constant. Therefore, it is necessary to replenish the developing device with an amount of toner corresponding to the amount of toner consumed by developing the electrostatic latent image. For this reason, a toner replenishment system is required separately from the developing device, and it is difficult to reduce the size of the image forming apparatus itself.

一方、一成分現像剤は、帯電調整剤等の多少の外添剤は含まれるものの、殆どトナーのみから構成されているので、複雑なトナー補給システムは必要とせず、現像器そのものをトナー使い切りタイプのカートリッジに構成し易いといった特質がある。近年の小型レーザビームプリンタは、ユーザによるメインテナンスを簡易なものとするため、感光体ドラムと現像器とを一体化した使い切りタイプのプロセスカートリッジを使用しているが、モノクロレーザビームプリンタに限って言えば、その殆どは前記一成分現像剤を使用しており、それ故にプロセスカートリッジの小型化が可能になっていると言える。   On the other hand, the one-component developer, although it contains some external additives such as a charge control agent, is almost composed only of toner, so it does not require a complicated toner replenishment system, and the developer itself is used up with toner. This cartridge has the characteristic that it is easy to configure. In recent years, small-sized laser beam printers use a single-use process cartridge in which a photosensitive drum and a developing device are integrated in order to simplify maintenance by a user. For example, most of them use the one-component developer, so that it can be said that the process cartridge can be miniaturized.

このように一成分現像剤を使用する現像器の殆どは使い切りタイプのプロセスカートリッジとして構成されている例が多く、そこで問題となってくるのは、現像器内のトナー貯蔵室に蓄えられている一成分現像剤、すなわちトナーの残量の把握である。トナーの残量を正確に把握することができなければ、トナーが残っているにも拘らず、無駄にプロセスカートリッジを交換することになり、また、ユーザが気づく前にトナーを使い切ってしまうと、新たなプロセスカートリッジを入手する迄の間、プリント作業の中断を余儀なくされる。従って、一成分現像剤を使用する画像形成装置においては、現像器内のトナー残量を正確に把握する手段が必要不可欠である。   As described above, most of the developing devices using a one-component developer are configured as a single use type process cartridge, and the problem is that the toner is stored in a toner storage chamber in the developing device. One component developer, that is, grasping the remaining amount of toner. If the remaining amount of toner cannot be accurately grasped, the process cartridge will be replaced in spite of the remaining toner, and if the toner is used up before the user notices, Until a new process cartridge is obtained, the printing operation must be interrupted. Therefore, in an image forming apparatus using a one-component developer, a means for accurately grasping the remaining amount of toner in the developing device is indispensable.

従来、現像器内におけるトナー残量を把握する方法としては、現像器内のトナー貯蔵室にトナー残量を検知するためのセンサを設け、このセンサの検出信号からトナー残量を推測するものが知られている(特開2001−51489号公報等)。前記センサとしては、磁性トナーの発する磁界を検知する磁気センサ、トナーの減少に伴うトナー貯蔵室内の静電容量の変化を電気的に測定するセンサ、トナーの堆積による圧力の変化を電気信号に変換するピエゾタイプのセンサ等が用いられている。しかし、特定の記録画像のみを多量にプリントした場合等は、トナー貯蔵室内の特定領域のトナーばかりが多量に消費され、トナーがトナー貯蔵室内で部分的に偏って堆積してしまうこともあり、前記センサの取付位置によっては、トナー貯蔵室内のトナー残量を正確に把握することができないといった問題点がある。また、確実性を高めるために複数のセンサを設けたのでは、製造コストの上昇に繋がってしまう。   Conventionally, as a method of grasping the remaining amount of toner in the developing unit, a sensor for detecting the remaining amount of toner is provided in the toner storage chamber in the developing unit, and the remaining amount of toner is estimated from the detection signal of this sensor. Known (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-51489). The sensor includes a magnetic sensor for detecting a magnetic field generated by magnetic toner, a sensor for electrically measuring a change in electrostatic capacity in the toner storage chamber as the toner decreases, and a change in pressure caused by toner accumulation is converted into an electrical signal. Piezo-type sensors are used. However, when only a specific recorded image is printed in a large amount, only a specific area of toner in the toner storage chamber is consumed in a large amount, and the toner may partially accumulate in the toner storage chamber. There is a problem in that the remaining amount of toner in the toner storage chamber cannot be accurately grasped depending on the mounting position of the sensor. Moreover, if a plurality of sensors are provided in order to increase the certainty, the manufacturing cost will increase.

また、トナーの消費量を把握し、そこから現像器内のトナー残量を把握する方法として、レーザビームによる感光体ドラムの露光時間を積算する所謂ピクセルカウンタを設け、このピクセルカウンタの積算値からトナーの消費量を把握するものが知られている。また、特開2001−312195号に開示されるように、このピクセルカウンタと現像器内のトナー残量を検知するセンサとを併用する方法も知られている。   In addition, as a method of grasping the toner consumption amount and grasping the toner remaining amount in the developing device therefrom, a so-called pixel counter for integrating the exposure time of the photosensitive drum by the laser beam is provided, and the accumulated value of this pixel counter is used. What knows the amount of toner consumption is known. Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-312195, a method of using this pixel counter in combination with a sensor for detecting the remaining amount of toner in the developing device is also known.

このピクセルカウンタを使用する方法では、感光体ドラムの露光量、すなわちプリントする記録画像の画像密度に対してトナーの消費量が1対1で対応していることを前提としているが、一成分現像剤を使用する現像器ではその使用履歴に応じ、同じ画像密度の静電潜像を現像した場合であっても、トナーの消費量が異なるといった特質があり、前記ピクセルカウンタの積算値からではトナーの消費量を正確に把握することができないといった問題点がある。   This method using the pixel counter is based on the premise that the toner consumption corresponds one-to-one with the exposure amount of the photosensitive drum, that is, the image density of the recorded image to be printed. The developer using the agent has a characteristic that the amount of toner consumption varies even when an electrostatic latent image having the same image density is developed according to the usage history. There is a problem that the amount of consumption cannot be accurately grasped.

例えば、現像器内に貯留されているトナーは理想的には均一の粒径であることが好ましいが、粒径が不揃いのトナーも若干含んでおり、また、現像器内において繰り返し攪拌されている間に粒径が次第に変化してしまうこともある。このような粒径の不揃いは現像器内における各トナーの帯電量にも影響を及ぼし、その結果として、現像器内には静電潜像の現像の際に消費され易いトナー(以下、 「適正トナー」という)と消費され難いトナー(以下、「劣化トナー」という)が生じてしまうのである。このことから、現像器の使用がある程度進行した状態では、かかる現像器内に劣化トナーがより多く残るようになり、同じ画像密度の静電潜像を現像しても、現像器内のトナーが残り少なくなってきた場合には、トナーの消費量が異なり、結果的にピクセルカウンタの積算値からだけでは、トナー残量を正確に予測できなくなってしまう。その反面、前述したトナーの粒径の変化は該トナーを現像器内において長期間にわたり攪拌した場合に顕著に発生するので、短期間で現像器内のトナーを使い切ってしまうのであれば、トナーの粒径変化はさほど問題とならない。従って、高画像密度の記録画像を頻繁にプリントし、プロセスカートリッジを短期間で交換してしまうのであれば、ピクセルカウンタの積算値だけを用いても、現像器内のトナーの残量をある程度正確に予想することは可能である。すなわち、現像器内のトナー残量を正確に予想するためには、かかる現像器におけるトナーの消費履歴を加味することが必要なのである。   For example, the toner stored in the developing device preferably has a uniform particle size, but it contains some toners with irregular particle sizes and is repeatedly stirred in the developing device. In the meantime, the particle size may change gradually. Such unevenness of the particle size also affects the charge amount of each toner in the developing unit. As a result, toner that is easily consumed in developing the electrostatic latent image (hereinafter referred to as “appropriate” in the developing unit). Toner ”) and toner that is difficult to be consumed (hereinafter referred to as“ degraded toner ”). For this reason, in a state where the use of the developing device has progressed to some extent, more deteriorated toner remains in the developing device, and even if an electrostatic latent image having the same image density is developed, the toner in the developing device remains. When the remaining amount decreases, the amount of toner consumption differs, and as a result, the remaining amount of toner cannot be accurately predicted only from the integrated value of the pixel counter. On the other hand, the change in the particle size of the toner described above occurs remarkably when the toner is agitated for a long time in the developing unit, so if the toner in the developing unit is used up in a short period of time, The change in particle size is not a problem. Therefore, if the recorded image with high image density is printed frequently and the process cartridge is replaced in a short period of time, the remaining amount of toner in the developing device can be accurately adjusted even if only the integrated value of the pixel counter is used. It is possible to predict. That is, in order to accurately predict the remaining amount of toner in the developing device, it is necessary to consider the toner consumption history in the developing device.

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像器に対して特別なセンサを設けることなく、簡易な構成、且つ、低コストで現像器内におけるトナー残量を把握することが可能な画像形成装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide toner in the developing device with a simple configuration and low cost without providing a special sensor for the developing device. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of grasping the remaining amount.

また、本発明の他の目的は、現像内におけるトナーの消費履歴を加味することで、現像器内におけるトナー残量をより正確に把握することが可能な画像形成装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of more accurately grasping the remaining amount of toner in the developing device by taking into account the toner consumption history in the development.

一成分現像剤を用いた現像方法では、表面にトナーを付着させた現像剤担持体を感光体ドラム等の像担持体に対して対向配置すると共に、これら像担持体と現像剤担持体との間に交流成分を含む現像バイアス電圧を印加し、現像剤担持体の表面に付着しているトナーを感光体ドラムへ飛翔、付着させて静電潜像の現像を行っている。かかるトナーの飛翔及び付着は該トナーの帯電電荷に基づいて行われるから、静電潜像がトナーによって現像されると、現像剤担持体と像担持体との間ではトナーの消費量に応じた電荷の移動がなされることになる。すなわち、静電潜像の現像中には、現像剤担持体及び像担持体を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値が、トナーの消費量に応じて変動するのである。   In the developing method using a one-component developer, a developer carrying body having a toner attached to the surface is disposed opposite to an image carrying body such as a photosensitive drum, and the image carrying body and the developer carrying body. A developing bias voltage containing an alternating current component is applied between them, and the toner adhering to the surface of the developer carrying member flies and adheres to the photosensitive drum to develop the electrostatic latent image. Since the flying and adhesion of the toner is performed based on the charged charge of the toner, when the electrostatic latent image is developed with the toner, the amount of toner consumed depends on the amount of toner consumed between the developer carrier and the image carrier. The charge is moved. That is, during the development of the electrostatic latent image, the electrical resistance value of the developing bias application circuit including the developer carrier and the image carrier varies according to the amount of toner consumed.

このことから、静電潜像の現像中に現像剤担持体と像担持体を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値を測定すれば、かかる測定時におけるトナーの消費量を把握することができ、抵抗値の測定を所定のサンプリング間隔で逐次行うと共に、各測定結果から把握されたトナー消費量を累積することにより、現像器内におけるトナーの残量を把握することが可能となる。   Therefore, by measuring the electrical resistance value of the developing bias application circuit including the developer carrier and the image carrier during development of the electrostatic latent image, it is possible to grasp the toner consumption during the measurement. In addition, the resistance value is sequentially measured at a predetermined sampling interval, and the toner consumption amount obtained from each measurement result is accumulated, whereby the remaining amount of toner in the developing device can be grasped.

すなわち、第1の発明は、画像形成ジョブの画情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体と対向配置されると共に表面にトナーを付着させて搬送し、前記静電潜像を現像してジョブトナー像を形成する現像剤担持体と、トナーを貯蔵すると共に前記現像剤担持体に対して供給するトナー貯蔵室と、前記像担持体と現像剤担持体との間に現像バイアスを印加するバイアス電源と、前記像担持体及び現像剤担持体を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値をジョブトナー像の形成中に計測する手段と、計測した抵抗値からトナー消費量を把握する消費量把握手段と、把握した消費量を累積し、かかる累積消費量から前記トナー貯蔵室におけるトナー残量を把握する残量判断手段とを備えたことを特徴とするものである。   That is, in the first invention, an image carrier on which an electrostatic latent image corresponding to image information of an image forming job is formed, the toner is attached to the surface of the image carrier, the toner is attached to the image carrier, and conveyed. A developer carrier that develops the electrostatic latent image to form a job toner image, a toner storage chamber that stores toner and supplies it to the developer carrier, and the image carrier and developer carrier A bias power source for applying a development bias between the image carrier and a means for measuring an electrical resistance value of a developing bias application circuit including the image carrier and the developer carrier during formation of a job toner image, and a measured resistance A consumption amount grasping means for grasping the toner consumption amount from the value; and a remaining amount judgment means for accumulating the grasped consumption amount and grasping the remaining toner amount in the toner storage chamber from the accumulated consumption amount. To do.

