JP2006243492A - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents

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信郎 古宮
Daisuke Baba
大輔 馬場
Satoshi Inami
聡 居波
Takayuki Namiki
貴之 並木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a drum from reaching the end of its life before toner during continuous printing at a low printing rate, with the result that the toner remains. <P>SOLUTION: A bias for image formation is controlled based upon information about toner use history (an amount of remaining toner, a printing rate, etc.) and an amount of use of the drum. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レーザービームプリンタ、複写機やファクシミリ、又はこれらを組み合わせたマルチファンクションプリンタ等の電子写真方式による電子写真画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus using an electrophotographic method, such as a laser beam printer, a copying machine, a facsimile, or a multifunction printer combining these.

ホストコンピュータから送られる画像信号に基づいて画像を形成する画像形成装置には、電子写真方式、インクジェット方式、感熱方式等様々な方式の装置がある。これらの中で電子写真方式の画像形成装置は、高速、高画質、静粛性等の利点から近年大いに普及している。   There are various types of image forming apparatuses that form an image based on an image signal sent from a host computer, such as an electrophotographic system, an inkjet system, and a thermal system. Among these, electrophotographic image forming apparatuses have become very popular in recent years because of advantages such as high speed, high image quality, and quietness.

<画像形成プロセスについて>
図8は、従来の電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の一例を示す構成概略図である。
<Image formation process>
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile using a conventional electrophotographic system.

この画像形成装置111は、プロセスカートリッジ110を着脱自在として備えている。感光ドラム101を矢印方向(時計方向)に回転駆動し、その表面を帯電バイアスが印加された帯電ローラ102で均一に帯電した後、レーザー露光装置103によって入力画像信号に応じた画像露光Lを行い、静電潜像を形成する。この静電潜像は、トナー104aを表面に薄層担持した現像装置105の現像スリーブ106によりトナー像104bとして現像される。感光ドラム101上に形成されたトナー像104bは、感光ドラム101と転写ローラ107間の転写ニップ部Nに搬送される用紙などの転写材Pに、転写バイアスが印加された転写ローラ107によって転写される。   The image forming apparatus 111 includes a process cartridge 110 that is detachable. The photosensitive drum 101 is rotationally driven in the direction of an arrow (clockwise), and the surface thereof is uniformly charged by a charging roller 102 to which a charging bias is applied, and then an image exposure L corresponding to an input image signal is performed by a laser exposure device 103. An electrostatic latent image is formed. This electrostatic latent image is developed as a toner image 104b by the developing sleeve 106 of the developing device 105 carrying a thin layer of toner 104a on its surface. The toner image 104 b formed on the photosensitive drum 101 is transferred by a transfer roller 107 to which a transfer bias is applied to a transfer material P such as paper conveyed to a transfer nip N between the photosensitive drum 101 and the transfer roller 107. The

即ち、転写ニップ部Nにて感光ドラム101に接する転写ローラ107には、トナーと逆極性の転写バイアスが印加され、転写材Pのトナー像が形成されていない背面側からトナーと逆極性の電荷が付与されることにより、感光ドラム101上のトナー像104bが転写材P表面に転写される。   That is, a transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer roller 107 contacting the photosensitive drum 101 at the transfer nip portion N, and a charge having a polarity opposite to that of the toner from the back side where the toner image of the transfer material P is not formed. Is applied, the toner image 104b on the photosensitive drum 101 is transferred to the surface of the transfer material P.

転写材Pは転写されたトナー像104cを保持し定着装置108に搬送され、この定着装置108でトナー像を転写材P表面に熱定着した後、外部に排出される。また、上記転写後に感光ドラム101上に残留している転写残トナー104dは、クリーニングブレード109で除去されて回収される。これら一連の画像形成プロセスの内、感光ドラム101、帯電ローラ102、現像装置105、現像スリーブ106、クリーニングブレード109を一体的に包含してプロセスカートリッジ110としている。   The transfer material P holds the transferred toner image 104c and is conveyed to the fixing device 108. After the toner image is thermally fixed on the surface of the transfer material P by the fixing device 108, it is discharged to the outside. Further, the transfer residual toner 104d remaining on the photosensitive drum 101 after the transfer is removed by the cleaning blade 109 and collected. Of these series of image forming processes, the photosensitive drum 101, the charging roller 102, the developing device 105, the developing sleeve 106, and the cleaning blade 109 are integrally included to form a process cartridge 110.

このようなレーザー露光方式による画像形成装置111は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等の外部情報処理機器(不図示)から送られた画像データをビットマップデータに展開し、ビットマップデータに基づいてレーザーON/OFF信号を生成して、レーザー駆動回路(不図示)へと入力する。これによって半導体レーザーダイオードを駆動して発光させることで画像露光Lを行い、入力した画像データに対応したレーザー露光によって静電潜像を形成し画像形成を行っている。   The image forming apparatus 111 using such a laser exposure method develops image data sent from an external information processing device (not shown) such as a personal computer or a workstation into bitmap data, and turns on the laser based on the bitmap data. / OFF signal is generated and input to a laser drive circuit (not shown). As a result, the semiconductor laser diode is driven to emit light to perform image exposure L, and an electrostatic latent image is formed by laser exposure corresponding to the input image data to form an image.

<プロセスカートリッジについて>
電子写真方式の画像形成装置の各構成部品は、画像形成を行う度に磨耗若しくは消耗していく為、一定量の画像形成を行った後にメンテナンスを行う必要がある。特に感光ドラムは画像形成を行う毎に、表面がクリーニングブレードと摺擦し磨耗する。又、トナーも画像形成によって消費されていく為、他の部品に比べ消耗の度合いも大きく、交換の頻度は高くなる。
<About process cartridges>
Each component of the electrophotographic image forming apparatus is worn or consumed every time an image is formed, so that it is necessary to perform maintenance after forming a certain amount of image. In particular, the surface of the photosensitive drum is worn by rubbing against the cleaning blade every time image formation is performed. Further, since the toner is also consumed by image formation, the degree of wear is larger than that of other parts, and the replacement frequency is increased.

そこで、これら消耗品の交換を出来るだけ容易に行う為に、感光ドラムユニットとトナーカートリッジを独立に交換可能に構成した方式や、前述のように感光ドラム、帯電ローラ、現像装置、現像スリーブ、クリーニングブレード等をコンパクトに一体化したプロセスカートリッジ方式を採る場合が多い。前者は主に複写機等で用いられており、感光ドラムが寿命に達した場合は感光ドラムユニットのみ、トナーが無くなった場合はトナーカートリッジのみ交換する。各々の寿命は各寿命検知手段によって画像形成装置の表示パネル等によって警告を発するなどしてユーザーに知らしめる。この方法によれば感光ドラム、トナーを各々独立に交換することが出来、経済的である。しかし、トナーカートリッジを交換する際にはユーザーがトナーに触れないように慎重に作業する必要がある。   Therefore, in order to replace these consumables as easily as possible, the photosensitive drum unit and the toner cartridge can be replaced independently, as described above, the photosensitive drum, the charging roller, the developing device, the developing sleeve, and the cleaning blade. In many cases, a process cartridge system in which these are integrated in a compact manner is employed. The former is mainly used in copying machines, and only the photosensitive drum unit is replaced when the photosensitive drum reaches the end of its life, and only the toner cartridge is replaced when the toner runs out. Each life is informed to the user by issuing a warning on the display panel of the image forming apparatus by each life detecting means. According to this method, the photosensitive drum and toner can be replaced independently, which is economical. However, when replacing the toner cartridge, it is necessary to work carefully so that the user does not touch the toner.

一方、後者のプロセスカートリッジ方式では、トナーが無くなった場合にプロセスカートリッジごと交換する為、扱いが容易であるという長所を有する。又、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行うことが出来る為操作性を格段に向上することが可能となる。近年、レーザービームプリンタをはじめとする小型の画像形成装置を中心に広く普及している。   On the other hand, the latter process cartridge system has an advantage that it is easy to handle because the process cartridge is replaced when the toner runs out. In addition, since the user can perform the maintenance of the apparatus independently of the service person, the operability can be remarkably improved. In recent years, it has become widespread mainly in small image forming apparatuses such as laser beam printers.

このようなプロセスカートリッジではトナーの枯渇、感光ドラムの磨耗による画像不良発生を防ぐ為、何らかの手段によってトナー残量、感光ドラム寿命に関する情報を検知し、その結果を画像形成装置、若しくは接続しているホストコンピュータ等に報知し、ユーザーに知らしめることが多い。   In such a process cartridge, in order to prevent the occurrence of image defects due to toner depletion and photosensitive drum wear, information relating to the remaining amount of toner and the photosensitive drum life is detected by some means, and the result is connected to the image forming apparatus. It is often notified to the host computer etc. to inform the user.

トナー残量の検知手段としては各種の方式があり、例えばトナーが接しているか否かでトナーの有無を検知する圧電センサー方式、トナーの有無による静電容量の変化を検知するアンテナ感知方式、トナーを収容するトナー容器内部を透過する光量を検知する光学方式、ドットを形成する個々の画像信号をカウントし、そのカウント数に所定の係数を乗じてトナーの消費量を求める画素信号積算方式等がある。   There are various methods for detecting the remaining amount of toner. For example, a piezoelectric sensor method for detecting the presence or absence of toner depending on whether or not the toner is in contact, an antenna sensing method for detecting a change in capacitance due to the presence or absence of toner, and toner An optical method for detecting the amount of light transmitted through the toner container containing the toner, a pixel signal integration method for counting individual image signals forming dots and multiplying the count number by a predetermined coefficient to obtain toner consumption, etc. is there.

