JP2016075812A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体ドラム及び現像装置を用いた画像形成装置に関し、特に非画像形成時にトナー担持体上のトナーをリフレッシュするリフレッシュ工程を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using a photosensitive drum and a developing device, and more particularly to an image forming apparatus provided with a refresh process for refreshing toner on a toner carrier during non-image formation.
従来の画像形成装置では、画像形成を繰り返し行う際に、特に画像上の印字率(画像形成可能な面積(用紙面積)に対する印字される面積の割合をいう。以下同じ。)が低い場合に、トナー担持体(現像ローラー)から静電潜像担持体(感光体ドラム)に飛翔して現像に用いられるトナーが少ないために現像装置内のトナー粒子の入れ替わりが少なく、トナーが過剰に帯電し、画像濃度低下や画像かぶりが発生することがある。特に、カラー機のように複数個の現像装置を備えた画像形成装置においては、写真やグラフィック画像のように高印字率の画像から文字やロゴマークのみのような低印字率の画像まで対応する必要があり、現像装置毎の印字率のばらつきも大きくなる。 In the conventional image forming apparatus, when the image formation is repeated, particularly when the printing rate on the image (the ratio of the printed area to the area where the image can be formed (paper area); the same applies hereinafter) is low. Since there is little toner used for development by flying from the toner carrier (development roller) to the electrostatic latent image carrier (photoreceptor drum), the toner particles in the developing device are hardly replaced, and the toner is excessively charged. Image density reduction and image fogging may occur. In particular, an image forming apparatus having a plurality of developing devices such as a color machine can handle images having a high printing rate such as photographs and graphic images and images having a low printing rate such as only characters and logo marks. It is necessary to increase the variation in the printing rate for each developing device.
このような場合には、ベタ等の原稿印字率が高いパターンを印刷することにより現像ローラーから感光体ドラム側に多量のトナーを飛翔させ、該トナーを記録媒体に転写させてトナーを消費することにより緩和することが可能ではあるが、長期にわたりベタパターンを印刷しないで放置した場合には、トナーの消費が行われないまま現像ローラー表面にトナー粒子がチャージアップ等の影響により固着されてしまい、回復しないこともある。 In such a case, a large amount of toner is ejected from the developing roller to the photosensitive drum side by printing a pattern having a high original printing ratio such as a solid, and the toner is transferred to a recording medium to consume the toner. However, if the solid pattern is left unprinted for a long time without being consumed, the toner particles are fixed on the surface of the developing roller without being consumed by the effect of charge-up, etc. It may not recover.
そのため、従来からトナーの表面形状、材料または外添剤の適正化などにより、トナーの帯電制御能力が安定するように改良されてきてはいるが、トナーの帯電が過剰となり上述のような現象が生じるのを確実に防止するまでには至っていないのが現状である。 Therefore, the toner surface has been improved so that the charge control ability of the toner is stabilized by optimizing the surface shape, material, or external additive of the toner. At present, it has not yet been surely prevented.
上記のような課題を解決するために、現像ローラー上のトナーを強制排出する方法が種々提案されており、例えば特許文献1には、印字率や現像装置の駆動時間に応じて紙間や非印字時に強制排出するトナーの吐出量を変更する画像形成装置が開示されている。
In order to solve the above-described problems, various methods for forcibly discharging the toner on the developing roller have been proposed. For example,
しかしながら、特許文献1のように印字率や現像装置の駆動時間のみでトナーの吐出量を決定した場合、装置の使用環境やトナーの現像性、トナー濃度等によっては吐出量が必要量よりも多くなったり少なくなったりすることがある。吐出量が必要量よりも少ない場合は十分な効果が得られず、吐出量が必要量よりも多い場合は装置のランニングコストの増加につながり、ユーザーにとってデメリットになる。
However, when the toner discharge amount is determined only by the printing rate and the driving time of the developing device as in
本発明は、上記問題点に鑑み、現像装置内のトナーの強制吐出を実行する際のトナー吐出量を常に最適化することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of always optimizing a toner discharge amount when forced toner discharge in a developing device is performed.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、画像形成部と、制御部と、印字枚数カウント部と、駆動時間計測部と、画像濃度センサーと、トナー濃度センサーと、湿度センサーと、を備えた画像形成装置である。画像形成部は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体に対向配置されトナーを担持して像担持体に供給するトナー担持体を有し、像担持体表面に静電潜像に応じたトナー像を形成する現像装置と、を含む。制御部は、トナー担持体からのトナー吐出量を制御する。印字枚数カウント部は、印字枚数をカウントする。駆動時間計測部は、現像装置の駆動時間を計測する。画像濃度センサーは、画像形成部により形成されたパッチ画像のパッチ画像濃度を検知する。トナー濃度センサーは、現像装置内に収容されるトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤中のトナー濃度を検知する。湿度センサーは、画像形成装置内部の湿度を検知する。画像形成装置は、非画像形成時にトナー担持体側から像担持体側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能である。制御部は、画像濃度センサーにより検知されたパッチ画像濃度Bが所定の閾値B1よりも小さいとき、駆動時間、パッチ画像濃度、トナー濃度、湿度センサーの検知結果から算出される絶対湿度に対するパラメーターのうち、少なくとも2つに基づいて、画像1枚当たりの必要吐出量である基準印字率Psを算出する。また、パッチ画像濃度BがB1以上、且つ閾値B2以下(B1<B2)であるとき、駆動時間に対するパラメーターに基づいて基準印字率Psを算出する。そして、算出された基準印字率Psと、前回のリフレッシュ工程からの印字枚数nにおける平均印字率Pとの差(Ps−P)に、印字枚数nを乗じて今回のリフレッシュ工程におけるトナー吐出量を算出する。 In order to achieve the above object, a first configuration of the present invention includes an image forming unit, a control unit, a printed sheet count unit, a driving time measuring unit, an image density sensor, a toner density sensor, a humidity sensor, And an image forming apparatus. The image forming unit includes an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a toner carrier that is disposed opposite to the image carrier and carries toner and supplies the toner to the image carrier. And a developing device that forms a toner image corresponding to the latent image. The control unit controls the amount of toner discharged from the toner carrier. The printed sheet count unit counts the number of printed sheets. The drive time measuring unit measures the drive time of the developing device. The image density sensor detects the patch image density of the patch image formed by the image forming unit. The toner concentration sensor detects the toner concentration in the two-component developer containing toner and magnetic carrier accommodated in the developing device. The humidity sensor detects the humidity inside the image forming apparatus. The image forming apparatus can execute a refresh process for discharging toner from the toner carrier side to the image carrier side during non-image formation. When the patch image density B detected by the image density sensor is smaller than the predetermined threshold value B1, the control unit includes parameters for absolute humidity calculated from the driving time, the patch image density, the toner density, and the detection result of the humidity sensor. Based on at least two, a reference print rate Ps, which is a required ejection amount per image, is calculated. Further, when the patch image density B is equal to or higher than B1 and equal to or lower than the threshold B2 (B1 <B2), the reference print rate Ps is calculated based on the parameter for the driving time. Then, the difference (Ps−P) between the calculated reference print rate Ps and the average print rate P in the number n of prints from the previous refresh step is multiplied by the number of prints n to obtain the toner discharge amount in the current refresh step. calculate.
