JP2009015046A - Developer deterioration measuring device, image forming apparatus mounting the device, maintenance management system having image forming apparatus, and maintenance management method for image forming apparatus - Google Patents

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竜也 森田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the image forming apparatus or the like having a function of: detecting deterioration of used developer so that a user replaces the used developer with fresh developer at an appropriate time before image quality degrades due to a change in charging of toner as a result of developer deterioration; and informing a user of the degree of developer deterioration. <P>SOLUTION: The developer deterioration measuring device measures the deterioration of developer composed of two components: carrier and toner. The device calculates the electrostatic capacity value of carrier present on the developing sleeve of an image forming apparatus after development. The device measures the deterioration of developer by comparing that value with the electrostatic capacity value of unused carrier. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、トナーを使用して画像を形成する、複写機、プリンタなどの画像形成装置に搭載可能な現像剤劣化状態を検出する現像剤劣化状態計測装置、該装置を搭載した画像形成装置、画像形成装置を有する保守管理システムおよび画像形成装置の保守管理方法に関する。   The present invention relates to a developer deterioration state measuring device for detecting a developer deterioration state that can be mounted on an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that forms an image using toner, an image forming apparatus equipped with the device, The present invention relates to a maintenance management system having an image forming apparatus and a maintenance management method for the image forming apparatus.

従来二成分現像剤を使用する電子写真方式において、磁性を有するキャリアと微粒トナーとからなる、所謂、二成分現像剤が使用されている。この方式では、キャリアとトナーが攪拌、摩擦されることによりトナーに所望の帯電量が付与され、潜像担持体上の潜像が帯電されたトナーにより現像される。そのため、このような二成分現像剤を用いた電子写真方式において、長期にわたり永続的に安定した帯電量をトナーに与えるキャリアがその能力を維持していることが、画像の安定性や現像剤の寿命の上から重要である。   Conventionally, in an electrophotographic system using a two-component developer, a so-called two-component developer comprising a magnetic carrier and fine toner is used. In this method, the carrier and toner are agitated and rubbed to impart a desired charge amount to the toner, and the latent image on the latent image carrier is developed with the charged toner. Therefore, in such an electrophotographic system using a two-component developer, the carrier that gives the toner a permanent and stable charge amount over a long period of time maintains its ability. It is important for life.

こうした二成分現像剤は通常、回転する現像剤担持体上に磁気的に吸着され、感光体近傍に搬送され、現像が行われる。一般に現像剤担持体には、固定もしくは回転する磁石とその外側を回転する円周形もしくはベルト状のスリーブが使用される。これら磁石とスリーブとは相対的な位置関係が変化することによって、スリーブ上の現像剤が磁界の変化に応じて揺動しながら搬送される。また、現像が終了した現像剤はスリーブ上から速やかに離脱し、新たな現像剤が現像部に連続的に供給される。そして現像が終了したキャリアは再びトナーと混合、撹拌され、繰り返し現像部に供給され、以降、同様に画像形成がなされる。   Such a two-component developer is usually magnetically adsorbed on a rotating developer carrying member, conveyed to the vicinity of the photosensitive member, and developed. In general, a developer carrying member uses a fixed or rotating magnet and a circumferential or belt-like sleeve that rotates on the outside thereof. When the relative positional relationship between the magnet and the sleeve changes, the developer on the sleeve is conveyed while being swung in accordance with the change in the magnetic field. In addition, the developer that has been developed is quickly removed from the sleeve, and new developer is continuously supplied to the developing unit. The developed carrier is mixed and stirred again with the toner, and is repeatedly supplied to the developing unit. Thereafter, image formation is similarly performed.

このように現像に使用されるキャリアは、画像形成装置の使用中、消費されることなく繰り返しトナーと攪拌、混合される。その結果、キャリア表面の組成物が摩耗や剥離することにより、使用開始初期の帯電付与能力が変動することが避けられない。
このような2成分のトナーを用いた装置において、現像を繰り返し行うとトナーが消費されるため、新たなトナーを補給しながら一定のトナー濃度を保つように、トナー濃度を正確に検知する装置が知られている。例えば特許文献1に開示されるように、二成分現像剤のトナー濃度の検知に透磁率センサーが画像形成装置に内蔵され、現像剤のトナー濃度が一定となるように制御されている。
In this way, the carrier used for development is repeatedly agitated and mixed with the toner without being consumed during the use of the image forming apparatus. As a result, it is inevitable that the charge imparting ability at the beginning of use varies due to wear and peeling of the composition on the carrier surface.
In such an apparatus using two-component toner, toner is consumed when repeated development is performed. Therefore, an apparatus for accurately detecting the toner density so as to maintain a constant toner density while supplying new toner is available. Are known. For example, as disclosed in Patent Document 1, a magnetic permeability sensor is incorporated in an image forming apparatus for detecting the toner concentration of a two-component developer, and is controlled so that the toner concentration of the developer is constant.

さらに特許文献2〜4などに見られるように、現像剤の電気抵抗や誘電率などの変化から、トナー濃度を制御する発明も知られている。
前記した公知文献には、装置の原理上、新しいトナーを補給し、その結果トナー濃度を適切な値に保つようにする発明であり、上記したようなキャリア核の磁性粉体を保護する皮膜層の磨耗を電気的な変化量からの値を測定してその劣化状態を検知するものはないといえる。よってキャリアの劣化状態を正確に計測する点に着目した発明はないと言わざるを得ない。
このように、現像剤の劣化状態を的確に把握し、好ましくは現像剤の寿命を知らせるか予測して知らせることのできる新規な発明が求められている。
特許第3542085号公報 特許第3387368号公報 特公昭63−067653号公報 特公昭63−208887号公報
Further, as can be seen in Patent Documents 2 to 4 and the like, there is also known an invention in which the toner density is controlled from changes in the electrical resistance, dielectric constant, etc. of the developer.
The above-mentioned publicly known document is an invention in which new toner is replenished on the principle of the apparatus, and as a result, the toner concentration is maintained at an appropriate value, and the coating layer for protecting the magnetic powder of the carrier core as described above It can be said that there is no detection of the deterioration state by measuring the value of the amount of wear from the amount of electrical change. Therefore, it must be said that there is no invention which pays attention to the point which measures the deterioration state of a carrier correctly.
Thus, there is a need for a novel invention capable of accurately grasping the deterioration state of the developer and preferably notifying whether or not the life of the developer is informed or predicted.
Japanese Patent No. 342085 Japanese Patent No. 3387368 Japanese Patent Publication No. 63-066763 Japanese Patent Publication No. 63-208887

本発明は、現像剤の劣化に伴ってトナーの帯電が変化し、画質の低下を引き起こしてしまう前に、適切な時期に使用した現像剤を新しい現像剤に交換するように使用現像剤の劣化を検知したり、どの程度現像剤に劣化が生じているかなどの劣化情報を知らせたりすることができる機能を有する画像形成装置などの発明を提供することを目的としている。   According to the present invention, the developer used is deteriorated so that the developer used at an appropriate time is replaced with a new developer before the charge of the toner changes with the deterioration of the developer and the image quality is deteriorated. It is an object of the present invention to provide an invention such as an image forming apparatus having a function of detecting deterioration and notifying deterioration information such as how much the developer has deteriorated.

本発明者らは、鋭意検討の結果、キャリア樹脂層の劣化によって現像剤の持つ静電容量が変化すること、その変化を何らかの方法によってモニター化すれば、現像剤の劣化状態を正確に計測できること、さらに現像剤の劣化状態を把握することによって、その現像剤の劣化を予測したり予報したりすることが可能となる。具体的には、トナー現像後に画像形成装置内の現像スリーブ上に存在しているキャリアの静電容量を求め、搭載された現像剤の初期の静電容量(静電容量の初期値:未使用の現像剤の静電容量)と比較する現像剤劣化状態計測装置を発明するに至った。   As a result of intensive studies, the inventors have found that the electrostatic capacity of the developer changes due to the deterioration of the carrier resin layer, and if the change is monitored by some method, the deterioration state of the developer can be accurately measured. Further, by grasping the deterioration state of the developer, it becomes possible to predict or predict the deterioration of the developer. Specifically, the electrostatic capacity of the carrier existing on the developing sleeve in the image forming apparatus after toner development is obtained, and the initial electrostatic capacity of the mounted developer (initial value of electrostatic capacity: unused) The developer deterioration state measuring device to be compared with the developer's electrostatic capacity) has been invented.

より具体的には、請求項1に記載の発明は、キャリアとトナーの二成分からなる現像剤の劣化状態を計測する現像剤劣化状態計測装置であって、前記現像剤劣化状態計測装置は画像形成装置の現像スリーブ上に存在する現像後の前記キャリアの静電容量値を求め、前記キャリアの未使用時の静電容量値と比較して前記現像剤の劣化状態を計測することを特徴とする。   More specifically, the invention described in claim 1 is a developer deterioration state measuring device for measuring a deterioration state of a developer composed of two components of a carrier and a toner, and the developer deterioration state measuring device is an image. A capacitance value of the carrier after development existing on the developing sleeve of the forming apparatus is obtained, and a deterioration state of the developer is measured by comparing with a capacitance value when the carrier is not used. To do.