ここで、前記ジョブトナー像とは、ユーザが指令したコピージョブ又はプリントジョブに係るトナー像という意味であり、ジョブの内容に応じてジョブトナー像の画像密度は異なっている。   Here, the job toner image means a toner image related to a copy job or a print job instructed by the user, and the image density of the job toner image differs depending on the contents of the job.

この第1の発明によれば、像担持体及び現像剤担持体を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値をジョブトナー像の形成中に計測し、かかる計測抵抗値からトナー消費量を把握することができ、この消費量を累積することによって前記トナー貯蔵室におけるトナー残量を把握することが可能となる。そして、トナー残量の把握結果に基づいて、トナー貯蔵室内のトナー残量が少なくなってきた所謂ニアエンプティを知らせる警告を行って、ユーザに新たなカートリッジユニットの準備を促したり、あるいはトナーエンプティを知らせる警告を行うと共に画像形成装置そのものの画像形成動作を禁じる等の処置を行うことが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the electrical resistance value of the developing bias application circuit including the image carrier and the developer carrier is measured during the formation of the job toner image, and the toner consumption is grasped from the measured resistance value. It is possible to grasp the remaining amount of toner in the toner storage chamber by accumulating the consumption amount. Then, based on the result of grasping the toner remaining amount, a warning is given to notify the so-called near empty when the toner remaining amount in the toner storage chamber is low, and the user is prompted to prepare a new cartridge unit, or the toner empty is It is possible to perform an action such as giving a warning to notify and prohibiting the image forming operation of the image forming apparatus itself.

この第1の発明では、現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値と現像剤担持体から像担持体へ飛翔するトナーの量(トナー消費量)が1対1で対応していることを前提としているが、現像器の経時的使用が進んだ状態では、トナー貯蔵室内には劣化トナーが多く残存しており、この劣化トナーの帯電量は適正トナーの帯電量と異なっている。従って、同じ画像密度のジョブトナー像を形成した場合であっても、トナー貯蔵部内に適正トナーが豊富に存在する状態でジョブトナーを形成した場合と、劣化トナーの占める割合が増加してきた状態でジョブトナーを形成した場合とでは、現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値は異なったものとなってしまい、結果的にトナーの消費量の把握を誤ってしまう可能性がある。   In the first aspect of the invention, it is assumed that there is a one-to-one correspondence between the electrical resistance value of the developing bias application circuit and the amount of toner (toner consumption) flying from the developer carrier to the image carrier. However, when the developing device is used over time, a lot of deteriorated toner remains in the toner storage chamber, and the charge amount of the deteriorated toner is different from the charge amount of the proper toner. Therefore, even when a job toner image having the same image density is formed, the ratio of the deteriorated toner is increased compared to the case where the job toner is formed in a state where there is abundant appropriate toner in the toner storage unit. When the job toner is formed, the electric resistance value of the developing bias application circuit is different, and as a result, there is a possibility that the toner consumption amount may be misunderstood.

そこで、かかる観点からすれば、現像器の累積使用時間を加味し、計測抵抗値からトナー消費量を把握する際に、かかる現像器の累積使用時間に基づいて把握したトナー消費量を補正するのが好ましい。現像器の累積使用時間を把握する方法としては、現像器を交換した後における像担持体の回転数や、記録シートのプリント枚数、コピー枚数を計数し、かかる計数値からを把握することが考えられる。   From this point of view, taking into account the accumulated usage time of the developing device, when grasping the toner consumption amount from the measured resistance value, the toner consumption amount grasped based on the accumulated usage time of the developing device is corrected. Is preferred. As a method of grasping the cumulative usage time of the developing device, it is considered to count the number of rotations of the image carrier, the number of printed sheets and the number of copies of the recording sheet after replacing the developing device, and grasp the value from the counted value. It is done.

一方、前述の如く、現像器が使用されてトナー貯蔵部内のトナーが消費されていくと、かかるトナー貯蔵部には劣化トナー、すなわち粒径が最初から不揃いの、あるいは経時的な攪拌によって粒径が変化したトナーが多く残存するようになる。これら劣化トナーは現像器の使用開始当初に消費された適正トナーと比較して帯電量が若干異なることから、所定の画像密度の静電潜像を現像しながら現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値を計測した場合、現像器の使用開始当初の計測値と、ある程度使用した後での計測値とでは、両者の間に差が存在し、この差は現像器の経時的使用が進むに連れて次第に拡がってくる傾向にある。従って、所定の画像密度の基準トナー像を定期的に像担持体上に形成すると共に、かかる基準トナー像の形成中における現像バイアス印加回路の電気的抵抗値を計測し、この抵抗値を現像器の使用開始当初に対応した基準抵抗値と比較すれば、かかる比較結果に基づいてトナー貯蔵部のトナー残量を把握することが可能となる。   On the other hand, as described above, when the developing unit is used and the toner in the toner storage unit is consumed, the toner storage unit has deteriorated toner, that is, the particle size is irregular from the beginning, or the particle size is increased by agitation over time. A lot of toner having changed remains. Since these deteriorated toners have slightly different charge amounts compared to the proper toner consumed at the beginning of use of the developing device, the electric resistance of the developing bias application circuit is developed while developing an electrostatic latent image of a predetermined image density. When the value is measured, there is a difference between the measured value at the beginning of use of the developing device and the measured value after a certain amount of use, and this difference increases as the use of the developer progresses over time. It tends to spread gradually. Accordingly, a reference toner image having a predetermined image density is periodically formed on the image carrier, and an electric resistance value of a developing bias application circuit is measured during the formation of the reference toner image, and this resistance value is measured by a developing device. In comparison with the reference resistance value corresponding to the beginning of use of the toner, it is possible to grasp the toner remaining amount in the toner storage unit based on the comparison result.

すなわち、第2の発明は、画像形成ジョブの画情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体と対向配置されると共に表面にトナーを付着させて搬送し、前記静電潜像を現像してジョブトナー像を形成する現像剤担持体と、トナーを貯蔵すると共に前記現像剤担持体に対して供給するトナー貯蔵室と、前記像担持体と現像剤担持体との間に現像バイアスを印加するバイアス電源と、前記像担持体上に所定画像密度の基準トナー像を定期的に形成させる基準画像発生部と、前記基準トナー像の形成中に前記像担持体及び現像剤担持体を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値を計測する手段と、この計測した抵抗値を予め保持されている基準抵抗値と比較する手段と、この比較手段での比較結果に基づいて前記トナー貯蔵室におけるトナー残量を把握する残量判断手段とを備えたことを特徴とするものである。   That is, in the second invention, an image carrier on which an electrostatic latent image corresponding to image information of an image forming job is formed, the toner is attached to the surface of the image carrier, and the toner is attached to the image carrier. A developer carrier that develops the electrostatic latent image to form a job toner image, a toner storage chamber that stores toner and supplies it to the developer carrier, and the image carrier and developer carrier A bias power source for applying a developing bias between the image carrier, a reference image generator for periodically forming a reference toner image having a predetermined image density on the image carrier, and the image carrier during formation of the reference toner image And means for measuring the electrical resistance value of the developing bias application circuit including the developer carrying member, means for comparing the measured resistance value with a reference resistance value held in advance, and a comparison result of the comparison means Based on the toner storage chamber Further comprising a remaining amount determining means for grasping the definitive amount of remaining toner is characterized in.

このような技術的手段によれば、基準トナー像の形成中に前記像担持体及び現像剤担持体を含む現像バイアス印加回路の電気的抵抗値を計測し、かかる計測抵抗値を予め保持されている基準抵抗値と比較することにより、前記トナー貯蔵室に残っているトナーの粒径の不揃い具合、換言すれば、トナー貯蔵室のトナー残量を把握することができ、やはり第1の発明と同様、トナーのニアエンプティやエンプティをユーザに対して警告し、新たなカートリッジユニットの準備を促したり、あるいは画像形成装置そのものの画像形成動作を禁じる等の処置を行うことが可能となる。   According to such technical means, the electrical resistance value of the developing bias application circuit including the image carrier and the developer carrier is measured during the formation of the reference toner image, and the measured resistance value is held in advance. By comparing with the reference resistance value, it is possible to grasp the unevenness of the particle size of the toner remaining in the toner storage chamber, in other words, the remaining amount of toner in the toner storage chamber. Similarly, it is possible to warn the user of toner near-empty or empty, prompt the user to prepare a new cartridge unit, or take measures such as prohibiting the image forming operation of the image forming apparatus itself.

反面、劣化トナーの発生は現像器の累積使用時間と密接に関係しており、累積使用時間が短ければ、劣化トナーの量が少ないからといってトナー貯蔵室内のトナー残量が多いとは限らない。前述の如く、高画像密度のトナー像を頻繁に現像し、短期間でトナー貯蔵室内のトナーを消費してしまうような場合には、劣化トナーの発生は少なく、定期的に基準トナー像を形成して現像バイアス印加回路の抵抗値を計測したとしても、基準抵抗値と計測抵抗値との差は拡がらないものと予想される。従って、基準抵抗値と計測抵抗値との差のみをもって、トナー貯蔵室内のトナー残量を把握したのでは、正確にトナー残量を把握することができなくなる可能性がある。   On the other hand, the occurrence of deteriorated toner is closely related to the accumulated usage time of the developing device. If the accumulated use time is short, the amount of deteriorated toner is small, and the amount of remaining toner in the toner storage chamber is not always large. Absent. As described above, when a high-density toner image is frequently developed and the toner in the toner storage chamber is consumed in a short period of time, there is little generation of deteriorated toner, and a reference toner image is formed regularly. Even if the resistance value of the developing bias application circuit is measured, the difference between the reference resistance value and the measured resistance value is not expected to increase. Therefore, if the remaining amount of toner in the toner storage chamber is determined based only on the difference between the reference resistance value and the measured resistance value, it may not be possible to accurately determine the remaining toner amount.

そこで、かかる観点からすれば、この第2の発明においても現像器の累積使用時間を加味し、基準抵抗値と計測抵抗値とを比較する際に、かかる現像器の累積使用時間に基づいて比較結果を補正するのが好ましい。   Therefore, from this point of view, in the second invention as well, when the reference resistance value and the measured resistance value are compared with each other based on the accumulated usage time of the developing device, the comparison is made based on the accumulated usage time of the developing device. It is preferable to correct the result.

また、トナー貯蔵室内における劣化トナーの割合が増加すると、静電潜像を現像した際にトナー像の濃度が薄くなる傾向にあるが、この第2の発明では基準トナー像に関する現像バイアス印加回路の抵抗値を計測し、この計測抵抗値を基準抵抗値と比較することでトナーの劣化の進行度合いを把握しているので、この比較結果から計測抵抗値基準抵抗値との差が一定以上あると判断される場合には、トナー貯蔵室内のトナーの劣化が進行していると判断し、トナー像を形成する際の濃度補正制御を開始するのが好ましい。また、両抵抗値の差に基づいて濃度補正パラメータの補正量を変更するのが好ましい。ここで、濃度補正パラメータとしては、現像バイアス電圧及びその波形、像担持体を露光する光量等が考えられる。また、トナーそれ自体の帯電量が上昇すれば、トナーが現像剤担持体から像担持体へ飛翔し易くなり、トナー像の濃度は改善されるので、コピージョブやプリントジョブの開始に先立ってトナー貯蔵室内のトナーを攪拌する場合に、その攪拌時間も濃度補正パラメータである。   Further, when the ratio of the deteriorated toner in the toner storage chamber increases, the density of the toner image tends to decrease when the electrostatic latent image is developed. In the second aspect of the invention, the development bias application circuit for the reference toner image By measuring the resistance value and comparing the measured resistance value with the reference resistance value, the degree of progress of the toner deterioration is grasped. From this comparison result, the difference between the measured resistance value and the reference resistance value is more than a certain value. When it is determined, it is preferable to determine that the toner in the toner storage chamber is deteriorating, and to start density correction control when forming a toner image. Further, it is preferable to change the correction amount of the density correction parameter based on the difference between the two resistance values. Here, as the density correction parameter, a developing bias voltage and its waveform, the amount of light for exposing the image carrier, and the like can be considered. Further, if the charge amount of the toner itself increases, the toner easily flies from the developer carrier to the image carrier, and the density of the toner image is improved. Therefore, the toner prior to the start of the copy job or print job is improved. When the toner in the storage chamber is stirred, the stirring time is also a density correction parameter.