本発明の第1の構成によれば、リフレッシュ工程の実行に先立ってパッチ画像を形成し、パッチ画像濃度が閾値B1よりも小さい場合は現像装置の駆動時間、パッチ画像濃度、トナー濃度、絶対湿度のパラメーターのうち少なくとも2つに基づいて基準印字率Psを算出し、パッチ画像濃度が閾値B1以上B2以下である場合は現像装置の駆動時間のパラメーターに基づいて基準印字率Psを算出する。従って、現像駆動時間が同じであっても現像装置内のトナーの現像性や使用環境に応じてトナー吐出量を変更できるため、画像形成装置の使用条件や使用環境に係わらず、常に最適なトナー吐出量でリフレッシュ工程を実行することができる。 According to the first configuration of the present invention, a patch image is formed prior to the execution of the refresh process, and when the patch image density is smaller than the threshold value B1, the driving time of the developing device, the patch image density, the toner density, and the absolute humidity The reference print rate Ps is calculated based on at least two of the parameters. If the patch image density is not less than the threshold value B1 and not more than B2, the reference print rate Ps is calculated based on the drive time parameter of the developing device. Therefore, even if the development drive time is the same, the toner discharge amount can be changed according to the developability of the toner in the developing device and the usage environment. Therefore, the optimum toner is always used regardless of the usage conditions and usage environment of the image forming apparatus. The refresh process can be executed with the discharge amount.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。カラープリンター100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to the present invention. Here, a tandem type color printer is shown. In the main body of the
これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、さらに駆動手段(図示せず)により図1において時計回り方向に回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム1a〜1dに当接しながら移動する中間転写ベルト8上に順次転写された後、二次転写ローラー9において転写紙P上に一度に転写され、さらに、定着部7において転写紙P上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム1a〜1dを図1において反時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。
These image forming portions Pa to Pd are provided with
本実施形態では、感光体ドラム1a〜1dはアモルファスシリコン(a−Si)感光体であり、アルミニウム等の導電性基板(筒体)上に、感光層としてa−Si系の光導電層を形成し、その上面にa−Si系のSiC、SiN、SiO、SiON、SiCNなどの無機絶縁体または無機半導体から成る表面保護層が積層されている。
In this embodiment, the
トナー像が転写される転写紙Pは、カラープリンター100本体下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12a及びレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー9の下流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナーを除去するためのブレード状のベルトクリーナー19が配置されている。
The transfer paper P to which the toner image is transferred is accommodated in a
次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲及び下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電装置2a、2b、2c及び2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光する露光装置4と、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3c及び3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)を除去するクリーニング装置5a、5b、5c及び5dが設けられている。
Next, the image forming units Pa to Pd will be described. There are
パーソナルコンピューター等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置4によって光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置(図示せず)によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置4からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
When image data is input from a host device such as a personal computer, first, the surfaces of the
そして、中間転写ベルト8に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラー6a〜6dにより感光体ドラム1a〜1d上のシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナーがクリーニング装置5a〜5dにより除去される。
After an electric field is applied to the
中間転写ベルト8は、上流側の搬送ローラー10と、下流側の駆動ローラー11とを含む複数の張架ローラーに掛け渡されており、駆動モーター(図示せず)による駆動ローラー11の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回り方向に回転を開始すると、転写紙Pがレジストローラー対12bから所定のタイミングで中間転写ベルト8に隣接して設けられた二次転写ローラー9へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された転写紙Pは定着部7へと搬送される。
The
定着部7に搬送された転写紙Pは、定着ローラー対13により加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。
The transfer paper P conveyed to the fixing unit 7 is heated and pressurized by the fixing
一方、転写紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着部7を通過した転写紙Pの一部を一旦排出ローラー対15から装置外部にまで突出させる。その後、転写紙Pは排出ローラー対15を逆回転させることにより分岐部14で用紙搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対12bに再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラー9により転写紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着部7に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対15を介して排出トレイ17に排出される。
On the other hand, when images are formed on both sides of the transfer paper P, a part of the transfer paper P that has passed through the fixing unit 7 is once protruded from the
さらに、中間転写ベルト8を挟んで駆動ローラー11と対向する位置には画像濃度センサー40が配置されている。画像濃度センサー40としては、一般にLED等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学センサーが用いられる。中間転写ベルト8上のトナー付着量を測定する際、発光素子から中間転写ベルト8上に形成された各基準画像に対し測定光を照射すると、測定光はトナーによって反射される光、及びベルト表面によって反射される光として受光素子に入射する。
Further, an
トナー及びベルト表面からの反射光には正反射光と乱反射光とが含まれる。この正反射光及び乱反射光は、偏光分離プリズムで分離された後、それぞれ別個の受光素子に入射する。各受光素子は、受光した正反射光と乱反射光を光電変換して制御部90(図3参照)に出力信号を出力する。そして、正反射光と乱反射光の出力信号の特性変化からトナー量を検知し、予め定められた基準濃度と比較して現像バイアスの特性値などを調整することにより、各色について濃度補正が行われる。 The reflected light from the toner and the belt surface includes regular reflection light and irregular reflection light. The specularly reflected light and irregularly reflected light are separated by the polarization separation prism and then incident on separate light receiving elements. Each light receiving element photoelectrically converts the received regular reflection light and irregular reflection light and outputs an output signal to the control unit 90 (see FIG. 3). Then, the toner correction is performed for each color by detecting the toner amount from the change in the characteristics of the output signals of the regular reflection light and the irregular reflection light, and adjusting the development bias characteristic value and the like in comparison with a predetermined reference density. .