また請求項2記載の発明は、請求項1において、前記現像剤劣化状態計測装置は、前記画像形成装置の現像ローラに対向して設けられた電極と、前記電極と前記現像ローラ間に電圧または電力を印加する印加手段と、前記印加手段により印加された際の電流を計測する手段とを有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the developer deterioration state measuring device includes an electrode provided opposite to the developing roller of the image forming apparatus and a voltage or a voltage between the electrode and the developing roller. It has an application means which applies electric power, and a means which measures the electric current at the time of applying by the said application means, It is characterized by the above-mentioned.

また請求項3記載の発明は、少なくとも感光体を帯電するための帯電手段と、帯電された感光体の静電潜像を現像剤を用いて現像を形成する現像手段とを有し、前記現像手段は現像スリーブを有する画像形成装置であって、請求項1または2に記載の現像剤劣化状態計測装置を有することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the image forming apparatus includes at least a charging unit for charging the photosensitive member, and a developing unit for developing the electrostatic latent image on the charged photosensitive member using a developer. The means is an image forming apparatus having a developing sleeve, and has the developer deterioration state measuring apparatus according to claim 1 or 2.

また請求項4記載の発明は、請求項3において、前記画像形成装置は、現像剤を構成するキャリア又はトナーの少なくとも一方の回収を報知する機能を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the image forming apparatus has a function of notifying collection of at least one of a carrier and toner constituting the developer.

また請求項5記載の発明は、少なくとも請求項3〜4の何れかに記載の画像形成装置と、前記画像形成装置の保守、点検を含む管理をするためのサービス側端末とがネットワークを介して接続された保守管理システムであって、前記画像形成装置から、当該装置内の現像スリーブ上に残されたキャリアの静電容量を求めて2成分現像剤の劣化状態を求め、得られた結果を用いて前記2成分現像剤を構成するキャリア又はトナーの少なくとも一方の回収に関する報知情報を前記サービス側端末に送信して前記サービス側端末に前記画像形成装置の前記報知情報に基づいて前記現像剤の交換または前記現像剤の交換時期の予測情報を送信して保守管理することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, at least the image forming apparatus according to any one of the third to fourth aspects and a service-side terminal for performing management including maintenance and inspection of the image forming apparatus via a network. A connected maintenance management system, wherein the image forming apparatus obtains the capacitance of the carrier remaining on the developing sleeve in the apparatus to obtain the deterioration state of the two-component developer, and obtains the obtained result. Information to collect at least one of the carrier and toner constituting the two-component developer is transmitted to the service-side terminal, and the service-side terminal is notified of the developer based on the notification information of the image forming apparatus. The maintenance information is managed by transmitting prediction information of replacement or developer replacement timing.

また請求項6記載の発明は、請求項5に記載の保守管理システムを用いて、画像形成装置内の現像スリーブ上に存在するキャリアの静電容量値からキャリアとトナーの二成分からなる現像剤の劣化状態を求め、得られた結果を前記画像形成装置の保守、点検を含む管理をするためのサービス側端末に報知することを特徴とする保守管理システムを用いた保守管理方法である。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a developer comprising two components of a carrier and a toner based on a capacitance value of the carrier existing on the developing sleeve in the image forming apparatus using the maintenance management system according to the fifth aspect. The maintenance management method using the maintenance management system is characterized in that the deterioration state of the image is obtained and the obtained result is notified to a service side terminal for management including maintenance and inspection of the image forming apparatus.

本発明の現像剤劣化状態計測装置を搭載した画像形成装置によれば、キャリアのトナーへの帯電付与の性能が低下する前に、適切な時期に新しい現像剤と交換することが可能になる。
これによって、トナーの帯電量変化に伴って、経時に画質が低下する現象を未然に防ぐことができ、長時間使用においても画像濃度の低下などが生じない、良質な画像を常に実現することのできる画像形成装置を提供可能となる。
According to the image forming apparatus equipped with the developer deterioration state measuring apparatus of the present invention, it is possible to replace with a new developer at an appropriate time before the charge imparting performance to the toner of the carrier is lowered.
As a result, it is possible to prevent a phenomenon in which the image quality deteriorates with time due to a change in the toner charge amount, and to always realize a high-quality image that does not cause a decrease in image density even when used for a long time. An image forming apparatus capable of being provided can be provided.

また本発明によって、画像形成装置における現像剤の劣化の状態を把握したりあるいはいつごろ交換するのかを予測可能とすることにより、ユーザに対してその管理等あるいはメンテナンスなどに煩わされない、保守管理システムの提供、また地球環境にも好ましい現像剤の回収方法および保守管理方法を提供可能となる。   In addition, according to the present invention, a maintenance management system that does not bother the user with management or maintenance by grasping the state of deterioration of the developer in the image forming apparatus or predicting when it will be replaced is possible. In addition, it is possible to provide a developer recovery method and a maintenance management method that are preferable for the global environment.

本発明の現像剤劣化状態計測装置は、現像ローラと対向した位置に電極を設置し、この二者間に存在するキャリアの交流電圧Vを印加したときの交流電流Iから、その比V/IであるインピーダンスZを測定し、一般的な式を用いて、キャリアの静電容量値Cを求め、これによって現像剤の劣化状態を計測するものである。
キャリアの静電容量値は、コート層膜厚が減少するに従い、増加する傾向にある。
The developer deterioration state measuring apparatus of the present invention has an electrode installed at a position facing the developing roller, and from the alternating current I when the alternating voltage V of the carrier existing between the two is applied, the ratio V / I Is measured, and the electrostatic capacity value C of the carrier is obtained by using a general formula, thereby measuring the deterioration state of the developer.
The capacitance value of the carrier tends to increase as the coating layer thickness decreases.

従って、静電容量値Cがどの程度増加したか、出荷時(初期値:未使用のキャリアの静電容量)のデータと、使用により劣化したキャリア、(たとえばコート層樹脂を塗布していない磁性体キャリア芯材:極限まで劣化した状態)とを比較することによって、キャリアの劣化状態を検出することができる。
また、上記した交流インピーダンスを測定する装置を用いて、キャリアの劣化状態を的確に捉え、キャリアの適切な交換時期を使用者、画像形成装置の管理者に知らせることにより、画像形成装置に使用される消費材の現像剤等のメンテナンスに関するシステム、方法も本発明に含まれる。
Therefore, how much the capacitance value C has increased, data at the time of shipment (initial value: capacitance of unused carrier), and carrier that has deteriorated due to use (for example, a magnetic layer without coating layer resin applied) The state of deterioration of the carrier can be detected by comparing the body carrier core material: the state of deterioration to the limit.
Also, by using the above-described apparatus for measuring AC impedance, the deterioration state of the carrier is accurately grasped, and the appropriate replacement time of the carrier is notified to the user and the administrator of the image forming apparatus. The present invention also includes a system and method related to maintenance of a developer and the like of a consumer material.

本発明の現像剤劣化状態計測装置は、このような現像後のキャリアの静電容量値の変化に基づいて画像形成装置上の表示部などを介して使用者等に視覚的に報知し(知らせ)たり、現像剤の劣化状態を的確に把握し劣化の進行状態を予測することができる。また、本発明は、どの時期にトナーとキャリアとからなる2成分現像剤の少なくとも一方をタイミングよく交換等するかなどの機能を有することができる。また本発明はこのような現像剤劣化状態計測装置を搭載した画像形成装置を提供することによって、長時間にわたって使用しても、安定して良質な画像を提供できる画像形成装置を提供することができる。   The developer deterioration state measuring apparatus according to the present invention visually notifies (notifies) a user or the like via a display unit on the image forming apparatus based on such a change in the capacitance value of the carrier after development. Or the deterioration state of the developer can be accurately grasped and the progress of deterioration can be predicted. In addition, the present invention can have a function of, for example, when at least one of the two-component developer composed of toner and carrier is exchanged in a timely manner. In addition, the present invention provides an image forming apparatus equipped with such a developer deterioration state measuring apparatus, thereby providing an image forming apparatus that can stably provide a high-quality image even when used for a long time. it can.

本発明の現像剤劣化状態計測装置をまず説明する。
本発明の現像剤劣化状態計測装置は、画像形成装置に搭載されるものである。
図1に示すように、4はセンサー電極部であり、この電極4は画像形成装置の現像手段である現像ローラ2と対向する位置に設けられている。たとえば、電極4の設置位置は、現像ローラ2による現像剤の搬送開始位置から感光体1に前記した現像剤による現像位置までの感光体1との最近接位置までを除いた部分に設置されていてもよい。電極4の設置位置は、現像ローラにおける前記した感光体1との最近接位置以降の位置から現像剤貯蔵容器との近傍までの間である。より好ましくは現像ローラにおける前記した感光体1との最近接位置以降の位置から現像工程終了後に残されたキャリアが自重によって落下して回収されるまでの現像ローラ2と対向する位置に設けられる。
First, the developer deterioration state measuring apparatus of the present invention will be described.
The developer deterioration state measuring apparatus of the present invention is mounted on an image forming apparatus.
As shown in FIG. 1, reference numeral 4 denotes a sensor electrode portion, and this electrode 4 is provided at a position facing a developing roller 2 which is a developing means of the image forming apparatus. For example, the installation position of the electrode 4 is set at a portion excluding from the developer conveyance start position by the developing roller 2 to the position closest to the photoreceptor 1 from the developer 1 to the development position by the developer described above. May be. The installation position of the electrode 4 is between the position after the closest position with the photosensitive member 1 in the developing roller and the vicinity of the developer storage container. More preferably, it is provided at a position facing the developing roller 2 until the carrier left after the end of the developing process is dropped and collected by its own weight from a position after the closest position to the photoreceptor 1 on the developing roller.

