JP2017111393A - Image formation device - Google Patents

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Tatsumi Yamada
達巳 山田
翔 関口
Sho Sekiguchi
翔 関口
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Tsuneji Kojima
恒司 小嶋
一矢 斎藤
Kazuya Saito
一矢 斎藤
卓哉 森山
Takuya Moriyama
卓哉 森山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of an image quality and reliability quality caused by deterioration of a developer.SOLUTION: An image formation device 1 comprises a data detection part 2 for detecting data related to a deterioration factor of toner. The image formation device is configured to store a discharge threshold in which the data related to the deterioration factor of the toner is considered, in a set information storage part 394 in advance. When a print start is instructed by a user, a print control part 391 reads out the discharge threshold according to the data related to the deterioration factor of the toner detected by the data detection part 2, from the set information storage part 394, then sets a difference between the discharge threshold and a printing rate to a discharge total amount. Then the print control part 391 executes refresh operation so that a larger amount of the toner is discharged to an area as the area has the lower printing rate.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を2つ以上備えた複合機には、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置は、レーザ光を照射して像担持体の感光面に静電潜像を形成する工程、静電潜像に沿って現像機で帯電させた顕像剤を付着させ、像担持体の感光面に顕像剤像を形成する工程、顕像剤像を用紙等の記録媒体に転写する工程及び加熱等により顕像剤を記録媒体に定着させる工程を経て、記録媒体に画像を形成する。   2. Description of the Related Art An electrophotographic image forming apparatus is widely used for a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine having two or more of these functions. An electrophotographic image forming apparatus forms a latent electrostatic image on the photosensitive surface of an image carrier by irradiating a laser beam, and attaches a developer charged by a developing machine along the latent electrostatic image. A recording medium through a step of forming a developer image on the photosensitive surface of the image carrier, a step of transferring the developer image to a recording medium such as paper, and a step of fixing the developer to the recording medium by heating or the like. An image is formed on.

像担持体に付着した顕像剤は、その全てが記録媒体に転写されるわけではなく、転写工程終了後の像担持体には、記録媒体に転写されなかった未転写の顕像剤が残っている。そのため、電子写真方式の画像形成装置においては、記録媒体への顕像剤像の転写後に像担持体の感光面に残った顕像剤を除去して回収するためのクリーニングが行われる。   Not all of the developer attached to the image carrier is transferred to the recording medium, and untransferred developer that has not been transferred to the recording medium remains on the image carrier after the transfer process is completed. ing. Therefore, in the electrophotographic image forming apparatus, cleaning is performed to remove and collect the developer remaining on the photosensitive surface of the image carrier after the transfer of the developer image to the recording medium.

クリーニングにより像担持体の感光面から回収された顕像剤は再使用可能であるので、そのまま廃棄してしまうと顕像剤の消費量が多くなって不経済であるばかりでなく、廃棄顕像剤収納容器の頻繁な交換が必要になって画像形成装置のランニングコストを引き上げる要因になる。また、環境保全の観点からも好ましくない。   Since the developer recovered from the photosensitive surface of the image carrier by cleaning can be reused, discarding it as it is increases the consumption of the developer and is not economical. Frequent replacement of the agent storage container is required, which increases the running cost of the image forming apparatus. Moreover, it is not preferable from the viewpoint of environmental protection.

このような問題を解決するものとして、像担持体の感光面からクリーニングにより回収された顕像剤の搬送先を条件に応じて現像機又は廃棄顕像剤収納容器に切り替える顕像剤回収ユニットを備えた画像形成装置が従来提案されている。   In order to solve such a problem, a developer recovery unit that switches the transport destination of the developer recovered from the photosensitive surface of the image carrier to a developing machine or a waste developer storage container according to conditions is provided. A conventional image forming apparatus has been proposed.