図2は、カラープリンター100に搭載される現像装置3aの構成を示す側面断面図である。なお、ここでは図1の画像形成部Paに配置される現像装置3aについて説明するが、画像形成部Pb〜Pdに配置される現像装置3b〜3dの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
FIG. 2 is a side cross-sectional view showing the configuration of the developing
図2に示すように、現像装置3aは、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤(以下、単に現像剤ともいう)が収納される現像容器20を備えており、現像容器20は仕切壁20aによって第1及び第2攪拌室20b、20cに区画され、第1及び第2攪拌室20b、20cには図示しないトナーコンテナから供給されるトナー(正帯電トナー)をキャリアと混合して撹拌し、帯電させるための第1攪拌スクリュー21a及び第2攪拌スクリュー21bが回転可能に配設されている。
As shown in FIG. 2, the developing
そして、第1攪拌スクリュー21a及び第2攪拌スクリュー21bによって現像剤が攪拌されつつ軸方向に搬送され、仕切壁20aの両端に形成された現像剤通過路(図示せず)を介して第1及び第2攪拌室20b、20c間を循環する。図示の例では、現像容器20は左斜め上方に延在しており、現像容器20内において第2攪拌スクリュー21bの上方には磁気ローラー22が配置され、磁気ローラー22の左斜め上方には現像ローラー23が対向配置されている。そして、現像ローラー23は現像容器20の開口側(図3の左側)において感光体ドラム1aに対向しており、磁気ローラー22及び現像ローラー23は図中時計回り方向に回転する。
Then, the developer is agitated by the first agitating
なお、現像容器20には、第1攪拌スクリュー21aと対面してトナー濃度センサー27が配置されており、トナー濃度センサー27で検知されるトナー濃度(キャリアに対するトナーの割合、T/C)に応じて補給装置(図示せず)からトナー補給口20dを介して現像容器20内にトナーが補給される。
The developing
磁気ローラー22は、非磁性の回転スリーブ22aと、回転スリーブ22aに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体22bで構成されている。本実施形態では、固定マグネット体22bの磁極は、主極35、規制極(穂切り用磁極)36、搬送極37、剥離極38、及び汲上極39の5極構成である。磁気ローラー22と現像ローラー23とはその対面位置(対向位置)において所定のギャップをもって対向している。
The magnetic roller 22 includes a non-magnetic
また、現像容器20には穂切りブレード25が磁気ローラー22の長手方向(図2の紙面と垂直な方向)に沿って取り付けられており、穂切りブレード25は、磁気ローラー22の回転方向(図2の時計回り方向)において、現像ローラー23と磁気ローラー22との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード25の先端部と磁気ローラー22表面との間には僅かな隙間(ギャップ)が形成されている。
Further, a
現像ローラー23は、非磁性の現像スリーブ23aと、現像スリーブ23a内に固定された現像ローラー側磁極23bで構成されている。現像ローラー側磁極23bは、固定マグネット体22bの対向する磁極(主極)35と異極性である。
The developing
現像ローラー23及び磁気ローラー22には、バイアス制御回路41(図3参照)を介して現像バイアス電源43が接続されている。具体的には、現像ローラー23には直流電源と交流電源から成る第1電源43aが接続されており、磁気ローラー22には、直流電源と交流電源から成る第2電源43bが接続されている。これにより、現像ローラー23には、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスが印加され、磁気ローラー22には、直流電圧に交流電圧が重畳された供給バイアスが印加される。
A developing
前述のように、第1攪拌スクリュー21a及び第2攪拌スクリュー21bによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器20内を循環してトナーを帯電させ、第2攪拌スクリュー21bによって現像剤が磁気ローラー22に搬送される。穂切りブレード25には固定マグネット体22bの規制極36が対向するため、穂切りブレード25として非磁性体或いは規制極36と異なる極性の磁性体を用いることにより、穂切りブレード25の先端と回転スリーブ22aとの隙間に引き合う方向の磁界が発生する。
As described above, the first stirring
この磁界により、穂切りブレード25と回転スリーブ22aとの間に磁気ブラシが形成される。そして、磁気ローラー22上の磁気ブラシは穂切りブレード25によって層厚規制された後、現像ローラー23に対向する位置に移動すると、固定マグネット体22bの主極35及び現像ローラー側磁極23bにより引き合う磁界が付与されるため、磁気ブラシは現像ローラー23表面に接触する。そして、磁気ローラー22に印加されるVmag(DC)と現像ローラー23に印加されるVslv(DC)との電位差ΔV、及び磁界によって現像ローラー23上にトナー薄層を形成する。
Due to this magnetic field, a magnetic brush is formed between the
現像ローラー23上のトナー層厚は現像剤の抵抗や磁気ローラー22と現像ローラー23との回転速度差等によっても変化するが、ΔVによって制御することができる。ΔVを大きくすると現像ローラー23上のトナー層は厚くなり、ΔVを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔVの範囲は一般的に100V〜350V程度が適切である。
The thickness of the toner layer on the developing
次に、本発明のカラープリンター100の制御経路について説明する。図3は、カラープリンター100に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、カラープリンター100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、カラープリンター100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
Next, the control path of the
バイアス制御回路41は、帯電バイアス電源42、現像バイアス電源43、及び転写バイアス電源44と接続され、制御部90からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源はバイアス制御回路41からの制御信号によって、帯電バイアス電源42は帯電装置2a〜2d内の帯電ローラーに、現像バイアス電源43は現像装置3a〜3d内の磁気ローラー22及び現像ローラー23に、転写バイアス電源44は一次転写ローラー6a〜6d及び二次転写ローラー9に、それぞれ所定のバイアスを印加する。