本発明の現像剤劣化状態計測装置は、前記したように、電極4と、現像ローラ2間に電圧(電力)印加手段と、この印加手段による印加により流れる電流値を測定する手段とから構成されている。本発明の現像剤劣化状態計測装置の電極は静電容量値を求める場合、移動しない状態のキャリアを測定するようにすることが好ましい。このために、本発明の現像剤劣化状態計測装置を用いて画像形成装置を停止した状態でキャリアの静電容量値を求めることができる。また本発明の現像剤劣化状態計測装置は、電極4を固定式とし、移動しているキャリアの静電容量値を求めるようにすることもできる。あるいは本発明の現像剤劣化状態計測装置は、電極4を現像ローラ2の回転と共に回転してキャリアと相対的に移動しないようにしてその相対的に位置の変化しない状態のキャリアの静電容量値を計測する構成とした装置であってもよい。   As described above, the developer deterioration state measuring apparatus according to the present invention includes the electrode 4, voltage (power) applying means between the developing rollers 2, and means for measuring the value of a current flowing by application by the applying means. ing. The electrode of the developer deterioration state measuring apparatus of the present invention preferably measures a carrier that does not move when determining the capacitance value. For this reason, the electrostatic capacity value of the carrier can be obtained with the image forming apparatus stopped using the developer deterioration state measuring apparatus of the present invention. In the developer deterioration state measuring apparatus of the present invention, the electrode 4 can be fixed, and the capacitance value of the moving carrier can be obtained. Alternatively, the developer deterioration state measuring apparatus according to the present invention rotates the electrode 4 with the rotation of the developing roller 2 so as not to move relative to the carrier, and the capacitance value of the carrier in a state where the relative position does not change. It may be a device configured to measure.

このような現像剤劣化状態計測装置は、電極4を現像スリーブに直接接触しないよう、且つスリーブ平面に平行に設置し、電極4と現像ローラ2との間に交流電圧Vを印加する。そのとき、電極4と現像ローラ2との間を流れる交流電流Iを測定し、電圧との比|Z|(インピーダンス)から、静電容量C1を計算し、同条件で予め測定した出荷時(初期値すなわち未使用のキャリア)の静電容量C0および、現像スリーブに現像剤が存在しないときの静電容量(ブランク)値Cbを減じた値から初期値C0と経時後の静電容量値C1との静電容量比を求める。具体的には、(C0-Cb)/(C1-Cb)= α を求める。現像剤が劣化してαがどの程度の数値であると交換すべきかを予め開発者が測定し、あるいは経験値から導き出して、許容範囲内であるαi(使用可能な範囲であるα)を求めておく。さらに本発明では、αの上限値または下限値のいずれか、あるいは2以上の閾値を設け、その2以上ある閾値中の少なくとも1つを決めておく。これらを規定値とし、この規定値を越える、または下回った場合には、警告の旨を使用者に対してたとえば視覚的に表示し、あるいは適切な現像剤交換時期を使用者端末などに通知できる。なお、実施例では、αの範囲として、0< α <0.9である場合に変更時とし、この範囲となった場合に、キャリアの交換時期として表示することとしている。ただし、現像剤の種類および画像形成装置によって、交換時期のαの範囲あるいは値は異なるため、何らαがこの範囲(値)に限定されるものではない。   In such a developer deterioration state measuring apparatus, the electrode 4 is placed in parallel with the sleeve plane so as not to directly contact the developing sleeve, and an AC voltage V is applied between the electrode 4 and the developing roller 2. At that time, the alternating current I flowing between the electrode 4 and the developing roller 2 is measured, and the capacitance C1 is calculated from the ratio | Z | (impedance) with the voltage. The initial value C0 and the capacitance value C1 after lapse of time from the value obtained by subtracting the capacitance C0 of the initial value (ie, unused carrier) and the capacitance (blank) value Cb when there is no developer in the developing sleeve. Is obtained. Specifically, (C0−Cb) / (C1−Cb) = α is obtained. The developer measures in advance how much the value of α should be replaced due to the deterioration of the developer, or derives it from the empirical value to obtain αi that is within the allowable range (α that is the usable range). Keep it. Furthermore, in the present invention, either an upper limit value or a lower limit value of α, or two or more threshold values are provided, and at least one of the two or more threshold values is determined. If these values are specified and exceed or fall below these specified values, a warning can be displayed to the user, for example, or an appropriate developer replacement time can be notified to the user terminal. . In the embodiment, the range of α is changed when 0 <α <0.9, and when it is within this range, it is displayed as the carrier replacement time. However, since the range or value of α at the replacement time differs depending on the type of developer and the image forming apparatus, α is not limited to this range (value).

αの範囲あるいは使用可能なキャリアのα値は、予め開発者等が求め、各々の画像形成装置での現像剤の劣化の数値によって設定されたものを採用する。たとえば初期には、α値は1であり、現像剤の使用に従いキャリアの静電容量値Cは1未満となって徐々に減少していく。そしてキャリアのα値が、使用限界値である0.9より小さい値、たとえば0.89になると、現像剤の使用を不可と判断することもできる。すなわち本発明では、キャリアの劣化状態をα値により求め、ある使用限界値αthを設けて現像剤を管理することもできる。このαthによる判断は、αが前記した0< α <0.9の範囲に入ることと基本的に同一の判断である。すなわち、本発明において使用限界値αthを設け、使用するキャリアのα値を求めこのα値と使用限界値αthとを比較することにより、現像剤の使用の可否を判断する。   The range of α or the α value of a usable carrier is obtained in advance by a developer or the like, and a value set by a numerical value of developer deterioration in each image forming apparatus is adopted. For example, at the beginning, the α value is 1, and the electrostatic capacity value C of the carrier becomes less than 1 and gradually decreases as the developer is used. When the α value of the carrier becomes a value smaller than 0.9, which is the use limit value, for example, 0.89, it can be determined that the developer cannot be used. That is, in the present invention, the deterioration state of the carrier can be obtained from the α value, and the developer can be managed by setting a certain use limit value αth. This determination based on αth is basically the same determination that α is in the range of 0 <α <0.9. That is, in the present invention, the use limit value αth is set, the α value of the carrier to be used is obtained, and this α value is compared with the use limit value αth to determine whether the developer can be used.

そしてα値がこの使用限界値αthに達すると、本発明の画像形成装置では、このような現像剤の交換に関する情報を本画像形成装置の操作パネル画面上、あるいは表示パネル上などに表示等して現像剤の交換するようにする報知を行うことができる。
この際にたとえば通常と異なる色に発光させて注意を喚起するなど、報知方法は任意に選択することができる。また本発明では、画像形成装置に接続されたユーザ端末にも、この現像剤の交換等が必要である旨を報知するようにすることもできる。
When the α value reaches the use limit value αth, the image forming apparatus of the present invention displays such information regarding the replacement of the developer on the operation panel screen or the display panel of the image forming apparatus. Thus, it is possible to notify the developer to be replaced.
At this time, for example, a notification method can be arbitrarily selected, for example, by emitting light in a different color to call attention. In the present invention, it is also possible to notify the user terminal connected to the image forming apparatus that the developer needs to be replaced.

上記の説明ではα値がある範囲に至った場合、すなわち、キャリアの劣化状態をα値で評価してそのキャリアが、ある劣化状態に至った場合に現像剤を交換するとした例を挙げて説明した。   In the above description, an example is described in which the developer is replaced when the α value reaches a certain range, that is, when the carrier deterioration state is evaluated by the α value and the carrier reaches a certain deterioration state. did.

本発明では以下に示す本実施例に示す様に、インピーダンスの測定する装置として、市販の装置を用いてもよく、また本発明では、公知の方法によりインピーダンスを求め、電流値から静電容量値を求めることができる装置(センサー)を用いて測定しても良い。また本発明では使用開始直後あるいは未使用のキャリアの静電容量値C0と、使用中のキャリアの静電容量値Cとから、静電容量値を他の方法で求め、前記したα値を求めて使用中のキャリアの劣化状態を計測することができる。   In the present invention, as shown in the following examples, a commercially available device may be used as a device for measuring impedance. In the present invention, impedance is obtained by a known method, and the capacitance value is determined from the current value. You may measure using the apparatus (sensor) which can obtain | require. Further, in the present invention, the capacitance value is obtained by another method from the capacitance value C0 of the unused carrier immediately after the start of use and the capacitance value C of the carrier in use, and the above-described α value is obtained. It is possible to measure the deterioration state of the carrier in use.

上記したように本発明の画像形成装置は、2成分現像剤を構成するキャリアの劣化を電気的な変化量から求め、前記現像剤の回収時期を判断する機能を有し、当該装置内の現像スリーブ上に残置された前記キャリアの静電容量値に基づいて2成分現像剤の劣化状態を求め、得られた結果を用いて2成分現像剤のキャリア又はトナーの少なくとも一方の回収を報知することを特徴としている。   As described above, the image forming apparatus of the present invention has a function of determining deterioration of the carrier constituting the two-component developer from an electrical change amount and determining the recovery time of the developer, and developing in the apparatus. The deterioration state of the two-component developer is obtained based on the capacitance value of the carrier left on the sleeve, and the recovery of at least one of the carrier or toner of the two-component developer is notified using the obtained result. It is characterized by.