一方で、像担持体の感光面から回収して再利用する顕像剤は、未使用の顕像剤と比較して品質が劣化していることがある。顕像剤の劣化は、作像プロセスの中で受けるストレスや、紙粉の混入が原因となる。そして、劣化した顕像剤を再利用すると、転写時に転写中抜けや転写率不足等が生じやすくなり、また、像担持体の感光面の摩耗量が増加しやすくなるので、像担持体の感光面から回収した顕像剤の再利用は、画像品質及び信頼性品質が低下する原因となる。   On the other hand, the quality of the developer recovered from the photosensitive surface of the image carrier and reused may be deteriorated compared with the unused developer. The deterioration of the developer is caused by stress applied during the image forming process and paper dust. If the deteriorated developer is reused, it is easy to cause transfer loss or transfer rate deficiency during transfer, and the amount of wear on the photosensitive surface of the image carrier tends to increase. Reuse of the developer recovered from the surface causes deterioration in image quality and reliability quality.

また、像担持体の感光面から回収された紙粉を含む顕像剤が現像機内にリサイクルされると、現像機内で帯電した紙粉(特に、炭酸カルシウム)が像担持体の感光面に静電的な力で強固に付着されるので、像担持体の感光面にクリーニング不良が発生しやすくなる。このクリーニング不良は、印字率(画像の形成が可能な面積に対する印字される面積の割合)が低いときに特に発生しやすく、画像形成領域の一部分に画像データが偏った画像の印刷が続いたときや、画像の両端の印字余白部分で発生率が高くなる。   Further, when the developer containing the paper dust collected from the photosensitive surface of the image carrier is recycled into the developing machine, the paper dust (particularly calcium carbonate) charged in the developing machine is statically applied to the photosensitive surface of the image carrier. Since it adheres firmly with an electric force, a defective cleaning tends to occur on the photosensitive surface of the image carrier. This cleaning failure is particularly likely to occur when the printing rate (the ratio of the printed area to the area where the image can be formed) is low, and when printing of an image in which image data is biased in part of the image forming area continues. In addition, the occurrence rate increases at the print margins at both ends of the image.

クリーニング不良は、像担持体の感光面の潤滑不足に起因するものであり、像担持体の感光面に現像機から強制的に顕像剤を吐き出しするリフレッシュ動作を実施することにより解消できる。   The cleaning failure is caused by insufficient lubrication of the photosensitive surface of the image carrier, and can be solved by performing a refresh operation for forcibly discharging the developer from the developing device onto the photosensitive surface of the image carrier.

リフレッシュ動作を行う画像形成装置としては、顕像剤像の印字率及び所定の印刷枚数毎に算出される画像幅全域の平均印字率に基づいて、リフレッシュ動作の要否及び顕像剤の吐き出し量を決定するものが従来提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   As an image forming apparatus that performs a refresh operation, the necessity of the refresh operation and the discharge amount of the developer are determined based on the print ratio of the developer image and the average print ratio of the entire image width calculated for each predetermined number of printed sheets. Has been conventionally proposed (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、従来のリフレッシュ動作を行う画像形成装置は、印字率又は平均印字率に基づいてリフレッシュ動作の要否及び顕像剤の吐き出し量を決定しており、再利用されることにより劣化した顕像剤が像担持体の感光面に付着することによって生じるクリーニング不良については何も考慮されていない。このため、従来のリフレッシュ動作を行う画像形成装置では、像担持体から回収された顕像剤を条件に応じて現像機に搬送する画像形成装置においては、画像品質及び信頼性品質の低下を効率的に防止することができない。   However, in the conventional image forming apparatus that performs the refresh operation, the necessity of the refresh operation and the discharge amount of the developer are determined based on the printing rate or the average printing rate, and the visible image deteriorated by being reused. No consideration is given to poor cleaning caused by the agent adhering to the photosensitive surface of the image carrier. Therefore, in the conventional image forming apparatus that performs the refresh operation, in the image forming apparatus that conveys the developer collected from the image carrier to the developing machine according to the conditions, the image quality and the reliability quality are effectively reduced. Cannot be prevented.

