JP2015001627A - Toner deterioration prediction method, toner deterioration prediction device and image forming apparatus - Google Patents

Toner deterioration prediction method, toner deterioration prediction device and image forming apparatus Download PDF

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三記子 本城
Mikiko Honjo
三記子 本城
中里 保史
Yasufumi Nakazato
保史 中里
章 武久
Akira Takehisa
章 武久
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately predict a degree of deterioration of toner by using a conventionally acquired signal and without adding a new configuration and extra cost.SOLUTION: A toner deterioration estimating method for estimating a degree of deterioration of the toner of a two-component developer comprises: a step S1 in which a target development γ value is set by a target development γ value setting means, which sets the target development γ value; a step S2 in which a current development γ value is calculated by a current development γ value calculating means, which calculates the current development γ value; a step S3 in which the Δ development γ value is calculated by a Δ development γ value calculating means, which calculates a Δ development γ value, which is the difference between the target development γ value and the current development γ value; a step S4 in which, based on a change in the Δ development γ value data calculated by the Δ development γ value calculating means, the Δ development γ value and a threshold is compared by a toner deterioration estimating means, which estimates the degree of toner deterioration; and a step S5 in which, when the Δ development γ value exceeds the set threshold value, a toner deterioration alarm processing is performed.

Description

本発明は、トナー劣化予測方法、トナー劣化予測装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a toner deterioration prediction method, a toner deterioration prediction device, and an image forming apparatus.

複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置において、トナーとキャリアとを含み、これらを混合した2成分現像剤を用いる現像装置が広く知られている。このような現像装置では、トナー補給部から供給されたトナーが、スクリューやパドルなどによってキャリアに混合されながら搬送され、現像ローラに供給される。その後、画像形成によってトナーが消費され、再度トナー補給部からトナーが補給されて、再びキャリアとの混合、攪拌、搬送が繰り返される。   In an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, a plotter, or a multi-function machine having a plurality of functions, a developing device that includes a toner and a carrier and uses a two-component developer in which these are mixed is widely known. Yes. In such a developing device, the toner supplied from the toner replenishing unit is conveyed while being mixed with the carrier by a screw, a paddle or the like, and is supplied to the developing roller. Thereafter, the toner is consumed by image formation, the toner is replenished from the toner replenishing portion, and the mixing, stirring, and conveyance with the carrier are repeated again.

画像面積率の低い画像形成を継続して行った場合、現像剤中のトナーの使用率が低いため、現像剤中のトナーがなかなか消費されず、長い間現像装置内に留まるトナーが多くなる。トナーが長い間消費されずに現像装置内で攪拌され続けると、トナーは次第に劣化してしまう。トナーが劣化していると、各トナーの粒ごとの摩擦力が高まり、このようなトナーが多く集まることによって現像剤の流動性が悪化してしまう。そのため、現像剤はスムーズに移動ができないので、現像剤移動経路などの方向転換部での現像剤の動きは遅れ始め、方向転換部で現像剤が溜まり始めてしまう。このように、現像剤の流動性が悪化すると、現像ローラへの現像剤の付着が不均一になるため、現像不良が生じてしまうなどの不具合が発生する。そこで、トナーの劣化度を予測することにより、このような不具合が起きる前にメンテナンスを行う必要がある。トナーの劣化度の予測方法に関する公知例である特許文献1〜3について以下に説明する。   When image formation with a low image area ratio is continuously performed, the toner usage rate in the developer is low, so that the toner in the developer is not easily consumed, and the amount of toner that remains in the developing device for a long time increases. When the toner is not consumed for a long time and is continuously stirred in the developing device, the toner gradually deteriorates. When the toner is deteriorated, the frictional force of each toner particle is increased, and the flowability of the developer is deteriorated by gathering a large amount of such toner. Therefore, since the developer cannot move smoothly, the movement of the developer in the direction changing portion such as the developer moving path starts to be delayed, and the developer starts to accumulate in the direction changing portion. As described above, when the flowability of the developer deteriorates, the developer adheres unevenly to the developing roller, which causes a problem such as development failure. Therefore, it is necessary to perform maintenance before such a problem occurs by predicting the degree of toner deterioration. Patent Documents 1 to 3, which are known examples relating to a method for predicting the degree of toner deterioration, will be described below.

特許文献1に記載の画像形成装置では、ケースに収容された現像剤の嵩を検知するセンサ、または接触する現像剤による圧力を検知する検知手段を備えている。ケースに収容された現像剤のトナーが劣化すると、現像剤の流動性は悪化するため、ケースに現像剤が滞留する部分が現れる。よって、その滞留する部分の現像剤の嵩が増える。このような嵩の変化を前記センサによって検知することで、トナーの劣化度合いを判断する。また、その滞留する部分の現像剤が、ケースの内壁を押す圧力が大きくなることに着目し、このような圧力の変化を前記検知手段によって検知することで、トナーの劣化度合いを判断する方法が提案されている。   The image forming apparatus described in Patent Literature 1 includes a sensor that detects the volume of the developer accommodated in the case, or a detection unit that detects pressure due to the developer in contact therewith. When the developer toner contained in the case deteriorates, the fluidity of the developer deteriorates, and therefore a portion where the developer stays in the case appears. Therefore, the bulk of the developer in the staying portion increases. By detecting such a change in bulk by the sensor, the degree of toner deterioration is determined. Further, paying attention to the fact that the pressure of the developer in the staying part pushing the inner wall of the case increases, there is a method for judging the degree of toner deterioration by detecting such a change in pressure by the detecting means. Proposed.

特許文献2に記載の画像形成装置では、少なくとも、表面に潜像を担持する感光体ドラムと、該感光体ドラムに対設された現像スリーブに担持した現像剤を感光体ドラムの潜像に供給して顕像化する現像装置と、感光体ドラム上に顕像化されたトナー像を記録媒体上に転写する転写装置を有する画像形成装置において、感光体ドラム上に形成されたトナー像の凹凸を検知する凹凸検知手段を有し、該検知手段により感光体ドラム上に形成されたトナー像の高さを求め、該トナー像高さがトナー付着量に対する高さ基準値より大きいならばトナーが劣化していると判断する方法が提案されている。   In the image forming apparatus described in Patent Document 2, at least a photosensitive drum carrying a latent image on the surface and a developer carried on a developing sleeve provided on the photosensitive drum are supplied to the latent image on the photosensitive drum. In the image forming apparatus having the developing device that visualizes the image and the transfer device that transfers the toner image visualized on the photosensitive drum onto the recording medium, the unevenness of the toner image formed on the photosensitive drum The height of the toner image formed on the photosensitive drum is obtained by the detecting means, and if the height of the toner image is larger than the height reference value with respect to the toner adhesion amount, the toner is detected. A method for determining that the deterioration has occurred has been proposed.

特許文献3に記載の画像形成装置では、感光体と接触する搬送ベルト上の領域であって、搬送ベルトへのトナーの転写が成立している第1領域と、トナーの転写が成立していない第2領域との、それぞれのトナー量を取得する。そして、それらのトナー量の違いに基づいて、トナー量の違いが大きければ、トナーが劣化したと判断し、トナー量の違いが小さければ、トナーが劣化していないと判断する方法が提案されている。   In the image forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707, toner transfer is not established in the first region where the toner transfer to the conveyor belt is established, which is an area on the conveyor belt in contact with the photosensitive member. The respective toner amounts with the second region are acquired. Then, based on the difference in the toner amount, a method for determining that the toner has deteriorated if the difference in the toner amount is large, and determining that the toner has not deteriorated if the difference in the toner amount is small has been proposed. Yes.

しかしながら、上記特許文献1〜3記載の技術を含め、今までのトナー劣化予測方法では、現像剤の嵩を検知するセンサや、トナー像の凹凸を検知する手段を新たに設けるなど、新たな構成要素の追加と、これに伴う余分なコストがかかるという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、従来から取得していた信号を用いて、新たな構成を追加せずに、また余分なコストをかけずに、より正確にトナーの劣化度を予測することを目的とする。
However, the conventional toner deterioration prediction methods including the techniques described in Patent Documents 1 to 3 have a new configuration such as newly providing a sensor for detecting the bulk of the developer and a means for detecting the unevenness of the toner image. There was a problem of adding additional elements and extra costs associated with this.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to more accurately degrade toner without adding a new configuration and without extra cost by using a signal acquired in the past. The purpose is to predict the degree.

上記課題を解決するとともに上記目的を達成するために、請求項1記載の発明では、トナーを含む現像剤を現像装置に補給する2成分現像剤のトナーの劣化度を予測するトナー劣化予測方法であって、画質指標値である現像γ目標値を設定する現像γ目標値設定手段により、前記現像γ目標値を設定し、現像γ現在値を算出する現像γ現在値算出手段により、前記現像γ現在値を算出する工程と、前記現像γ目標値と前記現像γ現在値との差分であるΔ現像γを算出するΔ現像γ算出手段により、前記Δ現像γを算出する工程と、前記Δ現像γ算出手段で算出されたΔ現像γデータの変化に基づいて、トナー劣化度を予測するトナー劣化予測手段により、前記トナー劣化度を予測する工程と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a toner deterioration prediction method for predicting the degree of toner deterioration of a two-component developer for supplying a developer containing toner to a developing device. The development γ target value setting means for setting the development γ target value, which is an image quality index value, sets the development γ target value, and the development γ current value calculation means calculates the development γ current value. A step of calculating a current value; a step of calculating the Δ development γ by a Δ development γ calculating means for calculating a Δ development γ that is a difference between the development γ target value and the development γ current value; and the Δ development. and a step of predicting the degree of toner deterioration by means of toner deterioration prediction means for predicting the degree of toner deterioration based on a change in Δ development γ data calculated by the γ calculation means.

本発明によれば、上記構成により、Δ現像γの制御のために従来から取得していた信号を用いて、トナー劣化度を予測するため、新たな構成を追加せずに、また余分なコストをかけずに、より正確にトナーの劣化度を予測することができる。これにより、トナーの劣化が原因で起きる障害が発生する前にメンテナンスを行うことが可能となる。   According to the present invention, with the above-described configuration, the degree of toner deterioration is predicted using a signal acquired conventionally for controlling Δ development γ, so that no additional configuration is added and an extra cost is required. Therefore, the degree of toner deterioration can be predicted more accurately. This makes it possible to perform maintenance before a failure occurs due to toner deterioration.

本発明を適用する画像形成装置としての複写機を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied. 図1のタンデム画像形成部の一部を示す部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view showing a part of a tandem image forming unit in FIG. 1. 図1および図2に相当する実機で試験を行って得たΔ現像γの推移を示す線図である。FIG. 3 is a diagram showing a transition of Δdevelopment γ obtained by conducting a test with an actual machine corresponding to FIGS. 1 and 2. 実施形態1等の制御構成を示す簡略的な制御ブロック図である。FIG. 3 is a simplified control block diagram illustrating a control configuration of the first embodiment and the like. 実施形態1のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to the first exemplary embodiment. 変形例1のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to a first modification. 変形例2のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to a second modification. 図3の線図を取得したと同機番で、同期間のΔVtの推移を示す線図である。It is the same machine number as the diagram of FIG. 3 was acquired, and is a diagram showing the transition of ΔVt during the same period. トナー濃度とトナー濃度センサの出力電圧との関係示す線図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a toner density and an output voltage of a toner density sensor. 実施形態2のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to the second exemplary embodiment. 変形例3のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。14 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to a third modification. 変形例4のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。14 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to a fourth modification. 実施形態3のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to the third exemplary embodiment. 変形例5のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to a fifth modification. 変形例6のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。14 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to a sixth modification. 変形例6において、Δ現像γとΔVtの両方の信号の変化に基づいたトナー劣化予測を行った結果を示すF値の線図である。FIG. 14 is an F-number diagram showing a result of toner deterioration prediction based on changes in both signals of Δdevelopment γ and ΔVt in Modification 6.

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態を詳細に説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素(部材や構成部品)等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention including examples will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment and the like, components (members and components) having the same function and shape are described once unless they are confused, and the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.

(実施形態1)
図1は、本発明を適用する画像形成装置としての複写機を示す概略構成図である。図1に示すように、画像形成装置の一例としての複写機500は、プリンタ部100と、給紙部200と、スキャナ部300と、原稿搬送部400とを備えている。
プリンタ部100は、装置本体のほぼ中央に配置されている。給紙部200はプリンタ部100の下部に配置され、画像読取装置であるスキャナ部300はプリンタ部100の上部に配置されている。さらに、スキャナ部300の上には、原稿自動搬送装置(ADF)からなる原稿搬送部400が配置されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a copying machine as an image forming apparatus to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, a copier 500 as an example of an image forming apparatus includes a printer unit 100, a paper feeding unit 200, a scanner unit 300, and a document conveying unit 400.
The printer unit 100 is disposed substantially at the center of the apparatus main body. The paper feeding unit 200 is disposed below the printer unit 100, and the scanner unit 300 serving as an image reading device is disposed above the printer unit 100. Further, on the scanner unit 300, a document transport unit 400 including an automatic document transport device (ADF) is disposed.

プリンタ部100のほぼ中央部には、タンデム画像形成部20が配置されている。タンデム画像形成部20は、Y(イエロー)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Bk(ブラック)の4つの画像形成手段としてのプロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkを横に並べて構成されている。タンデム画像形成部20の各プロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkは、それぞれY、C、M、Bkの各色トナー像が形成される像担持体としてのドラム状の感光体40Y、40C、40M、40Bkを有している。
以下、各プロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkの構成は、同様であるため、このプロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkおよび感光体40Y、40C、40M、40Bkのみにトナー色を表す添字符号を付すこととする。
A tandem image forming unit 20 is disposed almost at the center of the printer unit 100. The tandem image forming unit 20 is configured by arranging process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk as image forming units of Y (yellow), C (cyan), M (magenta), and Bk (black) side by side. Yes. The process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk of the tandem image forming unit 20 are respectively drum-shaped photoconductors 40Y, 40C, and 40M that serve as image carriers on which Y, C, M, and Bk toner images are formed. 40Bk.
Since the process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk have the same configuration, the process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk and the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk are assigned subscript symbols representing toner colors. It will be attached.

タンデム画像形成部20の上方には、露光装置21が設けられている。露光装置は、各色毎に用意されたレーザダイオード(LD)方式の4つの光源と、6面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される1組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたfθレンズ、長尺WTL等のレンズやミラーから構成されている。各色の画像情報に応じてLDから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され各色の感光体40Y、40C、40M、40Bkに照射される。   An exposure device 21 is provided above the tandem image forming unit 20. The exposure apparatus includes four laser diode (LD) light sources prepared for each color, a pair of polygon scanners composed of a six-surface polygon mirror and a polygon motor, and fθ arranged in the optical path of each light source. It is composed of a lens, a lens such as a long WTL, and a mirror. Laser light emitted from the LD in accordance with the image information of each color is deflected and scanned by a polygon scanner and irradiated to the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk of each color.