更に、前記第2の発明における基準抵抗値と基準トナー像に関する計測抵抗値との比較結果は、トナー貯蔵室におけるトナーの劣化の進行度合い、換言すれば、現像器の累積使用時間そのものを表現していると考えられることから、かかる比較結果に基づいてトナー消費量の補正値を算出する一方、第1の発明の如くジョブトナー像に関する計測抵抗値から見かけのトナー消費量を把握し、見かけ上のトナー消費量に前記補正値を加味して実際のトナー消費量を把握するように構成することもできる。   Further, the comparison result between the reference resistance value in the second invention and the measured resistance value related to the reference toner image expresses the degree of progress of the toner deterioration in the toner storage chamber, in other words, the cumulative usage time of the developing device itself. Therefore, the correction value of the toner consumption amount is calculated based on the comparison result, while the apparent toner consumption amount is grasped from the measured resistance value related to the job toner image as in the first aspect of the invention. The actual toner consumption amount can be grasped by adding the correction value to the toner consumption amount.

すなわち、第3の発明は、画像形成ジョブの画情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体と対向配置されると共に表面にトナーを付着させて搬送し、前記静電潜像を現像してジョブトナー像を形成する現像剤担持体と、トナーを貯蔵すると共に前記現像剤担持体に対して供給するトナー貯蔵室と、前記像担持体と現像剤担持体との間に現像バイアスを印加するバイアス電源と、前記像担持体上に所定画像密度の基準トナー像を定期的に形成させる基準画像発生部と、前記ジョブトナー像及び基準トナー像の形成中に前記像担持体及び現像剤担持体を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値を夫々計測する手段と、前記基準トナー像の形成中に計測した抵抗値を予め保持されている基準抵抗値と比較してトナー消費量の補正値を演算する補正量演算部と、前記ジョブトナー像の形成中に計測した抵抗値から見かけのトナー消費量を把握すると共に、かかる見かけトナー消費量に前記補正値を加味してトナー消費量を把握する消費量把握手段と、把握した消費量を累積し、かかる累積消費量から前記トナー貯蔵室におけるトナー残量を把握する残量判断手段とを備えたことを特徴とするものである。   That is, the third invention is an image carrier on which an electrostatic latent image corresponding to image information of an image forming job is formed, and is opposed to the image carrier and is transported with toner attached to the surface. A developer carrier that develops the electrostatic latent image to form a job toner image, a toner storage chamber that stores toner and supplies it to the developer carrier, and the image carrier and developer carrier A bias power source for applying a developing bias between the image carrier, a reference image generator for periodically forming a reference toner image having a predetermined image density on the image carrier, and during the formation of the job toner image and the reference toner image Means for measuring an electrical resistance value of a developing bias application circuit including the image carrier and the developer carrier; and a resistance value measured in advance during formation of the reference toner image. Compare toner consumption A correction amount calculation unit for calculating a positive value and an apparent toner consumption amount from the resistance value measured during the formation of the job toner image, and the toner consumption amount by adding the correction value to the apparent toner consumption amount And a remaining amount determining means for accumulating the grasped consumption amount and grasping the remaining amount of toner in the toner storage chamber from the accumulated consumption amount.

この第3の発明によれば、現像器の累積使用時間を計数するカウンタ等を設けずとも、トナー貯蔵室内におけるトナーの劣化の進行度を加味し、現像バイアス印加回路の抵抗値からトナー貯蔵室内におけるトナー残量を正確に把握することが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, without providing a counter or the like for counting the cumulative usage time of the developing device, the degree of progress of toner deterioration in the toner storage chamber is taken into account, and the resistance value of the developing bias application circuit is used to determine the toner storage chamber. It is possible to accurately grasp the remaining toner amount.

また、この第3の発明においても基準トナー像に関する現像バイアス印加回路の抵抗値を計測し、この計測抵抗値を基準抵抗値と比較することでトナーの劣化の進行度合いを把握しているので、この比較結果から計測抵抗値基準抵抗値との差が一定以上あると判断される場合には、前記第2の発明と同様、トナー貯蔵室内のトナーの劣化が進行していると判断し、トナー像を形成する際の濃度補正制御を開始するのが好ましい。また、両抵抗値の差に基づいて濃度補正パラメータの補正量を変更するのが好ましい。   In the third aspect of the invention, since the resistance value of the developing bias application circuit relating to the reference toner image is measured and the measured resistance value is compared with the reference resistance value, the degree of progress of the toner deterioration is grasped. If it is determined from this comparison result that the difference between the measured resistance value and the reference resistance value is greater than a certain value, it is determined that the toner in the toner storage chamber is deteriorating, as in the second aspect of the invention. It is preferable to start density correction control when forming an image. Further, it is preferable to change the correction amount of the density correction parameter based on the difference between the two resistance values.

以上のように構成される本発明の画像形成装置によれば、像担持体及び現像剤担持体を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値を計測することにより、現像器に対して特別なセンサを設けることなく、簡易な構成、且つ、低コストで現像器のトナー貯蔵室内におけるトナー残量を把握することが可能となる。   According to the image forming apparatus of the present invention configured as described above, by measuring the electrical resistance value of the developing bias application circuit including the image carrier and the developer carrier, a special developing device is provided. Without providing a sensor, the remaining amount of toner in the toner storage chamber of the developing device can be grasped with a simple configuration and at low cost.

また、本発明によれば、現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値を計測することにより、トナー貯蔵室内における現像剤の劣化の進行度合いを把握することができ、かかる劣化度合いを加味して現像器内におけるトナー残量をより正確に把握することが可能となる。   Further, according to the present invention, by measuring the electrical resistance value of the developing bias application circuit, it is possible to grasp the degree of progress of the developer deterioration in the toner storage chamber, and the development is performed in consideration of the degree of deterioration. It becomes possible to grasp the toner remaining amount in the container more accurately.

以下、添付図面を参照しながら本発明の画像形成装置を詳細に説明する。
図1は本発明を適用したモノクロレーザビームプリンタの概略を示すものである。同図において、符号1は像担持体としての感光体ドラム、符号2はこの感光体ドラム1を所定の背景部電位に帯電させる帯電ロール、符号3の矢線は図示外のレーザ走査ユニット(ROS)から照射されて上記感光体ドラム1に静電潜像を書き込むレーザビーム、符号4は上記感光体ドラム1上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器、符号5は感光体ドラム1に対する静電潜像の書き込みタイミングに同期した所定のタイミングで記録シート6を送り出すシート供給トレイ、符号7は感光体ドラム1上に現像されたトナー像を記録シート6に静電転写する転写ロール、符号8はトナー像の転写が終了した感光体ドラム1の表面に当接するクリーニングブレード9を備えたクリーナ、符号10は記録シート6に転写されたトナー像を当該記録シート6に定着させる定着器である。
Hereinafter, an image forming apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 schematically shows a monochrome laser beam printer to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum as an image carrier, reference numeral 2 denotes a charging roll for charging the photosensitive drum 1 to a predetermined background portion potential, and an arrow 3 denotes a laser scanning unit (ROS) (not shown). ) And a laser beam for writing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1, reference numeral 4 denotes a developing unit for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 with toner, and reference numeral 5 denotes a photosensitive member. A sheet supply tray that feeds the recording sheet 6 at a predetermined timing synchronized with the timing of writing the electrostatic latent image on the drum 1. Reference numeral 7 denotes a transfer for electrostatically transferring the toner image developed on the photosensitive drum 1 to the recording sheet 6. Roll, reference numeral 8 is a cleaner provided with a cleaning blade 9 in contact with the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image, and reference numeral 10 is a toner image transferred to the recording sheet 6. A fixing device for fixing on the recording sheet 6.

また、このレーザビームプリンタでは上記感光体ドラム1、帯電ロール2、現像器4及びクリーナ8が一つのプロセスカートリッジを構成しており、後述する方法により現像器内のトナーのエンフティ(空)が検知されると、かかるプロセスカートリッジを丸ごと交換するようになっている。従って、このプロセスカートリッジを交換することで、劣化した感光体ドラムの交換、トナーの補給、クリーナで捕集した廃トナーの回収を一度に行うことができる。   In this laser beam printer, the photosensitive drum 1, the charging roll 2, the developing device 4 and the cleaner 8 constitute one process cartridge, and the toner empty (empty) in the developing device is detected by a method described later. Then, the entire process cartridge is exchanged. Therefore, by replacing this process cartridge, it is possible to replace the deteriorated photosensitive drum, to supply toner, and to collect the waste toner collected by the cleaner.

そして、このような構成の下、感光体ドラム1上には帯電ロール2による帯電工程、レーザビーム3による露光工程及び現像装置4による現像工程を経て画情報に応じたトナー像が形成され、かかるトナー像は感光体ドラム1と転写ロールとの対向位置で記録シート6に転写される。また、トナー像が転写された記録シートは定着器を経て図示外のシート排出トレイへ排出される一方、転写工程が終了した感光体ドラム1は上記クリーニングブレードによって残留トナーや紙粉等の付着物が除去される。   Under such a configuration, a toner image corresponding to the image information is formed on the photosensitive drum 1 through a charging process using the charging roll 2, an exposure process using the laser beam 3, and a developing process using the developing device 4. The toner image is transferred to the recording sheet 6 at a position where the photosensitive drum 1 and the transfer roll face each other. The recording sheet on which the toner image has been transferred is discharged to a sheet discharge tray (not shown) through a fixing device, and the photosensitive drum 1 after the transfer process is adhered to the toner, such as residual toner and paper dust, by the cleaning blade. Is removed.

図2は上記プロセスカートリッジの具体的構造を示すものである。
同図において、符号11は感光体ドラム1を回転自在に保持したクリーナハウジングであり、このクリーナハウジング11には上記クリーニングブレード9が固定されると共に、かかるクリーニングブレード9で感光体ドラム1の表面から捕集した廃トナーや紙粉等の付着物がその内部に蓄積されるようになっている。また、上記クリーナハウジング11には上記帯電ロール2も回転自在に保持されており、かかる帯電ロール2はスプリング12によって感光体ドラム1に押圧されている。従って、感光体ドラム1が回転すると、これに従動して帯電ロール2も回転するようになっている。
FIG. 2 shows a specific structure of the process cartridge.
In the figure, reference numeral 11 denotes a cleaner housing that rotatably holds the photosensitive drum 1. The cleaning blade 9 is fixed to the cleaner housing 11, and the cleaning blade 9 removes the photosensitive drum 1 from the surface of the photosensitive drum 1. The collected waste toner, paper dust, and other deposits are accumulated inside. Further, the charging roll 2 is also rotatably held in the cleaner housing 11, and the charging roll 2 is pressed against the photosensitive drum 1 by a spring 12. Accordingly, when the photosensitive drum 1 is rotated, the charging roll 2 is also rotated following the rotation.

また、上記クリーナハウジング11に対してはピン13を介して上記現像装置4が揺動自在に連結しており、クリーナハウジング11と現像器4との間に介装されたスプリング14が現像器を一方向へ付勢している。これにより、現像器4に備えられた現像ロール(現像剤担持体)20とクリーナハウジング11に保持された感光体ドラム1との間の現像ギャップが保たれるようになっている。   The developing device 4 is swingably connected to the cleaner housing 11 via a pin 13, and a spring 14 interposed between the cleaner housing 11 and the developing device 4 serves as a developing device. Energized in one direction. As a result, a developing gap between the developing roll (developer carrier) 20 provided in the developing device 4 and the photosensitive drum 1 held by the cleaner housing 11 is maintained.

一方、上記現像器4は、周面にトナーの薄層を保持して回動する円筒状の現像ロール20と、この現像ロール20に対してトナーを供給するトナー貯蔵室21と、このトナー貯蔵室21から現像ロール20に付着したトナーを所定厚さの薄層に形成する層形成ブレード22と、現像ロール20の周面からトナー薄層を引き剥がす剥離ブレード23と、上記トナー貯蔵室21内で回転して当該室内のトナーを撹拌するアジテータ(撹拌手段)24とから構成されている。   On the other hand, the developing device 4 includes a cylindrical developing roll 20 that rotates while holding a thin layer of toner on a peripheral surface, a toner storage chamber 21 that supplies toner to the developing roll 20, and the toner storage A layer forming blade 22 for forming toner adhering to the developing roll 20 from the chamber 21 into a thin layer having a predetermined thickness, a peeling blade 23 for peeling the toner thin layer from the peripheral surface of the developing roll 20, and the inside of the toner storage chamber 21 And an agitator (agitating means) 24 that agitates the toner in the room by rotating at the same time.