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、顕像剤の劣化に起因する画像品質及び信頼性品質の低下を防止することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and an object thereof is to prevent deterioration in image quality and reliability quality due to deterioration of a developer.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、像担持体に形成された顕像剤像を記録媒体に転写した後、前記像担持体から回収された顕像剤を廃棄顕像剤収納容器又は現像機に搬送する回収顕像剤搬送部と、前記像担持体から回収された前記顕像剤の劣化因子に関するデータを検出するデータ検出部と、前記顕像剤像の印字率を取得する印字率取得部と、前記データ検出部により検出された前記顕像剤の劣化因子に関するデータ及び前記印字率取得部により取得された前記印字率に基づいて、前記現像機内から強制的に吐き出される前記顕像剤の吐き出し総量を決定する吐き出し総量決定部と、前記吐き出し総量決定部が決定した前記吐き出し総量に相当する量の前記顕像剤を吐き出させるように前記現像機の駆動を制御するプリント制御部とを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, according to one embodiment of the present invention, after transferring a developer image formed on an image carrier to a recording medium, the developer collected from the image carrier is discarded as a waste developer. A recovery developer transport section transported to a storage container or a developing machine; a data detection section that detects data relating to a deterioration factor of the developer recovered from the image carrier; and a printing rate of the developer image. Based on the printing rate acquisition unit to be acquired, the data relating to the deterioration factor of the developer detected by the data detection unit, and the printing rate acquired by the printing rate acquisition unit, it is forcibly discharged from the developing machine. A total discharge amount determining unit for determining the total discharge amount of the developer, and controlling the driving of the developing unit so as to discharge the amount of the developer corresponding to the total discharge amount determined by the total discharge amount determining unit. Print control Characterized by comprising and.

本発明によれば、顕像剤の劣化に起因する画像品質及び信頼性品質の低下を防止することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent deterioration in image quality and reliability quality due to deterioration of the developer.

本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically illustrating a hardware configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 初期トナーの非静電的付着力と劣化トナーの非静電的付着力とを比較して示すグラフである。6 is a graph showing a comparison between a non-electrostatic adhesion force of an initial toner and a non-electrostatic adhesion force of a deteriorated toner. 転写紙の平滑度と紙粉との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the smoothness of a transfer paper, and paper dust. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置のプリントエンジンを簡略化して示す図である。1 is a diagram schematically illustrating a print engine of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る作像ユニットと、感光体ドラムから回収されたトナーを搬送するトナー回収ユニットとを拡大して示す図である。FIG. 2 is an enlarged view illustrating an image forming unit according to an embodiment of the present invention and a toner recovery unit that transports toner recovered from a photosensitive drum. 本発明の実施形態に係るプリントエンジンの機能構成を模式的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a print engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置に記憶される吐き出し閾値の設定方法を示す表図である。6 is a table showing a method for setting a discharge threshold value stored in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係る画像形成装置に記憶される領域分割データの設定例を示す表図である。5 is a table showing an example of setting area division data stored in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係る画像形成装置が実行するリフレッシュ動作の動作手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation procedure of a refresh operation executed by the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 回収トナー率が低い場合における画像幅方向へのトナー吐出し量の配分と回収トナー率が高い場合における画像幅方向へのトナー吐出し量の配分とを比較して示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a comparison between distribution of toner discharge amount in the image width direction when the collected toner rate is low and distribution of toner discharge amount in the image width direction when the collected toner rate is high. 回収トナー率が低い場合における画像幅方向への画像形成領域の分割数と回収トナー率が高い場合における画像幅方向への画像形成領域の分割数とを比較して示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a comparison between the number of divisions of an image forming area in the image width direction when the collected toner ratio is low and the number of divisions of the image forming area in the image width direction when the collected toner ratio is high.