タンデム画像形成部20の下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト10が設置されている。中間転写ベルト10は、図示例では3つの支持ローラ14、15、16に掛け回されて図中時計回りに回転搬送可能に構成されている。3つの支持ローラ14、15、16のうちの何れか1つは、中間転写ベルト10を回転駆動する駆動モータ(図示せず)に連結された駆動ローラであり、残りの2つは従動ローラである。また、第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間には、1次転写手段としての1次転写ローラ62が中間転写ベルト10を間に挟んで各感光体40Y、40C、40M、40Bkに対向するように設けられている。1次転写ローラ62は、各色の感光体40Y、40C、40M、40Bkから中間転写ベルト10にトナー像を転写する機能を有する。各1次転写ローラ62には、それぞれ図示しない電源によって1次転写バイアスが印加されるようになっている。これにより、Y、C、M、Bk用の1次転写ニップには、感光体40Y、40C、40M、40Bk上のトナー像を中間転写ベルト10に向けて静電移動させる1次転写電界が形成される。   Below the tandem image forming unit 20, an endless belt-like intermediate transfer belt 10 is installed. In the illustrated example, the intermediate transfer belt 10 is configured to be wound around three support rollers 14, 15, and 16 and to be rotated and conveyed clockwise in the drawing. One of the three support rollers 14, 15, 16 is a drive roller connected to a drive motor (not shown) that rotationally drives the intermediate transfer belt 10, and the remaining two are driven rollers. is there. Further, between the first support roller 14 and the second support roller 15, a primary transfer roller 62 as a primary transfer unit sandwiches the intermediate transfer belt 10 between the photoreceptors 40 Y, 40 C, 40 M, and 40 Bk. It is provided so as to oppose. The primary transfer roller 62 has a function of transferring a toner image from the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk of the respective colors to the intermediate transfer belt 10. A primary transfer bias is applied to each primary transfer roller 62 by a power source (not shown). As a result, a primary transfer electric field for electrostatically moving the toner images on the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk toward the intermediate transfer belt 10 is formed in the primary transfer nips for Y, C, M, and Bk. Is done.

第3の支持ローラ16の下流には、画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置17が設けられている。中間転写ベルト10の材質としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料をシームレスベルトに成型し使用することができる。これらの材料はそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電材により抵抗調整したりすることが可能である。また、これらの樹脂を基層として、スプレーやディッピング等の方法により表層を形成し、積層構造にしてもよい。   An intermediate transfer belt cleaning device 17 that removes residual toner remaining on the intermediate transfer belt 10 after image transfer is provided downstream of the third support roller 16. As a material of the intermediate transfer belt 10, a resin material such as polyvinylidene fluoride, polyimide, polycarbonate, polyethylene terephthalate or the like can be molded into a seamless belt and used. These materials can be used as they are, or the resistance can be adjusted with a conductive material such as carbon black. Further, using these resins as a base layer, a surface layer may be formed by a method such as spraying or dipping to form a laminated structure.

中間転写ベルト10の下方には、2次転写装置22が配置されている。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成している。そして、中間転写ベルト10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写ベルト10上の画像をシート状記録媒体としての転写紙などの転写材に転写する。2次転写ベルト24としては、中間転写ベルト10と同様の材料を用いることができる。   A secondary transfer device 22 is disposed below the intermediate transfer belt 10. In the illustrated example, the secondary transfer device 22 is configured such that a secondary transfer belt 24 that is an endless belt is stretched between two rollers 23. Then, it is arranged so as to be pressed against the third support roller 16 via the intermediate transfer belt 10, and the image on the intermediate transfer belt 10 is transferred to a transfer material such as transfer paper as a sheet-like recording medium. As the secondary transfer belt 24, the same material as that of the intermediate transfer belt 10 can be used.

2次転写装置22の左側には、転写材上の画像を定着する定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成されている。上述した2次転写装置22は、画像転写後の転写材を定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、2次転写装置として、転写ローラや転写チャージャを配置してもよく、そのような場合は、この転写材搬送機能を別途備える必要がある。
なお、図示例では2次転写装置22および定着装置25の下方に、上述したタンデム画像形成部20と平行に、転写材を反転排紙したり、転写材の両面に画像を形成するために転写材を反転して再給紙したりする反転装置28を備えている。また、プリンタ部100は、図示しないトナー供給装置等も備えている。
On the left side of the secondary transfer device 22, a fixing device 25 for fixing the image on the transfer material is disposed. The fixing device 25 is configured by pressing a pressure roller 27 against a fixing belt 26 that is an endless belt. The secondary transfer device 22 described above also has a sheet conveyance function for conveying the transfer material after image transfer to the fixing device 25. Of course, a transfer roller or a transfer charger may be disposed as the secondary transfer device, and in such a case, it is necessary to provide this transfer material conveying function separately.
In the illustrated example, the transfer material is reversely discharged below the secondary transfer device 22 and the fixing device 25 in parallel with the tandem image forming unit 20 or transferred to form images on both surfaces of the transfer material. A reversing device 28 for reversing and refeeding the material is provided. The printer unit 100 also includes a toner supply device (not shown).

給紙部200は、プリンタ部100の下方に配設(配置して設けること、位置を決めて設けることを意味する)された自動給紙部と、プリンタ部100の側面に配設された手差し部とを有している。自動給紙部は、ペーパーバンク43内に多段に配設された3つの給紙カセット44、各給紙カセット44から転写材(転写紙)を繰り出す給紙ローラ42、繰り出した転写材を1枚ずつ分離して給紙路46に送り出す分離ローラ45等を有している。また、プリンタ部100の給紙路48に転写材を搬送する搬送ローラ47等も有している。一方、手差し部は、手差しトレイ51、手差しトレイ51上の転写材を手差し給紙路53に向けて1枚ずつ分離して給送する分離ローラ52等を有している。
プリンタ部100の給紙路48の下流には、一対のレジストローラ49が配設されている。このレジストローラ49は、給紙カセット44や手差しトレイ51から送られてくる転写材を受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト10と2次転写装置22との間に形成される2次転写ニップに送る。
The paper feeding unit 200 includes an automatic paper feeding unit disposed below the printer unit 100 (meaning that the paper feeding unit 200 is disposed and positioned), and a manual feed disposed on the side of the printer unit 100. Part. The automatic paper feed unit includes three paper feed cassettes 44 arranged in multiple stages in the paper bank 43, a paper feed roller 42 that feeds transfer material (transfer paper) from each paper feed cassette 44, and one piece of transfer material that has been fed out. A separation roller 45 and the like that are separated and sent to the paper feed path 46 are provided. Further, it also includes a transport roller 47 that transports the transfer material to the paper feed path 48 of the printer unit 100. On the other hand, the manual feed section has a manual feed tray 51, a separation roller 52 for separating and feeding the transfer material on the manual feed tray 51 one by one toward the manual feed path 53, and the like.
A pair of registration rollers 49 are disposed downstream of the paper feed path 48 of the printer unit 100. The registration roller 49 is formed between the intermediate transfer belt 10 serving as an intermediate transfer member and the secondary transfer device 22 at a predetermined timing after receiving a transfer material sent from the paper feed cassette 44 or the manual feed tray 51. To the secondary transfer nip.

この複写機500を用いてコピー動作を行うときは、原稿搬送部400の原稿台30上に原稿をセットする。または、原稿搬送部400を開いてスキャナ部300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿搬送部400を閉じて原稿を押さえる。そして、図1では図示しない操作表示部(図4参照)のスタートスイッチを押すと、複写機500に備えられている図示しない制御部(図4参照)からの指令に基づく以下の動作が自動的に行われる。
すなわち、原稿搬送部400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動した後、第1走行体33および第2走行体34を走行する。一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ部300を駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取センサ36に入れ、原稿内容を読み取る。その後、操作表示部でのモード設定、あるいは操作表示部で自動モード選択が設定されている場合には原稿の読み取り結果に従い、フルカラーモードまたは白黒モードで画像形成動作を開始する。
When a copying operation is performed using the copying machine 500, a document is set on the document table 30 of the document transport unit 400. Alternatively, the document conveying unit 400 is opened, a document is set on the contact glass 32 of the scanner unit 300, and the document conveying unit 400 is closed to hold the document. When a start switch of an operation display unit (not shown) (see FIG. 4) in FIG. 1 is pressed, the following operation based on a command from a control unit (not shown) (see FIG. 4) provided in the copier 500 is automatically performed. To be done.
That is, when a document is set on the document transport unit 400, the document is transported and moved onto the contact glass 32, and then travels on the first traveling body 33 and the second traveling body 34. On the other hand, when the document is set on the contact glass 32, the scanner unit 300 is immediately driven to travel on the first traveling body 33 and the second traveling body 34. Then, the first traveling body 33 emits light from the light source and further reflects the reflected light from the document surface toward the second traveling body 34, and is reflected by the mirror of the second traveling body 34 and passes through the imaging lens 35. The document is placed in the reading sensor 36 and the original content is read. Thereafter, when the mode setting on the operation display unit or the automatic mode selection is set on the operation display unit, the image forming operation is started in the full color mode or the monochrome mode according to the reading result of the original.

フルカラーモードが選択された場合には、各感光体40Y、40C、40M、40Bkが図1で反時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体40Y、40C、40M、40Bkの表面が帯電手段としての帯電装置60(図2参照)により一様に帯電される。そして、各色の感光体40Y、40C、40M、40Bkには露光装置21から各色の画像に対応するレーザ光L(図2参照)がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した静電潜像がそれぞれ形成される。各静電潜像は感光体40Y、40C、40M、40Bkが回転することにより各色の現像装置61(図2参照)で各色のトナーが現像され、それらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像が形成される。この各色のトナー像は中間転写ベルト10の搬送とともに、感光体40Y、40C、40M、40Bkと中間転写ベルト10とが接触するY、C、M、Bk用の1次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて4色重ね合わせトナー像になる。これにより、中間転写ベルト上にフルカラー画像が形成される。転写後の感光体40Y、40C、40M、40Bkは除電装置64(図2参照)により光除電され、感光体クリーニング装置63(図2参照)により転写残トナー等が除去される。   When the full color mode is selected, the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk rotate in the counterclockwise direction in FIG. The surfaces of the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk are uniformly charged by a charging device 60 (see FIG. 2) as a charging unit. Each color photoconductor 40Y, 40C, 40M, and 40Bk is irradiated with laser light L (see FIG. 2) corresponding to the image of each color from the exposure device 21, and an electrostatic latent image corresponding to the image data of each color is formed. Each is formed. Each electrostatic latent image is developed by each color developing device 61 (see FIG. 2) by rotating the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk, and each of the electrostatic latent images has a single color of yellow, cyan, magenta, and black. An image is formed. The toner images of the respective colors are sequentially superposed at the primary transfer nip for Y, C, M, and Bk where the photoreceptors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk and the intermediate transfer belt 10 are in contact with the intermediate transfer belt 10 being conveyed. The toner image is electrostatically transferred to form a four-color superimposed toner image. As a result, a full color image is formed on the intermediate transfer belt. The photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk after the transfer are subjected to photostatic discharge by a static eliminator 64 (see FIG. 2), and residual toner and the like are removed by a photoconductor cleaning device 63 (see FIG. 2).

一方、給紙部200内に複数配設されている給紙ローラ42の1つを選択回転し、給紙部200のペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つから転写材を送り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れる。さらに、搬送ローラ47で搬送してプリンタ部100内の給紙路48に導き、その先端をレジストローラ49に突き当てて止める。または、手差し給紙の場合には、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上の転写材を送り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくその先端をレジストローラ49に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト10上のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写ベルト10と2次転写装置22との間に形成される2次転写ニップに転写材を送り込む。すると、2次転写ニップにおいて、中間転写ベルト10上の4色重ね合わせトナー像と、転写材とが同期して密着する。そして、2次転写ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などによって4色重ね合わせトナー像が転写材上に2次転写され、転写材紙の白色と相まってフルカラー画像となる。   On the other hand, one of the plurality of paper feed rollers 42 provided in the paper feed unit 200 is selectively rotated to feed the transfer material from one of the paper cassettes 44 provided in multiple stages in the paper bank 43 of the paper feed unit 200. Then, the paper is separated one by one by the separation roller 45 and put into the paper feed path 46. Further, the sheet is conveyed by the conveying roller 47 and guided to the paper feed path 48 in the printer unit 100, and the leading end is abutted against the registration roller 49 and stopped. Alternatively, in the case of manual feeding, the sheet feeding roller 50 is rotated to feed the transfer material on the manual tray 51, separated one by one by the separation roller 52, and put into the manual feeding path 53. Stop against the registration roller 49. Then, the registration roller 49 is rotated in synchronization with the full-color image on the intermediate transfer belt 10, and the transfer material is fed into the secondary transfer nip formed between the intermediate transfer belt 10 and the secondary transfer device 22. Then, in the secondary transfer nip, the four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 10 and the transfer material are in close contact with each other in synchronization. Then, the four-color superimposed toner image is secondarily transferred onto the transfer material by a transfer electric field or nip pressure formed in the secondary transfer nip, and becomes a full color image combined with the white color of the transfer material paper.

トナー像が転写された転写材は、2次転写装置22で搬送されて定着装置25へと送り込まれ、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写材に定着された後、切換爪55で切り換え案内されて排出ローラ56で排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。または、切換爪55でその搬送方向が切り換えられてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び2次転写装置22へと再給紙され、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出される。以降、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
所定枚数の画像形成が終了した後には作像後処理を行ってから感光体40Y、40C、40M、40Bkの回転を停止する。作像後処理では帯電バイアス、転写バイアスをオフした状態で感光体を1周以上回転させ、その際に除電手段により感光体表面の電荷を除電して、感光体が除電したまま放置されて感光体が劣化することを防止する。
The transfer material on which the toner image has been transferred is conveyed by the secondary transfer device 22 and sent to the fixing device 25, and is fixed to the transfer material by applying heat and pressure by the fixing device 25. The sheet is guided to be switched and discharged by the discharge roller 56 and stacked on the discharge tray 57. Alternatively, the conveying direction is switched by the switching claw 55 and is put into the sheet reversing device 28, where it is reversed and fed again to the secondary transfer device 22. The paper is discharged onto the paper discharge tray 57. Thereafter, when the formation of two or more images is instructed, the above-described image forming process is repeated.
After the predetermined number of images have been formed, post-image forming processing is performed, and then the rotation of the photoconductors 40Y, 40C, 40M, and 40Bk is stopped. In the post-image forming process, the photosensitive member is rotated one or more times with the charging bias and transfer bias turned off. At that time, the charge on the surface of the photosensitive member is discharged by the discharging means, and the photosensitive member is left uncharged and exposed to light. Prevent the body from deteriorating.

白黒モードが選択された場合には、支持ローラ15が下方に移動し、中間転写ベルト10を感光体40Y、40C、40Mから離間させる。感光体40Bkのみが図1の反時計回り方向に回転し、感光体40Bkの表面が帯電装置60により一様に帯電され、Bkの画像に対応するレーザ光が照射され、潜像が形成され、Bkのトナーにより現像されてトナー像となる。このトナー像は中間転写ベルト10上に転写される。この際、Bk以外の3色の感光体40Y、40C、40M、現像装置61は停止しており、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
一方、給紙カセット44から転写材が給紙され、レジストローラ49により、中間転写ベルト10上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。トナー像が転写された転写材は、フルカラー画像の場合と同様に定着装置25で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
When the monochrome mode is selected, the support roller 15 moves downward to separate the intermediate transfer belt 10 from the photoreceptors 40Y, 40C, and 40M. Only the photoconductor 40Bk rotates counterclockwise in FIG. 1, the surface of the photoconductor 40Bk is uniformly charged by the charging device 60, a laser beam corresponding to the Bk image is irradiated, and a latent image is formed. The toner image is developed with Bk toner. This toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 10. At this time, the three color photoconductors 40Y, 40C, and 40M other than Bk and the developing device 61 are stopped, and unnecessary consumption of the photoconductor and the developer is prevented.
On the other hand, the transfer material is fed from the paper feed cassette 44 and conveyed by the registration roller 49 at a timing that coincides with the toner image formed on the intermediate transfer belt 10. The transfer material onto which the toner image has been transferred is fixed by the fixing device 25 as in the case of a full-color image, and is processed through a paper discharge system corresponding to a designated mode. Thereafter, when the formation of two or more images is instructed, the above-described image forming process is repeated.