The bias control circuit 41 is connected to the charging bias power source 42, the developing
機内温湿度センサー45は、カラープリンター100内部の温度及び湿度を検知している。検知結果は後述するI/F96を介して制御部90に送信される。機内温湿度センサー45は制御部90により制御されており、主電源をOFFにしないかぎり温湿度の測定が可能である。例えば1分毎に定期的に温湿度情報を収集することも可能であり、印字開始時等の条件設定を行って温湿度情報を収集することも可能である。
The in-machine temperature /
制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き自在の記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンター95、タイマー97、カラープリンター100内の各装置に制御信号を送信したり操作部50からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。また、制御部90は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。
The
ROM92には、カラープリンター100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、カラープリンター100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、トナー濃度センサー27、画像濃度センサー40、或いは機内温湿度センサー45の測定データ等の、カラープリンター100の制御途中で発生した必要なデータや、カラープリンター100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。
The
また、ROM92(或いはRAM93)には、リフレッシュ工程の実行タイミングを判断する基準印字枚数の他、後述するようにリフレッシュ工程の要否判断或いはトナー吐出量を決定する際に用いられる現像装置3a〜3dの累積駆動時間、パッチ画像濃度、現像装置3a〜3d内のトナー濃度、絶対湿度のパラメーター値等も格納されている。カウンター95は、印字枚数を積算してカウントする。タイマー97は、装置各部の累積駆動時間を計測する。なお、カウンター95、タイマー97を別途設けなくても、例えばRAM93で印字枚数或いは駆動時間を記憶するようにしてもよい。
In addition, the ROM 92 (or RAM 93) includes developing
制御部90は、カラープリンター100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Pa〜Pd、露光装置4、定着部7、中間転写ベルト8、二次転写ローラー9、トナー濃度センサー27、画像濃度センサー40、バイアス制御回路41、機内温湿度センサー45、操作部50等が挙げられる。
The
操作部50には、液晶表示部51、各種の状態を示すLED52が設けられており、カラープリンター100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。カラープリンター100の各種設定はパーソナルコンピューターのプリンタードライバーから行われる。
The
その他、操作部50には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ/クリアボタン、カラープリンター100の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
In addition, the
本発明のカラープリンター100は、用紙への非転写時、例えば、画像形成装置を電源オフ状態やスリープ(省電力)モードからコピー開始状態まで立ち上げる際、或いは所定枚数の印字が行われた時に、現像装置3a〜3d内の現像ローラー23上のトナーを感光体ドラム1a〜1d側に吐出するリフレッシュ工程を実行可能に構成されている。
The
このリフレッシュ工程を定期的に実行することにより、現像ローラー23上に存在する過帯電(チャージアップ)したトナーが感光体ドラム1a〜1d側に強制的に吐出されるため、現像ローラー23上のトナー粒子の入れ替わりが促進される。そのため、低印字率の画像を連続して印字した場合においても、過帯電トナーによる画像濃度低下や画像かぶりを抑制することができる。
By periodically executing this refresh step, the overcharged (charged up) toner existing on the developing
次に、リフレッシュ工程の実行時におけるトナー吐出量の算出方法について説明する。従来の算出方法は、前回のリフレッシュ工程の実行後の累積印字枚数nと、現像装置の駆動時間Aに基づいてトナー吐出量を決定していた。具体的には、前回のリフレッシュ工程の実行後、次にリフレッシュ工程を実行するまでの印字枚数をnとすると、制御部90は、一時記憶部94内のデジタル信号に基づいて画像1枚毎の印字率pnを算出し、さらに印字率pnを積算した積算印字率Σpnを算出する。
Next, a method for calculating the toner discharge amount during execution of the refresh process will be described. In the conventional calculation method, the toner discharge amount is determined based on the cumulative number n of prints after the previous refresh step and the driving time A of the developing device. Specifically, assuming that the number of printed sheets until the next refresh process is executed after the previous refresh process is executed, the
そして、積算印字率Σpnをカウンター95でカウントされた印字枚数nで除して印字枚数n当たりの平均印字率P(%)を算出する。この平均印字率Pと基準印字率(リフレッシュが必要となる印字率の閾値)Ps(%)との印字率差Ps−Pが画像1枚当たりの必要吐出量(消費不足分)となるため、これに印字枚数nを乗じた(Ps−P)×n(%)がリフレッシュ工程実行時のトナー吐出量となる。
Then, the integrated printing rate Σpn is divided by the number of printed sheets n counted by the