感光ドラム寿命の検知手段としては、例えば感光ドラムの膜厚を検知する方式、プリント枚数に応じて感光ドラムの膜厚を算出する方式、感光ドラムの駆動時間、帯電時間の積算により寿命を検知する方式等がある。   As a means for detecting the life of the photosensitive drum, for example, a method for detecting the film thickness of the photosensitive drum, a method for calculating the film thickness of the photosensitive drum according to the number of printed sheets, a driving time of the photosensitive drum, and an integration of the charging time are detected. There are methods.

ところで、トナーを含んだ現像手段、感光ドラム、若しくはその他のプロセス手段を一体化したプロセスカートリッジでは、その寿命は必ずしもトナー残量によって決定されるとは限らない。例えば、印字率の低い画像のプリントが続いた場合、トナーの消費よりも先に感光ドラムが磨耗し寿命を迎える可能性がある。現像剤プリント一枚当りの消費量は印字率によってほぼ一定に決まるので、予め一枚あたりの感光ドラムの削れ量とトナーの消費量を見込んで、プロセスカートリッジの寿命にあった感光ドラム膜厚、充填されるトナー量を決定しておけば良い。双方の寿命が等しければ資源的、経済的に無駄が無いのは云うまでも無い。   By the way, in a process cartridge in which a developing unit including toner, a photosensitive drum, or other process unit is integrated, the lifetime is not always determined by the remaining amount of toner. For example, when an image having a low printing rate is continuously printed, the photosensitive drum may be worn out before the toner is consumed, and the service life may be reached. Since the consumption per developer print is almost constant depending on the printing rate, the photosensitive drum film thickness corresponding to the life of the process cartridge is estimated in advance by taking into consideration the amount of abrasion of the photosensitive drum and the consumption of toner per sheet. The amount of toner to be filled may be determined. It goes without saying that there is no waste in terms of resources and economics if the lifetimes of both sides are equal.

そこで、これらの検知手段の内それぞれの寿命の長短を比較し、最も残り寿命が少ないものをプロセスカートリッジの寿命とする方法が開示されている(特許文献1)。又、各種の消耗品の消耗度を推定し、消耗品の寿命を自動的に判断する方法が開示されている(特許文献2)。又、感光ドラムを寿命まで使い切るように現像剤補給を行う方法も開示されている(特許文献3)。
特開平10−274908(第6頁、第1図) 特開平9−179458(第12〜14頁、第1〜6図) 特開平9−190068(第7〜8頁、第1〜6図)
Therefore, a method is disclosed in which the lifespans of these detection means are compared and the process cartridge having the least remaining life is made the life of the process cartridge (Patent Document 1). In addition, a method for estimating the wear level of various consumables and automatically determining the life of the consumables is disclosed (Patent Document 2). Also disclosed is a method of supplying the developer so that the photosensitive drum is used up to the end of its life (Patent Document 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-274908 (page 6, FIG. 1) JP-A-9-179458 (pages 12-14, FIGS. 1-6) JP-A-9-190068 (pages 7-8, FIGS. 1-6)

感光ドラムと現像剤が独立していないプロセスカートリッジ方式では、トナーの寿命よりも感光ドラムの寿命に余裕を持たせておく場合が多い。これは、ユーザーの使用用途によってプリントされる印字率は異なっている為、現像剤を無駄に余らせることが無いように配慮したものである。しかしながら、低印字率の画像をプリントしつづけた場合には、トナーの消費量は低く抑えられ、トナーが十分に余っていても感光ドラムの損耗は変わらない為、感光ドラムが寿命に達し、画像不良を引き起こしたり、プロセスカートリッジの交換を余儀無くされる、という状況が起こる可能性があった。   In the process cartridge system in which the photosensitive drum and the developer are not independent, there are many cases where a margin is provided for the life of the photosensitive drum rather than the life of the toner. This is because the printing rate to be printed differs depending on the use application of the user, so that the developer is not wasted. However, if an image with a low printing rate is continuously printed, the toner consumption is kept low, and even if there is sufficient toner, the wear of the photosensitive drum does not change. There is a possibility that a situation may occur in which a defect occurs or the process cartridge must be replaced.

又、低消費のプリントが続いた場合、現像装置の現像スリーブによりトナーが現像部に搬送されても感光ドラムへ飛翔しないトナーが増え、そのトナーが現像装置内を循環し、熱や機械的ストレスを受けて次第にトナーが劣化し、現像性が低下してしまうことがあった。   In addition, when low-consumption printing continues, the amount of toner that does not fly to the photosensitive drum increases even when the toner is conveyed to the developing unit by the developing sleeve of the developing device, and the toner circulates in the developing device, causing heat and mechanical stress. In some cases, the toner gradually deteriorates and developability deteriorates.

本発明は係る問題点に鑑みて為されたものであり、低印字率の画像をプリントすることが多くても、プロセス条件を制御することによりプロセスカートリッジが寿命に達した時点での現像剤残量を極力抑え、より経済的な画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems. Even when an image having a low printing rate is often printed, the developer remaining at the time when the process cartridge reaches the end of its life by controlling the process conditions. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a process cartridge which are reduced in amount as much as possible and more economical.

上記目的は、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置において、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含したプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在として備え、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも2つの検知手段を備え、前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、画像形成に係るプロセス条件を前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた条件へ制御することで達成できる。   In the image forming apparatus for forming a visible image on a predetermined recording medium based on the input image data, the object is to provide at least an image carrier for holding an electrostatic latent image and a developer containing the developer. A process cartridge that integrally includes a container, and is detachably attached to the main body of the image forming apparatus, a detection unit that detects information about a life of the image carrier, and a developer printing rate history of the developer container. At least two detection means for detecting information, and having a plurality of image forming modes for suppressing consumption of the developer by correcting the density of the image data, When the detection result reaches a predetermined value, according to the detection result of the developer printing rate history, the process conditions relating to image formation, the consumption amount of the developer, and the image carrier are determined. It can be achieved by controlling the combined conditions life.

又、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含し、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも2つの検知手段を備え、前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、画像形成に係るプロセス条件を前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた条件へ制御することで達成できる。   In addition, an image carrier for holding at least an electrostatic latent image and a developer container for storing the developer are integrally included, and visible on a predetermined recording medium based on input image data. In a process cartridge that is detachable from an image forming apparatus main body that forms an image, a detection unit that detects information about a life of the image carrier and a detection unit that detects information about a developer printing rate history of the developer container A plurality of image forming modes for suppressing consumption of the developer by correcting the density of the image data, and the detection result of the image carrier life detection means becomes a predetermined value; At this point, according to the detection result of the developer printing rate history, the process condition for image formation is controlled to a condition that matches the consumption amount of the developer with the life of the image carrier. In can be achieved.

以上説明したように本発明によれば、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置において、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含したプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在として備え、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも2つの検知手段を備え、前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、画像形成に係るプロセス条件を前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた条件へ制御すること、によりトナーを極力無駄に余らすこと無く、経済的に画像形成装置を使用することが可能となる。   As described above, according to the present invention, in an image forming apparatus that forms a visible image on a predetermined recording medium based on input image data, an image carrier for holding at least an electrostatic latent image; A process cartridge that integrally includes a developer accommodating portion that accommodates a developer, which is detachably attached to the main body of the image forming apparatus, a detection unit that detects information about the life of the image carrier, and the developer accommodating portion A plurality of image forming modes that suppress consumption of the developer by correcting the density of the image data. When the detection result of the image carrier life detection means reaches a predetermined value, the process conditions relating to image formation are set in accordance with the detection result of the developer printing rate history. Controlling the consumption of the combined conditions the life of the image bearing member, without be leftover as much as possible waste toner makes it possible to use economically the image forming apparatus.

又、少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含し、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも2つの検知手段を備え、前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、画像形成に係るプロセス条件を前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた条件へ制御すること、によりトナーを極力無駄に余らすこと無く、経済的にプロセスカートリッジを使用することが可能となる。   In addition, an image carrier for holding at least an electrostatic latent image and a developer container for storing the developer are integrally included, and visible on a predetermined recording medium based on input image data. In a process cartridge that is detachable from an image forming apparatus main body that forms an image, a detection unit that detects information about a life of the image carrier and a detection unit that detects information about a developer printing rate history of the developer container A plurality of image forming modes for suppressing consumption of the developer by correcting the density of the image data, and the detection result of the image carrier life detection means becomes a predetermined value; At this point, according to the detection result of the developer printing rate history, the process condition for image formation is controlled to a condition that matches the consumption amount of the developer with the life of the image carrier. , Without be leftover as much as possible waste toner makes economically possible to use a process cartridge.

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明に於ける第1の実施例について説明する。   A first embodiment of the present invention will be described.