上記したとおり、複写機500は、タンデム中間転写方式のフルカラー複写機となっている。また、プロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkは、いわゆるプロセスカートリッジとしてプリンタ部100に対して着脱可能になっている。この場合のプロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkは、感光体18Y、18C、18M、18Bkと、その他の幾つかの装置から選ばれる少なくとも1つの装置とを、1つのユニットとして共通の支持体に支持するものである。ここで、その他の幾つかの装置とは、図2に示す帯電装置60、現像装置61、感光体クリーニング装置63を意味する。   As described above, the copying machine 500 is a tandem intermediate transfer type full-color copying machine. The process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk are detachable from the printer unit 100 as so-called process cartridges. In this case, the process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk are a common support that includes the photosensitive members 18Y, 18C, 18M, and 18Bk and at least one apparatus selected from several other apparatuses as one unit. It is something to support. Here, the other several devices mean the charging device 60, the developing device 61, and the photosensitive member cleaning device 63 shown in FIG.

ブラック用のプロセスユニット18Bkを例にとると、感光体40Bkの他、感光体40Bk表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像手段としての現像装置61(図2参照)を有している。また、1次転写ニップを通過した後の感光体40Bk表面に付着している転写残トナー等をクリーニングする感光体クリーニング装置63(図2参照)も有している。また、クリーニング後の感光体40Bk表面を除電する除電装置64(図2参照)や、除電後の感光体40Bk表面を一様に帯電させる帯電装置60(図2参照)なども有している。他色用のプロセスユニット18Y、18C、18Mも、取り扱うトナーの色が異なる他は、ほぼ同様の構成になっている。   Taking the black process unit 18Bk as an example, a developing device 61 (see FIG. 2) as developing means for developing an electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor 40Bk into a black toner image in addition to the photoreceptor 40Bk. )have. Further, it also has a photoconductor cleaning device 63 (see FIG. 2) that cleans transfer residual toner and the like adhering to the surface of the photoconductor 40Bk after passing through the primary transfer nip. In addition, a static elimination device 64 (see FIG. 2) that neutralizes the surface of the photoreceptor 40Bk after cleaning, a charging device 60 (see FIG. 2) that uniformly charges the surface of the photoreceptor 40Bk after static elimination, and the like are also included. The process units 18Y, 18C, and 18M for other colors have almost the same configuration except that the color of the handled toner is different.

なお、現像装置61を現像装置カートリッジとして構成し、この現像装置カートリッジを画像形成装置本体でもあるプリンタ部100に対して着脱・交換可能に構成したものでもよい。   The developing device 61 may be configured as a developing device cartridge, and the developing device cartridge may be configured so as to be detachable and replaceable with respect to the printer unit 100 that is also the main body of the image forming apparatus.

図2を参照して、プロセスユニットおよびその周辺の細部構成について説明する。図2は、4つのプロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkからなるタンデム画像形成部20の一部を示す部分拡大図である。なお、4つのプロセスユニット18Y、18C、18M、18Bkは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、感光体を含めて同図においては各符号に付すY、C、M、Bkという添字を省略している。
同図に示すように、プロセスユニット18は、感光体40の周りに、帯電装置60、現像装置61、1次転写ローラ62、感光体クリーニング装置63、除電装置64等を備えている。
With reference to FIG. 2, the detailed configuration of the process unit and its periphery will be described. FIG. 2 is a partially enlarged view showing a part of a tandem image forming unit 20 including four process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk. The four process units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk have substantially the same configuration except that the colors of the toners to be used are different from each other. The subscripts C, M, and Bk are omitted.
As shown in the figure, the process unit 18 includes a charging device 60, a developing device 61, a primary transfer roller 62, a photoconductor cleaning device 63, a charge removal device 64, and the like around the photoconductor 40.

感光体40としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状のものを用いている。また、帯電装置60としては、非接触帯電方式のコロナ帯電器を用いている。
なお、感光体40は、前記したものに限らず、無端ベルト状のものを用いてもよい。帯電装置60は、前記したものに限らず、接触帯電方式のローラ帯電器を用いてもよい。
As the photosensitive member 40, a drum-shaped member is used in which a photosensitive organic layer is applied to a base tube made of aluminum or the like to form a photosensitive layer. Further, as the charging device 60, a non-contact charging type corona charger is used.
The photoreceptor 40 is not limited to the above-described one, and an endless belt may be used. The charging device 60 is not limited to that described above, and a contact charging type roller charger may be used.

現像装置61は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する2成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している2成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ65に供給する攪拌部66と、現像スリーブ65に付着した2成分現像剤のうちのトナーを感光体40に転移させる現像部67とを有している。なお、現像スリーブは、現像ローラとも呼ばれる。
攪拌部66は、現像部67よりも低い位置に設けられており、互いに平行に配設された2本のスクリュウ68、これらスクリュウ68間に設けられた仕切り板、現像ケース70の底面に設けられたトナー濃度センサ71などを有している。なお、トナー濃度センサ71は、Tセンサとも呼ばれる。
The developing device 61 develops a latent image using a two-component developer containing a magnetic carrier and a nonmagnetic toner. An agitating unit 66 that conveys the two-component developer accommodated in the inside while agitating and supplies the developer to the developing sleeve 65, and development that transfers toner of the two-component developer attached to the developing sleeve 65 to the photoreceptor 40. Part 67. The developing sleeve is also called a developing roller.
The stirring unit 66 is provided at a position lower than the developing unit 67, and is provided on the bottom surface of the developing case 70, two screws 68 arranged in parallel to each other, a partition plate provided between the screws 68. Toner density sensor 71 and the like. The toner density sensor 71 is also called a T sensor.

現像部67は、現像ケース70の開口を通して感光体40に対向する現像スリーブ65、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ72、現像スリーブ65に先端を接近させるドクタブレード73などを有している。ドクタブレード73と現像スリーブ65の外周面との間の最接近部における間隔は500[μm]程度に設定されている。現像スリーブ65は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状になっている。また、現像スリーブ65に連れ回らないようにされるマグネットローラ72は、例えば、ドクタブレード73の箇所から現像スリーブ65の回転方向にN1、S1、N2、S2、S3の5磁極を有している。これら磁極は、それぞれ現像スリーブ65上の2成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部66から送られてくる2成分現像剤を現像スリーブ65表面に引き寄せて担持させるとともに、現像スリーブ65表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。   The developing unit 67 includes a developing sleeve 65 that faces the photosensitive member 40 through the opening of the developing case 70, a magnet roller 72 that is non-rotatably provided inside the developing sleeve 65, a doctor blade 73 that approaches the developing sleeve 65, and the like. ing. The distance at the closest portion between the doctor blade 73 and the outer peripheral surface of the developing sleeve 65 is set to about 500 [μm]. The developing sleeve 65 has a non-magnetic rotatable sleeve shape. Further, the magnet roller 72 that is prevented from being rotated by the developing sleeve 65 has, for example, five magnetic poles N1, S1, N2, S2, and S3 in the rotation direction of the developing sleeve 65 from the position of the doctor blade 73. . Each of these magnetic poles applies a magnetic force to the two-component developer on the developing sleeve 65 at a predetermined position in the rotation direction. As a result, the two-component developer sent from the stirring unit 66 is attracted and carried on the surface of the developing sleeve 65, and a magnetic brush is formed on the surface of the developing sleeve 65 along the lines of magnetic force.

磁気ブラシは、現像スリーブ65の回転に伴ってドクタブレード73との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体40に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ65に印加される現像バイアスと、感光体40の静電潜像との電位差によって、磁気ブラシ上のトナーが静電潜像上に転移して現像に寄与する。さらに、現像スリーブ65の回転に伴って再び現像部67内に戻り、マグネットローラ72の磁極間の反発磁界の影響によって現像スリーブ65表面から離脱した後、攪拌部66に戻される。攪拌部66内では、トナー濃度センサ71による検知結果に基づいて、図示しないトナー補給部から2成分現像剤に適量のトナーが補給される。   The magnetic brush is regulated to an appropriate layer thickness when passing through the position facing the doctor blade 73 as the developing sleeve 65 rotates, and then conveyed to the developing area facing the photoreceptor 40. Then, due to the potential difference between the developing bias applied to the developing sleeve 65 and the electrostatic latent image on the photoreceptor 40, the toner on the magnetic brush is transferred onto the electrostatic latent image and contributes to development. Further, as the developing sleeve 65 rotates, the developing sleeve 65 returns to the developing portion 67 again, and after being separated from the surface of the developing sleeve 65 due to the repulsive magnetic field between the magnetic poles of the magnet roller 72, the developing sleeve 65 is returned to the stirring portion 66. In the agitation unit 66, an appropriate amount of toner is supplied to the two-component developer from a toner supply unit (not shown) based on the detection result by the toner density sensor 71.

感光体クリーニング装置63は、ウレタンゴム製のクリーニングブレード75を有している。クリーニングブレード75の機械的な作用で感光体40の表面に付着している転写しなかったトナーを機械的にかき落とし感光体40の表面をクリーニングする。かき落とされたトナーは底部に設けた図示しないトナー搬送コイルによって軸方向にかき出され、図示しない廃トナーボトルに排出される。   The photoreceptor cleaning device 63 has a cleaning blade 75 made of urethane rubber. The non-transferred toner adhering to the surface of the photoconductor 40 is mechanically scraped off by the mechanical action of the cleaning blade 75 to clean the surface of the photoconductor 40. The toner scraped off is scraped off in the axial direction by a toner conveying coil (not shown) provided at the bottom, and discharged to a waste toner bottle (not shown).

転写ローラ62と感光体40の間に、発光素子と受光素子を有する画像濃度検出手段としてのトナー像検知センサ69が設けられている。なお、トナー像検知センサ69は、Pセンサとも呼ばれ、従来から周知のセンサである。予め定められた感光体の表面電位と現像装置(現像器)の印加電圧(現像バイアス)との差である現像ポテンシャルによって感光体上に画像濃度検出用の基準画像(Pパターン)を形成する。そして、このPパターンの濃度をPセンサによって検出し、その検出結果に応じて図示しないトナー補給部であるトナー補給装置から現像装置へのトナー補給を制御するトナー濃度制御方式が一般的に利用されている。このトナー濃度制御方式では、Pセンサの出力値のうち、感光体40上のPパターンに対するPセンサの出力値をVsp、感光体40上の非画像領域(地肌部)に対するPセンサの出力値をVsgとすると、Vsp/Vsgが一定になるようにトナー補給装置から現像装置へのトナー補給を制御する。なお、図2では、図の簡明化のためトナー像検知センサ69の配置位置を故意に中間転写ベルト10の下方近傍にずらして図示している。   Between the transfer roller 62 and the photoreceptor 40, a toner image detection sensor 69 is provided as an image density detection unit having a light emitting element and a light receiving element. The toner image detection sensor 69 is also called a P sensor and is a conventionally known sensor. A reference image (P pattern) for image density detection is formed on the photosensitive member by a developing potential which is a difference between a predetermined surface potential of the photosensitive member and a voltage (developing bias) applied to the developing device (developing device). In general, a toner density control system is used in which the density of the P pattern is detected by a P sensor, and toner supply from a toner supply device (not shown) to a developing device is controlled according to the detection result. ing. In this toner density control method, among the output values of the P sensor, the output value of the P sensor for the P pattern on the photoconductor 40 is Vsp, and the output value of the P sensor for the non-image area (background portion) on the photoconductor 40 is used. When Vsg is set, toner supply from the toner supply device to the developing device is controlled so that Vsp / Vsg becomes constant. In FIG. 2, the arrangement position of the toner image detection sensor 69 is intentionally shifted to the lower vicinity of the intermediate transfer belt 10 for the sake of simplicity.

トナー濃度センサ71は、現像装置内の現像剤のトナー濃度を検出する。なお、トナー濃度センサ71は、Tセンサとも呼ばれ、従来から周知のセンサである。トナー濃度センサ71としては、例えば透磁率センサを用い、現像剤の透磁率を検出することによって、現像剤中のトナー濃度を検出することができる。ただし、現像剤のトナー濃度を検出できるものであれば、透磁率センサ以外のものを用いてもよい。   The toner concentration sensor 71 detects the toner concentration of the developer in the developing device. The toner density sensor 71 is also called a T sensor, and is a conventionally known sensor. As the toner concentration sensor 71, for example, a magnetic permeability sensor is used, and the toner concentration in the developer can be detected by detecting the magnetic permeability of the developer. However, other than the magnetic permeability sensor may be used as long as the toner concentration of the developer can be detected.

[トナー劣化が原因の障害の説明]
トナーが劣化していると、各トナーの粒ごとの摩擦力が高まり、このようなトナーが多く集まることによって現像剤の流動性が悪化してしまう。そのため、現像剤はスムーズに移動ができないので、方向転換部での現像剤の動きは遅れ始め、方向転換部で現像剤が溜まり始めてしまう。このように、現像剤の流動性が悪化すると、現像ローラ(現像スリーブ)への現像剤の付着が不均一になるため、現像不良が生じてしまうなどの問題がある。
また、トナーが劣化してトナーの流動性が悪化すると、トナー補給部からトナーを補給する途中にトナーが詰まってしまう。これにより、トナーが補給されず現像剤のトナー濃度が低下してしまい、ボソツキ画像が発生したり、感光体に対するキャリア付着の画像障害が発生したりしてしまう。
[Description of failure caused by toner deterioration]
When the toner is deteriorated, the frictional force of each toner particle is increased, and the flowability of the developer is deteriorated by gathering a large amount of such toner. Therefore, since the developer cannot move smoothly, the movement of the developer at the direction changing portion starts to be delayed, and the developer starts to accumulate at the direction changing portion. Thus, when the fluidity of the developer deteriorates, the developer adheres unevenly to the developing roller (development sleeve), and thus there is a problem that development failure occurs.
Further, when the toner deteriorates and the fluidity of the toner deteriorates, the toner is clogged while the toner is supplied from the toner supply unit. As a result, the toner is not replenished, and the toner density of the developer is reduced, resulting in a blurred image or an image failure due to carrier adhesion to the photoreceptor.

[画像指標値の現像γの説明]
一般に、現像ポテンシャルΔV(像担持体である感光体の帯電電位Vsから現像ローラへ印加する現像バイアスVBを引いた値:ΔV=Vs−VB)と、その現像ポテンシャルに対する感光体上のトナー付着量との比率は、ほぼ一定である。この比率が上記現像γである。この現像γが一定値以下になると、ボソツキ画像が発生したり、感光体にキャリア付着が発生したりして、画質が低下する。よって、従来のカラー画像形成装置では、画像形成回数が所定回数(例えば200回)に達した時や、電源投入時または省電力モードからの復帰時などの所定のタイミングで、上記現像γが規定範囲内になるように各種設定を変更するプロセス制御を行っている。以下、上記プロセス制御のことを「現像γ調整制御」という。
[Description of image index value development γ]
In general, the developing potential ΔV (the value obtained by subtracting the developing bias VB applied to the developing roller from the charging potential Vs of the photosensitive member as the image bearing member: ΔV = Vs−VB) and the toner adhesion amount on the photosensitive member with respect to the developing potential The ratio is substantially constant. This ratio is the development γ. When the development γ becomes a certain value or less, a blurred image is generated or carrier adhesion occurs on the photosensitive member, and the image quality is deteriorated. Therefore, in the conventional color image forming apparatus, the development γ is defined at a predetermined timing such as when the number of times of image formation reaches a predetermined number of times (for example, 200 times), when the power is turned on, or when returning from the power saving mode. Process control is performed to change various settings within the range. Hereinafter, the process control is referred to as “development γ adjustment control”.