次に本発明において計測可能な現像剤の例を述べる。本発明に使用できる現像材は2成分現像剤である。2成分現像材はキャリアとトナーとからなり、キャリアは、酸化鉄を主成分としたフェライト、マグネタイト、または鉄粉を芯材とし、樹脂でコーティングした磁性体樹脂キャリアである。
このようなキャリアの被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が挙げられる。
Next, examples of developers that can be measured in the present invention will be described. The developer that can be used in the present invention is a two-component developer. The two-component developer is composed of a carrier and a toner, and the carrier is a magnetic resin carrier in which ferrite, magnetite, or iron powder containing iron oxide as a main component is used as a core and coated with a resin.
Examples of such a carrier coating material include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins, Halogenated olefin resins such as vinyl, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, polyhexafluoropropylene Resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinylidene fluoride Fluoro such as terpolymers of emission and non-fluoride monomers including, and silicone resins.

また、トナーは2成分現像剤として使用されるトナーであれば制限されないが、以下の実施例では、バインダー樹脂、着色剤、離型剤、帯電調整剤、外添剤などから構成されるトナーを使用した。バインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の重合体:スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体:ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、これらは単独で、あるいは2種以上併用して使用できる。   Further, the toner is not limited as long as it is a toner used as a two-component developer, but in the following examples, a toner composed of a binder resin, a colorant, a release agent, a charge adjusting agent, an external additive, and the like is used. used. As the binder resin, styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and the like, and substituted polymers thereof: styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer Polymer, styrene-vinyl naphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methacrylic acid Methyl copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer Styrene-butadiene copolymer , Styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer and other styrenic copolymers: polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, Polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon Examples thereof include resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, and paraffin waxes, and these can be used alone or in combination of two or more.

着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフト−ルイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、オイルイエロー、ハンザイエロー、(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラゲンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイヤーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレットB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、クロームバーミリオン、ベンジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサジンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアンエメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトポン等である。これらは1種単独で、または2種以上併用することができる。   As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide , Ocher, yellow lead, titanium yellow, oil yellow, Hansa yellow, (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R) ), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anslagen Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Fire Red, Para Chlor ortho nitroaniline red, Sole Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigolet B , Thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red, chrome vermil , Benzine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkali blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast sky blue, indanthrene blue (RS, BC ), Indigo, Ultramarine Blue, Bituminous Blue, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxazine Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Chrome Oxide, Pyridian Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalocyanine Green, Anthraquinone Lean, titanium oxide, zinc white, lithopone and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

外添剤としては無機微粒子や疎水化処理無機微粒子の公知のものすべてが使用可能であり、例えば、シリカ微粒子、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど)、金属酸化物(チタニア、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモンなど)、フルオロポリマー等を含有してもよく、特に、疎水化されたシリカ、チタニア、アルミナ微粒子が適切な材料として挙げられる。さらにその他、無機微粒子として、例えば、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。その中でも特にシリカと二酸化チタンが好ましい。   As the external additive, all known inorganic fine particles and hydrophobic treated inorganic fine particles can be used. For example, silica fine particles, hydrophobic silica, fatty acid metal salts (such as zinc stearate and aluminum stearate), metal oxides, and the like. (Titania, alumina, tin oxide, antimony oxide, etc.), fluoropolymers, etc. may be contained, and hydrophobized silica, titania, alumina fine particles are particularly suitable materials. In addition, as inorganic fine particles, for example, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, iron oxide, copper oxide, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite Diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride and the like. Of these, silica and titanium dioxide are particularly preferred.

離型剤としては、例えば固形のパラフィンワックス、マイクロワックス、ライスワックス、脂肪酸アミド系ワックス、脂肪酸系ワックス、脂肪族モノケトン類、脂肪酸金属塩系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、部分ケン化脂肪酸エステル系ワックス、シリコーンワニス、高級アルコール、カルナウバワックスなどを挙げることができる。   Examples of the release agent include solid paraffin wax, micro wax, rice wax, fatty acid amide wax, fatty acid wax, aliphatic monoketone, fatty acid metal salt wax, fatty acid ester wax, and partially saponified fatty acid ester wax. , Silicone varnish, higher alcohol, carnauba wax and the like.

インピーダンスを測定する電極4の材料としては全ての公知の導電性電極用材料を使用することが可能である。具体的には銅板、白金板、金板、各種カーボン板、鉄板、ニッケル板、真鍮版、ステンレス板などの各種導電性板を使用することができる。
なお、以上の条件は本発明の適切な条件の一例を示したものであり、本発明はこれらの条件に限定されない。
As the material of the electrode 4 for measuring the impedance, all known conductive electrode materials can be used. Specifically, various conductive plates such as a copper plate, a platinum plate, a gold plate, various carbon plates, an iron plate, a nickel plate, a brass plate, and a stainless plate can be used.
The above conditions are examples of appropriate conditions of the present invention, and the present invention is not limited to these conditions.

<画像形成装置を有するシステム>
次に上記したような現像剤劣化状態計測手段を有する本発明の画像形成装置を有する画像形成システムについて、以下に説明する。
本発明の画像系係争装置を有するシステムは、現像剤劣化状態計測装置を搭載した画像形成装置を有している。この現像剤劣化状態計測装置は、2成分現像剤のキャリアの劣化状態を計測することができるものである。
<System having an image forming apparatus>
Next, an image forming system having the image forming apparatus of the present invention having the developer deterioration state measuring means as described above will be described below.
The system having the image system dispute device of the present invention has an image forming apparatus equipped with a developer deterioration state measuring device. This developer deterioration state measuring device is capable of measuring the carrier deterioration state of the two-component developer.

このような現像剤の劣化の状態を検出は、好ましくは上記したような現像剤の静電容量値を用いて行われる。しかしながら、本発明では、上記したような静電容量値の監視以外に、他の静電容量に関する値または関連した電気的量(例えば現像剤に振動を印加した後の帯電容量の変化値、現像剤に振動を印加し使用した現像剤と未使用の現像剤とを比較した変化値、ある帯電量に達するまでの使用された現像剤と未使用現像剤との時間など)により、現像剤の劣化具合を監視するようにすることもできる。いずれにせよ、現像剤の劣化状態を、未使用の現像剤と使用した現像剤とから、前記したような静電容量値に用いられたαに類似する比であるα’値((未使用の現像剤の値−ブランク値)/(経時後の現像剤の値−ブランク値))を求める。このようなα’値(α類似値)が、ある限界値α’th値と比較してα’値がその限界値より大きいか小さいかを判断して、キャリアとトナーからなる2成分現像剤の少なくとも1方の交換の有無の判断をし、あるいは交換する時期の予測をすることができる。   The detection of the state of deterioration of the developer is preferably performed using the electrostatic capacitance value of the developer as described above. However, in the present invention, in addition to the monitoring of the capacitance value as described above, other capacitance-related values or related electrical quantities (for example, the change in the charge capacitance after applying vibration to the developer, the development The change of the developer compared with the unused developer by applying vibration to the developer, the time between the used developer and the unused developer until reaching a certain charge amount, etc.) It is also possible to monitor the degree of deterioration. In any case, the deterioration state of the developer is determined by comparing the unused developer and the used developer with the α ′ value ((unused Developer value-blank value) / (developer value after aging-blank value)). Such a α ′ value (α similarity value) is compared with a certain limit value α′th value to determine whether the α ′ value is larger or smaller than the limit value, and a two-component developer composed of carrier and toner. It is possible to determine whether or not at least one of the replacements is present or to predict the replacement timing.

このような有無の判断は、図4に示すような画像形成装置を用いて行うことができる。また、本発明の画像形成システム内のホスト(ホストコンピュータ)側あるいは後述するサービスセンター側で交換の有無の判断あるいは交換する時期の予測を行うようにすることもできる。   Such presence / absence determination can be performed by using an image forming apparatus as shown in FIG. It is also possible to determine whether or not to replace or to predict the replacement time on the host (host computer) side in the image forming system of the present invention or on the service center side described later.

本発明の画像形成システムに使用される画像形成装置では、少なくともホストと通信手段を介して接続されていればよく、この接続は有線でも無線でもよく、どのような接続形態であってもよい。また本システムに使用される画像形成装置は、好ましくはコンピュータ機能を有している。さらに本発明の画像形成装置保守点検システムでは、少なくとも前記したような現像剤劣化状態計測手段を有する画像形成装置と、この画像形成装置の不具合を自動的に監視し、ユーザ側で対処しきれない事故(たとえば現像剤のみを交換するなど、ユーザ側で簡単に処理できる画像形成装置上の事故を越える事件)が発生した場合に前記したような通信回線を介して接続されたサービスセンタ(サービスセンタ端末)に、好ましくは自動的に報知して、画像形成装置に発生した事故を報知し発生した事故を解決するように保守点検を行うことが可能なシステム構成となっている。   The image forming apparatus used in the image forming system of the present invention is only required to be connected to at least the host via the communication means. This connection may be wired or wireless, and any connection form may be used. The image forming apparatus used in this system preferably has a computer function. Furthermore, in the image forming apparatus maintenance and inspection system of the present invention, the image forming apparatus having at least the developer deterioration state measuring means as described above and the malfunction of the image forming apparatus are automatically monitored, and the user cannot cope with them. Service center (service center) connected via a communication line as described above in the event of an accident (for example, an incident that exceeds the accident on the image forming apparatus that can be easily processed by the user, such as changing only the developer) The system configuration is such that maintenance and inspection can be performed so that the terminal is preferably automatically informed to notify the accident that has occurred in the image forming apparatus and solve the accident that has occurred.