<画像形成装置及び画像形成プロセス説明>
図2は本実施例の画像形成装置の概略機構を示す模式断面図である。電子写真技術を利用した画像形成装置13は、像担持体としての感光ドラム1を備えている。感光ドラム1の周囲には感光ドラム1の回転方向に沿って順に、帯電ローラ2、現像装置3、転写ローラ4、クリーニングブレード5が配設されており、帯電ローラ2と現像装置3間の上方には露光装置6が配設されている。感光ドラム1と転写ローラ4間に形成される転写ニップNの転写材搬送方向の下流側には、定着装置7が配設されている。そしてこれらの内、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置3、クリーニングブレード5が一体的に包含され、画像形成装置13本体に着脱自在なプロセスカートリッジ14を形成している。
<Description of Image Forming Apparatus and Image Forming Process>
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic mechanism of the image forming apparatus of this embodiment. An image forming apparatus 13 using electrophotographic technology includes a photosensitive drum 1 as an image carrier. Around the photosensitive drum 1, a charging roller 2, a developing device 3, a transfer roller 4, and a cleaning blade 5 are disposed in this order along the rotation direction of the photosensitive drum 1, and above the charging roller 2 and the developing device 3. Is provided with an exposure device 6. A fixing device 7 is disposed downstream of the transfer nip N formed between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 4 in the transfer material conveyance direction. Of these, the photosensitive drum 1, the charging roller 2, the developing device 3, and the cleaning blade 5 are integrally included to form a process cartridge 14 that is detachable from the main body of the image forming apparatus 13.

感光ドラム1は、本実施の形態では直径30mmの負帯電の有機感光ドラムで、アルミニウム製のドラム基体上にOPC感光層を有しており、画像形成装置13側に設けられた駆動手段(不図示)により所定の周速150mm/sec.(プロセススピード)で矢印方向(時計方向)に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ2により負極性の一様な帯電を受ける。   In this embodiment, the photosensitive drum 1 is a negatively charged organic photosensitive drum having a diameter of 30 mm. The photosensitive drum 1 has an OPC photosensitive layer on an aluminum drum base, and is provided with a driving unit (not configured) provided on the image forming apparatus 13 side. The predetermined peripheral speed is 150 mm / sec. It is rotationally driven in the direction of the arrow (clockwise) at (process speed), and is charged uniformly with negative polarity by the charging roller 2 that contacts in the rotational process.

帯電手段としての帯電ローラ2は、感光ドラム1表面に所定の押圧力で当接して従動回転し、帯電バイアス電源8から印加される帯電バイアスによって感光ドラム1を所定の極性、電位に均一に帯電する。帯電ローラ2は直径6mmの芯金周面に厚さ3mmのウレタンゴム、EPDM等に導電性のカーボンを分散させた弾性層を有し、その表面に接着部材を介さずに100〜500μmのエピクロルヒドリンゴム等の高抵抗の表層を被覆して構成されており、外形12mm、長手方向の長さ250mmのローラ形状とした。帯電バイアスとしては帯電ローラ2が十分に放電するAC電圧Vppに、ドラム上暗部電位Vdに相当するDC電圧Vprdcを重畳印加する。本実施例ではVprdc=−650Vとした。AC電圧波形としては周波数1300Hzの正弦波を用いている。帯電バイアスの交流AC成分は、感光ドラム1、帯電ローラ2間に常に一定の電流が流れるような定電流制御を行っている。本実施例においては定電流値を1200μAとし、この時常温常湿環境下において均一で良好な帯電が得られた。   A charging roller 2 serving as a charging unit contacts and rotates with the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force, and uniformly charges the photosensitive drum 1 with a predetermined polarity and potential by a charging bias applied from a charging bias power source 8. To do. The charging roller 2 has an elastic layer in which conductive carbon is dispersed in 3 mm thick urethane rubber, EPDM or the like on the peripheral surface of a core metal having a diameter of 6 mm, and epichlorohydrin having a thickness of 100 to 500 μm without an adhesive member on the surface. It is configured by covering a high-resistance surface layer such as rubber, and has a roller shape with an outer shape of 12 mm and a longitudinal length of 250 mm. As the charging bias, a DC voltage Vprdc corresponding to the drum dark portion potential Vd is superimposed and applied to the AC voltage Vpp at which the charging roller 2 is sufficiently discharged. In this embodiment, Vprdc = −650V. A sine wave having a frequency of 1300 Hz is used as the AC voltage waveform. For the AC AC component of the charging bias, constant current control is performed so that a constant current always flows between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2. In this example, the constant current value was set to 1200 μA, and at this time, uniform and good charging was obtained in a normal temperature and normal humidity environment.

露光装置6は、パーソナルコンピュータ(不図示)等から入力される画像情報をビデオコントローラ27によって時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザー光(露光ビーム)をレーザー出力部(不図示)から出力し、帯電された感光ドラム1表面を走査露光Lすることにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。本実施例ではレーザー光量を2.5mJ/mとし、レーザー露光部の感光ドラム上の明部電位VlをVl=−200Vとした。又、画像解像度は600dpi(dot per inch)とした。 The exposure apparatus 6 uses a laser output unit (not shown) as a laser beam (exposure beam) obtained by modulating image information input from a personal computer (not shown) or the like according to a time-series electric digital image signal by the video controller 27. The electrostatic latent image corresponding to the image information is formed by scanning and exposing the surface of the charged photosensitive drum 1. In this embodiment, the amount of laser light was 2.5 mJ / m 2, and the light portion potential Vl on the photosensitive drum of the laser exposure portion was Vl = −200V. The image resolution was 600 dpi (dot per inch).

現像装置3は、開口部に感光ドラム1表面と対向し配接され、所定の間隔を保持して回転自在な現像スリーブ9、現像剤としてのトナー10、トナーを攪拌する回転自在な攪拌部材11、現像スリーブ9上のトナーを摩擦帯電する為の現像ブレード12を備えている。攪拌部材11によって現像スリーブ9へと搬送され、トナー10は現像スリーブ9に取り込まれ、その際にトナー10は現像ブレード12によって層厚を規制され、同時に摩擦によって帯電され現像領域に送られる。現像領域において感光ドラム1上の静電潜像にトナー10を付着させてトナー像として顕像化する。現像スリーブ9中には、磁極N・Sが交互に複数個形成されたマグネットローラ(不図示)が現像スリーブ9に対して不動に配設されている。マグネットローラは回転動作を行わず、常に一定の位置に保持され、同じ磁極の方向に保たれる。現像ブレード12はトナー10に現像に必要な電荷を与え、現像スリーブ9上のトナーの層厚規制をする。トナー10には1成分磁性現像剤を用い、反転現像を行う。尚、トナーは1成分磁性現像剤を用いたが、これに限られたものではない。現像スリーブ9からは不図示の電源から直流DCと交流ACを重畳印加した現像バイアスにより、現像領域内に送られたトナーは感光ドラム1上に飛翔する。現像バイアスはDC電圧をVdc=−500Vとして、現像コントラストは│Vdc−Vl│=300Vとした。AC電圧のVppはVpp=1500Vで、周波数2500Hzの矩形波を用いた。   The developing device 3 is arranged in an opening so as to face the surface of the photosensitive drum 1 and is rotatable with a predetermined interval, a developing sleeve 9 that is rotatable, a toner 10 as a developer, and a rotatable stirring member 11 that stirs the toner. A developing blade 12 for frictionally charging the toner on the developing sleeve 9 is provided. The toner 10 is conveyed to the developing sleeve 9 by the agitating member 11, and the toner 10 is taken into the developing sleeve 9. At that time, the toner 10 is regulated in layer thickness by the developing blade 12, and simultaneously charged by friction and sent to the developing region. In the development area, the toner 10 is attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 to be visualized as a toner image. In the developing sleeve 9, a magnet roller (not shown) in which a plurality of magnetic poles N and S are alternately formed is disposed so as not to move relative to the developing sleeve 9. The magnet roller does not rotate and is always held at a fixed position and kept in the same magnetic pole direction. The developing blade 12 gives a charge necessary for development to the toner 10 and regulates the layer thickness of the toner on the developing sleeve 9. A one-component magnetic developer is used for the toner 10 and reversal development is performed. The toner uses a one-component magnetic developer, but is not limited to this. From the developing sleeve 9, the toner sent into the developing region flies onto the photosensitive drum 1 by a developing bias in which direct current DC and alternating current AC are applied from a power source (not shown). The development bias was such that the DC voltage was Vdc = −500V, and the development contrast was | Vdc−Vl | = 300V. The AC voltage Vpp was Vpp = 1500 V, and a rectangular wave with a frequency of 2500 Hz was used.

ここで、現像に必要の十分な電荷を持たないトナーは現像スリーブ9に留まったままか、あるいは感光ドラム1上に飛翔してもマグネットローラの磁力及び現像バイアスの交流引き戻し成分によって現像スリーブ9上に引き戻される。一方、十分な電荷を持ったトナー10は静電潜像を可視トナー像化する。   Here, the toner that does not have a sufficient charge necessary for development remains on the developing sleeve 9 or, even if it flies on the photosensitive drum 1, it is on the developing sleeve 9 due to the magnetic force of the magnet roller and the AC pullback component of the developing bias. Pulled back to. On the other hand, the toner 10 having sufficient charge converts the electrostatic latent image into a visible toner image.