ここで、上記トナーとしては磁性トナーが用いられており、かかるトナーは現像ロール20の発する磁力によってその周面に保持される。すなわち、上記現像ロール20にはマグネットロール(図示せず)が内蔵されており、上記トナー貯蔵室21内のトナーはこのマグネットロールの磁力によって現像ロール20の周面に引き付けられる。   Here, magnetic toner is used as the toner, and the toner is held on the peripheral surface by the magnetic force generated by the developing roll 20. That is, the developing roll 20 includes a magnet roll (not shown), and the toner in the toner storage chamber 21 is attracted to the peripheral surface of the developing roll 20 by the magnetic force of the magnet roll.

また、上記トナー貯蔵室21内で回転するアジテータ24は当該室内におけるトナーのブロッキングを防止すると共に、現像ロール20に向けてトナーを送り出す機能も果たしており、後者の機能をより効果的に発揮させるために、アジテータ24の先端にはPET等の可撓性フィルム25が取り付けられている。この可撓性フィルム25はアジテータ24の回転に伴ってトナー貯蔵室21の内壁を摺擦し、トナー貯蔵室21の隅に存在するトナーも無駄なく現像ロールに向けて送り出す。尚、図中の破線円は進展した可撓性フィルム25が届く範囲を示しており、換言すればアジテータ24によるトナーの撹拌範囲を示していると言える。   Further, the agitator 24 rotating in the toner storage chamber 21 prevents the toner from being blocked in the chamber, and also functions to feed the toner toward the developing roll 20, so that the latter function can be exhibited more effectively. A flexible film 25 such as PET is attached to the tip of the agitator 24. The flexible film 25 rubs against the inner wall of the toner storage chamber 21 as the agitator 24 rotates, and the toner present in the corner of the toner storage chamber 21 is also sent toward the developing roll without waste. In addition, the broken line circle in the drawing indicates the range where the advanced flexible film 25 reaches, in other words, it indicates the stirring range of the toner by the agitator 24.

更に、上記層形成ブレード22はその一端が所定の押圧力で現像ロール20に圧接する一方、他端が取付ブロック28に固定されており、磁力によって現像ロール20に付着したトナーを摩擦帯電しながら所定の層厚さに薄層化する。この層形成ブレード22と取付ブロック28との間には、断面略円筒形状の合成樹脂製チューブ26が現像ロール20と平行に挟み込まれており、このチューブ26が現像ロール20へ向けて層形成ブレード22を背面側から均一に押圧している。   Further, one end of the layer forming blade 22 is pressed against the developing roll 20 with a predetermined pressing force, and the other end is fixed to the mounting block 28, and the toner adhering to the developing roll 20 is frictionally charged by magnetic force. Thinning to a predetermined layer thickness. A synthetic resin tube 26 having a substantially cylindrical cross section is sandwiched between the layer forming blade 22 and the mounting block 28 in parallel with the developing roll 20, and the tube 26 faces the developing roll 20 to form the layer forming blade. 22 is pressed uniformly from the back side.

そして、以上のようにして現像ロール20の周面に薄層化されたトナーは当該現像ロール20の回転に伴って感光体ドラム1に面した現像領域へと搬出され、その一部は感光体ドラム1に付着して静電潜像を現像する。一方、感光体ドラム1に付着することなく現像ロール20上に残されたトナーは当該現像ロール20の回転に伴って現像器4内へと回収され、上記剥離ブレード23によって現像ロールから引き剥がされる。   Then, the toner thinned on the peripheral surface of the developing roll 20 as described above is carried out to the developing area facing the photosensitive drum 1 as the developing roll 20 rotates, and a part of the toner is transferred to the photosensitive body. The electrostatic latent image is developed by adhering to the drum 1. On the other hand, the toner remaining on the developing roll 20 without adhering to the photosensitive drum 1 is collected into the developing device 4 as the developing roll 20 rotates, and is peeled off from the developing roll by the peeling blade 23. .

図3は前記プロセスカートリッジ内のトナー残量を把握するための制御系の第1実施例を示すブロック図である。前記現像ロール20と感光体ドラム1との間にはバイアス電源30が接続されており、交流電圧に対して直流電圧を重畳した所謂交番電圧が現像バイアスとして印加されている。トナー貯蔵室21内において攪拌されると共に層形成ブレード22によって擦られたトナーは摩擦帯電しており、また、感光体ドラム1と現像ロール20との間には前記現像バイアスに応じた交番電界が形成されることから、現像ロール20の表面に付着したトナーは該現像ロール20の回転によって感光体ドラム1との対向位置に搬出されると、静電誘引力によって飛翔し、感光体ドラム1と現像ロール20との間を交番電界の作用によって泳動した後、感光体ドラム1上の静電潜像に引き付けられて該感光体ドラム1に付着し、あるいは感光体ドラム1に付着することなく現像ロール20に引き戻される。これにより、感光体ドラム1上に形成された静電潜像が現像される。   FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of a control system for grasping the remaining amount of toner in the process cartridge. A bias power source 30 is connected between the developing roll 20 and the photosensitive drum 1, and a so-called alternating voltage obtained by superimposing a DC voltage on an AC voltage is applied as a developing bias. The toner stirred in the toner storage chamber 21 and rubbed by the layer forming blade 22 is triboelectrically charged, and an alternating electric field corresponding to the developing bias is generated between the photosensitive drum 1 and the developing roll 20. Thus, when the toner adhering to the surface of the developing roll 20 is carried out to a position facing the photosensitive drum 1 by the rotation of the developing roll 20, it flies by electrostatic attraction and After migrating with the developing roll 20 by the action of an alternating electric field, the image is attracted to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 and attached to the photosensitive drum 1 or developed without attaching to the photosensitive drum 1. It is pulled back to the roll 20. Thereby, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed.

このようにして現像ロール20上に薄層化されていたトナーのうちの一部が感光体ドラム1に付着すると、個々のトナーは電荷を有していることから、感光体ドラム1と現像ロール20との間にはトナーの移動量、換言すれば静電潜像の現像によって消費されたトナー量に対応した電流が流れることになり、静電潜像の現像中においては、感光体ドラム1と及び現像ロール20を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値が逐次変化することになる。現像ロール20に印加している現像バイアスは交流成分を含んでいるので、前記現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値は、かかる回路のインピーダンスである。図4は、感光体ドラム上に形成したトナー像の画像密度と前記現像バイアス印加回路の抵抗値の関係を示すグラフである。このグラフに示されるように、現像したトナー像の画像密度が大きいと、現像バイアス印加回路の抵抗値は低下し、逆に現像したトナー像の真画像密度が小さいと、現像バイアス印加回路の抵抗値は上昇する。また、図5は感光体ドラム1上に現像したトナー像の画像密度とトナーの消費量の関係を示すグラフであり、測定を容易とするため、前記トナー消費量は記録シート1枚当たりの量を示している。このグラフから明らかなように、画像密度とトナー消費量は略比例関係にあり、画像密度が増加すると、これに比例してトナー消費量も増加することになる。従って、これらの結果からすれば、静電潜像の現像のために消費されたトナーの量が多い程、その瞬間における現像バイス印加回路の抵抗値は低下し、逆に、消費されたトナーの量が少ない程、現像バイス印加回路の抵抗値が上昇することが判る。   When a part of the toner thinned on the developing roll 20 in this way adheres to the photosensitive drum 1, each toner has a charge, and therefore the photosensitive drum 1 and the developing roll A current corresponding to the amount of toner movement, in other words, the amount of toner consumed by developing the electrostatic latent image flows between the photosensitive drum 1 and the photosensitive drum 1 during development of the electrostatic latent image. Then, the electrical resistance value of the developing bias application circuit including the developing roll 20 is sequentially changed. Since the developing bias applied to the developing roll 20 includes an alternating current component, the electrical resistance value of the developing bias application circuit is the impedance of the circuit. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the image density of the toner image formed on the photosensitive drum and the resistance value of the developing bias application circuit. As shown in this graph, when the developed toner image has a high image density, the resistance value of the developing bias application circuit decreases. Conversely, when the developed toner image has a low true image density, the resistance of the developing bias application circuit decreases. The value rises. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the image density of the toner image developed on the photosensitive drum 1 and the amount of toner consumed. For ease of measurement, the amount of toner consumed is the amount per recording sheet. Is shown. As is apparent from this graph, the image density and the toner consumption amount are substantially proportional to each other. When the image density increases, the toner consumption amount increases in proportion to this. Therefore, based on these results, the larger the amount of toner consumed for developing the electrostatic latent image, the lower the resistance value of the developing vise application circuit at that moment, and conversely, It can be seen that the smaller the amount, the higher the resistance value of the developing vise application circuit.

このことから、本実施例のレーザビームプリンタでは、感光体ドラム1及び現像ロール20を含む現像バイアスの印加回路にインピーダンス計31を設け、静電潜像の現像中における前記現像バイアス印加回路の抵抗値(インピーダンス)を計測し、計測した抵抗値に基づいてプリントジョブ中におけるトナーの消費量を把握しいる。前記インピーダンス計31は、プリントジョブにおいて静電潜像の現像が行われている最中、換言すれば現像ロール20に対して現像バイアスが印加されている最中は、所定の時間間隔でインピーダンスの計測を繰り返し、各計測結果をマイクロコンピュータから構成される消費量把握手段32に逐次送信する。消費量把握手段32の不揮発性メモリには、図6に示すような現像バイアス印加回路の抵抗値とトナー消費量の関係を示すテーブルが予め格納されており、このテーブルに基づき、消費量把握手段32はインピーダンス計31から受信した抵抗値をトナー消費量に換算し、かかるトナー消費量をやはりマイクロコンピュータによって実現される残量判断手段33に逐次報告する。   Therefore, in the laser beam printer of this embodiment, the impedance meter 31 is provided in the developing bias application circuit including the photosensitive drum 1 and the developing roll 20, and the resistance of the developing bias application circuit during the development of the electrostatic latent image. The value (impedance) is measured, and the toner consumption during the print job is grasped based on the measured resistance value. While the electrostatic latent image is being developed in the print job, in other words, while the developing bias is being applied to the developing roll 20, the impedance meter 31 has an impedance at a predetermined time interval. The measurement is repeated, and each measurement result is sequentially transmitted to the consumption amount grasping means 32 composed of a microcomputer. The non-volatile memory of the consumption amount grasping means 32 stores in advance a table showing the relationship between the resistance value of the developing bias application circuit and the toner consumption amount as shown in FIG. 6, and based on this table, the consumption amount grasping means. 32 converts the resistance value received from the impedance meter 31 into a toner consumption amount, and sequentially reports the toner consumption amount to the remaining amount determination means 33 also realized by a microcomputer.

前記残量判断手段33は消費量把握手段32から受信した各トナー消費量を累積し、プロセスカートリッジの使用開始時から現在までのトナーの累積消費量を演算すると共に、かかる累積消費量をプロセスカートリッジのトナー貯蔵室21に予め封入されていいたトナーの総量と比較し、トナー貯蔵室21におけるトナー残量を把握する。そして、トナー残量が所定量以下になったと判断される場合は、トナーが間もなく尽きることを示すニアエンプティ警告信号を送出し、ユーザインターフェースとしてプリンタ筐体に設けられた液晶表示ディスプレイ内にニアエンプティ警告を表示させ、あるいはこのプリンタに接続されたクライアントPCのディスプレイ内に警告メッセージを表示させる。一方、更にトナーが消費され、トナー貯蔵室21内のトナーが尽きたと判断される場合には、トナーが尽きたことを示すエンプティ信号を送出し、ニアエンプティ警告信号と同様にしてユーザに警告を発し、プロセスカートリッジの交換作業を促す。また、現像抜けの発生した記録画像がプリントされるのを防止するため、エンプティ警告信号の送出と同時にプロセスカートリッジの動作を禁止する信号を送出する。   The remaining amount determining means 33 accumulates each toner consumption amount received from the consumption amount grasping means 32, calculates the cumulative consumption amount of toner from the start of use of the process cartridge to the present time, and calculates the accumulated consumption amount to the process cartridge. The remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 is grasped by comparing with the total amount of toner previously sealed in the toner storage chamber 21. When it is determined that the remaining amount of toner is less than or equal to the predetermined amount, a near empty warning signal indicating that the toner is about to run out is sent, and a near empty is displayed in a liquid crystal display provided in the printer casing as a user interface. A warning is displayed, or a warning message is displayed in the display of the client PC connected to the printer. On the other hand, when it is determined that the toner is further consumed and the toner in the toner storage chamber 21 is exhausted, an empty signal indicating that the toner has been exhausted is transmitted, and the user is warned in the same manner as the near empty warning signal. To prompt the user to replace the process cartridge. In addition, in order to prevent printing of a recorded image in which development omission has occurred, a signal for prohibiting the operation of the process cartridge is sent simultaneously with the sending of an empty warning signal.