このようなシステム内の画像形成装置(制御部)100では、所定の条件に達すると、現像剤の劣化の状態を計測するプログラムを作動する指令(劣化試験の指令)がされる(図5(b)のスタートステップS11)。
この指令を受けた画像形成装置側100では、プログラムが起動し(ステップS11)劣化試験が実行され現像剤の劣化状態が計測される(ステップS12)。
計測された値を用いて、前記したようなα比値を算出する。次に得られたα比値を、テーブルを参照してα’値が範囲内であるか、否かを判断し(ステップS13)、α’値が範囲内にあれば現像剤を交換し(ステップS13/ Yes→ステップS14)、否であれば、終了する(ステップS13においてNoの場合)。
In the image forming apparatus (control unit) 100 in such a system, when a predetermined condition is reached, a command (degradation test command) for operating a program for measuring the state of deterioration of the developer is issued (FIG. 5 ( b) Start step S11).
Upon receiving this command, the image forming apparatus side 100 starts a program (step S11), executes a deterioration test, and measures the deterioration state of the developer (step S12).
The α ratio value as described above is calculated using the measured value. Next, the obtained α ratio value is referred to a table to determine whether the α ′ value is within the range (step S13). If the α ′ value is within the range, the developer is replaced ( Step S13 / Yes → Step S14), if no, the process ends (in the case of No in Step S13).

本発明では、前記した現像剤の劣化の状態を計測するプログラムは、いつでも起動可能なように画像形成装置内にプレロードしてあってもよく、また、このプログラムはたとえばサービス側端末から必要な時期に画像形成装置にプレロードあるいはダウンロードされてもよく、また指令は、画像形成装置本体が自機に関して発して動作可能な状態あるいは待機状態となっていてもよく、さらに画像形成装置内に常駐していてもよい。   In the present invention, the above-described program for measuring the state of deterioration of the developer may be preloaded in the image forming apparatus so that it can be activated at any time. The image forming apparatus may be preloaded or downloaded to the image forming apparatus, and the command may be issued or operated by the image forming apparatus main body with respect to the image forming apparatus, or may be resident in the image forming apparatus. May be.

次にキャリアの劣化を、ある複数の測定方法の中から選択して測定を行い、前記したようなα’値を算出し、その結果、現像剤(またはキャリア)交換が必要でない場合にこの劣化の許容範囲を越えるのはいつかを予想するフローの例を挙げて劣化予想方法等の発明に関して説明する。   Next, carrier deterioration is selected from a plurality of measurement methods, and the α ′ value is calculated as described above. As a result, when the developer (or carrier) replacement is not necessary, this deterioration is performed. An example of a flow for predicting when the allowable range is exceeded will be described with reference to an invention such as a deterioration prediction method.

本フローでも、スタートからプログラム起動までの動作は図5(a)または(b)に示すのと同様である。その後、測定がどの測定方法で行われるのかを決定し、現時点における現像剤のα’値を算出し、その結果、現像剤(またはキャリア)の交換かまたは非交換かを判断した後、非交換の場合にその交換時期の予測を行い、サービスセンタ(サービスセンタ端末)に報知する。また、前記判断で現像剤(またはキャリア)の交換が選ばれた場合には、少なくともサービスセンタ(サービスセンタ端末)に報知する。なお交換時期の予測は、画像形成装置側で行なう例を説明するが、本発明では、このような予測はサービスセンタ端末側で行ってもよい。この場合には、サービスセンタ側に画像形成装置から現時点における現像剤のα比値を算出した結果と、現像剤(またはキャリア)の交換かまたは非交換かの情報を含んだデータが送られる。   Also in this flow, the operation from the start to the program activation is the same as shown in FIG. 5 (a) or (b). After that, determine which measurement method is used for the measurement, calculate the α ′ value of the developer at the present time, and as a result, determine whether the developer (or carrier) is replaced or not replaced. In this case, the replacement time is predicted and notified to the service center (service center terminal). If the developer (or carrier) replacement is selected in the above determination, at least the service center (service center terminal) is notified. Although an example in which the replacement time is predicted on the image forming apparatus side will be described, in the present invention, such prediction may be performed on the service center terminal side. In this case, data including the result of calculating the current α ratio value of the developer from the image forming apparatus and information on whether the developer (or carrier) is exchanged or not exchanged is sent to the service center.

サービスセンタ側では、画像形成装置から送信されたデータから、現像剤の交換あるいは交換時期の予想結果などをユーザに対し、契約等に基づいて自動的にあるいはユーザに連絡し、必要であれば現像剤(またはキャリア)の交換を行う。
たとえば図6に示すように、スタートからプログラム起動までの動作は図5(b)に示すのと同様である。その後、測定がどの測定方法で行われるのかを決定し(図6ステップS22)、その決定した測定方法により測定を実行し(ステップS23)、得られた値を基に前記したα’値を算出し、α’値を記録する(ステップS24)。そしてこの記録されたα比値がたとえば記憶手段等に前もって記憶されたテーブルを参照して、このα’値が所定範囲にあるか否かを判定する(ステップS26)。
On the service center side, from the data transmitted from the image forming apparatus, the user is notified of the replacement of the developer or the expected result of the replacement time to the user automatically or based on the contract, etc. Replace the agent (or carrier).
For example, as shown in FIG. 6, the operation from the start to the program activation is the same as that shown in FIG. Thereafter, it is determined by which measurement method the measurement is performed (step S22 in FIG. 6), the measurement is executed by the determined measurement method (step S23), and the above α ′ value is calculated based on the obtained value. Then, the α ′ value is recorded (step S24). Then, with reference to a table in which the recorded α ratio value is stored in advance, for example, in the storage means or the like, it is determined whether or not the α ′ value is within a predetermined range (step S26).

この判定の結果、所定範囲の場合(ステップS26でYesの場合)には、図5のステップS2またはS13においてYesの場合と同様に、現像剤(またはキャリア)を交換し(ステップS27)、終了する。またこの判定の結果、所定範囲でない場合(ステップS26でNoの場合)には、交換時期の予測が行われる(ステップS28)予測された結果は、少なくともサービスセンタ(サービスセンタ端末)に報知され(ステップS29)、終了する。   If the result of this determination is that it is within the predetermined range (Yes in step S26), the developer (or carrier) is replaced (step S27) as in the case of Yes in step S2 or S13 in FIG. To do. If the result of this determination is not the predetermined range (No in step S26), the replacement time is predicted (step S28), and the predicted result is reported to at least the service center (service center terminal) ( Step S29) is ended.

前記ステップS22において、測定の方法はたとえばテーブル化してあり、複数準備されているとする。Nの数は2以上の整数である。テーブルに準備されている測定方法では、頻度の高い準に例えば並べられており、今回の場合には第2番目の測定方法が選択されたとする。この場合には、初めに測定が第1番目、すなわちN=1であるか否かが判定され、今回は否であるのでステップS22においてNoが選択され、Nが1つインクリメントされてN=2となり、測定がN=2であるか否かが再度判定される。そして今回の場合には測定方法はN=2の場合なので、ステップS22においてYesと判定され、ステップS23へと進む。このように、図6に示す複数の測定方法の1つを選択する場合には目的の1つに至るまで上記したようにステップS22においてNoの場合には、No→N=N+1となるインクリメントが行われる。また測定が複数選択される場合、たとえば測定法1と測定法3が選択されるような場合には、他の測定の有無を判断するステップS22−1を、たとえばステップS23の前後、あるいは実行中などに設け、測定法1と測定法3とを選択し、同時にあるいは測定時期をずらして測定を実行し、それぞれの測定値から、測定法1におけるα’値であるα1と、測定法3におけるα’値であるα3とを算出して記録し、それぞれ対応するαの範囲をたとえばテーブルを参照して前記したステップS26における判定が行われ、α1、・・・、αm(mは整数)の全ての判定式を勘案した判定表により、ステップS27に示すような現像剤交換等あるいはステップS28に示すような交換時期の予測が行われる。   In step S22, it is assumed that, for example, a table of measurement methods is prepared and a plurality of measurement methods are prepared. The number of N is an integer of 2 or more. In the measurement methods prepared in the table, for example, the measurement methods are arranged in order of frequency, and in this case, the second measurement method is selected. In this case, first, it is determined whether or not the measurement is the first, that is, N = 1. Since this time is not, No is selected in step S22, N is incremented by one, and N = 2. Thus, it is determined again whether or not the measurement is N = 2. In this case, since the measurement method is N = 2, Yes is determined in step S22, and the process proceeds to step S23. As described above, when one of a plurality of measurement methods shown in FIG. 6 is selected, as described above until the target one is reached, in the case of No in step S22, an increment of No → N = N + 1 is performed. Done. When a plurality of measurements are selected, for example, when measurement method 1 and measurement method 3 are selected, step S22-1 for determining the presence or absence of another measurement is performed, for example, before or after step S23 or during execution. The measurement method 1 and the measurement method 3 are selected, and the measurement is performed simultaneously or at different measurement timings. From each measurement value, α1 which is the α ′ value in the measurement method 1 and the measurement method 3 The α ′ value α3 is calculated and recorded, and the corresponding α ranges are determined in the above-described step S26 with reference to, for example, a table. α1,..., αm (m is an integer) Based on a judgment table that takes all judgment formulas into account, the developer replacement or the like as shown in step S27 or the replacement time as shown in step S28 is predicted.