そして、一般的に現像装置3a〜3dの駆動時間が長くなるほど現像装置3a〜3d内のトナーの劣化が促進され、現像性が低下するため、現像装置3a〜3dの駆動時間Aに応じて基準印字率Psを決定する。例えば、印字枚数nを200枚、基準印字率Psを2%とすると、平均印字率Pが2%であったときは、(2−1.5)×200=100(%)のトナーを吐出する。以上のようにして各現像装置3a〜3dについてトナー吐出量を算出し、リフレッシュ工程を実行していた。
In general, the longer the driving time of the developing
しかし、上述したような従来の方法では、現像装置3a〜3d内のトナー濃度やカラープリンター100の使用環境等によってトナーの現像性が変化した場合であっても、印字枚数n及び現像装置3a〜3dの駆動時間Aが同じであればトナー吐出量は同一となる。そのため、トナーの現像性が高いにも係わらず必要以上のトナーが吐出されたり、トナーの現像性が低いにも係わらず十分なトナーが吐出されなかったりする場合があった。
However, in the conventional method as described above, even when the developability of the toner varies depending on the toner density in the developing
そこで、本発明では、リフレッシュ工程を実行するトリガーとなる印字枚数nに到達したとき、パッチ画像を形成するとともにパッチ画像濃度を測定し、パッチ画像濃度の測定結果に応じてトナー吐出量の算出手順を変更することとしている。 Therefore, in the present invention, when the number of printed sheets n that serves as a trigger for executing the refresh process is reached, a patch image is formed, the patch image density is measured, and a toner ejection amount calculation procedure is performed according to the measurement result of the patch image density. Is going to change.
測定されたパッチ画像濃度が所定の閾値を超える(高濃度)場合は、現像装置3a〜3d内のトナーの劣化が進んでおらず、現像性が維持されていると考えられる。そのため、現像ローラー23上のトナーの強制吐出を行わない。
When the measured patch image density exceeds a predetermined threshold value (high density), it is considered that the toner in the developing
測定されたパッチ画像濃度が所定の閾値付近(普通)である場合は、現像装置3a〜3d内のトナーは通常の劣化程度であると考えられる。そのため、現像装置3a〜3dの駆動時間Aに応じて基準印字率Psを決定し、印字枚数n当たりの平均印字率Pと基準印字率Psとの印字率差Ps−Pに印字枚数nを乗じた(Ps−P)×n(%)によりトナー吐出量を算出し、算出された吐出量だけトナーを吐出する。
When the measured patch image density is near a predetermined threshold (normal), it is considered that the toner in the developing
測定されたパッチ画像濃度が所定の閾値未満(低濃度)である場合は、現像装置3a〜3d内のトナーの劣化が通常よりも進んでいると考えられる。そのため、現像装置3a〜3dの駆動時間Aに加えて、パッチ画像濃度B、現像装置3a〜3d内のトナー濃度C、絶対湿度Dに対してトナー吐出量(基準印字率Ps)のパラメーターを設定する。そして、設定された各パラメーターを合算して基準印字率Psを決定し、決定された基準印字率Psに基づいてトナー吐出量を算出する。現像駆動時間A、パッチ画像濃度B、トナー濃度C、絶対湿度Dに対するパラメーターの設定例を表1に示す。
When the measured patch image density is less than a predetermined threshold (low density), it is considered that the toner in the developing
現像駆動時間Aについては、前述したように現像装置3a〜3dの駆動時間が長くなるほどトナーに加わる機械的ストレスが増加したり、外添剤の剥がれが発生したりする。その結果、トナーがチャージアップし易くなり、トナーの劣化が促進される。そこで、現像駆動時間Aが長くなるほどパラメーター値が高くなるように設定している。
Regarding the development drive time A, as described above, the mechanical stress applied to the toner increases or the external additive peels off as the drive time of the developing
パッチ画像濃度Bについては、画像濃度が低くなるほどトナーの現像性が低下していると考えられる。そこで、パッチ画像濃度B(ID、イメージデンシティ)が低くなるほどパラメーター値が高くなるように設定している。 Regarding the patch image density B, it is considered that the toner developability decreases as the image density decreases. Therefore, the parameter value is set to increase as the patch image density B (ID, image density) decreases.
トナー濃度Cについては、現像装置3a〜3d内のトナー濃度が低くなるほど(トナーに対するキャリアの割合が高くなるほど)トナーの帯電が促進され、トナーの劣化が早くなる。そこで、トナー濃度Cが低くなるほどパラメーター値が高くなるように設定している。
As for the toner density C, the lower the toner density in the developing
絶対湿度Dについては、一般的に現像剤(トナー)の帯電状態は絶対湿度Dに依存し、絶対湿度Dが低くなるほどトナーの帯電量が高くなる傾向にある。そこで、絶対湿度Dが低くなるほどパラメーター値が高くなるように設定している。 Regarding the absolute humidity D, generally, the charged state of the developer (toner) depends on the absolute humidity D, and the lower the absolute humidity D, the higher the charge amount of the toner. Therefore, the parameter value is set to increase as the absolute humidity D decreases.