以下、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。本実施形態においては、レーザ光で感光体ドラム(像担持体)の感光面に静電潜像を作像し、帯電したトナー(顕像剤)をその静電潜像に沿って付着させて顕像化することにより、感光体ドラムの感光面にトナー像(顕像剤像)を作像した後、そのトナー像を転写紙(記録媒体)に転写し、更にはトナー像が転写された転写紙を加熱しながら加圧することにより、付着したトナーを転写紙に定着させることで画像を形成する電子写真方式の画像形成装置を例にとって説明する。   Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described. In this embodiment, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive surface of a photosensitive drum (image carrier) with laser light, and charged toner (developer) is attached along the electrostatic latent image. By developing the image, a toner image (developer image) was formed on the photosensitive surface of the photosensitive drum, and then the toner image was transferred to a transfer paper (recording medium). Further, the toner image was transferred. An electrophotographic image forming apparatus that forms an image by fixing the adhered toner onto the transfer paper by applying pressure while heating the transfer paper will be described as an example.

本実施形態に係る画像形成装置は、画像形成動作を行った後に、感光体ドラムの感光面に残留したトナーをクリーニングにより除去するようになっている。これは、感光体ドラムの感光面に形成されたトナー像を転写紙に転写しても、感光体ドラムの感光面に付着したトナーの全てが転写紙に転写されるわけではないためである。   The image forming apparatus according to the present embodiment is configured to remove toner remaining on the photosensitive surface of the photosensitive drum by cleaning after performing an image forming operation. This is because even if the toner image formed on the photosensitive surface of the photosensitive drum is transferred to the transfer paper, not all of the toner adhering to the photosensitive surface of the photosensitive drum is transferred to the transfer paper.

また、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体ドラムの感光面から回収されたトナー(本明細書では、これを「回収トナー」という。)をそのまま廃棄するか、廃棄せずに再利用するかを切り替えるハイブリッドリサイクル構成になっている。   Further, the image forming apparatus according to the present embodiment discards the toner collected from the photosensitive surface of the photosensitive drum (in the present specification, this is referred to as “collected toner”) as it is or reuses it without discarding it. It has a hybrid recycling configuration to switch between.

さらに、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体ドラムの感光面に生じたクリーニング不良を解消するため、現像機から強制的にトナーを吐き出させて感光体ドラムの感光面に付着させるリフレッシュ動作を実行するようになっている。   In addition, the image forming apparatus according to the present embodiment performs a refresh operation in which toner is forcibly discharged from the developing machine and adhered to the photosensitive surface of the photosensitive drum in order to eliminate the cleaning failure generated on the photosensitive surface of the photosensitive drum. Is supposed to run.

そして、本実施形態に係る画像形成装置は、リフレッシュ動作の実行時に、感光体ドラムの感光面から回収されて現像機内にリサイクルされるトナーの劣化の程度を考慮して、現像機から吐き出されるトナーの吐き出し総量を規制することにより、劣化したトナーが感光体ドラムの感光面に付着することに起因するクリーニング不良を防ぎ、これによって画像品質の低下及び信頼性品質の低下を防止又は抑制しようとするものである。   The image forming apparatus according to the present embodiment takes into account the degree of deterioration of the toner collected from the photosensitive surface of the photosensitive drum and recycled into the developing device when the refresh operation is performed, and the toner discharged from the developing device. By regulating the total discharge amount of toner, it is possible to prevent poor cleaning caused by the deteriorated toner adhering to the photosensitive surface of the photosensitive drum, thereby preventing or suppressing deterioration in image quality and reliability quality. Is.

〈画像形成装置1のハードウェア構成〉
このような目的を達成するために、本実施形態に係る画像形成装置1は、図1に示すハードウェア構成を有している。なお、本実施形態に係る画像形成装置1には、図1に示すハードウェア構成に加えて、プリンタ、スキャナ、ファクシミリを実現するためのエンジンが備えられる。
<Hardware Configuration of Image Forming Apparatus 1>
In order to achieve such an object, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment has a hardware configuration shown in FIG. The image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes an engine for realizing a printer, a scanner, and a facsimile in addition to the hardware configuration shown in FIG.

図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、一般的なサーバやパーソナルコンピュータ等と同様の構成を含む。即ち、本実施形態に係る画像形成装置1は、CPU10、RAM20、ROM30、HDD40及びI/F50がバス90を介して接続されている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes the same configuration as a general server, personal computer, or the like. That is, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the CPU 10, the RAM 20, the ROM 30, the HDD 40, and the I / F 50 are connected via the bus 90.