このように2以上の測定方法により現像剤の劣化を求めることにより、特に交換時期の予測を多面的に捉えて評価することができ、あるいは場合によっては同一の測定方法を複数回行って測定のイレギュラーを排除可能とすることができる。また、このような本発明によれば突如の事故などの場合を予測して確実に防止することもでき、また劣化の程度と交換時期の予測を多面的に捉えて評価をすることによって、ユーザに対して多面的なサービスを提供するようにすることもできる。   In this way, by determining the deterioration of the developer by two or more measurement methods, it is possible to evaluate the replacement time in particular from a multifaceted perspective, or in some cases, the same measurement method is performed a plurality of times. Irregularity can be eliminated. In addition, according to the present invention, it is possible to predict and prevent a sudden accident, etc., and to evaluate the degree of deterioration and the prediction of the replacement time from various aspects, thereby evaluating the user. It is also possible to provide multi-faceted services.

たとえばユーザとの契約により、就労後の時間あるいは休止時間帯にこれらの測定を行ってサービスセンタでは現像剤等の劣化の状態を把握しておき、ユーザの休日あるいは休止時間帯等にこれらのメンテナンスを実行することもできる。このため本システムでは、ユーザに就労時に負担を強いることを防止することもできる。なお図6に示すようなフローにおいて使用される交換時期の予想は、ユーザの使用頻度、機種などに影響されるためこれらの条件を反映した予想をすることが好ましい。このため黒の場合のみでなく、カラーにおける各成分の現像剤の使用頻度をサービスセンタでたとえば自動的に把握可能としておき、各色の現像剤の使用による劣化具合を個別に記憶しておく。   For example, based on a contract with the user, these measurements are performed during working hours or during the downtime, and the service center grasps the state of deterioration of the developer, etc., and the maintenance is performed during the user's holiday or downtime. Can also be executed. For this reason, this system can also prevent a user from being burdened when working. Note that the replacement time used in the flow as shown in FIG. 6 is affected by the use frequency of the user, the model, etc., and therefore it is preferable to make a prediction reflecting these conditions. For this reason, not only in the case of black, the use frequency of the developer of each component in the color can be automatically grasped at the service center, for example, and the degree of deterioration due to the use of the developer of each color is individually stored.

たとえば図7に示すような静電容量の変化により現像剤の劣化を測定してキャリアの交換等を行う場合には、たとえばその使用頻度により、a〜dのような傾向を示す。cが平均的な使用頻度の場合の劣化曲線である。これに対しbは、たとえばその使用頻度の倍の頻度で使用した場合の劣化曲線であり、またaは最使用頻度の場合の劣化曲線を示す。またdは、たとえば緩慢な使用頻度の場合における劣化曲線の傾向を示す。
図7の縦軸は前記したα’値を示す。
For example, when the deterioration of the developer is measured by changing the electrostatic capacity as shown in FIG. 7 and the carrier is exchanged or the like, for example, depending on the frequency of use, a tendency like a to d is shown. It is a deterioration curve in case c is an average use frequency. On the other hand, b is a deterioration curve when used at a frequency twice as high as the use frequency, and a shows a deterioration curve at the maximum use frequency. Moreover, d shows the tendency of the deterioration curve in the case of slow use frequency, for example.
The vertical axis in FIG. 7 represents the α ′ value described above.

これらa〜dの曲線を利用して、交換時を予想するには、例えば以下のようにする。
画像形成装置側では使用開始からの使用時間を積算しておき、ある積算した使用時間に達したときにα比値を算出すべく、ある測定方法により現像剤等の劣化試験の測定を開始する。そして図6のステップS23以降に示すように、その測定値に基づいてα’値を算出しこのα比値を記録する(ステップS24)。この記録により、α’値と時間とが記録される。
In order to predict the replacement time using the curves a to d, for example, the following is performed.
On the image forming apparatus side, the usage time from the start of use is accumulated, and the measurement of the deterioration test of the developer or the like is started by a certain measuring method in order to calculate the α ratio value when a certain accumulated usage time is reached. . Then, as shown in and after step S23 in FIG. 6, an α ′ value is calculated based on the measured value, and this α ratio value is recorded (step S24). By this recording, the α ′ value and the time are recorded.

そしてα’値が範囲内でない場合、換言すれば現像剤等を交換しない場合には、その現像剤等の交換時期を予測するが、この際に、α’値と、時間との関係が図7に示されるα’値と時間との関係を示すグラフを用いて予想される。
たとえばα’が0.98であるとし、使用時間がn1時間であるとする。このようなα’値と時間との関係は、たとえば図7中のα’−時間曲線c上の値と一致しているとする。
When the α ′ value is not within the range, in other words, when the developer or the like is not replaced, the replacement timing of the developer or the like is predicted. At this time, the relationship between the α ′ value and time is shown in FIG. 7 is predicted using a graph showing the relationship between the α ′ value and time shown in FIG.
For example, it is assumed that α ′ is 0.98 and the usage time is n1 hours. It is assumed that such a relationship between the α ′ value and time coincides with the value on the α′-time curve c in FIG.

すると、このc線図が交換時期の予測に用いられ、たとえば限界値を0.91とすると、交換時期はc線図から限界値0.91の値よりt4が得られ、また現時点のn1とから、t4−n1が現時点から交換時期までの残りの予測値と予測されることとなる。そしてこの値t4−n1がユーザ端末あるいはサービスセンタ端末の少なくともどちらかの端末(コンピュータ)に通信網を介して連絡される。なお画像形成装置の使用頻度のばらつきが大きい場合、すなわち、図7において、初めのうち(たとえばα1〜α5まで)はc線図上にプロット可能であったが、α6以降はb線図上にプロット可能となる場合など、使用頻度が変更となる場合には、b線図を用いて予測するようにすることもできる。
このように本システムでは、画像形成装置の使用頻度の変化にも対応可能であり、画像形成装置の初期の性能、ユーザ使用後のメンテナンスコスト等の合理的な低下を図る上でも便利である。
Then, this c diagram is used for the prediction of the replacement time. For example, if the limit value is 0.91, the replacement time is obtained from the value of the limit value 0.91 from the c diagram, and the current n1 and Therefore, t4-n1 is predicted as the remaining predicted value from the current time to the replacement time. This value t4-n1 is communicated to at least one of the user terminal and the service center terminal (computer) via a communication network. When the variation in the usage frequency of the image forming apparatus is large, that is, in FIG. 7, the initial (for example, α1 to α5) can be plotted on the c diagram, but after α6 on the b diagram. When the frequency of use changes, such as when plotting is possible, prediction can be made using the b diagram.
As described above, this system can cope with changes in the frequency of use of the image forming apparatus, and is convenient for rationally reducing the initial performance of the image forming apparatus, the maintenance cost after use by the user, and the like.

特に、現像剤の劣化の度合いが大きくなった場合にその交換の予測をサービスセンタに報知するように、初期α’値から最終α’値(交換時期のα’値)を複数の閾値を設け(たとえば10段階)、最初の半分程度(1〜5段階程度)までは単なる通知を行い、後半(たとえば6段階〜10段階、特に8段階以降)では、交換時期のより確度の高い予測が可能なように、使用時からの使用頻度のばらつきも考慮するようにすることもできる。   In particular, a plurality of threshold values are set from the initial α ′ value to the final α ′ value (the α ′ value of the replacement time) so that the service center is notified of the replacement when the degree of deterioration of the developer increases. (For example, 10 levels), only the first half (about 1 to 5 levels) is notified, and in the second half (for example, 6 to 10 levels, especially after 8 levels), more accurate prediction of replacement time is possible. As described above, it is also possible to consider the variation in the usage frequency from the time of use.

たとえば使用の初期段階では図7に示すd曲線にプロット可能な状態からc曲線にはフィッティングしないがd曲線とc曲線との間の領域のような場合には、より近似するカーブフィッティング可能な曲線を作成し、この線に沿って交換時期の予測を行うようにしてもよい(カーブフィッティング法)。このような画像形成装置の比較的使用頻度が低いケースにおいては現像剤の劣化速度の大きさが多少小さいと言える使用であり、このような領域における現像剤等の交換時期の予測がむしろばらつくので、このようなカーブフィッティングを行うことにより、使用頻度が低い場合、あるいは使用頻度の変化がある場合、多少劣化した後の使用可能範囲を逸脱するような後半劣化域でのより現実に近い交換時期の予測を行うことができる。このようなカーブフィッティング法は、公知のカーブフィッティング法を用いることもできる。   For example, in the initial stage of use, the fitting to the c-curve is not performed from the state that can be plotted on the d-curve shown in FIG. And the replacement time may be predicted along this line (curve fitting method). In such a case where the frequency of use of the image forming apparatus is relatively low, it can be said that the deterioration rate of the developer is somewhat small, and the prediction of the replacement timing of the developer or the like in such an area is rather varied. By performing such curve fitting, if the frequency of use is low, or if there is a change in the frequency of use, the replacement time is more realistic in the latter half of the degraded area that deviates from the usable range after some degradation. Can be predicted. As such a curve fitting method, a known curve fitting method can also be used.