図4は、本発明におけるリフレッシュ工程の実行手順を示すフローチャートである。必要に応じて図1〜図3、及び表1を参照しながら、図4のステップに沿ってリフレッシュ工程の実行手順について説明する。なお、以下の制御例では、現像装置3a〜3dの1つについてリフレッシュ工程が実行される手順を説明するが、他の3つの現像装置についても同様の手順で実行される。また、リフレッシュ工程実行後、通常は次回のリフレッシュ工程実行までの基準印字枚数n1を200枚(基準枚数)とし、200枚毎にトナー吐出量(基準印字率Ps)を算出するように制御している。
FIG. 4 is a flowchart showing the execution procedure of the refresh process in the present invention. The execution procedure of the refresh process will be described along the steps of FIG. 4 while referring to FIGS. 1 to 3 and Table 1 as necessary. In the following control example, a procedure in which the refresh process is executed for one of the developing
先ず、ユーザーによる操作パネル50或いはパソコン等の操作により画像形成処理命令が送信されると、印字が開始され、カウンター95により印字枚数nがカウントされる(ステップS1)。一方、タイマー97により現像装置3a〜3dの現像駆動時間Aが計測され、トナー濃度センサー27によるトナー濃度Cの測定、機内温湿度センサー45による絶対湿度Dの測定も並行して実行される(ステップS2)。測定結果は制御部90に送信され、RAM93に保存される。
First, when an image forming process command is transmitted by the operation of the
制御部90は、印字枚数nが基準印字枚数n1に到達したか否かを判断する(ステップS3)。印字枚数nが基準印字枚数n1に到達するまではステップS1に戻り、印字枚数nのカウント、現像駆動時間Aの計測、トナー濃度Cの測定、絶対湿度Dの測定を継続する。印字枚数nが基準印字枚数に到達した場合は、中間転写ベルト8上に各色のパッチ画像(ベタ画像)を形成する(ステップS4)。そして、画像濃度センサー40を用いてパッチ画像濃度Bを測定する(ステップS5)。
The
制御部90は、測定されたパッチ画像濃度BがB1≦B≦B2(B1<B2)であるか否かを判断する(ステップS6)。画像濃度Bが閾値B1以上B2以下である場合(ステップS6でYES)は、印字枚数n、現像駆動時間A、画像濃度Bに基づいて基準印字率Psを決定する(ステップS7)。
The
例えば、B1=1.0、B2=1.2とすると、現像駆動時間Aが2.5[sec]、画像濃度Bが1.1であるとき、表1から現像駆動時間A、画像濃度Bに対するパラメーター値はそれぞれ0.4、0.6となり、基準印字率Psは各パラメーター値の合算値(0.4+0.6)である1.0(%)となる。 For example, when B1 = 1.0 and B2 = 1.2, when the development drive time A is 2.5 [sec] and the image density B is 1.1, the development drive time A and the image density B are shown in Table 1. The parameter values for are respectively 0.4 and 0.6, and the reference print rate Ps is 1.0 (%), which is the sum of the parameter values (0.4 + 0.6).
パッチ画像濃度BがB1≦B≦B2でない場合(ステップS6でNO)は、B<B1であるか否かを判断する(ステップS8)。画像濃度Bが閾値B1よりも小さい場合(ステップS8でYES)は、印字枚数n、現像駆動時間A、画像濃度Bに、トナー濃度C、絶対湿度Dのパラメーターを加味して基準印字率Psを決定する(ステップS9)。 If the patch image density B is not B1 ≦ B ≦ B2 (NO in step S6), it is determined whether or not B <B1 (step S8). If the image density B is smaller than the threshold value B1 (YES in step S8), the reference print rate Ps is determined by adding the parameters of the toner density C and the absolute humidity D to the number n of printed sheets, the development drive time A, and the image density B. Determine (step S9).
例えば、B=0.9(<1.0)とすると、現像駆動時間Aが2.5[sec]、トナー濃度Cが10[%]、絶対湿度Dが4[g/m3]であるとき、表1から現像駆動時間A、画像濃度B、トナー濃度C、絶対湿度Dに対するパラメーター値はそれぞれ0.4、0.9、0.4、0.5となり、基準印字率Psは各パラメーター値の合算値(0.4+0.9+0.4+0.5)である2.2(%)となる。 For example, when B = 0.9 (<1.0), the development drive time A is 2.5 [sec], the toner density C is 10 [%], and the absolute humidity D is 4 [g / m 3 ]. From Table 1, the parameter values for development drive time A, image density B, toner density C, and absolute humidity D are 0.4, 0.9, 0.4, and 0.5, respectively, and the reference printing rate Ps is the parameter. The total value (0.4 + 0.9 + 0.4 + 0.5) is 2.2 (%).