このように、図3に示したトナー空検知の第1実施例によれば、プリントジョブにおけるトナー像の現像中に、現像バイアスの印加回路の抵抗値を逐次計測することにより、何ら現像器4のトナー貯蔵室21内にセンサを設けることなく、かかるトナー貯蔵室21内のトナー残量を把握することができる。   As described above, according to the first embodiment of the toner empty detection shown in FIG. 3, during the development of the toner image in the print job, by sequentially measuring the resistance value of the developing bias application circuit, no developing device 4 is obtained. The remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 can be grasped without providing a sensor in the toner storage chamber 21.

トナー貯蔵室21内のトナー残量が少なくなると、感光体ドラム1上の静電潜像を現像して形成したトナー像の濃度が薄くなる傾向にあることから、トナーの累積消費量が一定量を超え、トナー貯蔵室21内のトナー残量が一定量以下になったと前記残量判断手段33が判断した場合には、トナー像を適正な濃度に保つため、トナー像を形成するための各種パラメータを変更する等の濃度補正制御を開始するのが好ましい。濃度補正のためのパラメータとしては、前記現像バイアスにおける直流電圧成分の電圧値、交流電圧成分におけるピーク・トゥ・ピーク電圧、周波数及びDuty比が考えられる。これらのパラメータを変更すると、現像ロール20から感光体ドラム1へ向けてトナーを引き付ける静電誘引力を増強することができるので、結果的にトナー像の現像濃度を補正することが可能となる。また、濃度補正のためのパラメータとしては、ROSの発するレーザビーム3の光量を変更し、感光体ドラム1の露光強度を補正することも考えられる。更に、プリントジョブの開始前にトナー貯蔵室21内のトナーを攪拌するに当たり、その攪拌時間をトナー残量の減少につれて増加させるようにしても、トナー像の現像濃度の低下に対しては有効である。トナー貯蔵室21内におけるトナーの攪拌時間が長くなると、その分だけトナーを確実に摩擦帯電させることができ、トナーが現像ロール20から感光体ドラム1へ飛翔し易くなるからである。   When the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 decreases, the density of the toner image formed by developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 tends to become lighter. If the remaining amount determining means 33 determines that the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 is less than a certain amount, various types of toner images are formed in order to maintain the toner image at an appropriate density. It is preferable to start density correction control such as changing a parameter. As parameters for density correction, a voltage value of a DC voltage component in the developing bias, a peak-to-peak voltage in an AC voltage component, a frequency, and a duty ratio can be considered. By changing these parameters, it is possible to enhance the electrostatic attraction force that attracts toner from the developing roll 20 toward the photosensitive drum 1, and as a result, it is possible to correct the developing density of the toner image. Further, as a parameter for density correction, it is conceivable to correct the exposure intensity of the photosensitive drum 1 by changing the light quantity of the laser beam 3 emitted by ROS. Further, when the toner in the toner storage chamber 21 is agitated before the start of the print job, increasing the agitation time as the remaining amount of toner decreases is effective for lowering the development density of the toner image. is there. This is because if the stirring time of the toner in the toner storage chamber 21 is increased, the toner can be reliably frictionally charged by that amount, and the toner can easily fly from the developing roll 20 to the photosensitive drum 1.

一方、プロセスカートリッジのトナー貯蔵室21内に充填されているトナーの粒径は完全に均一化されておらず、粒径が不揃いのトナーも僅かに含まれている。また、一旦は層形成ブレード22によって現像ロール20の周面に薄層化されたトナーであっても、感光体ドラム1に付着せずにトナー貯蔵室21へ戻されてしまうものもあり、こうしたトナーは層形成ブレード22による摺擦を繰り返し受ける間に、粒径が徐々に変化していってしまう。こうした劣化トナーはそれ自体の帯電不良や質量の違いから、静電潜像の現像において消費され難く、プロセスカートリッジの使用時間が累積するにつれ、トナー貯蔵室21内のトナーに対して含まれる量が次第に多くなってくる。   On the other hand, the particle size of the toner filled in the toner storage chamber 21 of the process cartridge is not completely uniform, and a small amount of toner having irregular particle sizes is included. Further, even toner once thinned on the peripheral surface of the developing roll 20 by the layer forming blade 22 may be returned to the toner storage chamber 21 without adhering to the photosensitive drum 1. The toner gradually changes in particle size while repeatedly being rubbed by the layer forming blade 22. Such deteriorated toner is less likely to be consumed in the development of the electrostatic latent image due to its own charging failure and mass difference, and the amount of toner contained in the toner storage chamber 21 increases as the usage time of the process cartridge accumulates. It will gradually increase.

このため、プロセスカートリッジの使用時間が累積してくると、同じ量のトナーを消費した場合であっても、現像ロール20から感光体ドラム1へ移動する電荷量は少なくなり、結果的に現像バイアスの印加回路の抵抗値は上昇してくる傾向にある。従って、現像バイアスの印加回路の抵抗値からのみトナー消費量を把握したのでは、計測抵抗値から把握した見かけのトナー消費量が実際のトナー消費量よりも少なくなってしまい、トナー残量を実際よりも多めに見積もってしまう懸念がある。   For this reason, when the usage time of the process cartridge accumulates, even when the same amount of toner is consumed, the amount of charge moving from the developing roll 20 to the photosensitive drum 1 decreases, and as a result, the developing bias is increased. The resistance value of the application circuit tends to increase. Therefore, if the toner consumption is grasped only from the resistance value of the developing bias application circuit, the apparent toner consumption grasped from the measured resistance value is smaller than the actual toner consumption, and the remaining amount of toner is actually reduced. There is a concern that it will be estimated more than.

このようなトナー残量の誤検知を防止し、より正確にトナー残量を把握するためには、現像器4の累積使用時間を把握し得るような計数カウンタ34を設け、この計数カウンタ34の計数値に基づき、計測抵抗値から把握した見かけのトナー消費量を補正するのが好ましい。例えば、計数カウンタ34の計数値に応じた補正係数を段階的に設定し、計測抵抗値から把握した見かけのトナー消費量に対して補正係数を掛け合わせるようにすることができる。これにより、トナー貯蔵室21内における劣化現像剤の割合に応じて、トナー消費量の予測を補正し、かかるトナー貯蔵室21内におけるトナー残量をより正確に把握することが可能となる。前記計数カウンタ34としては、現像器4の累積使用時間を把握することができれば十分であり、例えば感光体ドラム1の累積回転数を計数するものであっても、トナー像の転写された記録シートPの枚数を計数するものであっても差し支えない。   In order to prevent such erroneous detection of the remaining amount of toner and to grasp the remaining amount of toner more accurately, a count counter 34 that can grasp the accumulated usage time of the developing device 4 is provided. It is preferable to correct the apparent toner consumption obtained from the measured resistance value based on the count value. For example, the correction coefficient corresponding to the count value of the count counter 34 can be set stepwise, and the apparent toner consumption grasped from the measured resistance value can be multiplied by the correction coefficient. Accordingly, it is possible to correct the prediction of toner consumption according to the ratio of the deteriorated developer in the toner storage chamber 21 and to grasp the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 more accurately. It is sufficient for the counting counter 34 to be able to grasp the accumulated usage time of the developing device 4. For example, even if the cumulative rotation number of the photosensitive drum 1 is counted, the recording sheet onto which the toner image has been transferred. It does not matter even if the number of P is counted.

次に、図7は前記プロセスカートリッジ内のトナー残量を把握するための制御系の第2実施例を示すブロック図である。図3に示した第1実施例では、ユーザの指定したプリントジョブの進行中に現像バイアス印加回路の抵抗値を逐次計測すると共に、かかる計測抵抗値をトナー消費量に換算し、それを累積することでトナー貯蔵室21内のトナー残量を把握した。しかし、この実施例では計測抵抗値をトナー消費量に換算せず、かかる計測抵抗値からトナー貯蔵室21内に残っているトナーの劣化度合いを判断し、かかる劣化度合いからトナー残量を把握するように構成した。   FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the control system for grasping the remaining amount of toner in the process cartridge. In the first embodiment shown in FIG. 3, the resistance value of the developing bias application circuit is sequentially measured during the progress of the print job designated by the user, and the measured resistance value is converted into toner consumption and accumulated. Thus, the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 was grasped. However, in this embodiment, the measured resistance value is not converted into the toner consumption amount, but the degree of deterioration of the toner remaining in the toner storage chamber 21 is determined from the measured resistance value, and the remaining toner amount is grasped from the degree of deterioration. It was configured as follows.

すなわち、前述の如く、プロセスカトーリッジの累積使用時間が増加すると、トナー貯蔵室21内のトナー残量に対して帯電不良の劣化トナーの量が次第に多くなり、同じ画像密度の静電潜像をトナーで現像した場合であっても、現像ロール20から感光体ドラム1へ移動する電荷量は少なくなる傾向にある。このため、所定画像密度に対応した基準トナー像を定期的に感光体ドラム1上に形成すると共に、この基準トナー像の現像時における現像バイアス印加回路の抵抗値を計測し、かかる計測抵抗値を所定の基準抵抗値と比較すれば、トナー貯蔵室21内のトナー残量に対して劣化トナーが含まれている割合を把握することができ、結果としてトナー残量そのものを間接的に把握することが可能となる。   That is, as described above, when the cumulative usage time of the process cartridge increases, the amount of deteriorated toner with poor charging gradually increases with respect to the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21, and an electrostatic latent image having the same image density is obtained. Even when developing with toner, the amount of charge moving from the developing roll 20 to the photosensitive drum 1 tends to decrease. For this reason, a reference toner image corresponding to a predetermined image density is periodically formed on the photosensitive drum 1, and the resistance value of the developing bias application circuit at the time of developing the reference toner image is measured. Compared with a predetermined reference resistance value, it is possible to grasp the ratio of the deteriorated toner to the remaining toner amount in the toner storage chamber 21, and as a result, indirectly grasp the remaining toner amount itself. Is possible.

図7中の基準画像発生部41は前記基準トナー像を形成するための画像データを発生し、これをROS42に対して送出する。これにより、ROS42は感光体ドラムを露光し、所定画像密度の静電潜像を感光体ドラム1の表面に書き込み、現像ロール20は前記静電潜像を現像して基準トナー像を形成する。前記インピーダンス計は基準トナー像の現像中における現像バイアス印加回路の抵抗値を計測し、計測抵抗値を比較手段40に送出する。比較手段40は読み込んだ計測抵抗値を不揮発性メモリに予め保持されている基準抵抗値と比較し、その差を残量判断手段43に通知する。残量判断手段43は前記比較手段の比較結果を用いてトナー貯蔵室内のトナー残量を把握する。   A reference image generating unit 41 in FIG. 7 generates image data for forming the reference toner image and sends it to the ROS 42. As a result, the ROS 42 exposes the photosensitive drum, writes an electrostatic latent image having a predetermined image density on the surface of the photosensitive drum 1, and the developing roll 20 develops the electrostatic latent image to form a reference toner image. The impedance meter measures the resistance value of the developing bias application circuit during the development of the reference toner image, and sends the measured resistance value to the comparison means 40. The comparison means 40 compares the read measured resistance value with a reference resistance value held in advance in the nonvolatile memory, and notifies the remaining amount determination means 43 of the difference. The remaining amount determining means 43 grasps the toner remaining amount in the toner storage chamber using the comparison result of the comparing means.