転写手段としての転写ローラ4は、感光ドラム1表面に所定の押圧力で接触して転写ニップ部Nを形成し、転写バイアス電源(不図示)から印加される転写バイアスにより、感光ドラム1と転写ローラ4間の転写ニップ部Nにて感光ドラム1表面のトナー像を用紙などの転写材Pに転写する。   The transfer roller 4 serving as a transfer unit is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force to form a transfer nip portion N, and is transferred to the photosensitive drum 1 by a transfer bias applied from a transfer bias power source (not shown). The toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred to a transfer material P such as paper at the transfer nip N between the rollers 4.

定着装置7は、内部にハロゲンヒータ(不図示)を備えた加熱ローラと加圧ローラを有しており、定着ローラと加圧ローラ間の定着ニップにて転写材Pを挟持搬送しながら、転写材Pの表面に転写されたトナー像を加熱、溶融、加圧して熱定着させ、永久画像とする。定着が終了した転写材P上の永久画像は、画像形成装置13外へと排出される。   The fixing device 7 includes a heating roller having a halogen heater (not shown) and a pressure roller therein, and transfers the transfer material P while nipping and conveying the transfer material P at a fixing nip between the fixing roller and the pressure roller. The toner image transferred to the surface of the material P is heated, melted and pressurized to be thermally fixed to obtain a permanent image. The permanent image on the transfer material P that has been fixed is discharged out of the image forming apparatus 13.

クリーニング手段としてのクリーニングブレード5は、本実施例では、ウレタンゴム製の注型タイプのものを用いており、感光ドラム1に対する当接圧は40〜50gf/cmで、感光ドラム1の回転方向と逆の方向から圧接している。感光ドラム1上に転写されずに残留したトナーはクリーニングブレード5によってクリーニングされ、感光ドラム1は再度画像形成に供される。   In this embodiment, the cleaning blade 5 as a cleaning means is a casting type made of urethane rubber. The contact pressure against the photosensitive drum 1 is 40 to 50 gf / cm, and the rotational direction of the photosensitive drum 1 is It is pressed from the opposite direction. Toner remaining without being transferred onto the photosensitive drum 1 is cleaned by the cleaning blade 5, and the photosensitive drum 1 is again used for image formation.

<現像剤残量検知及び感光ドラム寿命検知>
次に、図3及び図4を用いて本実施例に使用されるトナー残量検知機構の一例を説明する。
<Developer remaining amount detection and photosensitive drum life detection>
Next, an example of the remaining toner amount detection mechanism used in this embodiment will be described with reference to FIGS.

プロセスカートリッジ14には、現像装置3内に現像剤残量検知の為のプレートアンテナ板金(以下PAと略記する)15と、PA板金16の2枚の平行板金がプロセスカートリッジ内の長手方向に伸び、互いが対向するように固定配設されている。   In the process cartridge 14, two parallel sheet metals, a plate antenna sheet metal (hereinafter abbreviated as PA) 15 for detecting the remaining amount of developer and a PA sheet metal 16, extend in the longitudinal direction in the process cartridge 3. These are fixedly arranged so as to face each other.

現像バイアスには電源17から直流と交流成分を重畳した現像バイアスが印加され、トナーを感光ドラム1へと飛翔させる。PA16には現像バイアスと同一の電源17から残量検出バイアスを印加する。その際にPA15に誘起される電流値を測定し、現像剤残量検知回路18によってPA15,16間、又はPA15、現像スリーブ9間の静電容量を測定する事が出来る。   A developing bias in which a direct current and an alternating current component are superimposed is applied from the power source 17 to the developing bias to cause the toner to fly to the photosensitive drum 1. A residual amount detection bias is applied to PA 16 from the same power source 17 as the development bias. At this time, the current value induced in the PA 15 can be measured, and the electrostatic capacity between the PAs 15 and 16 or between the PA 15 and the developing sleeve 9 can be measured by the developer remaining amount detection circuit 18.

トナー残量は、トナー残量が多い場合には現像装置3内に十分にトナーが充填されている状態であるので、PA15,16間の静電容量を測定する事により検知し、トナー残量が少ない場合には現像装置3内にはトナーが少なく、現像スリーブ9近傍にある程度なので、PA15、現像スリーブ9間の静電容量を測定する事により検知する事が出来る。PAの位置や枚数を変えるこことで、より細かく精度の良い残量検知も可能である。   The remaining amount of toner is detected by measuring the capacitance between the PAs 15 and 16 because the developing device 3 is sufficiently filled with toner when the remaining amount of toner is large. If there is a small amount of toner, the amount of toner in the developing device 3 is small and a certain amount is in the vicinity of the developing sleeve 9, so that it can be detected by measuring the capacitance between the PA 15 and the developing sleeve 9. By changing the position and number of PAs, it is possible to detect the remaining amount more finely and accurately.

PA16は画像形成装置13の現像剤残量検知機構における、検出電圧が入力される入力電極部材であり、PA15はPA16、又は現像スリーブ9との間に存在する現像剤量(トナー残量)に応じた静電容量を画像形成装置13に出力する出力電極部材として機能するのである。   PA 16 is an input electrode member to which a detection voltage is input in the developer remaining amount detection mechanism of the image forming apparatus 13, and PA 15 is a developer amount (toner remaining amount) existing between PA 16 and the developing sleeve 9. It functions as an output electrode member that outputs the corresponding capacitance to the image forming apparatus 13.

2枚の電極部材である板金間の静電容量Cは、板金の面積S、距離d、2枚の板金間の比誘電率Kεと以下の式(1)の関係にある。   The electrostatic capacity C between the sheet metals as the two electrode members is in the relationship of the area S of the sheet metal, the distance d, the relative dielectric constant Kε between the two sheet metals, and the following equation (1).

C=Kε×S/d ・・・(1)
比誘電率Kεは板金間のトナーの量に応じて変化する値である。板金間でのトナーの割合が多いとKεは大きくなり、少ないとKεは小さくなる事からトナー残量と静電容量が関係付けられ、比誘電率Kεよりトナー残量を換算する。
C = Kε × S / d (1)
The relative dielectric constant Kε is a value that changes according to the amount of toner between the sheet metals. When the ratio of toner between the sheet metals is large, Kε increases, and when it is small, Kε decreases, so the remaining amount of toner and the capacitance are related, and the remaining amount of toner is converted from the relative dielectric constant Kε.

本実施例で用いた構成としては、PA15及びPA16に面積S=15cmの非磁性のSUS板を用いた。現像スリーブ5とPA15の距離が2mm、PA15とPA16の距離は50mmである。これによって逐次トナーの残量を検知し、ユーザーにその旨を警告することが出来るのである。 As a configuration used in this example, nonmagnetic SUS plates having an area S = 15 cm 2 were used for PA15 and PA16. The distance between the developing sleeve 5 and PA15 is 2 mm, and the distance between PA15 and PA16 is 50 mm. As a result, the remaining amount of toner can be detected sequentially and a warning can be given to the user.

現像剤残量検知回路は図4に示すように、PA15からの電流量を検出する電流量検出部20と、検出された電流量に対して所定の演算処理を行う事によって上記の(1)式より静電容量をトナー残量に換算する演算制御部23と、トナー残量検出の結果を記憶する記憶手段24と、トナー残量を例えば百分率表示に換算して画像形成装置本体に表示する表示手段25と、から構成されている。このPA方式ではトナー残量が少量となった時点からの検知が可能となるトナーニアエンド方式である。   As shown in FIG. 4, the developer remaining amount detection circuit performs a predetermined calculation process on the current amount detection unit 20 that detects the current amount from the PA 15 and the detected current amount (1). The calculation control unit 23 that converts the electrostatic capacity into the remaining amount of toner from the equation, the storage unit 24 that stores the result of the remaining toner detection, and the remaining amount of toner, for example, converted into a percentage display and displayed on the main body of the image forming apparatus. And display means 25. This PA method is a toner near-end method that enables detection from the time when the amount of remaining toner becomes small.

次に、図3及び図4を用いて本実施例に使用される感光ドラム寿命検知機構の一例を説明する。   Next, an example of the photosensitive drum life detection mechanism used in this embodiment will be described with reference to FIGS.

感光ドラム1表面は帯電ローラ2からAC+DC帯電、特にACの成分を受けることによって表面が劣化し、クリーニングブレード5による磨耗が促進される。従って感光ドラム1の磨耗は、感光ドラム駆動時間積算値t1、帯電ACバイアス印加時間積算値t2によって決まる。各々の駆動によって感光ドラムの削れる量は異なるので、それぞれを重み付けした係数A,B、感光ドラムの膜厚、帯電ローラの特性等による固有の定数αを合わせる事で感光ドラム1の使用量を算出できる。即ち下記の演算式から演算する。   The surface of the photosensitive drum 1 is deteriorated by receiving AC + DC charging, particularly an AC component, from the charging roller 2, and wear by the cleaning blade 5 is promoted. Therefore, the wear of the photosensitive drum 1 is determined by the photosensitive drum driving time integrated value t1 and the charging AC bias application time integrated value t2. Since the amount of shaving of the photosensitive drum varies depending on each drive, the usage amount of the photosensitive drum 1 is calculated by combining the weighted coefficients A and B, the photosensitive drum film thickness, the characteristic constant of the charging roller, and the like. it can. That is, it calculates from the following arithmetic expression.