そして、画像1枚毎の印字率pnを積算した積算印字率Σpnをカウンター95でカウントされた印字枚数nで除して印字枚数n当たりの平均印字率Pを算出し、平均印字率Pが基準印字率Psよりも小さいか否かを判断する(ステップS10)。P<Psである場合は、印字率差Ps−Pに印字枚数nを乗じた(Ps−P)×n(%)を実際のトナー吐出量としてトナー吐出を実行する(ステップS11)。
Then, the average printing rate P per number of printed sheets n is calculated by dividing the integrated printing rate Σpn obtained by integrating the printing rate pn for each image by the number of printed sheets n counted by the
一方、ステップS8でB<B1でない場合(B>B2)は、トナーの劣化が進んでいないと判断してトナー吐出を行わない(ステップS12)。また、ステップS10においてP≧Psである場合は、実際の印字におけるトナー消費量がリフレッシュに必要なトナー消費量以上となっているため、トナー吐出を行わない(ステップS12)。その後、カウンター95のカウント数nを0にリセットして(ステップS13)再びステップS1に戻る。
On the other hand, if B <B1 is not satisfied in step S8 (B> B2), it is determined that the toner has not deteriorated, and the toner is not discharged (step S12). If P ≧ Ps in step S10, the toner consumption in actual printing is equal to or greater than the toner consumption necessary for refreshing, and thus no toner is discharged (step S12). Thereafter, the count number n of the
上記の制御によれば、リフレッシュ工程の実行に先立ってパッチ画像を形成し、パッチ画像濃度が所定の閾値よりも高い場合はトナー吐出を行わないため、無駄なトナーの消費を抑制することができる。また、パッチ画像濃度が閾値付近である場合は現像駆動時間、パッチ画像濃度のパラメーターに基づいて基準印字率Psを算出し、パッチ画像濃度が閾値よりも低い場合は現像駆動時間、パッチ画像濃度、トナー濃度、絶対湿度のパラメーターに基づいて基準印字率Psを算出するため、現像駆動時間が同じであっても現像装置3a〜3d内のトナーの現像性や使用環境に応じてトナー吐出量を変更できる。従って、カラープリンター100の使用条件や使用環境に係わらず、常に最適なトナー吐出量でリフレッシュ工程を実行することができる。
According to the above control, since a patch image is formed prior to the execution of the refresh process and toner is not discharged when the patch image density is higher than a predetermined threshold value, wasteful toner consumption can be suppressed. . Further, when the patch image density is near the threshold, the reference printing rate Ps is calculated based on the development drive time and patch image density parameters, and when the patch image density is lower than the threshold, the development drive time, the patch image density, Since the reference print rate Ps is calculated based on the parameters of toner density and absolute humidity, the toner discharge amount is changed according to the developability of the toner in the developing
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記の制御例では画像濃度Bが所定の閾値範囲(B1≦B≦B2)にある場合は現像駆動時間A、画像濃度Bに基づいて基準印字率Psを決定したが、従来と同様に、現像駆動時間Aのみに基づいて基準印字率Psを決定しても良い。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the above control example, when the image density B is within a predetermined threshold range (B1 ≦ B ≦ B2), the reference print rate Ps is determined based on the development drive time A and the image density B. The reference print rate Ps may be determined based only on the development drive time A.
また、上記の制御例では、画像濃度Bが所定の閾値より小さい(B<B1)場合、現像駆動時間A、画像濃度B、トナー濃度C、絶対湿度Dのパラメーターを用いて基準印字率Psを算出しているが、例えば、現像駆動時間A、画像濃度B、トナー濃度C、絶対湿度Dのパラメーターのうち、いずれか2つまたは3つを用いて基準印字率Psを算出しても良い。 In the above control example, when the image density B is smaller than the predetermined threshold (B <B1), the reference print rate Ps is set using the parameters of the development drive time A, the image density B, the toner density C, and the absolute humidity D. For example, the reference print rate Ps may be calculated using any two or three of the parameters of the development drive time A, the image density B, the toner density C, and the absolute humidity D, for example.
また本発明は、図2に示したような、二成分現像剤を担持する磁気ローラー22とトナーのみを担持する現像ローラー23とを備えた現像装置に限らず、磁気ローラー40を用いずに現像ローラー23上に形成された磁気ブラシを用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像する二成分現像方式の現像装置にも全く同様に適用可能である。
Further, the present invention is not limited to the developing device including the magnetic roller 22 carrying the two-component developer and the developing
また本発明では、一例として図1に示したようなタンデム式のカラープリンター100についてのみ説明したが、モノクロプリンター、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、或いはファクシミリやレーザープリンター等、二成分現像剤を用いる現像装置が搭載された種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。以下、実施例により本発明の効果について更に具体的に説明する。
Further, in the present invention, only the
図1に示した本発明のカラープリンター100においてリフレッシュ工程を実行する際のトナー吐出量の決定方法と画像濃度との関係を調査した。試験方法は、図4のフローチャートに示した制御により、パッチ画像濃度Bに応じて基準印字率Psの算出方法を変更し、表1に示したパラメーターを用いて基準印字率Psを算出した場合(本発明1〜11)の、ベタ画像の濃度低下を評価した。また、基準印字率Psを一定(2%)とした場合(比較例)のベタ画像の濃度低下も併せて評価した。なお、リフレッシュ工程のインターバルとなる基準印字枚数nを200枚とした。結果を表2に示す。
In the
表2において、駆動時間Aが「普通」は、表1の2〜3秒に対応する。また、パッチ濃度Bが「濃い」はIDが1.2以上、「普通」は1.0〜1.2、「薄い」は1.0以下に対応する。また、トナー濃度Cが「高い」はT/Cが11%以上、「普通」はT/Cが9〜11%、「高い」はT/Cが9%以下に対応する。また、絶対湿度Dが「高い」は10g/m3以上、「普通」は5〜10g/m3、「低い」は5g/m3以下に対応する。 In Table 2, “ordinary” driving time A corresponds to 2 to 3 seconds in Table 1. The patch density B corresponding to “dark” corresponds to an ID of 1.2 or more, “normal” corresponds to 1.0 to 1.2, and “light” corresponds to 1.0 or less. Further, “high” toner density C corresponds to a T / C of 11% or more, “normal” corresponds to a T / C of 9 to 11%, and “high” corresponds to a T / C of 9% or less. The absolute humidity D is "high" is 10 g / m 3 or more, "normal" is 5 to 10 g / m 3, "low" corresponds to less 5 g / m 3.
例えば、表2の本発明3では、駆動時間Aが「普通」、パッチ濃度Bが「薄い」、トナー濃度Cが「高い」、絶対湿度Dが「高い」ため、表1から駆動時間Aのパラメーターは0.4、パッチ濃度Bのパラメーターは0.6、トナー濃度Cのパラメーターは0.2、絶対湿度Dのパラメーターは0.1となり、基準印字率Ps=(0.4+0.6+0.2+0.1)=1.6(%)となる。 For example, in the invention 3 of Table 2, the driving time A is “normal”, the patch density B is “light”, the toner density C is “high”, and the absolute humidity D is “high”. The parameter is 0.4, the parameter of the patch density B is 0.6, the parameter of the toner density C is 0.2, the parameter of the absolute humidity D is 0.1, and the reference printing rate Ps = (0.4 + 0.6 + 0.2 + 0) .1) = 1.6 (%).