このようなカーブフィッティングなどの手法は、たとえば画像形成装置側にその手法などを各個別にプログラムとして保存してもよく、あるいはユーザ側あるいは好ましくはサービスセンタ側がそのプログラムの配給先となり、画像形成装置に供給したりあるいは、画像形成装置側では結果情報をたとえばMACアドレスなどと共にサービスセンタ側に送り、サービスセンタ側で各画像形成装置における現像剤等の劣化具合などを、α比値などを算出して管理し、あるいはユーザに、故障の予測、メンテナンス情報を提供するなどにより、ユーザ側の管理負担を軽減したり、仕事環境のよりよい向上を図れるようにすることもできる。なおこれら画像形成装置のその他のメンテナンス関係の情報もサービスセンタ側では行うことが可能であってもよい。いずれにせよ、画像形成装置を含むシステムにおいて、第三者からの侵入などを防止したり、不正なプログラムの侵入、不正なアクセスも防止したりしてセキュリティーにも優れたシステム環境を提供するのにも本発明のシステムは貢献することができる。   Such a method such as curve fitting may be stored individually as a program on the image forming apparatus side, for example, or the user side or preferably the service center side is the distribution destination of the program, and the image forming apparatus The image forming apparatus sends the result information to the service center together with the MAC address, for example, and the service center calculates the deterioration degree of the developer in each image forming apparatus, such as the α ratio value. Management, or by providing failure prediction and maintenance information to the user, the management burden on the user side can be reduced and the work environment can be improved further. Note that other maintenance-related information of the image forming apparatus may be able to be performed on the service center side. In any case, in a system including an image forming apparatus, a system environment excellent in security can be provided by preventing an intrusion from a third party, an intrusion of an unauthorized program, and an unauthorized access. In addition, the system of the present invention can contribute.

上記した例では劣化曲線で現像剤の劣化の程度を予測することを例にして説明したが、前記した使用限界値αthと同様にα’th値を経験によりあるいは実測して求めておき、未使用の現像剤の値α’0が、使用による値α’の変化を、横軸を画像形成装置の稼働時間とし縦軸をα’としてプロット化し、これらのプロット点を最小2乗法などの定法を用いてカーブフィッティングを行い、この延長した線分が使用限界値α’thとなる画像形成装置の稼働時間を予測することもできる。   In the example described above, the example of predicting the degree of deterioration of the developer by the deterioration curve has been described as an example. However, the α′th value is obtained by experience or actual measurement in the same manner as the above-described use limit value αth. The value α′0 of the developer used is plotted with the change of the value α ′ due to use plotted with the horizontal axis as the operating time of the image forming apparatus and the vertical axis as α ′, and these plot points are determined by a method such as a least square method. It is also possible to predict the operation time of the image forming apparatus in which the extended line segment becomes the use limit value α′th by performing curve fitting using.

さらに本発明では、上記したような予測により、使用限界値となることを予測し、未使用の現像剤の値α’0と、使用限界値α’thとをたとえば10分割して初めの5分割までは、使用限界値α’thとなる画像形成装置の稼働時間を予測することを行わないようにする。そしてこの期間では定期稼動時間ごとに使用現像剤の劣化のデータを収拾することとし、後半部たとえば8分割以降ではサービスセンタ側端末に、その交換時期等に関し注意を促すようにすることもできる。
このような交換時期の予測は後半部になった場合に2種以上の予測方法を用いて予測を行うようにしてもよい。これらの予測は、サービスセンタ側端末で実行するようにすることもできる。そしてサービスセンタ側端末では、サービスマンなどの携帯端末に、交換時期直前のあるいは直後の画像形成装置の位置情報と現像剤の種類と交換時期などの情報を送信可能とすることもできる。
Further, according to the present invention, the use limit value is predicted based on the prediction as described above, and the unused developer value α′0 and use limit value α′th are divided into, for example, 10 to obtain the first 5 values. Until the division, the operation time of the image forming apparatus that will be the use limit value α′th is not predicted. In this period, the deterioration data of the developer used is collected every regular operation time, and in the latter half, for example, after 8 divisions, the service center side terminal can be alerted regarding the replacement timing.
Such replacement time prediction may be performed using two or more prediction methods when the second half is reached. These predictions can also be executed at the service center side terminal. The service center terminal can transmit information such as the position information of the image forming apparatus immediately before or immediately after the replacement time, the type of developer, and the replacement time to a portable terminal such as a service person.

以下に、本発明の現像剤劣化状態計測装置およびこれを有する画像形成装置を、実施例により説明する。
図1に示したように、センサー4を現像ローラ2の直近に設置した。被測定対象のキャリアを現像ローラ2と対向電極4とで挟持したとき、測定可能な電極面積領域が8cm2となる金属板を現像ローラ2と対向電極4との間隔が2mmになるように設置した。この電極間に交流電圧5V印加し、電極間に流れる電流値から計算されるインピーダンスより、各条件における現像ローラ上のキャリアの静電容量Cを求めた。このときの静電容量Cと現像スリーブに現像剤が存在しないときの静電容量(ブランク)値Cbとの差と、出荷時の値C0とCbとの差との比、具体的には 0 <(C0-Cb)/(C-Cb)= α < 0.91となったとき、交換時期とする。
Hereinafter, a developer deterioration state measuring apparatus and an image forming apparatus having the same according to the present invention will be described with reference to examples.
As shown in FIG. 1, the sensor 4 was installed in the immediate vicinity of the developing roller 2. When the carrier to be measured is sandwiched between the developing roller 2 and the counter electrode 4, a metal plate having a measurable electrode area of 8 cm 2 is installed so that the distance between the developing roller 2 and the counter electrode 4 is 2 mm. . An AC voltage of 5 V was applied between the electrodes, and the capacitance C of the carrier on the developing roller under each condition was determined from the impedance calculated from the current value flowing between the electrodes. The ratio of the difference between the capacitance C at this time and the capacitance (blank) value Cb when no developer is present in the developing sleeve and the difference between the value C0 and Cb at the time of shipment, specifically 0 When (<C0-Cb) / (C-Cb) = α <0.91, the replacement time is set.

この場合の等価回路は、電極間のサンプルがそれぞれ一つずつ抵抗成分とキャパシタ成分を並列に持っていると仮定し、計算を行った。
表1に示すケース1は、画像形成装置において、画像部が20%のベタ画像に対応する現像を19万枚行った際のキャリアの静電容量測定値である。
ケース2は、画像形成装置において、画像部が0.5%のベタ画像に対応する現像を11万5千枚行った際のキャリアの静電容量測定値である。
ケース3は、劣化前のキャリアの静電容量、ケース4は樹脂をコーティングしていない芯材キャリアの静電容量を示す。ケース4においては、無限大時間での劣化を行い、コート層樹脂が完全に剥離した状態として模擬的に仮定できる。
The equivalent circuit in this case was calculated on the assumption that each sample between the electrodes has a resistance component and a capacitor component in parallel.
Case 1 shown in Table 1 is a measured value of the electrostatic capacity of the carrier when 190,000 sheets of development corresponding to a 20% solid image is performed in the image forming apparatus.
Case 2 is a measured value of the capacitance of the carrier when the image forming apparatus has developed 115,000 sheets corresponding to a solid image with an image portion of 0.5%.
Case 3 shows the capacitance of the carrier before deterioration, and Case 4 shows the capacitance of the core carrier not coated with resin. In Case 4, it can be assumed in a simulated manner that the coating layer resin is completely peeled off after being deteriorated in infinite time.

Figure 2009015046
Figure 2009015046

図2に、代表的にケース1の劣化状態を評価したグラフを示す。
図2に示すように、劣化前(ケース3)<劣化キャリア(ケース1)<完全劣化後(ケース4、芯材)の順に静電容量が連続的に劣化状態に応じて変化している。そして、完全劣化後(ケース4、芯材)では、α は0.91よりも小さくなっており、交換時期を的確に示している。
FIG. 2 shows a graph in which the deterioration state of case 1 is typically evaluated.
As shown in FIG. 2, the capacitance continuously changes in accordance with the deterioration state in the order of before deterioration (case 3) <deteriorated carrier (case 1) <after complete deterioration (case 4, core material). And after complete deterioration (case 4, core material), α is smaller than 0.91, indicating the replacement time accurately.

すなわち、これら各ケースの検証から、キャリアの劣化状態は、静電容量値の増加によって的確に検出が可能であり、画像形成装置に使用されるキャリアの静電容量を測定することで、性能が劣化し、適切な帯電を与えられなくなったキャリアを交換する適切な時期を使用者に通知することができる。センサー部のインピーダンスの測定は、図3に示すような接続によってソーラトロン社製、1260型FRA(周波数発生装置)、および1296型高インピーダンス対応のインターフェースをGPIB接続し、パソコン制御環境で測定を行った。
〔比較例〕
That is, from the verification of each case, the deterioration state of the carrier can be accurately detected by increasing the capacitance value, and the performance can be improved by measuring the capacitance of the carrier used in the image forming apparatus. It is possible to notify the user of an appropriate time to replace the carrier that has deteriorated and cannot be appropriately charged. The impedance of the sensor part was measured in a personal computer controlled environment by connecting the Solartron, 1260 type FRA (frequency generator), and 1296 type high impedance interface with the GPIB connection by the connection shown in Fig. 3. .
[Comparative example]

表2に示すケース5は、実施例の項で紹介した実験条件と同様に、画像形成装置において、画像部が20%のベタ画像に対応する現像を19万枚行った際のキャリアのインピーダンスから計算された抵抗値Rである。
ケース6は劣化前のキャリアのインピーダンスから計算された抵抗値Rであり、ケース7はコート層樹脂を塗布していない芯材キャリアのインピーダンスから計算された抵抗値Rである。
Case 5 shown in Table 2 is based on the impedance of the carrier when the image forming apparatus has developed 190,000 sheets corresponding to a solid image of 20% in the image forming apparatus, similarly to the experimental conditions introduced in the section of the embodiment. It is the calculated resistance value R.
Case 6 has a resistance value R calculated from the impedance of the carrier before deterioration, and Case 7 has a resistance value R calculated from the impedance of the core carrier not coated with the coat layer resin.