また、本実施形態に係る画像形成装置1においては、これに加えて、トナーの劣化因子に関するデータを検出する各種のデータ検出部2がバス90に接続されている。   In addition, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, in addition to this, various data detection units 2 that detect data relating to toner deterioration factors are connected to the bus 90.

データ検出部2としては、図1に示すように、画像形成装置内の温度を検出する機内温度検出器、画像形成装置外の温度を検出する機外温度検出器、画像形成装置内の湿度を検出する機内湿度検出器、画像形成装置外の湿度を検出する機外湿度検出器、印刷枚数をカウントする印刷枚数カウンタ、両面印刷枚数をカウントする両面印刷枚数カウンタ、現像機内に備えられる現像ローラの走行距離を検出する現像ローラ走行距離検出器、トナー補給容器から現像機への供給トナー量を検出する供給トナー量検出器、廃棄トナー収容容器へのトナー廃棄量を検出する廃棄トナー量検出器、転写紙の平滑度を検出する平滑度検出器、トナーの補給時間を計時するトナー補給時間計時タイマ、及び、前回動作時からの放置時間を計時する放置時間計時タイマ等が備えられる。   As shown in FIG. 1, the data detection unit 2 includes an in-machine temperature detector that detects the temperature inside the image forming apparatus, an outside temperature detector that detects the temperature outside the image forming apparatus, and the humidity inside the image forming apparatus. In-machine humidity detector for detecting, external humidity detector for detecting the humidity outside the image forming apparatus, print number counter for counting the number of printed sheets, double-sided printed number counter for counting the number of double-sided printed sheets, developing roller provided in the developing machine Development roller travel distance detector for detecting travel distance, supply toner amount detector for detecting the amount of toner supplied from the toner replenishing container to the developing machine, waste toner amount detector for detecting the amount of toner discarded into the waste toner storage container, Smoothness detector that detects the smoothness of transfer paper, toner replenishment time timer that counts toner replenishment time, and left time measurement that keeps time left since the previous operation Timer, etc. is provided.

感光体ドラムの感光面のクリーニング不良は、印字率が低い場合だけでなく、感光体ドラムの感光面に劣化したトナーが付着することによっても生じる。このため、本実施形態に係る画像形成装置1は、リフレッシュ動作の実行時に、現像機内にリサイクルされるトナーの劣化の程度を評価する。   The defective cleaning of the photosensitive surface of the photosensitive drum occurs not only when the printing rate is low, but also when the deteriorated toner adheres to the photosensitive surface of the photosensitive drum. For this reason, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment evaluates the degree of deterioration of the toner recycled into the developing device when the refresh operation is performed.

トナーの劣化因子としては、まず、前回リフレッシュ動作が実行されてから現在までの現像機内に備えられた顕像ローラの周面の累積走行距離(本明細書では、これを「累積現像走行距離」という。)、印字率、現像機中に含まれる回収トナーの割合(本明細書では、これを「回収トナー率」という。)が挙げられる。回収トナー率は、印字率やトナー廃棄量の履歴から計算できる。印字率が高い場合及びトナー廃棄量の履歴が多い場合は、感光体ドラムの感光面に残るトナー量が増えるために現像機内中の回収トナー率も増え、廃棄トナー収納容器へのトナー廃棄量が多い場合は、回収トナー率は減る。   As a deterioration factor of the toner, first, the cumulative travel distance of the peripheral surface of the developing roller provided in the developing machine since the previous refresh operation was performed (this is referred to as “cumulative development travel distance” in this specification). And the ratio of the collected toner contained in the developing machine (this is referred to as “collected toner ratio” in this specification). The collected toner rate can be calculated from the history of the printing rate and toner discard amount. When the printing rate is high and there is a large amount of toner discard history, the amount of toner remaining on the photosensitive surface of the photosensitive drum increases, so the recovered toner rate in the developing machine also increases, and the amount of toner discarded into the waste toner storage container is reduced. When the amount is large, the collected toner rate decreases.