画像濃度は目視により評価し、十分な濃度が得られている場合を○、やや濃度低下がみられた場合を△、濃度低下が顕著にみられた場合を×とした。 The image density was evaluated by visual observation, and a case where a sufficient density was obtained was indicated as ◯, a case where a slight decrease in density was observed, and a case where a significant decrease in density was observed as x.
表2から明らかなように、パッチ画像濃度Bに応じて基準印字率Psの算出方法を変更する本発明では、パッチ濃度が濃い場合(本発明1)は基準印字率Ps=0%となり、トナー吐出は行われないが、画像濃度の低下は認められなかった。これに対し、比較例では基準印字率Ps=2.0%となるため、不要なトナー吐出が行われることとなった。 As apparent from Table 2, in the present invention in which the calculation method of the reference printing rate Ps is changed according to the patch image density B, the reference printing rate Ps = 0% when the patch density is high (Invention 1), and the toner Although no discharge was performed, no decrease in image density was observed. On the other hand, in the comparative example, the reference printing rate Ps = 2.0%, so unnecessary toner discharge is performed.
同様に、本発明2〜4、6においても、比較例に比べて基準印字率Psが低くなるため、画像濃度の低下を起こすことなくトナー吐出量を低減することができた。一方、本発明8、10、11においては、比較例に比べて基準印字率Psが高く設定され、比較例で発生した画像濃度の低下を改善することができた。
Similarly, in the
本発明は、非画像形成時にトナー担持体上のトナーをリフレッシュするリフレッシュ工程を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、トナー担持体上のトナーの強制吐出を実行する際のトナー吐出量を常に最適化できる画像形成装置を提供することができる。 The present invention can be used in an image forming apparatus including a refresh process for refreshing toner on a toner carrier during non-image formation. By utilizing the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of always optimizing the toner discharge amount when the forced discharge of the toner on the toner carrier is executed.
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
3a〜3d 現像装置
26 磁気ローラー
23 現像ローラー(トナー担持体)
27 トナー濃度センサー
40 画像濃度センサー
45 機内温湿度センサー(湿度センサー)
90 制御部
91 CPU
92 ROM
93 RAM
94 一時記憶部
95 カウンター(印字枚数カウント部)
97 タイマー(駆動時間計測部)
100 カラープリンター
1a to 1d Photosensitive drum (image carrier)
3a to 3d Developing device 26
27
90
92 ROM
93 RAM
94
97 Timer (Driving time measurement unit)
100 color printer
Claims (5)
該像担持体に対向配置されトナーを担持して像担持体に供給するトナー担持体を有し、像担持体表面に静電潜像に応じたトナー像を形成する現像装置と、
を含む画像形成部と、
前記トナー担持体からのトナー吐出量を制御する制御部と、を備え、
非画像形成時に前記トナー担持体側から前記像担持体側へトナーを吐出するリフレッシュ工程を実行可能な画像形成装置において、
印字枚数をカウントする印字枚数カウント部と、
前記現像装置の駆動時間を計測する駆動時間計測部と、
前記画像形成部により形成されたパッチ画像のパッチ画像濃度を検知する画像濃度センサーと、
前記現像装置内に収容されるトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサーと、
画像形成装置内部の湿度を検知する湿度センサーと、
が設けられ、
前記制御部は、前記画像濃度センサーにより検知されたパッチ画像濃度Bが所定の閾値B1よりも小さいとき、前記駆動時間、前記パッチ画像濃度、前記トナー濃度、前記湿度センサーの検知結果から算出される絶対湿度に対するパラメーターのうち、少なくとも2つに基づいて、画像1枚当たりの必要吐出量である基準印字率Psを算出し、
前記パッチ画像濃度BがB1以上、且つ閾値B2以下(B1<B2)であるとき、前記駆動時間に対するパラメーターに基づいて前記基準印字率Psを算出し、
算出された前記基準印字率Psと、前回のリフレッシュ工程からの印字枚数nにおける平均印字率Pとの差(Ps−P)に、前記印字枚数nを乗じて今回のリフレッシュ工程におけるトナー吐出量を算出することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developing device that has a toner carrier that is disposed opposite to the image carrier and carries toner and supplies the toner to the image carrier, and forms a toner image corresponding to the electrostatic latent image on the surface of the image carrier;
An image forming unit including:
A controller for controlling the amount of toner discharged from the toner carrier,
In an image forming apparatus capable of executing a refresh process for discharging toner from the toner carrier side to the image carrier side during non-image formation,
A print count section for counting the number of prints;
A driving time measuring unit for measuring the driving time of the developing device;
An image density sensor for detecting a patch image density of a patch image formed by the image forming unit;
A toner concentration sensor for detecting a toner concentration in a two-component developer containing toner and a magnetic carrier contained in the developing device;
A humidity sensor that detects the humidity inside the image forming apparatus;
Is provided,
When the patch image density B detected by the image density sensor is smaller than a predetermined threshold B1, the control unit is calculated from the drive time, the patch image density, the toner density, and the detection result of the humidity sensor. Based on at least two parameters for absolute humidity, a reference print rate Ps, which is a required discharge amount per image, is calculated,
When the patch image density B is equal to or higher than B1 and equal to or lower than a threshold B2 (B1 <B2), the reference print rate Ps is calculated based on a parameter for the driving time;
The difference (Ps−P) between the calculated reference print rate Ps and the average print rate P in the number n of prints from the previous refresh step is multiplied by the number n of prints to obtain the toner discharge amount in the current refresh step. An image forming apparatus characterized by calculating.
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