現像γ調整制御では、感光体上の基準潜像を2成分現像剤で現像して測定用可視像を形成し、そのトナー付着量を検出してその検出値から現像γを算出する。そして、算出した現像γが経験的に理想的と思われる値となるように、現像ポテンシャルΔVに関わる各種設定(感光体の帯電電位Vs、現像バイアスVB等)を変更する。現像γは、2成分現像剤のトナー濃度によっても左右されるが、トナー濃度の調節には比較的時間がかかるので、従来のカラー画像形成装置では、現像γ調整制御の際にトナー濃度の調節は行っていない。これにより、従来のカラー画像形成装置では、現像γ調整制御に要する時間の短縮を図り、ユーザの利便性を高めている。
そして、2成分現像剤のトナー濃度については、画像形成の際に、トナー濃度センサ71の検出値が目標値となるようにトナー補給を行って調節する。このような現像γ調整制御により、通常は、上記現像γが経時的に上記規定範囲内に維持される。しかし、現像装置の動作異常、トナー補給動作の異常、感光体への潜像書き込み動作の異常などの機械的な異常が発生した場合、上記現像γが上記規定範囲外になる場合がある。このような場合、修理等のメンテナンスが必要になるので、従来のカラー画像形成装置では、現像γの異常を報知し、メンテナンスを促すようにしている。
現像γが徐々に制御できなくなってくると、現像γの目標値(以下、「現像γ目標値」という)と現像γの現在値(以下、「現像γ現在値」という)との差(Δ現像γ=現像γ現在値−現像γ目標値)が徐々に大きくなってくる。
In the development γ adjustment control, the reference latent image on the photoconductor is developed with a two-component developer to form a visible image for measurement, the toner adhesion amount is detected, and the development γ is calculated from the detected value. Then, various settings related to the development potential ΔV (the charging potential Vs of the photosensitive member, the development bias VB, etc.) are changed so that the calculated development γ becomes a value that is empirically ideal. Although development γ depends on the toner concentration of the two-component developer, it takes a relatively long time to adjust the toner concentration. Therefore, in conventional color image forming apparatuses, the toner concentration is adjusted during development γ adjustment control. Does not go. As a result, in the conventional color image forming apparatus, the time required for the development γ adjustment control is shortened, and the convenience for the user is enhanced.
The toner density of the two-component developer is adjusted by supplying toner so that the detection value of the toner density sensor 71 becomes a target value during image formation. With such development γ adjustment control, normally, the development γ is maintained within the specified range over time. However, when a mechanical abnormality such as an abnormal operation of the developing device, an abnormal toner replenishing operation, an abnormal latent image writing operation on the photosensitive member, or the like occurs, the development γ may be outside the specified range. In such a case, since maintenance such as repair is necessary, in the conventional color image forming apparatus, the abnormality of the development γ is notified and the maintenance is promoted.
When development γ becomes gradually uncontrollable, the difference between the target value of development γ (hereinafter referred to as “development γ target value”) and the current value of development γ (hereinafter referred to as “development γ current value”) (Δ Development γ = Development γ current value−Development γ target value) gradually increases.

図3は、図1および図2に相当する実機1機番でのΔ現像γの推移を示す線図である。図3の縦軸にはΔ現像γを、横軸にはプリント枚数(千枚)を、それぞれ取って示している。また、図中の破線で示す縦線は障害が発生したタイミングを、黒三角印は現像装置が交換されたタイミングを、それぞれ示している。
プリント枚数が400×千枚(kp)から500×千枚の時に、Δ現像γの値が低くなっていて、550×千枚付近で破線で示すように障害が発生している。障害発生と判定するためのΔ現像γの閾値を−40とすると、Δ現像γの値が−40以下となったときに、トナーが劣化していると判断し、アラームを発することで、550kp付近で発生した障害を未然に防ぐことが可能となる。
上記Δ現像γの閾値「−40」は、実機1機番を含む機種におけるΔ現像γの閾値として設定され、後述する図4のROM1cに予め記憶される。上記アラームは、例えば図1の複写機に配設されている操作表示部(図4参照)を通じてユーザに対して警告表示することや、あるいは適宜の報知手段(視覚や聴覚など人間によって認識し得る全ての手段を含む)等を通じて行うものを含む。
FIG. 3 is a diagram showing the transition of Δ development γ in the actual machine No. 1 corresponding to FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, the vertical axis represents Δ development γ, and the horizontal axis represents the number of prints (thousands). In addition, the vertical lines shown by broken lines in the figure indicate the timing at which a failure occurs, and the black triangle marks indicate the timing at which the developing device is replaced.
When the number of printed sheets is 400 × 1000 (kp) to 500 × 1000, the value of Δdevelopment γ is low, and a failure occurs as indicated by a broken line near 550 × 1000. If the threshold value of Δdevelopment γ for determining that a failure has occurred is −40, when the value of Δdevelopment γ becomes −40 or less, it is determined that the toner has deteriorated, and an alarm is issued to generate 550 kp It becomes possible to prevent failures that occur in the vicinity.
The threshold value “−40” for Δdevelopment γ is set as a threshold value for Δdevelopment γ in models including the actual machine No. 1, and is stored in advance in the ROM 1c of FIG. The alarm may be displayed as a warning to the user through, for example, an operation display unit (see FIG. 4) disposed in the copier of FIG. 1, or appropriate notification means (visual or auditory can be recognized by humans). Including all means).

また、プリント枚数が1350×千枚付近で障害が発生し、その後、現像装置の交換(現像剤交換)が行われており、現像装置交換直後にΔ現像γの値が低くなっているが、その後障害は発生していない。このように、現像装置交換直後にΔ現像γの値が不安定になることがあるため、現像装置交換から一定期間(本実施形態例では10×千枚とした)は、トナーの劣化と判断しない。これにより、現像装置(現像剤)を交換することが原因でΔ現像γの値が不安定になった時の誤報を回避することができる。   Further, a failure occurred when the number of printed sheets was around 1350 × 1,000 sheets, and then the development device was replaced (developer replacement), and the value of Δdevelopment γ decreased immediately after the development device was replaced. No failure has occurred since then. As described above, since the value of Δ development γ may become unstable immediately after replacement of the developing device, it is determined that the toner has deteriorated for a certain period (in this embodiment, 10 × 1,000 sheets) after replacement of the developing device. do not do. As a result, it is possible to avoid a false report when the value of Δdevelopment γ becomes unstable due to replacement of the developing device (developer).

図4を参照して、本実施形態の制御構成を説明する。図4は、実施形態1および後述の実施形態を含む制御構成を示す簡略的な制御ブロック図を示す。本実施形態の複写機500は、複写機全体の制御を司る制御手段としての制御部1を備えている。制御部1は、演算手段および制御手段の機能を有するCPU1aと、情報記憶部とを備えている。情報記憶部は、データを記憶する不揮発性RAMを含むRAM、ROM、HDD(Hard Disk Drive)等で構成されている。本実施形態では、例えば、システムOS、コピー、ファクシミリ、プリンタプロセスに必要な各種制御プログラム、プリンタのPDL(Page Description Language)処理系、システムの初期設定値等を納めたROM1cと、ワークメモリ用のRAM1b等とで構成されている。   With reference to FIG. 4, the control configuration of the present embodiment will be described. FIG. 4 is a simplified control block diagram showing a control configuration including the first embodiment and the later-described embodiments. The copying machine 500 of this embodiment includes a control unit 1 as a control unit that controls the entire copying machine. The control unit 1 includes a CPU 1a having functions of a calculation unit and a control unit, and an information storage unit. The information storage unit includes a RAM including a nonvolatile RAM for storing data, a ROM, an HDD (Hard Disk Drive), and the like. In this embodiment, for example, a system OS, a copy, a facsimile, various control programs required for the printer process, a printer PDL (Page Description Language) processing system, a ROM 1c that stores initial setting values of the system, and a work memory It consists of RAM 1b and the like.

CPU1aは、各種センサ2からの各種信号、操作表示部3の各種キー等で設定された信号に基づき、情報記憶部を介してプリンタ部100、給紙部200、スキャナ部300、原稿搬送部400の各駆動部、操作表示部3の液晶表示部(図示せず)の制御を行っている。各種センサ2としては、代表的なものとしてトナー像検知センサ69およびトナー濃度センサ71を挙げている。
実施形態1のCPU1aは、現像γ現在値を算出する現像γ現在値算出手段と、現像γ目標値と現像γ現在値との差分であるΔ現像γを算出するΔ現像γ算出手段としての機能を有する。また、CPU1aは、Δ現像γ算出手段で算出されたΔ現像γデータの変化に基づいて、トナー劣化度を予測するトナー劣化予測手段としての機能を有する。
The CPU 1a, based on various signals from the various sensors 2 and signals set by various keys on the operation display unit 3, etc., via the information storage unit, the printer unit 100, the paper feeding unit 200, the scanner unit 300, and the document conveying unit 400. The drive unit and the liquid crystal display unit (not shown) of the operation display unit 3 are controlled. As various sensors 2, a toner image detection sensor 69 and a toner density sensor 71 are given as representative ones.
The CPU 1a according to the first embodiment functions as a development γ current value calculation unit that calculates the development γ current value, and a Δ development γ calculation unit that calculates Δ development γ that is a difference between the development γ target value and the development γ current value. Have Further, the CPU 1a has a function as a toner deterioration prediction unit that predicts the degree of toner deterioration based on the change in the Δ development γ data calculated by the Δ development γ calculation unit.

現像γや、後述する実施形態2で用いるVtなどの各種センサの情報、あるいはCPU1aの内部管理によるプリント枚数等のカウンタ情報は、定期的に不揮発性RAM1bに記憶する。ROM1cには、トナー濃度制御プログラムや、画像濃度制御パラメータ補正プログラム、後述する各フローチャートに示されているトナー劣化予測プログラム、関係データなどが記憶されている。ROM1cは、画質指標値である現像γ目標値を設定する現像γ目標値設定手段ないし現像γ目標値記憶手段として機能する。また、ROM1cには、図3で説明したように、現像装置交換から一定期間(本実施形態例では10×千枚とした)は、CPU1aがトナーの劣化と判断しないようにする関係データが予め記憶されている。
なお、複写機500は、個別でトナー劣化予測プログラムを実行する形態例に限られない。例えば、画像形成装置を上位で制御している一般にコントローラと呼ばれる画像形成装置の管理装置や、装置やコントローラとは別に設けられた専用の監視サーバ上でネットワークやLANなどの通信手段を介して情報送受信関係にあるコンピュータシステムでもよい。
Information of various sensors such as development γ and Vt used in Embodiment 2 described later, or counter information such as the number of prints by internal management of the CPU 1a is periodically stored in the nonvolatile RAM 1b. The ROM 1c stores a toner density control program, an image density control parameter correction program, a toner deterioration prediction program shown in each flowchart to be described later, related data, and the like. The ROM 1c functions as a development γ target value setting unit or a development γ target value storage unit that sets a development γ target value that is an image quality index value. Further, as described with reference to FIG. 3, the ROM 1c stores in advance relational data that prevents the CPU 1a from determining that the toner has deteriorated for a certain period after the replacement of the developing device (10 × 1,000 sheets in this embodiment). It is remembered.
Note that the copier 500 is not limited to an example in which the toner deterioration prediction program is individually executed. For example, information is managed via a communication means such as a network or LAN on an image forming apparatus management apparatus generally called a controller that controls the image forming apparatus at a higher level, or on a dedicated monitoring server provided separately from the apparatus or controller. A computer system in a transmission / reception relationship may be used.

図3の試験結果を踏まえ、図5を参照して実施形態1の動作フローについて説明する。図5は、実施形態1のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。図5のフローチャートには、画質指標値である現像γ目標値を設定する現像γ目標値設定手段により、現像γ目標値を予め設定し、現像γ現在値を算出する現像γ現在値算出手段により、現像γ現在値を算出する工程と、現像γ目標値と現像γ現在値との差分であるΔ現像γを算出するΔ現像γ算出手段により、Δ現像γを算出する工程と、Δ現像γ算出手段で算出されたΔ現像γデータの変化に基づいて、トナー劣化度を予測するトナー劣化予測手段により、トナー劣化度を予測する(以下、「トナー劣化予測」ともいう)工程とが含まれる。なお、前記各工程はフローチャートの各ステップにほぼ対応している(以下、同様)。後述のフローチャートを含め、判断記号における「Y」はイエスを、「N」はノーを、それぞれ表すものとする。   Based on the test results of FIG. 3, the operation flow of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to the first exemplary embodiment. In the flowchart of FIG. 5, the development γ target value setting means for setting the development γ target value, which is an image quality index value, sets the development γ target value in advance, and the development γ current value calculation means for calculating the development γ current value. A step of calculating the current value of development γ, a step of calculating Δ development γ by a Δ development γ calculating means for calculating Δ development γ which is a difference between the development γ target value and the current value of development γ, and Δ development γ A step of predicting the degree of toner deterioration (hereinafter also referred to as “toner deterioration prediction”) by a toner deterioration prediction means for predicting the degree of toner deterioration based on a change in Δ development γ data calculated by the calculation means. . Each of the steps substantially corresponds to each step of the flowchart (the same applies hereinafter). Including the flowchart described later, “Y” in the determination symbol represents “yes”, and “N” represents “no”.

先ず、ステップS1において、ROM1cに記憶されている現像γ目標値、およびRAM1bに随時記憶される現在の現像γに関するパラメータの読み出しが行われる。現在の現像γに関するパラメータとしては、感光体40の帯電電位Vs、現像スリーブ65へ印加する現像バイアスVB、感光体40上のトナー付着量等が挙げられる。現像γ目標値は、予め装置毎に決められ、例えば、1.0[mg/cm・kV]に設定されている。感光体40上のトナー付着量は、トナー像検知センサ69によって検知される。
次いで、ステップS2に進み、現像γ現在値算出手段としてのCPU1aにより、現像γ現在値が算出される。現像γ現在値は感光体40上に基準画像(Pパターン)を作像した時の現像ポテンシャルとトナー付着量との関係から現像γ現在値を求める。横軸に現像ポテンシャルを、縦軸にトナー付着量を取って、最小二乗法により1次直線式を求め、この1次直線式の傾きが現像γ現在値となる(例えば、特許文献4の図8等参照)。
First, in step S1, the development γ target value stored in the ROM 1c and the parameter relating to the current development γ stored in the RAM 1b as needed are read out. The parameters relating to the current development γ include the charging potential Vs of the photosensitive member 40, the developing bias VB applied to the developing sleeve 65, the toner adhesion amount on the photosensitive member 40, and the like. The development γ target value is determined in advance for each apparatus, and is set to, for example, 1.0 [mg / cm 2 · kV]. The toner adhesion amount on the photoreceptor 40 is detected by a toner image detection sensor 69.
In step S2, the CPU 1a as the developing γ current value calculating unit calculates the developing γ current value. The current value of development γ is obtained from the relationship between the development potential and the toner adhesion amount when a reference image (P pattern) is formed on the photoreceptor 40. Taking the development potential on the horizontal axis and the toner adhesion amount on the vertical axis, a linear equation is obtained by the least square method, and the slope of this linear equation becomes the current value of development γ (for example, FIG. (See 8).