トナーは、累積現像走行距離が長くなるほど、現像機内で攪拌されてストレスを受けるために、添加剤の遊離による帯電量低下や割れによる微粉化を生じ、劣化が進行する。特に、何度もリサイクルされたトナーは劣化が進行している場合が多い。このため、累積現像走行距離が長いトナーを用いて画像形成を行った場合には、画像品質が低下しやすくなる。   As the cumulative development travel distance becomes longer, the toner is agitated in the developing machine and is subjected to stress. Therefore, the charge amount is reduced due to the release of the additive and the powder is pulverized due to cracking, and the deterioration progresses. In particular, the toner recycled many times often deteriorates. For this reason, when image formation is performed using toner having a long cumulative development travel distance, the image quality tends to deteriorate.

図2に、未使用のトナー(初期トナー)と劣化により添加剤が遊離又は埋没してしまったトナー(劣化トナー)の非静電的付着力を比較して示す。但し、本データは、遠心分離法によってポリカーボネート製の擬似感光体に初期トナーと劣化トナーを付着させたときの非静電的付着力を示している。この図から明らかなように、劣化トナーは添加剤が遊離又は埋没した結果、スペーサ効果を失い、初期トナーに比べて感光体との非静電的付着力が格段に大きくなっている。このデータから、劣化トナーはクリーニング性が低下することが判る。   FIG. 2 shows a comparison of non-electrostatic adhesion between an unused toner (initial toner) and a toner (degraded toner) in which an additive is liberated or buried due to deterioration. However, this data shows the non-electrostatic adhesion force when the initial toner and the deteriorated toner are adhered to the polycarbonate pseudo-photosensitive material by the centrifugal separation method. As is apparent from this figure, the deteriorated toner loses the spacer effect as a result of the additive being released or buried, and the non-electrostatic adhesion to the photosensitive member is significantly greater than that of the initial toner. From this data, it can be seen that the deteriorated toner is less cleanable.

トナーの劣化因子の他の例としては、機内温度、機内湿度、機外温度、機外湿度が挙げられる。高温高湿下では、トナーの帯電量が低下するためである。また、両面印刷の比率が高いほど機内温度が上昇するため、両面印刷の比率もトナーの劣化因子となる。   Other examples of toner deterioration factors include in-machine temperature, in-machine humidity, out-of-machine temperature, and out-of-machine humidity. This is because the charge amount of the toner decreases under high temperature and high humidity. Further, since the internal temperature increases as the duplex printing ratio increases, the duplex printing ratio also becomes a deterioration factor of the toner.

トナーの劣化因子のさらに他の例としては、感光体ドラム及び現像機への通紙枚数、印字パターン、トナー補給容器から現像機への供給トナー量、トナー補給時間、廃棄トナー収容容器への廃棄トナー量が挙げられる。感光体ドラム及び現像機への通紙枚数が多いと、トナーに大きなストレスがかかって添加剤の遊離による帯電量低下や割れによる微粉化を生じやすくなるからである。また、トナー補給容器から現像機への供給トナー量が少ない場合や廃棄トナー収容容器への廃棄トナー量が少ない場合は、現像機内における回収トナー率が高くなるためである。   Other examples of toner deterioration factors include the number of sheets passed to the photosensitive drum and the developing machine, the printing pattern, the amount of toner supplied from the toner replenishing container to the developing machine, the toner replenishing time, and the disposal in the waste toner container. Toner amount. This is because if the number of sheets to be passed through the photosensitive drum and the developing machine is large, a large stress is applied to the toner, and the charge amount is reduced due to the liberation of the additive, and the pulverization is liable to occur. Further, when the amount of toner supplied from the toner supply container to the developing device is small or when the amount of waste toner into the waste toner container is small, the collected toner rate in the developing device becomes high.