図8はこの第2実施例におけるトナー残量の検出方法を手順を示すフローチャートである。先ず、プロセスカートリッジを交換したならば、前記基準画像発生部41から所定画像密度の画像パターン信号を発生させ、感光体ドラム1上に基準トナー像を形成し(ST1)、この基準トナー像を現像器4で現像する際の現像バイアス印加回路の抵抗値をインピーダンス計31で測定する(ST2)。比較手段40はこのときインピーダンス計31で計測した抵抗値を基準抵抗値として不揮発性メモリに格納する(ST3)。この後、プロセスカートリッジの使用が開始されたなら、ユーザの指定したプリントジョブが終了する度、あるいはプリンタの主電源の投入時等、所定のタイミングで基準画像発生部41から画像パターン信号を発生させ、感光体ドラム1上に基準トナー像を現像すると共に(ST4)、かかる基準トナー像を現像器4で現像する際の現像バイアス印加回路の抵抗値をインピーダンス計31で測定する(ST5)。比較手段40はこのときの計測抵抗値を不揮発性メモリに格納されていた基準抵抗値と比較し、その差を演算する(ST6)。そして、これら抵抗値の差が所定量(以下、「レベル1」という)以上であるならば、トナー貯蔵室21における劣化現像剤の割合が一定以上に増加している、すなわちトナー貯蔵室21内のトナー残量が少なくなってきたと判断し(ST7)、トナーが間もなく尽きることを示すニアエンプティ警告信号を送出し、ユーザインターフェースとしてプリンタ筐体に設けられた液晶表示ディスプレイ内にニアエンプティ警告を表示させ、あるいはこのプリンタに接続されたクライアントPCのディスプレイ内に警告メッセージを表示させる (ST8)。一方、抵抗値の差が前記レベル1以下であるならば、トナー貯蔵室21内のトナー残量は十分であると判断し、ST4に戻って次回のプリントジョブの終了時に再度基準トナー像を形成する。   FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the toner remaining amount detecting method in the second embodiment. First, when the process cartridge is replaced, an image pattern signal having a predetermined image density is generated from the reference image generating unit 41, a reference toner image is formed on the photosensitive drum 1 (ST1), and the reference toner image is developed. The resistance value of the developing bias applying circuit when developing by the device 4 is measured by the impedance meter 31 (ST2). The comparison means 40 stores the resistance value measured by the impedance meter 31 at this time as a reference resistance value in the nonvolatile memory (ST3). Thereafter, when the use of the process cartridge is started, an image pattern signal is generated from the reference image generation unit 41 at a predetermined timing every time a print job designated by the user is completed or when the main power of the printer is turned on. The reference toner image is developed on the photosensitive drum 1 (ST4), and the resistance value of the developing bias application circuit when the reference toner image is developed by the developing device 4 is measured by the impedance meter 31 (ST5). The comparison means 40 compares the measured resistance value at this time with the reference resistance value stored in the nonvolatile memory, and calculates the difference (ST6). If the difference between the resistance values is equal to or greater than a predetermined amount (hereinafter referred to as “level 1”), the ratio of the deteriorated developer in the toner storage chamber 21 is increased to a certain level, that is, in the toner storage chamber 21. (ST7), a near-empty warning signal indicating that the toner will soon be exhausted is sent, and a near-empty warning is displayed in a liquid crystal display provided in the printer housing as a user interface. Or display a warning message in the display of the client PC connected to the printer (ST8). On the other hand, if the difference between the resistance values is equal to or less than the level 1, it is determined that the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 is sufficient, and the process returns to ST4 to form a reference toner image again at the end of the next print job. To do.

また、ST8でニアエンプティ警告を行った場合でも、プリントジョブの終了時における基準トナー像の形成を続行し(ST9)、かかる基準トナー像を現像器4で現像する際の現像バイアス印加回路の抵抗値をインピーダンス計31で測定する(ST10)。比較手段40はこのときの計測抵抗値を不揮発性メモリに格納されていた基準抵抗値と比較し、その差を演算する(ST11)。そして、これら抵抗値の差が前記レベル1よりも大きい所定量(以下、「レベル2」という)以上であるならば、トナー貯蔵室21内のトナーの殆どが劣化トナーになったと判断し(ST12)、トナーが尽きたことを示すエンプティ信号を送出し、ニアエンプティ警告信号と同様にしてユーザに警告を発し、プロセスカートリッジの交換作業を促す(ST13)。   Even when the near-empty warning is issued in ST8, the formation of the reference toner image at the end of the print job is continued (ST9), and the resistance of the developing bias application circuit when the developing device 4 develops the reference toner image. The value is measured with the impedance meter 31 (ST10). The comparing means 40 compares the measured resistance value at this time with the reference resistance value stored in the nonvolatile memory, and calculates the difference (ST11). If the difference between the resistance values is equal to or greater than a predetermined amount (hereinafter referred to as “level 2”) greater than level 1, it is determined that most of the toner in toner storage chamber 21 has become deteriorated toner (ST12). ), An empty signal indicating that the toner has been exhausted is transmitted, and a warning is issued to the user in the same manner as the near empty warning signal, prompting the user to replace the process cartridge (ST13).

このように、図7に示したトナー空検知の第2実施例によれば、プリントジョブの合間等に所定画像密度の基準トナー像を現像させ、かかる基準トナー像の現像中に現像バイアスの印加回路の抵抗値を逐次計測し、計測抵抗値を予め保持していた基準抵抗値と比較してその差を見極めることにより、何ら現像器4のトナー貯蔵室21内にセンサを設けることなく、かかるトナー貯蔵室21内のトナー残量を把握することができるものである。   As described above, according to the second embodiment of the toner empty detection shown in FIG. 7, the reference toner image having a predetermined image density is developed between print jobs, and the development bias is applied during the development of the reference toner image. By sequentially measuring the resistance value of the circuit and comparing the measured resistance value with a reference resistance value that has been held in advance, the difference can be determined without providing a sensor in the toner storage chamber 21 of the developing device 4. The remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 can be grasped.

一方、トナー貯蔵室内における劣化トナーは現像器の累積使用時間の増加と共に多くなる傾向にある。すなわち、トナーがトナー貯蔵室内において繰り返し攪拌され、あるいは層形成ブレードによって繰り返し摺擦され、その結果としてトナー粒径が次第に変化し、劣化トナーが増加していくのである。このため、ベタ黒画像等の如く画像密度が極めて高いトナー像を形成するプリントジョブが頻繁に実施される場合は、現像器そのものの累積使用時間は少ないにも拘らず、トナー貯蔵室内のトナー残量は著しく減少する傾向にあり、劣化トナーが余り発生しない状態でトナー貯蔵室内のトナーが空になってしまう事態も想定される。前記第2実施例のトナー空検知方法では、そのような場合にトナー残量を実際よりも多く判断してしまう懸念がある。   On the other hand, the amount of deteriorated toner in the toner storage chamber tends to increase as the cumulative usage time of the developing device increases. In other words, the toner is repeatedly stirred in the toner storage chamber or repeatedly rubbed by the layer forming blade. As a result, the toner particle diameter gradually changes and the deteriorated toner increases. For this reason, when a print job for forming a toner image having a very high image density, such as a solid black image, is frequently executed, the toner remaining in the toner storage chamber is not limited although the accumulated usage time of the developing device itself is short. The amount tends to decrease remarkably, and it is also assumed that the toner in the toner storage chamber is emptied in a state where the deteriorated toner is not generated so much. In the toner empty detection method of the second embodiment, there is a concern that in such a case, the remaining amount of toner may be determined more than the actual amount.

このようなトナー残量の誤検知を防止し、より正確にトナー残量を把握するためには、第1実施例と同様、現像器4の累積使用時間を把握し得るような計数カウンタ34を設け、この計数カウンタ34の計数値に基づき、比較手段40によって演算された計測抵抗値と基準抵抗値の差を補正するのが好ましい。例えば、計数カウンタ34の計数値に応じた補正係数を段階的に設定し、演算された計測抵抗値と基準抵抗値の差に対して補正係数を掛け合わせるようにすることができる。これにより、計測抵抗値と純抵抗値の差から予測したトナー貯蔵室21内のトナーの劣化度合いを補正し、かかるトナー貯蔵室21内におけるトナー残量をより正確に把握することが可能となる。前記計数カウンタ34としては、現像器4の累積使用時間を把握することができれば十分であり、例えば感光体ドラム1の累積回転数を計数するものであっても、トナー像の転写された記録シートPの枚数を計数するものであっても差し支えない。   In order to prevent such erroneous detection of the remaining amount of toner and to grasp the remaining amount of toner more accurately, a count counter 34 that can grasp the accumulated usage time of the developing device 4 is provided as in the first embodiment. It is preferable to correct the difference between the measured resistance value calculated by the comparison means 40 and the reference resistance value based on the count value of the count counter 34. For example, a correction coefficient corresponding to the count value of the count counter 34 can be set in stages, and the correction coefficient can be multiplied by the difference between the calculated measured resistance value and the reference resistance value. As a result, the degree of toner deterioration in the toner storage chamber 21 predicted from the difference between the measured resistance value and the pure resistance value can be corrected, and the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 can be grasped more accurately. . It is sufficient for the counting counter 34 to be able to grasp the accumulated usage time of the developing device 4. For example, even if the cumulative rotation number of the photosensitive drum 1 is counted, the recording sheet onto which the toner image has been transferred. It does not matter even if the number of P is counted.

また、この実施例のトナー空検知方法では、比較手段40で計測抵抗値と基準抵抗値とを比較することにより、トナー貯蔵室21内における劣化トナーの割合を推測していることになるが、現像器4内における劣化トナーの割合が増加してくると、現像ロール20から感光体ドラム1へトナーが飛翔し難くなり、結果として静電潜像を現像したトナー像の濃度が薄くなるといった不具合がある。従って、計測抵抗値と基準抵抗値の差が所定値以上であると前記比較手段40によって判断された場合には、トナー像を適正な濃度に保つため、トナー像を形成するための各種パラメータを変更する等の濃度補正制御を開始するのが好ましい。濃度補正のためのパラメータとしては、前記第1実施例で説明したパラメータを使用することができる。尚、濃度補正制御を開始するためのトリガーとなる計測抵抗値と基準抵抗値との差は、トナー貯蔵室のトナー残量を把握する際のレベル1及びレベル2と無関係に決定することができる。   In the toner empty detection method of this embodiment, the ratio of the deteriorated toner in the toner storage chamber 21 is estimated by comparing the measured resistance value with the reference resistance value by the comparison unit 40. When the ratio of the deteriorated toner in the developing device 4 increases, it becomes difficult for the toner to fly from the developing roll 20 to the photosensitive drum 1, and as a result, the density of the toner image developed from the electrostatic latent image decreases. There is. Therefore, when the comparison means 40 determines that the difference between the measured resistance value and the reference resistance value is greater than or equal to a predetermined value, various parameters for forming the toner image are set in order to maintain the toner image at an appropriate density. It is preferable to start density correction control such as changing. As the parameters for density correction, the parameters described in the first embodiment can be used. Note that the difference between the measured resistance value serving as a trigger for starting the density correction control and the reference resistance value can be determined regardless of the level 1 and the level 2 when the toner remaining amount in the toner storage chamber is grasped. .

次に、図9は前記プロセスカートリッジ内のトナー残量を把握するための制御系の第3実施例を示すブロック図である。この第3実施例では、図3に示した第1実施例と同様にユーザの指定したプリントジョブの進行中に現像バイアス印加回路の抵抗値を逐次計測すると共に、かかる計測抵抗値をトナー消費量に換算し、それを累積することでトナー貯蔵室21内のトナー残量を把握するように構成した。但し、計測抵抗値をトナー消費量に換算する際に、トナー貯蔵室21内に残っているトナーの劣化度合いを判断し、かかる劣化度合いに応じて補正量を演算し、計測抵抗値をトナー消費量に換算する際に、かかる補正量を加味するようにした。   FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment of a control system for grasping the remaining amount of toner in the process cartridge. In the third embodiment, as in the first embodiment shown in FIG. 3, the resistance value of the developing bias applying circuit is sequentially measured during the progress of the print job designated by the user, and the measured resistance value is used as the toner consumption amount. The remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 is grasped by converting the amount into However, when the measured resistance value is converted into the toner consumption, the degree of deterioration of the toner remaining in the toner storage chamber 21 is judged, the correction amount is calculated according to the degree of deterioration, and the measured resistance value is converted into the toner consumption. The amount of correction is taken into account when converting to a quantity.