次いで、ステップS3に進み、Δ現像γ算出手段としてのCPU1aにより、現像γ目標値と現像γ現在値との差分である現在のΔ現像γが算出される。次いで、ステップS4に進み、トナー劣化予測手段としてのCPU1aにより、ステップS3において算出されたΔ現像γデータの変化に基づいて、トナー劣化度が予測される(ステップS4)。ここで、「算出されたΔ現像γデータの変化に基づいて」とは、具体的には算出されたΔ現像γのデータ値が、図3の試験結果を踏まえて予め設定されたΔ現像γの閾値「−40」を超えているか否かの比較・演算により行われることを意味する。   Next, the process proceeds to step S3, where the CPU 1a as the Δ development γ calculation means calculates the current Δ development γ which is the difference between the development γ target value and the development γ current value. Next, the process proceeds to step S4, where the CPU 1a as the toner deterioration predicting means predicts the degree of toner deterioration based on the change in the Δ development γ data calculated in step S3 (step S4). Here, “based on the change in the calculated Δ development γ data” specifically means that the calculated data value of Δ development γ is a preset Δ development γ based on the test result of FIG. This means that it is performed by comparison / calculation of whether or not the threshold value “−40” is exceeded.

ステップS4において、算出されたΔ現像γのデータ値がΔ現像γの閾値「−40」を超えているときには、ステップS5に進み、トナーが劣化していることを報知する処理であるトナー劣化アラーム処理が実行される。このトナー劣化アラーム処理の具体例としては、図4の操作表示部3の液晶表示部(図示せず)に、例えば、「トナー劣化のため、現像剤の交換を行って下さい」というメッセージ表示がなされることで行われる。
このようなアラーム表示に加えて、液晶表示部を点滅表示させたり、ブザーが配設されている場合にはブザー吹鳴等を行ってもよい。さらには、画像形成装置である複写機500にLANを介してアラームとして発報することや、保守員にLANを介してメールなどでアラームを発報する方法を用いてもよい(以下、同様)。
In step S4, when the calculated data value of Δdevelopment γ exceeds the threshold value “−40” of Δdevelopment γ, the process proceeds to step S5, where the toner deterioration alarm is a process for notifying that the toner has deteriorated. Processing is executed. As a specific example of the toner deterioration alarm process, for example, a message “Please replace the developer because of toner deterioration” is displayed on the liquid crystal display unit (not shown) of the operation display unit 3 in FIG. It is done by being made.
In addition to such an alarm display, the liquid crystal display unit may be displayed in a blinking manner, or when a buzzer is provided, a buzzer may be sounded. Furthermore, a method of issuing an alarm to the copier 500 as an image forming apparatus as an alarm via a LAN, or a method of issuing an alarm to a maintenance staff by e-mail or the like via the LAN may be used (the same applies hereinafter). .

一方、ステップS4において、算出されたΔ現像γのデータ値がΔ現像γの閾値「−40」を超えていないときには終了する。なお、図5のステップS1以降の動作は、例えば複写機500でのプリント枚数が1枚ごと、あるいは所定枚数(百枚や1千枚等)ごとに実行されるので、ステップS1へリターンし、上述した動作が繰り返し行われるようにしてもよい。以下、後述のフローチャートでも同様である。   On the other hand, when the calculated data value of Δdevelopment γ does not exceed the threshold value “−40” of Δdevelopment γ in step S4, the process ends. The operation after step S1 in FIG. 5 is executed, for example, for each copy of the copying machine 500 or for every predetermined number of sheets (100 sheets, 1000 sheets, etc.), so the process returns to step S1, The operation described above may be repeated. The same applies to the flowcharts described below.

上述したとおり、実施形態1によれば、Δ現像γの制御のために従来から取得していた信号を用いて、トナー劣化度を予測するため、新たな構成を追加せずに、また余分なコストをかけずに、より正確にトナーの劣化度を予測することができる。これにより、トナーの劣化が原因で起きる障害が発生する前にメンテナンスを行うことが可能となる。
また、現像装置交換直後の一定期間は、Δ現像γの値の変動が大きくなることがあるが、トナーが劣化していることが原因で起こる変動でないため、現像装置交換直後の一定期間は劣化と判定しないことで、劣化と誤判定することを防ぐことができる。
As described above, according to the first embodiment, the degree of toner deterioration is predicted using a signal acquired conventionally for controlling the Δ development γ. The degree of toner deterioration can be predicted more accurately without incurring costs. This makes it possible to perform maintenance before a failure occurs due to toner deterioration.
In addition, the change in the value of Δ development γ may increase during a certain period immediately after replacement of the developing device, but it does not occur due to toner deterioration. Can be prevented from being erroneously determined as deterioration.

(実施形態1の変形例1)
図6を参照して、図1〜図5に示した実施形態1の変形例1(請求項1を引用した請求項4)を説明する。図6は、変形例1のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。
変形例1は、実施形態1と比較して、トナー劣化予測手段としてのCPU1aが、トナー劣化度の予備的な予測結果を算出するためのブースティング法を用いて作成されたスタンプ弱判別器を備えている点が主に相違する。
なお、スタンプ弱判別器、スタンプ弱判別器によって算出した前記予測結果を用いて重み付き多数決を行って前記トナー劣化を予測するための重み付き多数決計算手段の適用例としては、例えば特許文献5で公知であるため簡単に説明するに留める。
(Modification 1 of Embodiment 1)
With reference to FIG. 6, the modification 1 (Claim 4 which cites Claim 1) of Embodiment 1 shown in FIGS. 1-5 is demonstrated. FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation sequence related to toner deterioration prediction according to the first modification.
In the first modification, compared to the first embodiment, the CPU 1a as a toner deterioration prediction unit uses a weak stamp discriminator created by using a boosting method for calculating a preliminary prediction result of the toner deterioration degree. The main difference is in the provision.
An application example of a weighted majority classifier for predicting toner deterioration by performing a weighted majority rule using the prediction result calculated by the stamp weak classifier and the stamp weak classifier is disclosed in Patent Document 5, for example. Since it is known, only a brief description will be given.

変形例1では、基準値となる閾値bおよび重みαは、一般にブースティング法という教師付き学習アルゴリズムを用いて作成した。ブースティング法は、例えば数理科学No.489, MARCH 2004 「統計的パターン識別の情報幾何」に説明があり公知である。
まず、複数種類のデータからなるデータ組(本変形例1ではΔ現像γ)について、正常な状態から、異常状態に変化するまでの履歴を用意する。そして、各種のデータの履歴(本変形例1ではΔ現像γ)についてそれぞれ、経時変動グラフの形状から、異常期間を目視で推定する。そして、その異常期間内に相当するデータ(本変形例1ではΔ現像γ)にマイナス極性のラベルを付す一方で、それ以外のデータ(正常期間内のデータ:本変形例1ではΔ現像γ)にプラス極性のラベルを付す。この操作を100回繰り返すことで、各種のデータ(本変形例1ではΔ現像γ)についてそれぞれ閾値b1〜b100、判別極性sgn1〜sgn100、重み付け値α1〜α100を決定する。
In the first modification, the threshold value b and the weight α as reference values are generally created using a supervised learning algorithm called a boosting method. The boosting method is well known and described in, for example, Mathematical Sciences No. 489, MARCH 2004 “Information Geometry for Statistical Pattern Identification”.
First, a history from a normal state to a change to an abnormal state is prepared for a data set composed of a plurality of types of data (Δ development γ in the first modification). Then, for each of various data histories (Δ development γ in the present modification 1), the abnormal period is visually estimated from the shape of the temporal variation graph. The data corresponding to the abnormal period (Δ development γ in the first modification) is labeled with a negative polarity, while the other data (data in the normal period: Δ development γ in the first modification). A positive polarity label is attached to the. By repeating this operation 100 times, threshold values b1 to b100, discrimination polarities sgn1 to sgn100, and weighting values α1 to α100 are determined for various data (Δ development γ in the first modification), respectively.

次に、各種のデータの時間的信号(本変形例1ではプリント枚数)に基づいて、それぞれのデータについて正常であるか、異常であるかを判別する。この判別は、故障予測(トナー劣化予測)をする上で決定的な要素にはならないので、この時の判別は弱判別処理と呼ばれる。弱判別処理は、次の数式1、数式2のように行われる。なお、Ciは、時間的信号を表している。   Next, it is determined whether each data is normal or abnormal based on temporal signals of various data (in the first modification, the number of prints). Since this determination is not a decisive factor for failure prediction (toner deterioration prediction), this determination is called weak determination processing. The weak discrimination processing is performed as in the following formulas 1 and 2. Ci represents a temporal signal.

Figure 2015001627
Figure 2015001627

Figure 2015001627
Figure 2015001627

図6を参照して、変形例1の動作について、図5に示した実施形態1の動作と相違する点を中心に説明する。変形例1の動作は、図6に示すように、ステップS6から始まる。変形例1の動作は、図5の実施形態1の動作と比較して、ステップS9で弱判別処理が実施される点、ステップS10でのトナー劣化予測が弱判別の結果と設定された閾値との比較で行われる点が主に相違する。この相違点以外の変形例1の動作は、実施形態1と同様である。   With reference to FIG. 6, the operation of the first modification will be described focusing on differences from the operation of the first embodiment illustrated in FIG. 5. The operation of the first modification starts from step S6 as shown in FIG. Compared with the operation of the first embodiment shown in FIG. 5, the operation of the first modification is that the weak discrimination process is performed in step S <b> 9, the toner deterioration prediction in step S <b> 10 is the weak discrimination result and the set threshold value. This is mainly different in that it is performed in the comparison. The operation of the modification 1 other than this difference is the same as that of the first embodiment.

上述したとおり、図1〜図4、図6等に示した実施形態1の変形例1によれば、実施形態1の基本的な効果に加えて、CPU演算を極めて高速に行うことができ、また精度の高い診断が可能となる。   As described above, according to the first modification of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, 6, and the like, in addition to the basic effects of the first embodiment, the CPU calculation can be performed at a very high speed. In addition, highly accurate diagnosis is possible.

(実施形態1の変形例2)
図7を参照して、図1〜図4、図7に示す実施形態1の変形例2(請求項1を引用した請求項5)を説明する。図7は、変形例2のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。
変形例2は、変形例1と比較して、トナー劣化予測手段としてのCPU1aが、スタンプ弱判別器によって算出した予測結果を用いて重み付き多数決を行ってトナー劣化を予測するための重み付き多数決計算手段を備えている点が主に相違する。
(Modification 2 of Embodiment 1)
With reference to FIG. 7, the modification 2 (Claim 5 which cites Claim 1) of Embodiment 1 shown in FIGS. 1-4, FIG. 7 is demonstrated. FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation sequence according to the toner deterioration prediction of the second modification.
In the second modified example, compared to the first modified example, the CPU 1a as the toner deterioration predicting unit performs a weighted majority decision using the prediction result calculated by the stamp weak discriminator to predict the toner deterioration. The main difference is that a calculation means is provided.

変形例2では、変形例1での弱判別処理を終えたら、次の数式3に基づいて、異常予測(トナー劣化予測)の判定に用いるF値を算出する。   In the second modification, after the weak discrimination process in the first modification is completed, an F value used for determination of abnormality prediction (toner deterioration prediction) is calculated based on the following formula 3.

Figure 2015001627
Figure 2015001627

上述した閾値、判別極性および重み付け値、ラベルの付された教師付きデータは、適切に学習が行われ異常期間に相当するものだけが、マイナス極性のF値になるように、決定される。よって、数式3によって求められるF値がマイナス極性である場合には、異常期間に入ったと推定することができる。
異常の予測結果となった場合の処理として、F値がマイナス極性となった場合、一部上述したように画像形成装置にLANを介してアラームとして発報することや、保守員にLANを介してメールなどでアラームを発報する方法を用いてもよい。また、機器の操作表示部などにトナー劣化のため、現像剤の交換を促すメッセージを表示させる方法を用いてもよい。
また、正常期間と異常期間のデータにそれぞれ付すラベルの付け方を複数パターン用意し、それぞれのラベル付けでのF値を算出することもできる。データの中でトナー劣化期間中のトナー劣化のレベルを閾値にして、正常期間と異常期間のラベル付けを行い、閾値のトナー劣化のレベルを複数振ることにより、複数パターンのラベル付けができる。
The supervised data with the above-described threshold value, discrimination polarity and weighting value, and label are determined so that only data corresponding to an abnormal period is appropriately learned and has an F value with a negative polarity. Therefore, when the F value obtained by Equation 3 has a negative polarity, it can be estimated that an abnormal period has been entered.
If the F value becomes negative polarity as a process when an abnormal prediction result is obtained, an alarm is issued to the image forming apparatus as an alarm via the LAN as described above, or maintenance personnel are notified via the LAN. A method of issuing an alarm by e-mail or the like may be used. Further, a method for displaying a message prompting the replacement of the developer due to toner deterioration on the operation display unit of the apparatus may be used.
It is also possible to prepare a plurality of patterns for attaching labels to the data for the normal period and the abnormal period, and calculate the F value for each labeling. By labeling the normal period and the abnormal period using the level of toner deterioration during the toner deterioration period in the data as a threshold, and labeling a plurality of threshold levels of toner deterioration, a plurality of patterns can be labeled.

図7を参照して、変形例2の動作について、図6に示した変形例1の動作と相違する点を中心に説明する。変形例2の動作は、図7に示すように、ステップS15から始まる。変形例2の動作は、図6の変形例1の動作と比較して、ステップS19で重み付き判別によりF値が算出される点、ステップS20でのトナー劣化予測が算出されたF値と設定された閾値との比較で行われる点が主に相違する。この相違点以外の変形例2の動作は、変形例1と同様である。   With reference to FIG. 7, the operation of the second modification will be described focusing on differences from the operation of the first modification shown in FIG. 6. The operation of the modified example 2 starts from step S15 as shown in FIG. Compared with the operation of Modification 1 of FIG. 6, the operation of Modification 2 is that the F value is calculated by weighted discrimination in Step S19, and the F value calculated by the toner deterioration prediction in Step S20 is set. This is mainly different in that the comparison is made with the threshold value. The operation of the second modification other than this difference is the same as that of the first modification.

上述したとおり、図1〜図4、図7等に示した実施形態1の変形例2によれば、変形例1の効果に加えて、より高速かつ高精度の診断が可能となる。   As described above, according to the second modification of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, 7, etc., in addition to the effects of the first modification, a faster and more accurate diagnosis can be performed.