T=A×t1+B×t2+α ・・・(2)
本実施例において、感光ドラムの削れ量について、駆動時間と帯電ACバイアス印加時間の寄与から、A=1、B=4とした。
T = A × t1 + B × t2 + α (2)
In this embodiment, the abrasion amount of the photosensitive drum is set to A = 1 and B = 4 from the contribution of the driving time and the charging AC bias application time.

それぞれの時間は、1枚あたり間欠プリント時t1=10sec.、t2=5sec.、連続プリント時t1=t2=2.5sec.であった。感光ドラムが寿命に達するのに最も短いのは全て1枚間欠プリントの場合で、最も長いのは全て連続プリントの場合となる。   Each time is intermittent printing per sheet t1 = 10 sec. , T2 = 5 sec. In continuous printing, t1 = t2 = 2.5 sec. Met. The shortest time for the photosensitive drum to reach the end of its life is all in the case of single-sheet intermittent printing, and the longest is in the case of continuous printing.

これらの値と、感光ドラムの膜厚、各プリントでの駆動時間、帯電バイアスの印加時間から、感光ドラムが寿命に達するTの値は算出できる。この値をT0とし、逐次算出したTの値と比較することで間欠プリント何枚分の使用量、又残りの使用可能枚数も算出出来るのである。T/T0によって感光ドラム使用率を百分率として算出することも可能である。   From these values, the photosensitive drum film thickness, the drive time for each print, and the charging bias application time, the value of T at which the photosensitive drum reaches the end of its life can be calculated. By using this value as T0 and comparing it with the sequentially calculated T value, it is possible to calculate how many intermittent prints are used and the remaining usable number. It is also possible to calculate the photosensitive drum usage rate as a percentage by T / T0.

感光ドラム寿命検知回路は図4に示すように、感光ドラム1から駆動時間を検知する感光ドラム駆動時間検出部21と、帯電ローラ2に印加された帯電ACバイアス印加時間を検知する帯電ACバイアス検知部22と、所定の演算処理を行う事によって上記の(2)式より感光ドラム使用量を感光ドラム使用率に換算する演算制御部23と、感光ドラム使用率を記憶するする記憶手段24と、感光ドラム使用率を画像形成装置本体に表示する表示手段25と、から構成されている。   As shown in FIG. 4, the photosensitive drum life detection circuit includes a photosensitive drum driving time detection unit 21 that detects a driving time from the photosensitive drum 1 and a charging AC bias detection that detects a charging AC bias application time applied to the charging roller 2. Unit 22, a calculation control unit 23 that converts the photosensitive drum usage amount into a photosensitive drum usage rate according to the above equation (2) by performing a predetermined calculation process, a storage unit 24 that stores the photosensitive drum usage rate, And display means 25 for displaying the photosensitive drum usage rate on the main body of the image forming apparatus.

<プロセス条件制御>
本実施例では感光ドラムが先に寿命を迎えるような場合にプロセス制御を行う。即ち感光ドラムの使用量が、プロセスカートリッジ寿命、即ち通常モードのA4用紙4%印字率のプリントでのトナー寿命の80%に達した時点で、トナーの消費量が80%に満たない、即ちトナー残量が20%よりも多い場合にそれまでよりも、より消費量の多いプロセス条件へと切替えることで、トナーを無駄に余らせることが無いようにする。トナーは通常モードのA4用紙4%印字率のプリントで6000枚で寿命を迎えるように充填しており、これをプロセスカートリッジの寿命としている。これに対し感光ドラムは、この1,5倍、即ち間欠1枚プリント9000枚で寿命を迎えるように設定した。連続プリントが多ければ感光ドラムの寿命に達するのもプリント枚数9000枚を超えるが、間欠プリントが多い場合には感光ドラムの削れ量は多くなり、低印字率のプリントが多いユーザーにはトナーの余る状態が起き易くなる。
<Process condition control>
In this embodiment, process control is performed when the photosensitive drum reaches the end of its life. That is, when the usage amount of the photosensitive drum reaches 80% of the process cartridge life, that is, 80% of the toner life in the printing of the A4 paper 4% printing rate in the normal mode, the toner consumption is less than 80%. When the remaining amount is more than 20%, the toner is not wasted by switching to a process condition that consumes more than before. The toner is filled in such a manner that the life of the A4 paper of 4% print rate in the normal mode reaches 6000 sheets, and this is the life of the process cartridge. On the other hand, the photosensitive drum was set so as to reach the end of its life by 1.5 times this, that is, 9000 intermittent single-sheet prints. If there are many continuous prints, the life of the photosensitive drum reaches 9000 prints. However, if there are many intermittent prints, the amount of shaving of the photosensitive drum will increase, and there will be a lot of toner for users with many prints with a low printing rate. The situation is likely to happen.

プロセス条件の切替について図1のフローチャートを用いて説明する。画像形成装置駆動中、適宜プロセス条件変更判断を開始する(ステップ1)。先ずドラム使用量を前述の方法に従って検知し(ステップ2)、これによってその時までの積算した感光ドラム使用量を算出し、感光ドラム寿命9000枚の所定割合、本実施例では80%にドラム使用量が達しているかどうかを判断する(ステップ3)。この場合間欠プリント7200枚相当以上であればYES、それよりも小さい場合NOと判断し、NOであった場合はトナー残量検知を行い(ステップ4)プロセス条件を保持する(ステップ5)。一方、YESであった場合にもトナー残量検知を行い(ステップ6)、トナー残量が所定割合、本実施例では20%以上であった場合YES、20%以下の残量であればNOと判断する(ステップ7)。NOであった場合はプロセス条件を保持する(ステップ5)。一方、YESであった場合はプロセス条件を変更する(ステップ8)。以上でプロセス条件変更判断を終了する(ステップ9)。   The process condition switching will be described with reference to the flowchart of FIG. While the image forming apparatus is being driven, a process condition change determination is started as appropriate (step 1). First, the drum usage is detected according to the above-described method (step 2), and the accumulated photosensitive drum usage up to that time is calculated, and the drum usage is set to a predetermined ratio of 9000 photosensitive drum lifetimes, 80% in this embodiment. Is judged (step 3). In this case, if it is equal to or more than 7200 intermittent prints, YES is determined, and if it is smaller than that, NO is determined. If NO, the remaining amount of toner is detected (step 4) and the process conditions are maintained (step 5). On the other hand, if the answer is YES, the remaining toner amount is detected (step 6). If the remaining toner amount is 20% or more in this embodiment, YES, if it is 20% or less, NO. (Step 7). If NO, process conditions are maintained (step 5). On the other hand, if YES, the process condition is changed (step 8). This completes the process condition change determination (step 9).

変更するプロセス条件としては、本実施例では現像バイアスのDC電圧値を変更し、トナーの消費量を変更した。この時の特性を図5に示した。縦軸に感光ドラム上潜像電位、横軸に画像のライン幅をとっている。現像バイアスのDC成分Vdcを変え、現像コントラスト│Vdc−Vl│を変更することでライン幅を変え、トナー消費量を変えることが出来る。現像コントラストによる4dotライン幅の可変量は図6に示した通りであった。それぞれの現像コントラストを濃度調整値(1)〜(4)とした時、A4用紙4%印字でのトナー消費量は表1のようになった。トナー消費比率は、通常のコントラストの場合(濃度調整値(1))を1とした場合の比率を示している。   As a process condition to be changed, in this embodiment, the DC voltage value of the developing bias is changed, and the toner consumption is changed. The characteristics at this time are shown in FIG. The vertical axis represents the latent image potential on the photosensitive drum, and the horizontal axis represents the image line width. By changing the DC component Vdc of the development bias and changing the development contrast | Vdc−Vl |, the line width can be changed and the toner consumption can be changed. The variable amount of the 4 dot line width depending on the development contrast was as shown in FIG. Table 1 shows the amount of toner consumed when printing on A4 paper at 4% when the respective development contrasts are density adjustment values (1) to (4). The toner consumption ratio indicates a ratio when the normal contrast (density adjustment value (1)) is 1.

Figure 2006243492
Figure 2006243492

この消費量を参照して、プロセス条件の変更を行う。例えば、平均印字率2.5%でプリントを続けた場合、約9600枚でトナーは全て消費され寿命となる。感光ドラムは1枚間欠プリント9000枚相当で寿命となるので、これでは感光ドラム寿命時にトナーが残ってしまう。感光ドラム寿命の80%、7200枚時点までの平均印字率2.5%であれば、その時点でのトナー残量は25%(4%印字では4500枚相当)であり、プロセス制御を行うと判断する。   The process condition is changed with reference to the consumption amount. For example, when printing is continued at an average printing rate of 2.5%, the toner is consumed for about 9,600 sheets, and the service life is reached. Since the photosensitive drum has a service life equivalent to 9000 intermittent prints per sheet, the toner remains at the end of the life of the photosensitive drum. If the photosensitive drum life is 80% and the average printing rate up to 7200 sheets is 2.5%, the remaining amount of toner at that point is 25% (corresponding to 4500 sheets in 4% printing), and process control is performed. to decide.

どの濃度調整値を選択するかは、
W=(トナー残りプリント可能枚数/感光ドラム残りプリント可能枚数)
の値を表1のトナー消費比率と比較すれば良い。トナー消費比率の内、Wの値に最も近いものを選択すればよい。
Which density adjustment value to select
W = (number of remaining toner prints / number of remaining photosensitive drum prints)
Is compared with the toner consumption ratio in Table 1. A toner consumption ratio that is closest to the value of W may be selected.