第2実施例においても説明したが、プロセスカトーリッジの累積使用時間が増加すると、トナー貯蔵室21内のトナー残量に対して帯電不良の劣化トナーの量が次第に多くなり、同じ画像密度の静電潜像をトナーで現像した場合であっても、現像ロール20から感光体ドラム1へ移動する電荷量は少なくなる傾向にある。このため、現像バイアスの印加回路の抵抗値を計測し、それを単純にトナー消費量に換算したのでは、トナー貯蔵室21内のトナーの劣化に起因した計測抵抗値の変動が加味されておらず、結果的にトナーの累積消費量を間違えて把握してしまう懸念がある。その一方、トナー貯蔵室内におけるトナーの劣化度合いは、第2実施例に示したように、所定の画像密度の基準トナー像を逐次形成すると共に、かかる基準トナー像の現像最中における現像バイアス印加回路の抵抗値を計測し、この計測抵抗値を所定の基準抵抗値と比較することで容易に把握することができる。   As described in the second embodiment, as the cumulative usage time of the process cartridge increases, the amount of deteriorated toner with poor charging gradually increases with respect to the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21, and the static density of the same image density is increased. Even when the electrostatic latent image is developed with toner, the amount of charge moving from the developing roll 20 to the photosensitive drum 1 tends to decrease. Therefore, if the resistance value of the developing bias application circuit is measured and simply converted into the toner consumption, the variation of the measured resistance value due to the deterioration of the toner in the toner storage chamber 21 is not taken into account. As a result, there is a concern that the accumulated toner consumption may be mistakenly grasped. On the other hand, the degree of deterioration of the toner in the toner storage chamber is such that, as shown in the second embodiment, a reference toner image having a predetermined image density is sequentially formed, and a developing bias application circuit during the development of the reference toner image. It is possible to easily grasp the measured resistance value by comparing the measured resistance value with a predetermined reference resistance value.

図9中の基準画像発生部41は前記基準トナー像を形成するための画像データを発生し、これをROS42に対して送出する。これにより、ROS42は感光体ドラム1を露光し、所定画像密度の静電潜像を感光体ドラム1の表面に書き込み、現像ロール20は前記静電潜像を現像して基準トナー像を形成する。前記インピーダンス計31は基準トナー像の現像中における現像バイアス印加回路の抵抗値を計測し、計測抵抗値を補正量演算部50に送出する。補正量演算部50は読み込んだ計測抵抗値を不揮発性メモリに予め保持されている基準抵抗値と比較する。ここにおける基準抵抗値と計測抵抗値の差はトナー貯蔵室内におけるトナーの劣化度合いを示しているから、補正量演算手段はかかる差からトナー消費量の補正値を演算すると共に、かかる補正値を消費量把握手段32に通知する。すなわち、図9中に破線で示した信号の流れがトナー消費量の補正値を算出する際の信号の流れである。一方、ユーザが指定したプリントジョブの実施中は、ROS42に対してプリントジョブに関する画像データが供給され、ROS42はこの画像データに基づいて感光体ドラム1を露光する。これにより、感光体ドラム1上には前記画像データに対応した静電潜像が形成され、かかる静電潜像は現像器4によってトナーで現像される。インピーダンス計31はこのプリントジョブに係るトナー像、すなわちジョブトナー像の現像中に所定の時間間隔でインピーダンスの計測を繰り返し、各計測結果を消費量把握手段32に逐次送信する。消費量把握手段32の不揮発性メモリには、図6に示すような現像バイアス印加回路の抵抗値とトナー消費量の関係を示すテーブルが予め格納されており、このテーブルに基づき、消費量把握手段32はジョブトナー像の形成中に計測した抵抗値を見かけのトナー消費量に換算する。この後、消費量把握手段32は前記補正量演算部50から取得したトナー消費量の補正値を見かけのトナー消費量に加味し、前記ジョブトナー像の形成におけるトナー消費量を把握する。かかるトナー消費量は残量判断手段33に逐次報告され、残量判断手段33は消費量把握手段32から受信した各トナー消費量を累積し、プロセスカートリッジの使用開始時から現在までのトナーの累積消費量を演算すると共に、かかる累積消費量をプロセスカートリッジのトナー貯蔵室21に予め封入されていいたトナーの総量と比較し、トナー貯蔵室21におけるトナー残量を把握する。
残量判断手段43は前記比較手段の比較結果を用いてトナー貯蔵室内のトナー残量を把握する。
A reference image generation unit 41 in FIG. 9 generates image data for forming the reference toner image and sends it to the ROS 42. As a result, the ROS 42 exposes the photosensitive drum 1, writes an electrostatic latent image having a predetermined image density on the surface of the photosensitive drum 1, and the developing roll 20 develops the electrostatic latent image to form a reference toner image. . The impedance meter 31 measures the resistance value of the developing bias application circuit during the development of the reference toner image, and sends the measured resistance value to the correction amount calculation unit 50. The correction amount calculation unit 50 compares the read measured resistance value with a reference resistance value held in advance in the nonvolatile memory. Since the difference between the reference resistance value and the measured resistance value here indicates the degree of toner deterioration in the toner storage chamber, the correction amount calculation means calculates the correction value of the toner consumption amount from the difference and consumes the correction value. The amount grasping means 32 is notified. That is, the signal flow indicated by the broken line in FIG. 9 is the signal flow when calculating the correction value of the toner consumption amount. On the other hand, during execution of a print job designated by the user, image data relating to the print job is supplied to the ROS 42, and the ROS 42 exposes the photosensitive drum 1 based on this image data. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the photosensitive drum 1, and the electrostatic latent image is developed with toner by the developing device 4. The impedance meter 31 repeats measurement of impedance at predetermined time intervals during development of the toner image related to the print job, that is, the job toner image, and sequentially transmits each measurement result to the consumption amount grasping unit 32. The non-volatile memory of the consumption amount grasping means 32 stores in advance a table showing the relationship between the resistance value of the developing bias application circuit and the toner consumption amount as shown in FIG. 6, and based on this table, the consumption amount grasping means. A resistance value 32 measured during the formation of the job toner image is converted into an apparent toner consumption. Thereafter, the consumption amount grasping unit 32 grasps the toner consumption amount in the formation of the job toner image by adding the correction value of the toner consumption amount acquired from the correction amount calculation unit 50 to the apparent toner consumption amount. The toner consumption amount is sequentially reported to the remaining amount determination unit 33. The remaining amount determination unit 33 accumulates each toner consumption amount received from the consumption amount grasping unit 32, and accumulates toner from the start of use of the process cartridge to the present. The consumption amount is calculated, and the accumulated consumption amount is compared with the total amount of toner previously sealed in the toner storage chamber 21 of the process cartridge, so that the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 is grasped.
The remaining amount determining means 43 grasps the toner remaining amount in the toner storage chamber using the comparison result of the comparing means.

図9はこの第3実施例におけるトナー残量の検出方法を手順を示すフローチャートである。先ず、プロセスカートリッジを交換したならば、前記基準画像発生部41から所定画像密度の画像パターン信号を発生させ、感光体ドラム1上に基準トナー像を形成し(ST21)、この基準トナー像を現像器4で現像する際の現像バイアス印加回路の抵抗値をインピーダンス計31で測定する(ST22)。補正量演算部50はこのときインピーダンス計31で計測した抵抗値を基準抵抗値として不揮発性メモリに格納する(ST23)。この後、プロセスカートリッジの使用が開始されたなら、プリントジョブにおいて画像データに基づいたジョブトナー像を形成すると共に(ST24)、かかるジョブトナー像を現像器4で現像する際の現像バイアス印加回路の抵抗値をインピーダンス計31で測定し (ST25)、計測した抵抗値を消費量把握手段32においてトナー消費量に換算する。ここで計測抵抗値から換算されたトナー消費量はトナー貯蔵室21におけるトナーの劣化を考慮していない見かけのトナー消費量であり、この見かけのトナー消費量は一時的にメモリに格納される。一方、プリントジョブが終了したならば、基準画像発生部41から画像パターン信号を発生させ、感光体ドラム1上に基準トナー像を現像すると共に(ST26)、かかる基準トナー像を現像器4で現像する際の現像バイアス印加回路の抵抗値をインピーダンス計31で測定する(ST27)。補正量演算部50はこのときの計測抵抗値をST23において不揮発性メモリに格納されていた基準抵抗値と比較し、その差を演算すると共に(ST28)、これら抵抗値の差からトナーの劣化度合いに応じたトナー消費量の補正値を演算し、これを前記消費量把握手段32に対して通知する(ST29)。補正値の通知を受けた消費量把握手段32は、メモリに記憶しておいた見かけのトナー消費量を読み出すと共に、この見かけトナー消費量に対して補正値を加味して実際のトナー消費量を把握し(ST30)、かかる実際のトナー消費量を残量判断手段33に報告する。   FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of the toner remaining amount detecting method in the third embodiment. First, when the process cartridge is replaced, an image pattern signal having a predetermined image density is generated from the reference image generating unit 41, a reference toner image is formed on the photosensitive drum 1 (ST21), and the reference toner image is developed. The resistance value of the developing bias applying circuit when developing by the device 4 is measured by the impedance meter 31 (ST22). The correction amount calculation unit 50 stores the resistance value measured by the impedance meter 31 at this time in the nonvolatile memory as a reference resistance value (ST23). Thereafter, when the use of the process cartridge is started, a job toner image based on the image data is formed in the print job (ST24), and the developing bias application circuit for developing the job toner image by the developing device 4 is used. The resistance value is measured by the impedance meter 31 (ST25), and the measured resistance value is converted into the toner consumption amount by the consumption amount grasping means 32. Here, the toner consumption amount converted from the measured resistance value is an apparent toner consumption amount that does not consider the deterioration of the toner in the toner storage chamber 21, and this apparent toner consumption amount is temporarily stored in the memory. On the other hand, when the print job is completed, an image pattern signal is generated from the reference image generator 41 to develop the reference toner image on the photosensitive drum 1 (ST26), and the reference toner image is developed by the developing device 4. The resistance value of the developing bias application circuit at this time is measured by the impedance meter 31 (ST27). The correction amount calculation unit 50 compares the measured resistance value at this time with the reference resistance value stored in the nonvolatile memory in ST23, calculates the difference (ST28), and determines the degree of deterioration of the toner from the difference between these resistance values. A correction value of the toner consumption amount corresponding to the toner consumption amount is calculated and notified to the consumption amount grasping means 32 (ST29). Upon receipt of the correction value notification, the consumption amount grasping means 32 reads the apparent toner consumption amount stored in the memory, and adds the correction value to the apparent toner consumption amount to determine the actual toner consumption amount. It grasps (ST30), and reports the actual toner consumption amount to the remaining amount determination means 33.

前記残量判断手段33は消費量把握手段32から受信した各トナー消費量を累積し(ST31)、プロセスカートリッジの使用開始時から現在までのトナーの累積消費量を演算すると共に、かかる累積消費量が所定量(以下、「レベル3」という)を超えたか否かをチェックする(ST32)。その結果、レベル3以上であるならば、トナー貯蔵室21内のトナー残量が少なくなってきたと判断し、トナーが間もなく尽きることを示すニアエンプティ警告信号を送出し、ユーザインターフェースとしてプリンタ筐体に設けられた液晶表示ディスプレイ内にニアエンプティ警告を表示させ、あるいはこのプリンタに接続されたクライアントPCのディスプレイ内に警告メッセージを表示させる(ST33)。一方、ST32において累積消費量がレベル3以下であるならば、トナー貯蔵室21内のトナー残量は十分であると判断し、ST24に戻って次のプリントジョブを行い、ST25〜ST32を繰り返す。   The remaining amount determining means 33 accumulates each toner consumption amount received from the consumption amount grasping means 32 (ST31), calculates the cumulative consumption amount of toner from the start of use of the process cartridge to the present time, and the accumulated consumption amount. Whether or not exceeds a predetermined amount (hereinafter referred to as “level 3”) (ST32). As a result, if the level is 3 or higher, it is determined that the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 has become low, and a near-empty warning signal indicating that the toner will soon be exhausted is sent to the printer housing as a user interface. A near empty warning is displayed in the provided liquid crystal display, or a warning message is displayed in the display of the client PC connected to the printer (ST33). On the other hand, if the accumulated consumption amount is equal to or less than level 3 in ST32, it is determined that the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 is sufficient, the process returns to ST24, the next print job is performed, and ST25 to ST32 are repeated.