トナーの劣化因子のさらに他の例としては、トナー像を転写する転写紙の平滑度が挙げられる。図3に示すように、平滑度が低い転写紙ほど、現像機内に混入する紙粉の量が増加する。これは、平滑度が低い転写紙は、一連の印刷動作中に作用する摩擦力により、転写紙の表面から紙粉が落下しやすくなるからである。現像機内に混入する紙粉の量が増加すると、トナーの帯電量が低下して画質が低下しやすくなる。   Still another example of the toner deterioration factor is the smoothness of the transfer paper on which the toner image is transferred. As shown in FIG. 3, the amount of paper powder mixed in the developing machine increases as the transfer paper has a lower smoothness. This is because the transfer paper having low smoothness is likely to cause the paper powder to fall from the surface of the transfer paper due to the frictional force acting during a series of printing operations. When the amount of paper dust mixed in the developing machine increases, the charge amount of the toner decreases and the image quality tends to deteriorate.

トナーの劣化因子のさらに他の例としては、前回動作時からの放置時間が挙げられる。長時間現像機内で攪拌されず放置されたトナーは、帯電量が下がるために、画像品質が低下しやすくなる。   Still another example of the deterioration factor of the toner is a leaving time from the previous operation. Toner that is left unstirred in the developing machine for a long time has a low charge amount, so that the image quality is likely to deteriorate.

本実施形態に係る画像形成装置1は、図1に示した各種のデータ検出器2を備えているので、トナーの劣化の程度を的確に捉えることができる。よって、本実施形態に係る画像形成装置1は、トナーの劣化の程度に応じたリフレッシュ動作を実行することができて、トナーの劣化に起因する画像品質の低下及び感光体ドラムのクリーニング不良を防止することができる。   Since the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes the various data detectors 2 illustrated in FIG. 1, it is possible to accurately grasp the degree of toner deterioration. Therefore, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment can perform a refresh operation in accordance with the degree of toner deterioration, and prevents deterioration in image quality and poor cleaning of the photosensitive drum due to toner deterioration. can do.

また、I/F50には、表示部60、操作部70及び専用デバイス80が接続されている。操作部70は、画像形成装置1の使用者が操作する。   In addition, a display unit 60, an operation unit 70, and a dedicated device 80 are connected to the I / F 50. The operation unit 70 is operated by a user of the image forming apparatus 1.

CPU10は演算手段であり、画像形成装置1全体の動作を制御する。   The CPU 10 is a calculation unit and controls the operation of the entire image forming apparatus 1.

RAM20は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、CPU10が情報を処理する際の作業領域として用いられる。   The RAM 20 is a volatile storage medium capable of reading and writing information at high speed, and is used as a work area when the CPU 10 processes information.

ROM30は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムのほか、リフレッシュ動作を実行する際に用いる各種の設定値及び計算式等が格納されている。各種の設定値には、トナーの吐き出し閾値及び画像形成領域の分割データが含まれる。トナーの吐き出し閾値については、後に図8を用いて具体的に説明する。また、画像形成領域の分割データについては、後に図9を用いて具体的に説明する。   The ROM 30 is a read-only nonvolatile storage medium, and stores various setting values and calculation formulas used when executing a refresh operation in addition to programs such as firmware. The various set values include a toner discharge threshold and image formation area division data. The toner discharge threshold will be specifically described later with reference to FIG. Further, the divided data of the image forming area will be specifically described later with reference to FIG.

HDD40は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、OS(Operating System)や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納される。   The HDD 40 is a non-volatile storage medium that can read and write information, and stores an OS (Operating System), various control programs, application programs, and the like.

I/F50は、バス90と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。表示部60は、ユーザが画像形成装置1の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースであり、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置によって実現される。操作部70は、キーボードやマウス等、ユーザが画像形成装置1に情報を入力するためのユーザインタフェースである。専用デバイス80は、プリンタ、スキャナ、ファクシミリにおいて専用の機能を実現するためのハードウェアである。   The I / F 50 connects and controls the bus 90 and various hardware and networks. The display unit 60 is a visual user interface for the user to check the state of the image forming apparatus 1 and is realized by a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display). The operation unit 70 is a user interface such as a keyboard and a mouse for the user to input information to the image forming apparatus 1. The dedicated device 80 is hardware for realizing a dedicated function in the printer, scanner, and facsimile.