この場合は感光ドラムの残りプリント可能枚数は1800枚、トナーの残りプリント可能枚数は4%印字で1500枚、2.5%で2400枚となる。従って、トナー消費量としてはW=2400/1800=1.33・・・倍とすれば、トナーを余らせること無く、感光ドラムを寿命まで用いることが可能となる。この場合は濃度調整値(4)を選択する。これによってトナーを極力無駄に余らすこと無く、経済的にプロセスカートリッジを使用することが可能となる。更に低印字率のプリントが多い場合には、現像装置の現像スリーブによりトナーが現像部に搬送されても感光ドラムへ飛翔しないトナーが増え、そのトナーが現像装置内を循環し、熱や機械的ストレスを受けて次第にトナーが劣化してしまうことがある。この場合にも、現像コントラストを変えてトナー消費量の多い、濃度の濃い方向へ制御することで現像性の低下も補うことが出来るのである。   In this case, the remaining printable number of photosensitive drums is 1800, the remaining number of printable toners is 1500 for 4% printing, and 2400 for 2.5%. Accordingly, if the toner consumption is set to W = 2400/1800 = 1.33... Times, the photosensitive drum can be used until the end of its life without leaving any toner. In this case, the density adjustment value (4) is selected. As a result, the process cartridge can be used economically without wasting toner as much as possible. In addition, when there are many prints with a low printing rate, the amount of toner that does not fly to the photosensitive drum increases even when the toner is conveyed to the developing section by the developing sleeve of the developing device, and the toner circulates in the developing device, causing heat and mechanical The toner may gradually deteriorate due to stress. In this case as well, the development contrast can be compensated for by changing the development contrast and controlling the toner consumption amount to a higher density direction.

又、このプロセス条件変更判断を80%以降複数回行えば、印字率が変わっていった場合にもそれに応じてトナー消費量を制御できる。更にこのプロセス条件変更時に、表示手段にその旨をユーザーに警告しても良い。更に、ユーザーが変更を行うか否かを選択するようにすればユーザビリティを向上させることが出来る。又、本実施例では現像バイアスのDC電圧を変更し、現像コントラストを調整したが、現像バイアスのAC成分のVpp、周波数、レーザーの光量、照射時間等を変更してもトナー消費量が変更されるものであれば何ら本発明の効果を損なうものではない。   Further, if this process condition change determination is performed a plurality of times after 80%, the toner consumption can be controlled in accordance with the change in the printing rate. Furthermore, when this process condition is changed, the user may be warned on the display means. Furthermore, usability can be improved if the user selects whether or not to make changes. In this embodiment, the development bias DC voltage is changed and the development contrast is adjusted. However, the toner consumption is changed even if the AC component Vpp, frequency, laser light quantity, irradiation time, etc. of the development bias are changed. The effect of the present invention is not impaired as long as it is.

本発明に於ける第2の実施例について説明する。   A second embodiment of the present invention will be described.

本実施例が実施例1と異なる点は、トナー残量検知をPAによるものに加え、画素信号積算方式を用い、プリントの平均印字率を適宜求め、プロセス条件を制御する点にある。PA方式ではトナー残量が約30%以下程度にならないと検知の精度が十分とならない。従って、現像バイアスを制御出来るのはトナー残量がそれ以降になってしまう。そこで、PAによるトナー残量検知が可能となる前に画素信号積算方式によって平均印字率を求め、現像バイアスの制御を行うのである。   This embodiment is different from the first embodiment in that the remaining amount of toner is detected by the PA, the pixel signal integration method is used, the average print rate of the print is appropriately obtained, and the process conditions are controlled. In the PA method, the detection accuracy is not sufficient unless the remaining amount of toner is about 30% or less. Therefore, it is possible to control the developing bias after the remaining amount of toner. Therefore, before the remaining amount of toner can be detected by PA, the average printing rate is obtained by the pixel signal integration method, and the development bias is controlled.

画像形成装置の構成、画像形成方法、及び感光ドラム寿命検知、PAによるトナー残量検知については実施例1と同様であるので省略し、画素信号積算によるトナー残量検知、及びプロセス制御について説明する。   Since the configuration of the image forming apparatus, the image forming method, the photosensitive drum life detection, and the toner remaining amount detection by PA are the same as in the first embodiment, they will be omitted, and the toner remaining amount detection by pixel signal integration and process control will be described. .

寿命は実施例1と同様に、トナーは通常モードのA4用紙4%印字率のプリントで6000枚、これをプロセスカートリッジの寿命とし、感光ドラムは間欠1枚プリント9000枚で寿命を迎えるように設定した。   As in the first embodiment, the life of the toner is set to 6000 sheets in the normal mode A4 paper 4% printing rate, which is the life of the process cartridge, and the photosensitive drum is set to reach the life of 9000 intermittent prints. did.

本実施例に於ける、画素信号積算による平均印字率検知について説明する。プリント1ページ当りの画像信号のドット数を計数し、1ドット当りのトナー消費量を予め定めておき、これをドット数に乗じて1ページ当りの消費量を求める。これを積算していき、トナーの残量を検知するものである。プリント枚数情報も合わせれば、積算された平均印字率も算出することが出来る。記録紙がA4の用紙(210×297mm)である場合、画像形成可能領域は200×287mmであり、ドットで換算すると4724×6800ドット=32123200ドット(総ドット数)である。   An average printing rate detection by pixel signal integration in this embodiment will be described. The number of dots of the image signal per print page is counted, the toner consumption per dot is determined in advance, and this is multiplied by the number of dots to determine the consumption per page. This is integrated to detect the remaining amount of toner. If the print number information is also combined, the integrated average print rate can be calculated. When the recording paper is A4 paper (210 × 297 mm), the image formable area is 200 × 287 mm, and converted to dots, 4724 × 6800 dots = 32123200 dots (total number of dots).

ここで、トナー消費量を求める為のフローを図7を用いて説明する。ホストコンピュータからプリント出力するデータが電気信号として画像信号処理部26に送られてくる。画像信号処理部26でこのデータを1走査ライン毎のビデオ信号に変換し、ビデオ信号に応じたレーザーの駆動信号を生成し、レーザーのON/OFF信号を制御して感光ドラムに照射する。ビデオ信号がレーザー発光をさせる信号となった時、水平同期信号(BD信号)が走査ラインの先頭に来る。BD信号から一定時間後にビデオ信号が来るので、ビデオ信号の開始位置はBD信号を検知することにより分かる。ドット数計数手段27において、各ページのドットの数を計数し、ドット数記憶メモリ28へ送る。ここで1ページ毎のドット数を記憶する。このドット数に乗算手段29において、1ドット当りのトナー消費量を乗算することによって1ページ当りのトナー消費量が算出される。この1ドット当りのトナー消費量は本実施例においては41×10−9gとした。この値は画像形成装置によって異なるものであり、予め測定して数値を定める必要がる。又、これをドットの面積毎(例えばライン画像とベタ黒画像)に変換しても良い。このトナー消費量を消費量記憶メモリ30によって記憶する。次に、それまでのトナー消費量を積算手段31によって積算し、積算消費量記憶メモリ32において積算されたトナー消費量を記憶する。ここで、プリント枚数計数手段33からそれまでのプリント枚数と積算ドット数とを合わせて、平均印字率を算出し、平均印字率記憶メモリ34で平均印字率を記憶する。尚、上述した各記憶メモリは図4の記憶手段と兼ねても何ら問題はない。 Here, a flow for obtaining the toner consumption will be described with reference to FIG. Data to be printed out from the host computer is sent to the image signal processing unit 26 as an electrical signal. The image signal processing unit 26 converts this data into a video signal for each scanning line, generates a laser drive signal corresponding to the video signal, controls the laser ON / OFF signal, and irradiates the photosensitive drum. When the video signal becomes a signal for laser emission, a horizontal synchronizing signal (BD signal) comes to the head of the scanning line. Since the video signal comes after a certain time from the BD signal, the start position of the video signal can be known by detecting the BD signal. The dot number counting means 27 counts the number of dots on each page and sends it to the dot number storage memory 28. Here, the number of dots per page is stored. The multiplication means 29 multiplies the number of dots by the toner consumption per dot, thereby calculating the toner consumption per page. The toner consumption per dot is 41 × 10 −9 g in this embodiment. This value varies depending on the image forming apparatus, and it is necessary to determine the value by measuring in advance. Alternatively, this may be converted for each dot area (for example, a line image and a solid black image). This toner consumption amount is stored in the consumption amount storage memory 30. Next, the toner consumption up to that time is integrated by the integration means 31, and the integrated toner consumption is stored in the integrated consumption storage memory 32. Here, the average number of prints is calculated by combining the number of prints from the number-of-prints counting unit 33 and the number of accumulated dots, and the average print rate storage memory 34 stores the average print rate. Note that there is no problem even if each of the storage memories described above also serves as the storage means of FIG.