(実施形態2)
実施形態2は、実施形態1と比較して、図2、図4に示した従来から周知のトナー濃度検出手段としてのトナー濃度センサ71で検出した出力電圧Vtと、後述するトナー劣化度合いの予兆・指標となるΔVtとを利用して、トナー劣化度を予測する点が主に相違する。以下、実施形態1と比較して相違する点を中心に、実施形態2を説明する。
図2に示したように、感光体40または中間転写ベルト10等の像担持体上に所定のトナーパターンを形成し、光学的センサ(Pセンサ)であるトナー像検知センサ69でトナーパターンのトナー付着量の検出を行う。また、そのときの現像装置61内の現像剤のトナー濃度をTセンサとも呼ばれるトナー濃度センサ71で検出し、これらの検出結果に基づき作像条件やトナー補給条件などを決定している。このトナー濃度センサ71で検出した出力電圧がVtで、トナー濃度センサ71の基準電圧がVtrefである。ΔVtは、VtとVtrefとの差(Vt−Vtref)を取ることで求める。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, as compared with the first embodiment, an output voltage Vt detected by a toner concentration sensor 71 as a conventionally known toner concentration detection unit shown in FIGS. 2 and 4 and a sign of a degree of toner deterioration to be described later. The main difference is that the degree of toner deterioration is predicted using ΔVt as an index. Hereinafter, the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.
As shown in FIG. 2, a predetermined toner pattern is formed on an image carrier such as the photoreceptor 40 or the intermediate transfer belt 10, and the toner of the toner pattern is detected by a toner image detection sensor 69 which is an optical sensor (P sensor). The amount of adhesion is detected. Further, the toner density of the developer in the developing device 61 at that time is detected by a toner density sensor 71 also called a T sensor, and an image forming condition, a toner supply condition, and the like are determined based on these detection results. The output voltage detected by the toner density sensor 71 is Vt, and the reference voltage of the toner density sensor 71 is Vtref. ΔVt is obtained by taking the difference (Vt−Vtref) between Vt and Vtref.

トナー濃度センサ71は、透磁率を検知することで、現像剤中のキャリアとトナーの割合であるトナー濃度を検出するセンサであり、プリント動作中に関わらず、随時センシング可能で、検出間隔を短く設定している。検知タイミングは、プリント1枚毎にトナー濃度を検出するものが一般的である。
図8は、図3の線図を取得したと同機番で、同期間のΔVtの推移を示す線図である。図8の縦軸にはΔVt(V)を、横軸にはプリント枚数(千枚:1kp)を、それぞれ取って示している。また、図中の破線で示す縦線は、障害が発生したタイミングを、黒三角印は現像装置が交換されたタイミングを、それぞれ示している。プリント枚数が1300kp付近で、ΔVtの値が大きくなっており、この直後に障害が発生している。障害発生と判定するためのΔVtの閾値を100とすると、ΔVtの値が100以上となったときに、トナーが劣化していると判断し、アラームを発することで、1300×千枚(kp)付近で発生した障害を未然に防ぐことが可能となる。上記ΔVtの閾値「100」は、実機1機番を含む機種におけるΔVtの閾値として設定され、図4のROM1cに予め記憶される。
The toner density sensor 71 detects the toner density, which is the ratio between the carrier and the toner in the developer, by detecting the magnetic permeability, can be sensed at any time regardless of the printing operation, and the detection interval is shortened. It is set. The detection timing is generally one that detects the toner density for each print.
FIG. 8 is a diagram showing the transition of ΔVt during the same period when the diagram of FIG. 3 is acquired. In FIG. 8, the vertical axis represents ΔVt (V), and the horizontal axis represents the number of prints (1,000 sheets: 1 kp). In addition, the vertical lines shown by broken lines in the figure indicate the timing when a failure occurs, and the black triangle marks indicate the timing when the developing device is replaced. When the number of prints is around 1300 kp, the value of ΔVt is large, and a failure occurs immediately after this. Assuming that the threshold value of ΔVt for determining the occurrence of a failure is 100, when the value of ΔVt becomes 100 or more, it is determined that the toner has deteriorated, and an alarm is issued, so that 1300 × 1,000 sheets (kp) It becomes possible to prevent failures that occur in the vicinity. The threshold value “100” of ΔVt is set as a threshold value of ΔVt in the model including the actual machine number 1, and is stored in advance in the ROM 1c of FIG.

また、今回のケースでは、アラームの発報が直前すぎるために、障害を未然に防ぐことはできない可能性もあるが、トナーの劣化が原因の障害であることがアラームにより知ることができる。これにより、保守作業の時間の中で原因究明の時間を短縮することができ、保守作業時間の短縮が可能となり、正しい保守作業を行うことで、1350×千枚(kp)付近で発生している障害を未然に防ぐことが可能となる。
また、プリント枚数が1350×千枚(kp)付近で障害が発生し、その後現像装置(現像剤)交換が行われており、現像装置交換直後にΔVtの値が大きくなっているが、その後障害は発生していない。このように、現像装置交換直後にΔVtの値が不安定になることがあるため、現像装置交換から一定期間(本実施形態例では10×千枚とした)は、トナーの劣化と判断しない。これにより、現像装置(現像剤)を交換することが原因でΔVtの値が不安定になった時の誤報を回避することができる。
In this case, since the alarm is issued just before the failure, it may not be possible to prevent the failure in advance. However, it is possible to know from the alarm that the failure is caused by toner deterioration. As a result, it is possible to reduce the time for investigating the cause in the time of maintenance work, shortening the maintenance work time, and by performing correct maintenance work, it occurs in the vicinity of 1350 × 1,000 sheets (kp) It becomes possible to prevent the failure that has occurred.
Further, a failure occurs when the number of printed sheets is around 1350 × 1000 (kp), and then the developing device (developer) is replaced. The value of ΔVt increases immediately after the developing device is replaced. Has not occurred. As described above, since the value of ΔVt may become unstable immediately after replacement of the developing device, it is not determined that the toner has deteriorated for a certain period of time (in this embodiment, 10 × 1,000 sheets) after replacement of the developing device. As a result, it is possible to avoid a false alarm when the value of ΔVt becomes unstable due to the replacement of the developing device (developer).

図4を参照して、実施形態2の制御構成を説明する。実施形態2のCPU1aは、不揮発性RAM1bに記憶されている出力電圧Vtとトナー濃度センサ71の基準電圧Vtrefとの差分であるΔVtを算出するΔVt算出手段としての機能を有する。また、ΔVt算出手段で算出されたΔVtデータの変化に基づいて、トナー劣化度を予測するトナー劣化予測手段としての機能を有する。
不揮発性RAM1bは、出力電圧Vtを保持するVt保持手段として機能する他、ΔVtも記憶する。また、ROM1cには、図8で説明したように、現像装置交換から一定期間(本実施形態例では10×千枚とした)は、CPU1aがトナーの劣化と判断しないようにする関係データが予め記憶されている。
A control configuration of the second embodiment will be described with reference to FIG. The CPU 1a according to the second embodiment has a function as a ΔVt calculation unit that calculates ΔVt that is a difference between the output voltage Vt stored in the nonvolatile RAM 1b and the reference voltage Vtref of the toner density sensor 71. Further, it has a function as a toner deterioration prediction unit that predicts the degree of toner deterioration based on the change in the ΔVt data calculated by the ΔVt calculation unit.
The nonvolatile RAM 1b functions as a Vt holding unit that holds the output voltage Vt, and also stores ΔVt. Further, as described with reference to FIG. 8, the ROM 1 c stores in advance relational data that prevents the CPU 1 a from determining that the toner has deteriorated for a certain period after the replacement of the developing device (in this embodiment, 10 × 1,000 sheets). It is remembered.

図9は、横軸にトナー濃度(重量%)を、縦軸にトナー濃度センサ71の出力電圧Vt(V)を、それぞれ取って示すトナー濃度とトナー濃度センサ71の出力電圧との関係示す線図である。透磁率センサであるトナー濃度センサ71は、図9に示すように、あるトナー濃度の範囲では直線近似することが可能である。同図から分かるように、トナー濃度が高いほど、Vt出力値が小さくなる特性を示す。ここで、現時点でのトナー濃度を示すトナー濃度センサ71の出力電圧をVt、トナー濃度制御用のトナー濃度センサ71の基準電圧をVtrefとする。トナー濃度センサの基準電圧Vtrefは、装置ごとに配設されるトナー濃度センサによって、所定の基準電圧に予め設定されている。出力電圧Vtが基準電圧Vtrefより大きい場合に、Vtref−Vtの差分ΔVtを解消すべく、図示しないトナー補給部(トナー補給装置)のモータ(図示せず)を駆動してトナー補給動作を行う。逆に、出力電圧Vtが基準電圧Vtrefより小さい場合には、トナー補給装置のモータを停止し、トナーを補給しないよう制御する。Vtref−Vtの差分ΔVtが大きいほどトナー補給動作を行う必要があり、これにより、ΔVtがトナー劣化の予兆・指標となり得ることが分かる。   In FIG. 9, the horizontal axis represents the toner density (% by weight), the vertical axis represents the output voltage Vt (V) of the toner density sensor 71, and a line showing the relationship between the toner density and the output voltage of the toner density sensor 71. FIG. As shown in FIG. 9, the toner concentration sensor 71, which is a magnetic permeability sensor, can be linearly approximated within a certain toner concentration range. As can be seen from the figure, the higher the toner density, the smaller the Vt output value. Here, it is assumed that the output voltage of the toner density sensor 71 indicating the current toner density is Vt, and the reference voltage of the toner density sensor 71 for controlling the toner density is Vtref. The reference voltage Vtref of the toner concentration sensor is preset to a predetermined reference voltage by a toner concentration sensor provided for each apparatus. When the output voltage Vt is higher than the reference voltage Vtref, a toner replenishing operation is performed by driving a motor (not shown) of a toner replenishing unit (toner replenishing device) (not shown) in order to eliminate the difference ΔVt of Vtref−Vt. Conversely, when the output voltage Vt is lower than the reference voltage Vtref, the motor of the toner replenishing device is stopped and control is performed so that toner is not replenished. As the difference ΔVt of Vtref−Vt is larger, it is necessary to perform the toner replenishing operation, and it is understood that ΔVt can be a sign / index of toner deterioration.

図8、図9の試験結果を踏まえ、図10を参照して実施形態2の動作フローについて説明する。図10は、実施形態2のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。図10のフローチャートには、トナー濃度センサで検出した出力電圧Vtを保持するVt保持手段により、出力電圧Vtを保持し、出力電圧Vtとトナー濃度センサの基準電圧Vtrefとの差分であるΔVtを算出するΔVt算出手段により、ΔVtを算出する工程と、ΔVt算出手段で算出されたΔVtデータの変化に基づいて、トナー劣化度を予測するトナー劣化予測手段により、トナー劣化度を予測する工程とが含まれる。
実施形態2の動作は、ステップS25から始まる。ステップS25において、ROM1cに記憶されているトナー濃度制御基準値Vtref、トナー濃度センサ71から送信されてくる現在の出力電圧値であるVtの読み出しが行われる。次いで、ステップS26に進み、ΔVt算出手段としてのCPU1aにより、ΔVt(Vtref−Vt)が算出される。
Based on the test results of FIGS. 8 and 9, the operation flow of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to the second exemplary embodiment. In the flowchart of FIG. 10, the output voltage Vt is held by a Vt holding unit that holds the output voltage Vt detected by the toner density sensor, and ΔVt that is the difference between the output voltage Vt and the reference voltage Vtref of the toner density sensor is calculated. A step of calculating ΔVt by the ΔVt calculating means, and a step of predicting the toner deterioration degree by the toner deterioration prediction means for predicting the toner deterioration degree based on a change in the ΔVt data calculated by the ΔVt calculation means. It is.
The operation of the second embodiment starts from step S25. In step S25, the toner density control reference value Vtref stored in the ROM 1c and the current output voltage value Vt transmitted from the toner density sensor 71 are read. Next, the process proceeds to step S26, where ΔVt (Vtref−Vt) is calculated by the CPU 1a as the ΔVt calculating means.

次いで、ステップS27に進み、トナー劣化予測手段としてのCPU1aにより、ステップS26において算出されたΔVtデータの変化に基づいて、トナー劣化度が予測される(ステップS27)。ここで、「算出されたΔVtデータの変化に基づいて」とは、具体的には算出されたΔVtのデータ値が、図8の試験結果を踏まえて予め設定されたΔVtの閾値「100」を超えているか否かの比較・演算により行われることを意味する。   Next, the process proceeds to step S27, where the CPU 1a as the toner deterioration predicting means predicts the degree of toner deterioration based on the change in ΔVt data calculated in step S26 (step S27). Here, “based on the change in the calculated ΔVt data” specifically means that the calculated data value of ΔVt has a threshold value “100” of ΔVt set in advance based on the test result of FIG. It means that it is performed by comparison / calculation of whether or not it exceeds.

ステップS27において、算出されたΔVtのデータ値がΔVtの閾値「100」を超えているときには、ステップS28に進み、トナーが劣化していることを報知する処理であるトナー劣化アラーム処理が実行される。一方、ステップS28において、算出されたΔVtのデータ値がΔVtの閾値「100」を超えていないときには終了する。   In step S27, when the calculated data value of ΔVt exceeds the threshold value “100” of ΔVt, the process proceeds to step S28, and a toner deterioration alarm process that is a process for notifying that the toner has deteriorated is executed. . On the other hand, if the calculated data value of ΔVt does not exceed the threshold value “100” of ΔVt in step S28, the process ends.

上述したとおり、実施形態2によれば、ΔVtを用いてトナー劣化度を予測するため、新たな構成を追加せずに、また余分なコストをかけずに、トナーの劣化度合いを予測することができる。これにより、トナーの劣化が原因で起きる障害が発生する前にメンテナンスを行うことが可能となる。
また、現像装置交換直後は、ΔVtの値の変動が大きくなることがあるが、トナーが劣化していることが原因で起こる変動でないため、現像装置交換直後の一定期間は劣化と判定しないことで、劣化と誤判定することを防ぐことができる。
As described above, according to the second embodiment, the degree of toner deterioration is predicted using ΔVt. Therefore, the degree of toner deterioration can be predicted without adding a new configuration and without adding extra cost. it can. This makes it possible to perform maintenance before a failure occurs due to toner deterioration.
In addition, the change in the value of ΔVt may increase immediately after the developing device is replaced, but this is not a change caused by the deterioration of the toner. It is possible to prevent erroneous determination as deterioration.

(実施形態2の変形例3)
図11を参照して、図1、図2、図4、図8〜図10に示した実施形態2の変形例3(請求項2を引用した請求項4)を説明する。図11は、変形例3のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。
変形例3は、実施形態2と比較して、トナー劣化予測手段としてのCPU1aが、トナー劣化度の予備的な予測結果を算出するためのブースティング法を用いて作成されたスタンプ弱判別器を備えている点が主に相違する。スタンプ弱判別器およびブースティング法による教師付き学習アルゴリズムの内容は、実施形態1の変形例1と同様である。
(Modification 3 of Embodiment 2)
With reference to FIG. 11, a third modification (Claim 4 quoting Claim 2) of Embodiment 2 shown in FIGS. 1, 2, 4, and 8 to 10 will be described. FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation sequence according to the toner deterioration prediction of the third modification.
In the third modification, compared to the second embodiment, the CPU 1a as the toner deterioration prediction unit uses a stamp weak discriminator created by using a boosting method for calculating a preliminary prediction result of the toner deterioration degree. The main difference is in the provision. The contents of the supervised learning algorithm by the stamp weak discriminator and the boosting method are the same as those of the first modification of the first embodiment.