Figure 2009015046
Figure 2009015046

表の結果から、劣化前のキャリア、劣化サンプルのキャリア、芯材のキャリアの抵抗値が実施例で示した静電容量値のように、連続変化しなかった。
この理由としては、静電容量値は周波数の高い領域での測定値から計算することができ、解析には高周波数の電流を用いればよいので比較的大きな電流値を使用することができる。
一方で、抵抗値Rは周波数の低い領域の電流を解析に用いる必要があり、換言すれば抵抗値Rは周波数の低い交流電流を用いるかあるいは直流電流を用いてもとめることができる。
キャリアのような高抵抗の材料には、微弱な電流を解析しなければならないために、測定値の誤差が大きくなり、劣化状態の評価が適正に行われないものと推測される。
以上の結果から、劣化状態を検出するには静電容量値を用いることが好ましいことが示された。
From the results of the table, the resistance values of the carrier before deterioration, the carrier of the deteriorated sample, and the carrier of the core material did not continuously change as in the capacitance values shown in the examples.
The reason for this is that the capacitance value can be calculated from the measured value in a high frequency region, and since a high frequency current may be used for the analysis, a relatively large current value can be used.
On the other hand, for the resistance value R, it is necessary to use a current in a low frequency region for analysis. In other words, the resistance value R can be determined by using an alternating current having a low frequency or a direct current.
A high resistance material such as a carrier has to analyze a weak current, so that an error of a measurement value becomes large, and it is estimated that a deterioration state is not properly evaluated.
From the above results, it was shown that it is preferable to use a capacitance value to detect the deterioration state.

現像剤劣化状態計測手段を有する本発明の画像形成装置の要部構成(センサーの設置位置等)例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a main configuration (an installation position of a sensor, etc.) of an image forming apparatus of the present invention having a developer deterioration state measuring unit. 現像剤劣化状態計測手段を有する本発明の画像形成装置を用いて現像剤の劣化状態と静電容量値との関係を求めた例図であり、縦軸は現像剤の静電容量の測定値を表し、横軸は現像剤の種類(出荷時から完全劣化時の現像剤)の違い(aは出荷時の静電容量値であり、bは使用により劣化した状態の静電容量値であり、cは完全劣化して芯材のみとなった状態の静電容量値)を示す図である。It is an example figure which calculated | required the relationship between the deterioration state of a developer, and an electrostatic capacitance value using the image forming apparatus of this invention which has a developing agent deterioration state measurement means, and a vertical axis | shaft is a measured value of the electrostatic capacitance of a developer. The horizontal axis represents the difference in developer type (developer at the time of shipment from the time of complete deterioration) (a is the capacitance value at the time of shipment, and b is the capacitance value in a state deteriorated by use. , C are electrostatic capacity values in a state where only the core material has been completely degraded. 現像剤劣化状態計測手段を有する本発明の画像形成装置で使用されるセンサー部と測定装置の接続方法を示す図である。It is a figure which shows the connection method of the sensor part used with the image forming apparatus of this invention which has a developing agent degradation state measurement means, and a measuring apparatus. 現像剤劣化状態計測手段を有する画像形成装置を含む画像形成システムの構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming system including an image forming apparatus having a developer deterioration state measuring unit. 画像形成装置に用いられる現像剤劣化状態を測定して現像剤等を換える方法のフローを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a flow of a method for changing a developer and the like by measuring a developer deterioration state used in an image forming apparatus. 画像形成装置に用いられる現像剤劣化状態を測定して現像剤等を換える方法を画像形成装置に対して実行するプログラムを起動してそのプログラムにより動作させた実行フローを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an execution flow in which a program for executing a method for measuring a developer deterioration state used in an image forming apparatus and changing a developer or the like is executed for the image forming apparatus and activated by the program. 現像剤を交換する時期を予測するための現像剤の劣化曲線の例図であり、縦軸はα比値であり、横軸は時間である。It is an example figure of the deterioration curve of a developer for estimating the time of changing a developer, a vertical axis is alpha ratio value, and a horizontal axis is time.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体
2 現像ローラ
3 現像剤貯蔵容器
4 劣化状態測定センサー電極部
5 インピーダンス測定器接続部
6 (1260型)周波数発生装置側接続端子
7 (1260型)周波数発生装置
1 Photoconductor
2 Developing roller
3 Developer storage container
4 Degradation state measurement sensor electrode
5 Impedance measuring instrument connection
6 (Type 1260) Frequency generator side connection terminal
7 (Type 1260) frequency generator

Claims (6)

キャリアとトナーの二成分からなる現像剤の劣化状態を計測する現像剤劣化状態計測装置であって、
前記現像剤劣化状態計測装置は画像形成装置の現像スリーブ上に存在する現像後の前記キャリアの静電容量値を求め、前記キャリアの未使用時の静電容量値と比較して前記現像剤の劣化状態を計測することを特徴とする現像剤劣化状態計測装置。
A developer deterioration state measuring device for measuring a deterioration state of a developer composed of two components of a carrier and a toner,
The developer deterioration state measuring device obtains the capacitance value of the carrier after development existing on the developing sleeve of the image forming apparatus, and compares it with the capacitance value of the developer when not in use. A developer deterioration state measuring apparatus characterized by measuring a deterioration state.
前記現像剤劣化状態計測装置は、前記画像形成装置の現像ローラに対向して設けられた電極と、
前記電極と前記現像ローラ間に電圧または電力を印加する印加手段と、
前記印加手段により印加された際の電流を計測する手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の現像剤劣化状態計測装置。
The developer deterioration state measuring device includes an electrode provided facing a developing roller of the image forming apparatus,
Applying means for applying a voltage or power between the electrode and the developing roller;
The developer deterioration state measuring apparatus according to claim 1, further comprising a unit that measures current when applied by the applying unit.
少なくとも感光体を帯電するための帯電手段と、帯電された感光体の静電潜像を現像剤を用いて現像を形成する現像手段とを有し、前記現像手段は現像スリーブを有する画像形成装置であって、
請求項1または2に記載の現像剤劣化状態計測装置を有することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus having at least a charging unit for charging the photosensitive member, and a developing unit for developing the electrostatic latent image of the charged photosensitive member using a developer, the developing unit having a developing sleeve Because
An image forming apparatus comprising the developer deterioration state measuring device according to claim 1.
前記画像形成装置は、現像剤を構成するキャリア又はトナーの少なくとも一方の回収を報知する機能を有することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus has a function of notifying collection of at least one of a carrier and toner constituting the developer. 少なくとも請求項3〜4の何れかに記載の画像形成装置と、前記画像形成装置の保守、点検を含む管理をするためのサービス側端末とがネットワークを介して接続された保守管理システムであって、
前記画像形成装置から、当該装置内の現像スリーブ上に残されたキャリアの静電容量を求めて2成分現像剤の劣化状態を求め、得られた結果を用いて前記2成分現像剤を構成するキャリア又はトナーの少なくとも一方の回収に関する報知情報を前記サービス側端末に送信して前記サービス側端末に前記画像形成装置の前記報知情報に基づいて前記現像剤の交換または前記現像剤の交換時期の予測情報を送信して保守管理することを特徴とする保守管理システム。
A maintenance management system in which at least the image forming apparatus according to any one of claims 3 to 4 and a service side terminal for performing management including maintenance and inspection of the image forming apparatus are connected via a network. ,
From the image forming apparatus, the capacitance of the carrier remaining on the developing sleeve in the apparatus is determined to determine the deterioration state of the two-component developer, and the two-component developer is configured using the obtained result. Notification information regarding at least one of carrier and toner collection is transmitted to the service side terminal, and the developer replacement or the developer replacement timing is predicted based on the notification information of the image forming apparatus to the service side terminal. A maintenance management system characterized by transmitting information for maintenance management.
請求項5に記載の保守管理システムを用いて、画像形成装置内の現像スリーブ上に存在するキャリアの静電容量値からキャリアとトナーの二成分からなる現像剤の劣化状態を求め、得られた結果を前記画像形成装置の保守、点検を含む管理をするためのサービス側端末に報知することを特徴とする保守管理システムを用いた保守管理方法。   Using the maintenance management system according to claim 5, the deterioration state of the developer composed of two components of the carrier and the toner is obtained from the capacitance value of the carrier existing on the developing sleeve in the image forming apparatus, and obtained. A maintenance management method using a maintenance management system, wherein a result is notified to a service side terminal for management including maintenance and inspection of the image forming apparatus.
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