上記の手段によって、ある時点までの積算トナー消費量、平均印字率を求めることが可能となる。トナーを感光ドラムの寿命である9000枚で丁度消費するようにプリントする場合、平均印字率は2.66・・・%となる。ドラム使用率が所定の割合に達した時点で平均印字率を参照する。この時、平均印字率が2.66%を下回っていた場合、トナー消費の多い方向へと現像バイアスを制御する。2.66%を上回っていた場合はその時点でのプロセス条件を保持する。   By the above means, it is possible to obtain the cumulative toner consumption and the average printing rate up to a certain point. When printing is performed so that the toner is consumed at 9000 sheets, which is the life of the photosensitive drum, the average printing rate is 2.66. When the drum usage rate reaches a predetermined ratio, the average printing rate is referred to. At this time, if the average printing rate is less than 2.66%, the developing bias is controlled in the direction where the toner consumption is large. If it exceeds 2.66%, the process conditions at that time are maintained.

どの濃度調整値を選択するかは、以下のようにして行う。ドラム使用量N枚相当の時点で処理を行ったとする。平均印字率を算出すると、その印字率でのトナーとしての残りプリント可能枚数Mは、
M=6000×(4%/平均印字率%)−N
として算出できる。一方、感光ドラムの残りプリント可能枚数Dは、
D=9000−N
である。平均印字率が2.66%を下回っている場合、M>Nとなり、感光ドラム寿命時にトナーが残ってしまう。感光ドラムの残りプリント可能枚数Dに合わせてトナー消費量を調整するには、トナー消費量をM/D倍にすれば良い。
Which density adjustment value is selected is performed as follows. Assume that processing is performed at a time corresponding to N drum usage. When the average printing rate is calculated, the remaining printable number M as toner at the printing rate is:
M = 6000 × (4% / average printing rate%) − N
Can be calculated as On the other hand, the remaining printable number D of photosensitive drums is
D = 9000-N
It is. When the average printing rate is less than 2.66%, M> N, and the toner remains at the end of the photosensitive drum life. In order to adjust the toner consumption in accordance with the remaining printable number D of photosensitive drums, the toner consumption may be increased M / D times.

例えば、感光ドラム使用量が感光ドラム寿命の50%の4500枚時点で平均印字率を参照する。平均印字率が2.5%であった場合、2.66%を下回っているので現像バイアス制御を行う。この場合2.5%印字率での残りプリント可能枚数Mは、
M=6000×(4%/2.5%)−4500=5100枚
となり、感光ドラムの残りプリント可能枚数Dは、
D=9000−4500=4500枚
である。従って、M/D=5100/4500=1.13・・・倍のトナー消費量、即ち2.5×1.13=2.83・・・%にすれば感光ドラム寿命時に、トナーを余らせることが無い。
For example, the average print rate is referred to at the time of 4500 sheets when the photosensitive drum usage amount is 50% of the lifetime of the photosensitive drum. When the average printing rate is 2.5%, it is less than 2.66%, so the developing bias is controlled. In this case, the remaining printable number M at a printing rate of 2.5% is
M = 6000 × (4% / 2.5%) − 4500 = 5100 sheets, and the remaining printable number D of photosensitive drums is
D = 9000-4500 = 4500 sheets. Therefore, if M / D = 5100/4500 = 1.13... Times the toner consumption, that is, 2.5 × 1.13 = 2.83. There is nothing.

本実施例では表2を参照して、濃度調整値を選択する。個々の値は実施例1と同様のものである。   In this embodiment, the density adjustment value is selected with reference to Table 2. The individual values are the same as in Example 1.

Figure 2006243492
Figure 2006243492

M/Dの値を表右のトナー消費増加率の最も近い値を選択すればよい。この場合は(3)を選択する。   The closest value of the toner consumption increase rate on the right side of the table may be selected as the M / D value. In this case, (3) is selected.

平均印字率を画素信号積算方式によって求める処理を、PAによるトナー残量検知が開始されるまで行う。PAでのトナー残量検知は、トナー残量20%から開始されるので、その後は実施例1の方法で現像バイアスを制御する。画素信号積算方式では、トナー消費量の誤差、トナーの劣化による誤差、感光ドラムの感度変化等によって誤差が生じ、それが積算されていく為に平均印字率からだけではトナー残量検知が精度を欠いてしまう可能性がある。そこで、直接静電容量を測定し、トナー残量を測定するPA方式によってトナー残量を検知し、現像バイアスの制御を行うのである。   The process of obtaining the average printing rate by the pixel signal integration method is performed until the toner remaining amount detection by the PA is started. Since the detection of the remaining amount of toner in the PA is started from the remaining amount of toner 20%, the developing bias is controlled by the method of the first embodiment. In the pixel signal integration method, errors occur due to errors in toner consumption, errors due to toner deterioration, changes in sensitivity of the photosensitive drum, etc., and these are integrated, so that the remaining toner amount detection is accurate only from the average printing rate. It may be missing. Therefore, the electrostatic capacity is directly measured, and the remaining amount of toner is detected by the PA method for measuring the remaining amount of toner, and the development bias is controlled.

これによってトナーを極力無駄に余らすこと無く、経済的にプロセスカートリッジを使用することが可能となる。更に低印字率のプリントが多い場合には、現像装置の現像スリーブによりトナーが現像部に搬送されても感光ドラムへ飛翔しないトナーが増え、そのトナーが現像装置内を循環し、熱や機械的ストレスを受けて次第にトナーが劣化してしまうことがある。この場合にも、現像コントラストを変えてトナー消費量の多い、濃度の濃い方向へ制御することで現像性の低下も補うことが出来るのである。又、このプロセス条件変更時に、表示手段にその旨をユーザーに警告しても良い。更に、ユーザーが変更を行うか否かを選択するようにすればユーザビリティを向上させることが出来る。   As a result, the process cartridge can be used economically without wasting toner as much as possible. In addition, when there are many prints with a low printing rate, the amount of toner that does not fly to the photosensitive drum increases even when the toner is conveyed to the developing section by the developing sleeve of the developing device, and the toner circulates in the developing device, causing heat and mechanical The toner may gradually deteriorate due to stress. In this case as well, the development contrast can be compensated for by changing the development contrast and controlling the toner consumption amount to a higher density direction. Further, when this process condition is changed, the display means may be warned to that effect. Furthermore, usability can be improved if the user selects whether or not to make changes.

(他の実施例)
第1、2の実施例の場合に於いて、画像形成装置は単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を複数設け、複数色の画像(例えば2色画像、3色画像、或いはフルカラー等)を形成する、画像形成装置においても適用する事ができる。
(Other examples)
In the case of the first and second embodiments, the image forming apparatus is provided not only for forming a single color image, but also provided with a plurality of developing means, and a plurality of color images (for example, two color images, three color images, or full color images). And the like can also be applied to an image forming apparatus.

又、感光ドラム寿命検知手段として、感光ドラムの膜厚検知、電流値を検知して静電容量を算出する方法等でも問題ない。トナー残量検知手段としても、各種センサーによる残量検知、画素信号のドットをカウントしていく方法等でも何ら本発明の効果を損なうものではない。   As the photosensitive drum life detection means, there is no problem in detecting the film thickness of the photosensitive drum, or calculating the capacitance by detecting the current value. As the toner remaining amount detecting means, the remaining amount detection by various sensors, the method of counting the dots of the pixel signal, and the like do not impair the effect of the present invention.

又、現像方法としても、本実施例の1成分磁性トナーを用いたジャンピング現像のみならず、公知の2成分磁気ブラシ現像法等種々の現像法を用いる事が可能である。   As a developing method, various developing methods such as a known two-component magnetic brush developing method can be used in addition to the jumping development using the one-component magnetic toner of this embodiment.

又、電子写真感光体としては、本実施例の感光ドラムに限定される事無く、例えば光導電体のものを用いても良い。例えば、アモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体等が含まれる。又、感光体を搭載する形状としては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート状等が含まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状のものが用いられており、例えばドラム状の感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を蒸着又は塗工等を行ったものである。   Further, the electrophotographic photosensitive member is not limited to the photosensitive drum of this embodiment, and for example, a photoconductive member may be used. For example, amorphous silicon, amorphous selenium, zinc oxide, titanium oxide, organic photoconductor, and the like are included. In addition, examples of the shape on which the photoconductor is mounted include a rotating body such as a drum shape and a belt shape, and a sheet shape. In general, drum-shaped or belt-shaped ones are used. For example, in the case of a drum-shaped photoconductor, a photoconductor is deposited or coated on a cylinder made of aluminum alloy or the like. It is.

又、感光ドラムのクリーニング手段としては、本実施例のブレード形状の他に、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いて構成しても良い。   In addition to the blade shape of this embodiment, the photosensitive drum cleaning means may be configured using a fur brush, a magnetic brush, or the like.

更に、実施例中においては画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、トナーと感光ドラムを用い、双方が一体的に包含されたプロセスカートリッジを用いていれば良い。例えば電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成装置に使用することも可能な事は云うまでも無い。   Further, in the embodiments, a laser beam printer is exemplified as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and a process cartridge including toner and a photosensitive drum, which are integrally included, is used. It should be. Needless to say, the image forming apparatus can be used in other image forming apparatuses such as an electrophotographic copying machine, a facsimile machine, or a word processor.