まず、複数種類のデータからなるデータ組(本変形例3ではΔVt)について、正常な状態から、異常状態に変化するまでの履歴を用意する。そして、各種のデータの履歴(本変形例3ではΔVt)についてそれぞれ、経時変動グラフの形状から、異常期間を目視で推定する。そして、その異常期間内に相当するデータ(本変形例3ではΔVt)にマイナス極性のラベルを付す一方で、それ以外のデータ(正常期間内のデータ:本変形例3ではΔVt)にプラス極性のラベルを付す。この操作を100回繰り返すことで、各種のデータ(本変形例3ではΔVt)についてそれぞれ閾値b1〜b100、判別極性sgn1〜sgn100、重み付け値α1〜α100を決定する。   First, a history from a normal state to a change to an abnormal state is prepared for a data set composed of a plurality of types of data (ΔVt in Modification 3). Then, for each history of various data (ΔVt in this modification 3), the abnormal period is visually estimated from the shape of the temporal variation graph. The data corresponding to the abnormal period (ΔVt in the third modification) is labeled with a negative polarity, while the other data (data in the normal period: ΔVt in the third modification) has a positive polarity. Add a label. By repeating this operation 100 times, threshold values b1 to b100, discrimination polarities sgn1 to sgn100, and weighting values α1 to α100 are determined for various data (ΔVt in the third modification), respectively.

次に、各種のデータの時間的信号(本変形例3ではプリント枚数)に基づいて、それぞれのデータについて正常であるか、異常であるかを判別する。この判別は、故障予測(トナー劣化予測)をする上で決定的な要素にはならないので、この時の判別は弱判別処理と呼ばれる。弱判別処理は、上記数式1、数式2のように行われる。なお、Ciは、時間的信号を表している。   Next, it is determined whether each data is normal or abnormal based on temporal signals of various data (the number of prints in the third modification). Since this determination is not a decisive factor for failure prediction (toner deterioration prediction), this determination is called weak determination processing. The weak discrimination processing is performed as in the above formulas 1 and 2. Ci represents a temporal signal.

図11を参照して、変形例3の動作について、図10に示した実施形態2の動作と相違する点を中心に説明する。変形例3の動作は、図11に示すように、ステップS30から始まる。変形例3の動作は、図10の実施形態2の動作と比較して、ステップS32で弱判別処理が実施される点、ステップS33でのトナー劣化予測が弱判別の結果と設定された閾値との比較で行われる点が主に相違する。この相違点以外の変形例3の動作は、実施形態2と同様である。   With reference to FIG. 11, the operation of Modification 3 will be described focusing on differences from the operation of Embodiment 2 shown in FIG. 10. The operation of the modified example 3 starts from step S30 as shown in FIG. Compared with the operation of the second embodiment shown in FIG. 10, the operation of the modification 3 is that the weak discrimination process is performed in step S32, the toner deterioration prediction in step S33 is the weak discrimination result and the set threshold value. This is mainly different in that it is performed in the comparison. The operations of the third modification other than this difference are the same as those in the second embodiment.

上述したとおり、図1、図2、図4、図8〜図9、図11等に示した実施形態2の変形例3によれば、実施形態2の基本的な効果に加えて、CPU演算を極めて高速に行うことができ、また精度の高い診断が可能となる。   As described above, according to the third modification of the second embodiment shown in FIGS. 1, 2, 4, 8 to 9, 11, etc., in addition to the basic effects of the second embodiment, the CPU computation Can be performed at a very high speed, and a highly accurate diagnosis is possible.

(実施形態2の変形例4)
図12を参照して、図1、図2、図4、図8〜図10等に示した実施形態2の変形例4(請求項2を引用した請求項5)を説明する。図12は、変形例4のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。
変形例4は、変形例3と比較して、トナー劣化予測手段としてのCPU1aが、スタンプ弱判別器によって算出した予測結果を用いて重み付き多数決を行ってトナー劣化を予測するための重み付き多数決計算手段を備えている点が主に相違する。
(Modification 4 of Embodiment 2)
With reference to FIG. 12, the modification 4 (Claim 5 which cites Claim 2) of Embodiment 2 shown in FIG.1, FIG.2, FIG.4, FIG. FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation sequence related to toner deterioration prediction according to the fourth modification.
In the modified example 4, as compared with the modified example 3, the CPU 1a as the toner deterioration predicting means performs a weighted majority decision using the prediction result calculated by the weak stamp discriminator, and predicts the toner deterioration. The main difference is that a calculation means is provided.

変形例4では、変形例3での弱判別処理を終えたら、上記数式3に基づいて、異常予測(トナー劣化予測)の判定に用いるF値を算出する。F値の算出方法等は、上述したと同様であるため、その説明を省略する。   In the modified example 4, after the weak discrimination process in the modified example 3 is finished, an F value used for determination of abnormality prediction (toner deterioration prediction) is calculated based on the above mathematical formula 3. Since the F value calculation method and the like are the same as described above, the description thereof is omitted.

図12を参照して、変形例4の動作について、図11に示した変形例3の動作と相違する点を中心に説明する。変形例4の動作は、図12に示すように、ステップS35から始まる。変形例4の動作は、図11の変形例3の動作と比較して、ステップS38で重み付き判別によりF値が算出される点、ステップS39でのトナー劣化予測が算出されたF値と設定された閾値との比較で行われる点が主に相違する。この相違点以外の変形例4の動作は、変形例3と同様である。   With reference to FIG. 12, the operation of Modification 4 will be described focusing on the differences from the operation of Modification 3 shown in FIG. The operation of the modification 4 starts from step S35 as shown in FIG. Compared with the operation of Modification 3 of FIG. 11, the operation of Modification 4 is that the F value is calculated by weighted discrimination in step S38, and the F value calculated by the toner deterioration prediction in step S39 is set. This is mainly different in that the comparison is made with the threshold value. The operation of the modification 4 other than this difference is the same as that of the modification 3.

上述したとおり、図1〜図4、図7等に示した実施形態2の変形例4によれば、変形例3の効果に加えて、より高速かつ高精度の診断が可能となる。   As described above, according to the fourth modification of the second embodiment shown in FIGS. 1 to 4, 7, etc., in addition to the effects of the third modification, a faster and more accurate diagnosis is possible.

(実施形態3)
実施形態3は、実施形態1および実施形態2と比較して、実施形態1のΔ現像γおよび実施形態2のΔVtの両方のトナー劣化予兆特性値を用いてより精度よくトナーの劣化度を予測する点が主に相違する。以下、実施形態1および実施形態2と比較して相違する点を中心に、実施形態3を説明する。
図8において、550×千枚(kp)付近で発生している障害について、ΔVtでは予兆を検出できていないが、図3に示したΔ現像γでは予兆を検出できている。本実施形態例では、ΔVtで予兆を検出できず、Δ現像γで予兆を検出した例を示したが、逆にΔ現像γでは予兆を検出できず、ΔVtで予兆を検出できることもある。このため、Δ現像γのみでの検出、ΔVtのみでの検出よりも、Δ現像γとΔVtとの両方の信号の変化に基づいたトナー劣化予測を行うことで、より精度よくトナーの劣化を予測することができる。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, compared with the first and second embodiments, the degree of toner deterioration is predicted more accurately by using the toner deterioration predictive characteristic values of both Δ development γ of the first embodiment and ΔVt of the second embodiment. This is mainly different. Hereinafter, the third embodiment will be described with a focus on differences from the first and second embodiments.
In FIG. 8, for a failure occurring near 550 × 1,000 sheets (kp), no sign can be detected by ΔVt, but a sign can be detected by Δdevelopment γ shown in FIG. In the present embodiment, an example is shown in which a sign cannot be detected by ΔVt and a sign is detected by Δdevelopment γ. Conversely, a sign can not be detected by Δdevelopment γ, and a sign can be detected by ΔVt. Therefore, it is possible to predict toner deterioration more accurately by performing toner deterioration prediction based on changes in both signals of Δdevelopment γ and ΔVt, rather than detection only by Δdevelopment γ and detection only by ΔVt. can do.

図3、図8等の試験結果を踏まえ、図13を参照して実施形態3の動作フローについて説明する。図13は、実施形態3のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。図13のフローチャートには、図5および図10のフローチャートに示した各工程が含まれている。
実施形態3の動作は、ステップS45から始まる。ステップS45〜ステップS47では、図5のステップS1〜ステップS3と同様の動作が実行される。次いで、ステップS48〜ステップS49では、図10のステップS25〜ステップS26と同様の動作が実行される。次いで、ステップS50において、トナー劣化予測手段としてのCPU1aにより、ステップS47において算出されたΔ現像γデータの変化とΔVtデータの変化とに基づいて、トナー劣化度が予測される。ここで、「算出されたΔ現像γデータの変化と算出されたΔVtデータの変化に基づいて」とは、次の2つのことを同時に満足することを意味する。すなわち、具体的には算出されたΔ現像γのデータ値が設定されたΔ現像γの閾値「−40」を超えているか否かの比較・演算により行われることを意味する。同時に、算出されたΔVtのデータ値が設定されたΔVtの閾値「100」を超えているか否かの比較・演算により行われることを意味する。
Based on the test results of FIGS. 3 and 8, the operation flow of the third embodiment will be described with reference to FIG. 13. FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation sequence according to toner deterioration prediction according to the third exemplary embodiment. The flowchart of FIG. 13 includes the steps shown in the flowcharts of FIGS. 5 and 10.
The operation of the third embodiment starts from step S45. In steps S45 to S47, operations similar to those in steps S1 to S3 in FIG. 5 are executed. Next, in steps S48 to S49, operations similar to those in steps S25 to S26 in FIG. 10 are performed. Next, in step S50, the CPU 1a as the toner deterioration predicting means predicts the toner deterioration degree based on the change in Δ development γ data and the change in ΔVt data calculated in step S47. Here, “based on the change in the calculated Δdevelopment γ data and the change in the calculated ΔVt data” means that the following two things are satisfied simultaneously. Specifically, this means that the data value of the calculated Δ development γ is performed by comparison / calculation as to whether or not the threshold value “−40” of the set Δ development γ is exceeded. At the same time, this means that the calculation is performed by comparison / calculation of whether or not the calculated data value of ΔVt exceeds the set threshold value “100” of ΔVt.

ステップS50において、算出されたΔ現像γのデータ値が設定されたΔ現像γの閾値「−40」を超えていると共に、算出されたΔVtのデータ値がΔVtの閾値「100」を超えているときには、ステップS51に進む。そして、トナーが劣化していることを報知する処理であるトナー劣化アラーム処理が実行される。一方、ステップS50において、算出されたΔ現像γのデータ値が設定されたΔ現像γの閾値「−40」を超えていないと共に、算出されたΔVtのデータ値がΔVtの閾値「100」を超えていないときには終了する。   In step S50, the calculated Δ development γ data value exceeds the set Δ development γ threshold “−40”, and the calculated ΔVt data value exceeds the ΔVt threshold “100”. Sometimes, the process proceeds to step S51. Then, a toner deterioration alarm process that is a process for notifying that the toner has deteriorated is executed. On the other hand, in step S50, the calculated Δdevelopment γ data value does not exceed the set Δdevelopment γ threshold “−40”, and the calculated ΔVt data value exceeds the ΔVt threshold “100”. If not, exit.

上述したとおり、図1〜図5、図8〜図10、図13に示した実施形態3(請求項3)によれば、Δ現像γとΔVtの両方のデータの変化をみることで、より精度よくトナーの劣化度を予測することができる。これにより、トナーの劣化が原因で起きる障害が発生する前にメンテナンスを行うことが可能となる。
また、現像装置交換直後の一定期間は、Δ現像γやΔVtの値の変動が大きくなることがあるが、トナーが劣化していることが原因で起こる変動でないため、現像装置交換直後の一定期間は劣化と判定しないことで、劣化と誤判定することを防ぐことができる。
As described above, according to the third embodiment (Claim 3) shown in FIGS. 1 to 5, FIG. 8 to FIG. 10, and FIG. 13, by looking at changes in both Δ development γ and ΔVt data, The degree of toner deterioration can be predicted with high accuracy. This makes it possible to perform maintenance before a failure occurs due to toner deterioration.
In addition, during a certain period immediately after replacement of the developing device, fluctuations in the values of Δdevelopment γ and ΔVt may become large, but since this is not a variation that occurs due to toner deterioration, the certain period immediately after replacement of the developing device. By not determining as degradation, it is possible to prevent erroneous determination as degradation.

(実施形態3の変形例5)
図14を参照して、図1〜図5、図8〜図10、図13に示した実施形態3の変形例5(請求項3を引用した請求項4)を説明する。図14は、変形例5のトナー劣化予測に係る動作順序を示すフローチャートである。
変形例5は、実施形態3と比較して、トナー劣化予測手段としてのCPU1aが、トナー劣化度の予備的な予測結果を算出するためのブースティング法を用いて作成されたスタンプ弱判別器を備えている点が主に相違する。スタンプ弱判別器およびブースティング法による教師付き学習アルゴリズムの内容は、実施形態1の変形例1や実施形態2の変形例3と同様である。
(Modification 5 of Embodiment 3)
With reference to FIG. 14, the modification 5 (Claim 4 which quoted Claim 3) of Embodiment 3 shown in FIGS. 1-5, 8-10, and 13 is demonstrated. FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation sequence according to the toner deterioration prediction of the fifth modification.
In the modified example 5, as compared with the third embodiment, the CPU 1a as the toner deterioration predicting unit uses a weak stamp discriminator created by using a boosting method for calculating a preliminary prediction result of the toner deterioration degree. The main difference is in the provision. The contents of the supervised learning algorithm by the stamp weak discriminator and the boosting method are the same as those of the first modification of the first embodiment and the third modification of the second embodiment.

まず、複数種類のデータからなるデータ組(本変形例5ではΔ現像γおよびΔVt)について、正常な状態から、異常状態に変化するまでの履歴を用意する。そして、各種のデータの履歴(本変形例5ではΔ現像γおよびΔVt)についてそれぞれ、経時変動グラフの形状から、異常期間を目視で推定する。そして、その異常期間内に相当するデータ(本変形例5ではΔ現像γおよびΔVt)にマイナス極性のラベルを付す一方で、それ以外のデータ(正常期間内のデータ:本変形例5ではΔ現像γおよびΔVt)にプラス極性のラベルを付す。この操作を100回繰り返すことで、各種のデータ(本変形例5ではΔ現像γおよびΔVt)についてそれぞれ閾値b1〜b100、判別極性sgn1〜sgn100、重み付け値α1〜α100を決定する。   First, for a data set composed of a plurality of types of data (Δ development γ and ΔVt in Modification 5), a history from a normal state to an abnormal state is prepared. Then, for each of various data histories (Δdevelopment γ and ΔVt in Modification 5), the abnormal period is visually estimated from the shape of the temporal variation graph. The data corresponding to the abnormal period (Δ development γ and ΔVt in the fifth modification) is labeled with a negative polarity, while other data (data in the normal period: data development in the fifth modification is Δ development). γ and ΔVt) are labeled with a positive polarity. By repeating this operation 100 times, threshold values b1 to b100, discrimination polarities sgn1 to sgn100, and weighting values α1 to α100 are determined for various data (Δdevelopment γ and ΔVt in Modification 5), respectively.