また、ST33でニアエンプティ警告を行った場合でも、次のプリントジョブを実行し、図11に示すように、ST24〜ST31と全く同じST34〜ST41を行い、プリントジョブにおけるトナー消費量を消費量演算手段32で把握すると共に、プロセスカートリッジにおけるトナーの累積消費量を残量判断手段33で演算する。そして、累積消費量が所定量(以下、「レベル4」という)を超えたか否かをチェックし(ST42)、レベル4以上であると判断されたならば、トナー貯蔵室21内のトナーが殆ど消費されたと判断し、トナーが尽きたことを示すエンプティ信号を送出し、ニアエンプティ警告信号と同様にしてユーザに警告を発し、プロセスカートリッジの交換作業を促す(ST43)。   Even when a near empty warning is issued in ST33, the next print job is executed, and as shown in FIG. 11, ST34 to ST41 exactly the same as ST24 to ST31 are performed, and the toner consumption amount in the print job is calculated as a consumption amount. The amount of toner consumed in the process cartridge is calculated by the remaining amount determining means 33 while being grasped by the means 32. Then, it is checked whether or not the cumulative consumption exceeds a predetermined amount (hereinafter referred to as “level 4”) (ST42). If it is determined that the cumulative consumption is above level 4, most of the toner in the toner storage chamber 21 is present. It is determined that the toner has been consumed, an empty signal indicating that the toner has been exhausted is transmitted, a warning is issued to the user in the same manner as the near empty warning signal, and a process cartridge replacement operation is urged (ST43).

このように、図9に示したトナー空検知の第3実施例によれば、第1実施例と同様、プリントジョブにおけるトナー像の現像中に、現像バイアスの印加回路の抵抗値を逐次計測することにより、何ら現像器4のトナー貯蔵室21内にセンサを設けることなく、かかるトナー貯蔵室21内のトナー残量を把握することができるのはもちろんのこと、トナー貯蔵室内におけるトナーの劣化度合いを加味した上で、プリントジョブにおけるトナー消費量を把握し、トナー貯蔵室内におけるトナー残量を把握することができ、より正確に現像器内のトナー残量を把握することができ、プロセスカートリッジの交換時期の判断を的確に行うことが可能となる。   As described above, according to the third embodiment of the toner empty detection shown in FIG. 9, the resistance value of the developing bias application circuit is sequentially measured during the development of the toner image in the print job, as in the first embodiment. As a result, the remaining amount of toner in the toner storage chamber 21 can be grasped without providing a sensor in the toner storage chamber 21 of the developing device 4, and the degree of deterioration of the toner in the toner storage chamber In addition, the amount of toner consumed in a print job can be grasped, the amount of toner remaining in the toner storage chamber can be grasped, and the amount of toner remaining in the developing device can be grasped more accurately. It is possible to accurately determine the replacement time.

また、この第3実施例のトナー空検知方法においても、補正量演算部50で計測抵抗値と基準抵抗値とを比較することにより、トナー貯蔵室21内における劣化トナーの割合を推測していることになるが、現像器4内における劣化トナーの割合が増加してくると、現像ロール20から感光体ドラム1へトナーが飛翔し難くなり、結果として静電潜像を現像したトナー像の濃度が薄くなるといった不具合がある。従って、計測抵抗値と基準抵抗値の差が所定値以上であると前記補正量演算部50よって判断された場合には、トナー像を適正な濃度に保つため、トナー像を形成するための各種パラメータを変更する等の濃度補正制御を開始するのが好ましい。濃度補正のためのパラメータとしては、前記第1実施例で説明したパラメータを使用することができる。   Also in the toner empty detection method of the third embodiment, the correction amount calculation unit 50 estimates the ratio of deteriorated toner in the toner storage chamber 21 by comparing the measured resistance value with the reference resistance value. However, when the ratio of the deteriorated toner in the developing device 4 increases, it becomes difficult for the toner to fly from the developing roll 20 to the photosensitive drum 1, and as a result, the density of the toner image obtained by developing the electrostatic latent image. There is a problem that becomes thinner. Accordingly, when the correction amount calculation unit 50 determines that the difference between the measured resistance value and the reference resistance value is greater than or equal to a predetermined value, various types of toner images are formed in order to maintain the toner image at an appropriate density. It is preferable to start density correction control such as changing a parameter. As the parameters for density correction, the parameters described in the first embodiment can be used.

本発明を適用可能なモノクロレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a monochrome laser beam printer to which the present invention is applicable. 感光体ドラムと現像器とが一体となったプロセスカートリッジを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a process cartridge in which a photosensitive drum and a developing device are integrated. このプリンタにおいてトナーの残量を検知するための構成の第1実施例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a first embodiment of a configuration for detecting the remaining amount of toner in the printer. 現像バイアスの印加回路の抵抗値(インピーダンス)と画像密度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the resistance value (impedance) of the application circuit of development bias, and image density. 画像密度とトナー消費量との関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between image density and toner consumption. 現像バイアスの印加回路の抵抗値(インピーダンス)とトナー消費量との関係を示すグラフである。5 is a graph showing a relationship between a resistance value (impedance) of a developing bias application circuit and toner consumption. このプリンタにおいてトナーの残量を検知するための構成の第2実施例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a second embodiment of a configuration for detecting the remaining amount of toner in the printer. 第2実施例におけるトナー残量検知の手順を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating a procedure for detecting a remaining amount of toner in a second embodiment. このプリンタにおいてトナーの残量を検知するための構成の第3実施例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a third embodiment of a configuration for detecting the remaining amount of toner in the printer. 第3実施例におけるトナー残量検知の前半手順を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a first half procedure of toner remaining amount detection in a third embodiment. 第3実施例におけるトナー残量検知の後半手順を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a second half procedure of toner remaining amount detection in the third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…感光体ドラム(像担持体)、20…現像ロール(現像剤担持体)、21…トナー貯蔵室、30…バイアス電源、31…インピーダンス計   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photosensitive drum (image carrier), 20 ... Developing roll (developer carrier), 21 ... Toner storage chamber, 30 ... Bias power supply, 31 ... Impedance meter

Claims (7)

画像形成ジョブの画情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体と対向配置されると共に表面にトナーを付着させて搬送し、前記静電潜像を現像してジョブトナー像を形成する現像剤担持体と、トナーを貯蔵すると共に前記現像剤担持体に対して供給するトナー貯蔵室と、前記像担持体と現像剤担持体との間に現像バイアスを印加するバイアス電源と、前記像担持体及び現像剤担持体を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値をジョブトナー像の形成中に計測する手段と、計測した抵抗値からトナー消費量を把握する消費量把握手段と、把握した消費量を累積し、かかる累積消費量から前記トナー貯蔵室におけるトナー残量を把握する残量判断手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image corresponding to image information of an image forming job is formed, and the image carrier is disposed opposite to the image carrier, and the toner is attached to the surface and conveyed, and the electrostatic latent image is developed. A developer carrier for forming a job toner image, a toner storage chamber for storing and supplying toner to the developer carrier, and applying a developing bias between the image carrier and the developer carrier A bias power source, a means for measuring an electric resistance value of a developing bias application circuit including the image carrier and the developer carrier during formation of a job toner image, and grasping a toner consumption amount from the measured resistance value An image forming apparatus comprising: a consumption amount grasping unit; and a remaining amount judgment unit that accumulates the grasped consumption amount and grasps the remaining toner amount in the toner storage chamber based on the accumulated consumption amount. 前記像担持体の累積使用量を把握するカウンタを設け、このカウンタの計数値に基づいて前記消費量把握手段におけるトナー累積消費量を補正することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a counter that grasps the cumulative usage amount of the image carrier, and correcting the cumulative toner consumption amount in the consumption amount grasping unit based on a count value of the counter. 画像形成ジョブの画情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体と対向配置されると共に表面にトナーを付着させて搬送し、前記静電潜像を現像してジョブトナー像を形成する現像剤担持体と、トナーを貯蔵すると共に前記現像剤担持体に対して供給するトナー貯蔵室と、前記像担持体と現像剤担持体との間に現像バイアスを印加するバイアス電源と、前記像担持体上に所定画像密度の基準トナー像を定期的に形成させる基準画像発生部と、前記基準トナー像の形成中に前記像担持体及び現像剤担持体を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値を計測する手段と、この計測した抵抗値を予め保持されている基準抵抗値と比較する手段と、この比較手段での比較結果に基づいて前記トナー貯蔵室におけるトナー残量を把握する残量判断手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image corresponding to image information of an image forming job is formed, and the image carrier is disposed opposite to the image carrier, and the toner is attached to the surface and conveyed, and the electrostatic latent image is developed. A developer carrier for forming a job toner image, a toner storage chamber for storing and supplying toner to the developer carrier, and applying a developing bias between the image carrier and the developer carrier A bias power supply, a reference image generating unit for periodically forming a reference toner image having a predetermined image density on the image carrier, and development including the image carrier and the developer carrier during the formation of the reference toner image. A means for measuring the electrical resistance value of the bias application circuit, a means for comparing the measured resistance value with a reference resistance value held in advance, and the toner storage chamber based on the comparison result of the comparison means. Know the toner level An image forming apparatus comprising the remaining amount determining means that. 前記像担持体の累積使用量を把握するカウンタを設け、このカウンタの計数値に基づいて前記比較手段における比較結果を補正することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein a counter for grasping the cumulative usage amount of the image carrier is provided, and the comparison result in the comparison means is corrected based on the count value of the counter. 前記比較手段で基準抵抗値と計測抵抗値とを比較した結果、両抵抗値の差が一定以上であると判断した場合に、前記ジョブトナー像を形成する際の濃度補正制御を開始すると共に、両抵抗値の差に基づいて濃度補正パラメータを変更することを特徴とする請求項3又は4記載の画像形成装置。 As a result of comparing the reference resistance value and the measured resistance value by the comparison means, when it is determined that the difference between the two resistance values is greater than or equal to a certain value, density correction control when forming the job toner image is started, 5. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the density correction parameter is changed based on a difference between the two resistance values. 画像形成ジョブの画情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体と対向配置されると共に表面にトナーを付着させて搬送し、前記静電潜像を現像してジョブトナー像を形成する現像剤担持体と、トナーを貯蔵すると共に前記現像剤担持体に対して供給するトナー貯蔵室と、前記像担持体と現像剤担持体との間に現像バイアスを印加するバイアス電源と、前記像担持体上に所定画像密度の基準トナー像を定期的に形成させる基準画像発生部と、前記ジョブトナー像及び基準トナー像の形成中に前記像担持体及び現像剤担持体を含む現像バイアスの印加回路の電気的抵抗値を夫々計測する手段と、前記基準トナー像の形成中に計測した抵抗値を予め保持されている基準抵抗値と比較してトナー消費量の補正値を演算する補正量算出部と、前記ジョブトナー像の形成中に計測した抵抗値から見かけのトナー消費量を把握すると共に、かかる見かけトナー消費量に前記補正値を加味してトナー消費量を把握する消費量把握手段と、把握した消費量を累積し、かかる累積消費量から前記トナー貯蔵室におけるトナー残量を把握する残量判断手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image corresponding to image information of an image forming job is formed, and the image carrier is disposed opposite to the image carrier, and the toner is attached to the surface and conveyed, and the electrostatic latent image is developed. A developer carrier for forming a job toner image, a toner storage chamber for storing and supplying toner to the developer carrier, and applying a developing bias between the image carrier and the developer carrier A bias power source, a reference image generator for periodically forming a reference toner image having a predetermined image density on the image carrier, and the image carrier and developer carrier during the formation of the job toner image and the reference toner image Means for measuring the electrical resistance value of the developing bias application circuit including the body, and correcting the toner consumption by comparing the resistance value measured during the formation of the reference toner image with a reference resistance value held in advance. Correction amount calculation to calculate the value A consumption amount grasping means for grasping the apparent toner consumption from the resistance value measured during the formation of the job toner image and grasping the toner consumption by adding the correction value to the apparent toner consumption. An image forming apparatus comprising: a remaining amount determining unit that accumulates the grasped consumption amount and grasps the remaining toner amount in the toner storage chamber from the accumulated consumption amount. 前記補正量演算部で基準抵抗値と計測抵抗値とを比較した結果、両抵抗値の差が一定以上であると判断した場合に、前記ジョブトナー像を形成する際の濃度補正制御を開始すると共に、両抵抗値の差に基づいて濃度補正パラメータを変更することを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
As a result of comparing the reference resistance value and the measured resistance value in the correction amount calculation unit, when it is determined that the difference between the two resistance values is equal to or greater than a certain value, density correction control for forming the job toner image is started. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the density correction parameter is changed based on a difference between the two resistance values.
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