実施例1に係るプロセス条件変更判断を示すフローチャートFlowchart showing process condition change determination according to Embodiment 1 実施例1、2に係る画像形成装置の断面概略図Schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to Embodiments 1 and 2 実施例1、2に係るプロセスカートリッジの断面概略図Sectional schematic diagram of process cartridge according to first and second embodiments 実施例1、2に係る感光ドラム寿命検知回路及びトナー残量検知回路の概略図Schematic diagram of photosensitive drum life detection circuit and toner remaining amount detection circuit according to first and second embodiments. 実施例1、2に係るライン画像の感光ドラム上潜像電位と現像バイアスとの関係を示す図The figure which shows the relationship between the latent image electric potential on the photosensitive drum of the line image which concerns on Example 1, 2, and developing bias. 実施例1、2に係る現像コントラストとライン幅の関係を示す図The figure which shows the relationship between the development contrast and line width which concern on Example 1,2. 実施例2に係る画素信号積算手段による平均印字率の算出方法を示す図The figure which shows the calculation method of the average printing rate by the pixel signal integration means based on Example 2. 従来の画像形成装置の断面概略図Schematic cross-sectional view of a conventional image forming apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 感光ドラム
2 帯電ローラ
3 現像装置
4 転写ローラ
5 クリーニングブレード
6 露光装置
7 定着装置
8 帯電バイアス電源
9 現像スリーブ
10 現像剤(トナー)
11 現像剤攪拌棒
12 現像ブレード
13 画像形成装置
14 プロセスカートリッジ
15 PA1(入力側電極部材)
16 PA2(出力側電極部材)
17 現像バイアス電源
18 現像剤残量検知回路
19 感光ドラム寿命検知回路
20 電流量検知部
21 感光ドラム駆動検知部
22 帯電ACバイアス検知部
23 演算制御部
24 記憶手段
25 表示手段
26 画像信号処理部
27 ドット数計数手段
28 ドット数記憶メモリ
29 乗算手段
30 消費量記憶メモリ
31 加算手段
32 積算消費量記憶メモリ
33 プリント枚数計数手段
34 平均印字率記憶メモリ
N 転写ニップ
P 転写材
L 走査露光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging roller 3 Developing apparatus 4 Transfer roller 5 Cleaning blade 6 Exposure apparatus 7 Fixing apparatus 8 Charging bias power supply 9 Developing sleeve 10 Developer (toner)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Developer stirring rod 12 Developing blade 13 Image forming apparatus 14 Process cartridge 15 PA1 (input side electrode member)
16 PA2 (Output-side electrode member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 Developing bias power supply 18 Developer remaining amount detection circuit 19 Photosensitive drum lifetime detection circuit 20 Current amount detection part 21 Photosensitive drum drive detection part 22 Charge AC bias detection part 23 Arithmetic control part 24 Storage means 25 Display means 26 Image signal processing part 27 Dot number counting means 28 Dot number storage memory 29 Multiplication means 30 Consumption storage memory 31 Addition means 32 Accumulated consumption storage memory 33 Number of printed sheets counting means 34 Average printing rate storage memory N Transfer nip P Transfer material L Scan exposure

Claims (14)

入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含したプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在として備え、
前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、
前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも2つの検知手段を備え、
前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、
前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、
前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、
画像形成に係るプロセス条件を前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた条件へ制御すること、
を特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that forms a visible image on a predetermined recording medium based on input image data,
A process cartridge that integrally includes at least an image bearing member for holding an electrostatic latent image and a developer accommodating portion that accommodates a developer is detachably attached to the image forming apparatus main body,
Detecting means for detecting information on the lifetime of the image carrier;
Comprising at least two detection means of detection means for detecting information relating to the developer printing rate history of the developer container,
A plurality of image forming modes that suppress consumption of the developer by correcting the density of the image data;
When the detection result of the image carrier life detection means reaches a predetermined value,
According to the detection result of the developer printing rate history,
Controlling the process conditions for image formation to a condition that matches the consumption of the developer with the life of the image carrier;
An image forming apparatus.
前記現像剤印字率履歴は、
前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段と、印字した枚数を計数する検知手段の少なくとも2つから算出することを特徴とする、
請求項1に記載の画像形成装置。
The developer printing rate history is
It is calculated from at least two of detection means for sequentially detecting the remaining amount of developer in the developer accommodating portion and detection means for counting the number of printed sheets.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記現像剤印字率履歴は、
前記画像データの画素信号ドット数を計上する検知手段と、印字した枚数を計数する検知手段の少なくとも2つから算出することを特徴とする、
請求項1に記載の画像形成装置。
The developer printing rate history is
It is calculated from at least two of detection means for counting the number of pixel signal dots of the image data and detection means for counting the number of printed sheets,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記プロセス条件を切替える時点で、使用者にその内容を警告する警告表示手段を有することを特徴とする請求項1乃至3に記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a warning display unit that warns a user of the contents when the process condition is switched. 前記プロセス条件は、前記現像剤を前記像担持体上に形成された静電潜像を可視化する為の、現像剤担持体に印加される現像バイアスを変化させる事を特徴とする、
請求項1乃至4に記載の画像形成装置。
The process condition is characterized by changing a developing bias applied to the developer carrying member for visualizing the electrostatic latent image formed on the image carrying member with the developer.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記プロセス条件は、前記像担持体を露光し、静電潜像を形成させる為の露光手段の光量を変化させる事を特徴とする、
請求項1乃至4に記載の画像形成装置。
The process conditions are characterized in that the image carrier is exposed and the amount of light of an exposure means for forming an electrostatic latent image is changed.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記プロセス条件を、少なくとも1つ、若しくは複数を組み合わせて使用することを特徴とする、
請求項1乃至6に記載の画像形成装置。
Using at least one or a combination of a plurality of the process conditions;
The image forming apparatus according to claim 1.
少なくとも静電潜像を保持する為の像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、を一体的に包含し、入力された画像データに基づいて所定の記録媒体上に可視画像を形成する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
前記像担持体の寿命に関する情報を検知する検知手段と、
前記現像剤収容部の現像剤印字率履歴に関する情報を検知する検知手段の少なくとも2つの検知手段を備え、
前記画像データの濃度を補正することによって前記現像剤の消費量を抑制する画像形成モードを複数有し、
前記像担持体寿命検知手段の検知結果が所定の値に達した時点において、
前記現像剤印字率履歴の検知結果に応じて、
画像形成に係るプロセス条件を前記現像剤の消費量を前記像担持体の寿命に合わせた条件へ制御すること、
を特徴とするプロセスカートリッジ。
An image carrier for holding at least an electrostatic latent image and a developer container that contains a developer are integrally included, and a visible image is displayed on a predetermined recording medium based on input image data. In a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body to be formed,
Detecting means for detecting information on the lifetime of the image carrier;
Comprising at least two detection means of detection means for detecting information relating to the developer printing rate history of the developer container,
A plurality of image forming modes that suppress consumption of the developer by correcting the density of the image data;
When the detection result of the image carrier life detection means reaches a predetermined value,
According to the detection result of the developer printing rate history,
Controlling the process conditions for image formation to a condition that matches the consumption of the developer with the life of the image carrier;
Process cartridge characterized by.
前記現像剤印字率履歴は、
前記現像剤収容部の現像剤残量を逐次検知する検知手段と、印字した枚数を計数する検知手段の少なくとも2つから算出することを特徴とする、
請求項8に記載のプロセスカートリッジ。
The developer printing rate history is
It is calculated from at least two of detection means for sequentially detecting the remaining amount of developer in the developer accommodating portion and detection means for counting the number of printed sheets.
The process cartridge according to claim 8.
前記現像剤印字率履歴は、
前記画像データの画素信号ドット数を計上する検知手段と、印字した枚数を計数する検知手段の少なくとも2つから算出することを特徴とする、
請求項8に記載のプロセスカートリッジ。
The developer printing rate history is
It is calculated from at least two of detection means for counting the number of pixel signal dots of the image data and detection means for counting the number of printed sheets,
The process cartridge according to claim 8.
前記プロセス条件を切替える時点で、使用者にその内容を警告する警告表示手段を有することを特徴とする請求項8乃至10に記載のプロセスカートリッジ。   11. The process cartridge according to claim 8, further comprising warning display means for warning a user of the contents when the process condition is switched. 前記プロセス条件は、前記現像剤を前記像担持体上に形成された静電潜像を可視化する為の、現像剤担持体に印加される現像バイアスを変化させる事を特徴とする、
請求項8乃至11に記載のプロセスカートリッジ。
The process condition is characterized in that a developing bias applied to the developer carrying member for changing the developer to visualize an electrostatic latent image formed on the image carrying member is changed.
The process cartridge according to claim 8.
前記プロセス条件は、前記像担持体を露光し、静電潜像を形成させる為の露光手段の光量を変化させる事を特徴とする、
請求項8乃至11に記載のプロセスカートリッジ。
The process conditions are characterized in that the image carrier is exposed and the amount of light of an exposure means for forming an electrostatic latent image is changed.
The process cartridge according to claim 8.
前記プロセス条件を、少なくとも1つ、若しくは複数を組み合わせて使用することを特徴とする、
請求項8乃至13に記載のプロセスカートリッジ。
Using at least one or a combination of the process conditions,
The process cartridge according to claim 8.
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EP1970771A2 (en) 2007-03-15 2008-09-17 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
JP2010281896A (en) * 2009-06-02 2010-12-16 Brother Ind Ltd Image forming device

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