次に、各種のデータの時間的信号(本変形例5ではプリント枚数)に基づいて、それぞれのデータについて正常であるか、異常であるかを判別する。この判別は、故障予測(トナー劣化予測)をする上で決定的な要素にはならないので、この時の判別は弱判別処理と呼ばれる。弱判別処理は、上記数式1、数式2のように行われる。なお、Ciは、時間的信号を表している。   Next, it is determined whether each data is normal or abnormal based on temporal signals of various data (the number of prints in the fifth modification). Since this determination is not a decisive factor for failure prediction (toner deterioration prediction), this determination is called weak determination processing. The weak discrimination processing is performed as in the above formulas 1 and 2. Ci represents a temporal signal.

図14を参照して、変形例5の動作について、図13に示した実施形態3の動作と相違する点を中心に説明する。変形例5の動作は、図14に示すように、ステップS55から始まる。変形例5の動作は、図13の実施形態3の動作と比較して、ステップS60で弱判別処理が実施される点、ステップS61でのトナー劣化予測が弱判別の結果と設定された閾値との比較で行われる点が主に相違する。この相違点以外の変形例5の動作は、実施形態3と同様である。   With reference to FIG. 14, the operation of the modified example 5 will be described focusing on differences from the operation of the third embodiment illustrated in FIG. 13. The operation of the modified example 5 starts from step S55 as shown in FIG. Compared with the operation of the third embodiment in FIG. 13, the operation of the modified example 5 is that the weak discrimination process is performed in step S <b> 60, the toner deterioration prediction in step S <b> 61 is the weak discrimination result and the set threshold value. This is mainly different in that it is performed in the comparison. The operation of the modification 5 other than this difference is the same as that of the third embodiment.

上述したとおり、図1〜図5、図8〜図10、図14等に示した実施形態3の変形例5によれば、実施形態3の基本的な効果に加えて、CPU演算を極めて高速に行うことができ、また精度の高い診断が可能となる。   As described above, according to the fifth modification of the third embodiment shown in FIGS. 1 to 5, 8 to 10, 14, etc., in addition to the basic effects of the third embodiment, the CPU operation is extremely fast. It is possible to make a diagnosis with high accuracy.

(実施形態3の変形例6)
図15を参照して、図1〜図5、図8〜図10、図13に示した実施形態3の変形例6(請求項3を引用した請求項5)を説明する。図15は、実施形態3の変形例6の動作順序を示すフローチャートである。
変形例6は、変形例5と比較して、トナー劣化予測手段としてのCPU1aが、スタンプ弱判別器によって算出した予測結果を用いて重み付き多数決を行ってトナー劣化を予測するための重み付き多数決計算手段を備えている点が主に相違する。
(Modification 6 of Embodiment 3)
With reference to FIG. 15, the modification 6 (Claim 5 which quoted Claim 3) of Embodiment 3 shown in FIGS. 1-5, 8-10, and 13 is demonstrated. FIG. 15 is a flowchart illustrating an operation sequence of the sixth modification of the third embodiment.
In the modified example 6, as compared with the modified example 5, the CPU 1a as the toner deterioration predicting means performs a weighted majority decision using the prediction result calculated by the weak stamp discriminator, and predicts the toner deterioration. The main difference is that a calculation means is provided.

変形例6では、変形例5での弱判別処理を終えたら、上記数式3に基づいて、異常予測(トナー劣化予測)の判定に用いるF値を算出する。F値の算出方法等は、上述したと同様であるため、その説明を省略する。   In the modified example 6, after the weak discrimination process in the modified example 5 is finished, an F value used for determination of abnormality prediction (toner deterioration prediction) is calculated based on the above formula 3. Since the F value calculation method and the like are the same as described above, the description thereof is omitted.

図15を参照して、変形例6の動作について、図14に示した変形例5の動作と相違する点を中心に説明する。変形例6の動作は、図15に示すように、ステップS65から始まる。変形例6の動作は、図14の変形例5の動作と比較して、ステップS71で重み付き判別によりF値が算出される点、ステップS72でのトナー劣化予測が算出されたF値と設定された閾値との比較で行われる点が主に相違する。この相違点以外の変形例6の動作は、変形例5と同様である。   With reference to FIG. 15, the operation of Modification 6 will be described focusing on differences from the operation of Modification 5 illustrated in FIG. 14. The operation of the modified example 6 starts from step S65 as shown in FIG. Compared with the operation of the modification 5 of FIG. 14, the operation of the modification 6 is that the F value is calculated by the weighted determination in step S <b> 71, and the F value calculated by the toner deterioration prediction in the step S <b> 72 is set. This is mainly different in that the comparison is made with the threshold value. The operation of the modification 6 other than this difference is the same as that of the modification 5.

変形例6において、Δ現像γとΔVtの両方の信号の変化に基づいたトナー劣化予測を行った結果、F値は図16に示す線図のようになった。図16では、縦軸にはF値を、横軸にはプリント枚数(×千枚)を、それぞれ取って示している。
プリント枚数が1300×千枚付近、および1400×千枚付近で障害が発生しており、その直前にF値が0以下の値をとっている。600×千枚付近での障害に対しては、それよりも前の400〜500×千枚付近でF値が0以下となり、障害を事前に予測できることが検証された。
In Modified Example 6, as a result of predicting toner deterioration based on changes in both signals of Δdevelopment γ and ΔVt, the F value is as shown in the diagram of FIG. In FIG. 16, the vertical axis represents the F value, and the horizontal axis represents the number of printed sheets (× 1,000 sheets).
A failure occurs when the number of printed sheets is around 1300 × 1000 and around 1400 × 1000, and the F value is 0 or less immediately before that. With respect to a failure near 600 × 1000 sheets, the F value was 0 or less near 400 to 500 × 1000 sheets before that, and it was verified that the failure could be predicted in advance.

上述したとおり、図1〜図5、図8〜図10、図15等に示した実施形態3の変形例6によれば、変形例5の効果に加えて、より高速かつ高精度の診断が可能となる。   As described above, according to Modification 6 of Embodiment 3 shown in FIGS. 1 to 5, 8 to 10, 15, etc., in addition to the effects of Modification 5, faster and more accurate diagnosis can be performed. It becomes possible.

本発明を特定の実施形態等について説明したが、本発明が開示する技術内容は、上述した実施形態等に例示されているものに限定されるものではない。すなわち、それらを適宜組み合わせて構成しても良く、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。   Although the present invention has been described with respect to specific embodiments, the technical contents disclosed by the present invention are not limited to those exemplified in the above-described embodiments. That is, it may be configured by appropriately combining them, and it will be apparent to those skilled in the art that various embodiments, modifications, and examples can be configured within the scope of the present invention according to the necessity and application. It is.

本発明のトナー劣化予測装置は、具体的には主として図4における制御部1で構成されている。
トナーを含む現像剤を現像装置に補給する形態には、トナーを補給するトナー補給部やトナー補給装置で補給するものに限らず、例えばトナーとキャリアとを予め混合したプレミックストナーと呼ばれる現像剤を補給するものも含むものである。
Specifically, the toner deterioration prediction apparatus of the present invention is mainly configured by the control unit 1 in FIG.
The form in which the developer containing toner is replenished to the developing device is not limited to a toner replenishing unit that replenishes toner or a toner replenishing device, and for example, a developer called premix toner in which toner and carrier are mixed in advance. Including those that replenish.

1 制御部
1a CPU(現像γ現在値算出手段、Δ現像γ算出手段、ΔVt算出手段、トナー劣化予測手段の一例)
1b 不揮発性RAM(Vt保持手段の一例)
1c ROM(現像γ目標値設定手段の一例)
10 中間転写ベルト
18 プロセスユニット
20 タンデム画像形成部
21 露光装置
40 感光体(像担持体)
60 帯電装置
61 現像装置
69 トナー像検知センサ(画像濃度検出手段)
71 トナー濃度センサ
100 プリンタ部
200 給紙部
300 スキャナ部
400 原稿搬送部
500 複写機(画像形成装置の一例)
1 control unit 1a CPU (an example of developing γ current value calculating means, Δ developing γ calculating means, ΔVt calculating means, toner deterioration predicting means)
1b Non-volatile RAM (an example of Vt holding means)
1c ROM (an example of developing γ target value setting means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Intermediate transfer belt 18 Process unit 20 Tandem image formation part 21 Exposure apparatus 40 Photosensitive body (image carrier)
60 charging device 61 developing device 69 toner image detection sensor (image density detecting means)
71 toner density sensor 100 printer unit 200 sheet feeding unit 300 scanner unit 400 document conveying unit 500 copier (an example of an image forming apparatus)

特開2008−076428号公報JP 2008-076428 A 特開2010−217634号公報JP 2010-217634 A 特開2012−203273号公報JP 2012-203273 A 特開2011−174971号公報JP 2011-174971 A 特許第5122254号公報Japanese Patent No. 5122254

Claims (9)

トナーを含む現像剤を現像装置に補給する2成分現像剤のトナーの劣化度を予測するトナー劣化予測方法であって、
画質指標値である現像γ目標値を設定する現像γ目標値設定手段により、前記現像γ目標値を設定し、
現像γ現在値を算出する現像γ現在値算出手段により、前記現像γ現在値を算出する工程と、
前記現像γ目標値と前記現像γ現在値との差分であるΔ現像γを算出するΔ現像γ算出手段により、前記Δ現像γを算出する工程と、
前記Δ現像γ算出手段で算出されたΔ現像γデータの変化に基づいて、トナー劣化度を予測するトナー劣化予測手段により、前記トナー劣化度を予測する工程と、
を備えることを特徴とするトナー劣化予測方法。
A toner deterioration prediction method for predicting the degree of toner deterioration of a two-component developer for supplying a developer containing toner to a developing device,
The development γ target value setting means for setting the development γ target value, which is an image quality index value, sets the development γ target value,
A step of calculating the development γ current value by a development γ current value calculating means for calculating a development γ current value;
Calculating Δ development γ by Δ development γ calculation means for calculating Δ development γ which is a difference between the development γ target value and the development γ current value;
Predicting the degree of toner deterioration by toner deterioration prediction means for predicting the degree of toner deterioration based on a change in Δ development γ data calculated by the Δ development γ calculation means;
A toner deterioration prediction method comprising:
現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサを用いて、トナーを含む現像剤を前記現像装置に補給する2成分現像剤のトナーの劣化度を予測するトナー劣化予測方法であって、
前記トナー濃度センサで検出した出力電圧Vtを保持するVt保持手段により、前記出力電圧Vtを保持し、
前記出力電圧Vtと前記トナー濃度センサの基準電圧Vtrefとの差分であるΔVtを算出するΔVt算出手段により、前記ΔVtを算出する工程と、
前記ΔVt算出手段で算出されたΔVtデータの変化に基づいて、トナー劣化度を予測するトナー劣化予測手段により、前記トナー劣化度を予測する工程と、
を備えることを特徴とするトナー劣化予測方法。
A toner deterioration prediction method for predicting the degree of toner deterioration of a two-component developer for supplying a developer containing toner to the developing device by using a toner concentration sensor for detecting a toner concentration in the developing device,
The output voltage Vt is held by Vt holding means for holding the output voltage Vt detected by the toner concentration sensor,
Calculating ΔVt by ΔVt calculating means for calculating ΔVt which is a difference between the output voltage Vt and a reference voltage Vtref of the toner density sensor;
Predicting the degree of toner deterioration by toner deterioration prediction means for predicting the degree of toner deterioration based on a change in ΔVt data calculated by the ΔVt calculation means;
A toner deterioration prediction method comprising:
現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサを用いて、トナーを含む現像剤を前記現像装置に補給する2成分現像剤のトナーの劣化度を予測するトナー劣化予測方法であって、
画質指標値である現像γ目標値を設定する現像γ目標値設定手段により、前記現像γ目標値を設定し、
前記トナー濃度センサで検出した出力電圧Vtを保持するVt保持手段により、前記出力電圧Vtを保持し、
現像γ現在値を算出する現像γ現在値算出手段により、前記現像γ現在値を算出する工程と、
前記現像γ目標値と前記現像γ現在値との差分であるΔ現像γを算出するΔ現像γ算出手段により、前記Δ現像γを算出する工程と、
前記Vt保持手段に保持されている出力電圧Vtと前記トナー濃度センサの基準電圧Vtrefとの差分であるΔVtを算出するΔVt算出手段により、前記ΔVtを算出する工程と、
前記Δ現像γ算出手段で算出されたΔ現像γデータの変化と、前記ΔVt算出手段で算出されたΔVtデータの変化とに基づいて、トナー劣化度を予測するトナー劣化予測手段により、前記トナー劣化度を予測する工程と、
を備えることを特徴とするトナー劣化予測方法。
A toner deterioration prediction method for predicting the degree of toner deterioration of a two-component developer for supplying a developer containing toner to the developing device by using a toner concentration sensor for detecting a toner concentration in the developing device,
The development γ target value setting means for setting the development γ target value, which is an image quality index value, sets the development γ target value,
The output voltage Vt is held by Vt holding means for holding the output voltage Vt detected by the toner concentration sensor,
A step of calculating the development γ current value by a development γ current value calculating means for calculating a development γ current value;
Calculating Δ development γ by Δ development γ calculation means for calculating Δ development γ which is a difference between the development γ target value and the development γ current value;
Calculating ΔVt by ΔVt calculating means for calculating ΔVt which is the difference between the output voltage Vt held in the Vt holding means and the reference voltage Vtref of the toner density sensor;
Based on the change in the Δdevelopment γ data calculated by the Δdevelopment γ calculation unit and the change in the ΔVt data calculated by the ΔVt calculation unit, the toner deterioration prediction unit predicts the degree of toner deterioration. Predicting the degree,
A toner deterioration prediction method comprising:
請求項1ないし3の何れか1つに記載のトナー劣化予測方法において、
前記トナー劣化予測手段は、トナー劣化度の予備的な予測結果を算出するためのブースティング法を用いて作成されたスタンプ弱判別器を備えていることを特徴とするトナー劣化予測方法。
In the toner deterioration prediction method according to any one of claims 1 to 3,
The toner deterioration predicting means comprises a stamp weak discriminator created by using a boosting method for calculating a preliminary prediction result of the toner deterioration degree.
請求項4記載のトナー劣化予測方法において、
前記スタンプ弱判別器によって算出した前記予測結果を用いて重み付き多数決を行って前記トナー劣化を予測するための重み付き多数決計算手段を備えていることを特徴とするトナー劣化予測方法。
The toner deterioration prediction method according to claim 4.
A toner deterioration prediction method comprising weighted majority calculation means for predicting the toner deterioration by performing a weighted majority using the prediction result calculated by the weak stamp discriminator.
請求項1ないし5の何れか1つに記載のトナー劣化予測方法において、
前記現像装置は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されており、
前記現像装置交換直後の一定期間は、トナー劣化と判定しないことを特徴とするトナー劣化予測方法。
The toner deterioration prediction method according to any one of claims 1 to 5,
The developing device is configured to be detachable from the image forming apparatus main body,
A toner deterioration prediction method, wherein a toner deterioration is not determined for a certain period immediately after the development device replacement.
請求項1ないし6の何れか1つに記載のトナー劣化予測方法を実施することを特徴とするトナー劣化予測装置。   7. A toner deterioration prediction apparatus, wherein the toner deterioration prediction method according to claim 1 is carried out. 画像形成部を備え、
請求項1ないし6の何れか1つに記載のトナー劣化予測方法を実施することを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit,
An image forming apparatus, wherein the toner deterioration prediction method according to claim 1 is carried out.
画像形成部を備え、
請求項7記載のトナー劣化予測装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit,
An image forming apparatus comprising the toner deterioration prediction device according to claim 7.
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