このようなハードウェア構成において、ROM30やHDD40若しくは図示しない光学ディスク等の記憶媒体に格納されたプログラムがRAM20に読み出され、CPU10がRAM20にロードされたプログラムに従って演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置1の機能を実現する機能ブロックが構成される。   In such a hardware configuration, a program stored in a storage medium such as the ROM 30, the HDD 40, or an optical disk (not shown) is read into the RAM 20, and the CPU 10 performs an operation according to the program loaded into the RAM 20, whereby the software control unit Is configured. A functional block that realizes the functions of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured by a combination of the software control unit configured as described above and hardware.

〈画像形成装置1の機能構成〉
次に、図4を用いて本実施形態に係る画像形成装置1の機能構成を説明する。図4は、本実施形態に係る画像形成装置1の機能構成を模式的に示すブロック図である。なお、図4においては、電気的接続を実線の矢印で示しており、転写紙の流れを破線の矢印で示している。
<Functional Configuration of Image Forming Apparatus 1>
Next, the functional configuration of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment. In FIG. 4, the electrical connection is indicated by solid arrows, and the flow of the transfer paper is indicated by broken arrows.

図4に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、コントローラ100、給紙テーブル200、プリントエンジン300、プリント用排紙トレイ400、ADF(Auto Document Feeder)500、スキャナエンジン600、原稿用排紙トレイ700、ディスプレイパネル800、ネットワークI/F900を有する。また、コントローラ100は、主制御部110、エンジン制御部120、画像処理部130、操作表示制御部140及び入出力制御部150を有する。   As shown in FIG. 4, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a controller 100, a paper feed table 200, a print engine 300, a print paper discharge tray 400, an ADF (Auto Document Feeder) 500, a scanner engine 600, a document. A paper discharge tray 700, a display panel 800, and a network I / F 900. The controller 100 includes a main control unit 110, an engine control unit 120, an image processing unit 130, an operation display control unit 140, and an input / output control unit 150.

給紙テーブル200は、画像形成部であるプリントエンジン300に転写紙を給紙する。プリントエンジン300は、給紙テーブル200から搬送されてきた転写紙に対して画像形成出力を実行することにより画像を描画する画像形成部である。本実施形態に係るプリントエンジン300の具体的態様としては、電子写真方式若しくはインクジェット方式による画像形成機構がある。このプリントエンジン300により画像が描画された画像形成済みの転写紙は、プリント用排紙トレイ400に排紙される。このプリントエンジン300は、図1に示す専用デバイス80によって実現される。   The paper feed table 200 feeds transfer paper to the print engine 300 that is an image forming unit. The print engine 300 is an image forming unit that draws an image by executing an image forming output on the transfer paper conveyed from the paper feed table 200. As a specific aspect of the print engine 300 according to the present embodiment, there is an image forming mechanism using an electrophotographic system or an inkjet system. The image-formed transfer sheet on which an image is drawn by the print engine 300 is discharged to the print discharge tray 400. The print engine 300 is realized by the dedicated device 80 shown in FIG.

ADF500は、図示しない原稿台にセットされた原稿を、原稿読取部であるスキャナエンジン600に自動搬送する。スキャナエンジン600は、光学情報を電気信号に変換する光電変換素子を含む原稿読取部であり、ADF500により自動搬送されてきた原稿、若しくは、図示しない原稿台ガラスにセットされた原稿を光学的に走査して読み取って画像情報を生成する原稿読取部である。スキャナエンジン600により読み取られた原稿は、原稿用排紙トレイ700に排紙される。ADF500及びスキャナエンジン600は、図1に示す専用デバイス80によって実現される。   The ADF 500 automatically transports a document set on a document table (not shown) to a scanner engine 600 serving as a document reading unit. The scanner engine 600 is a document reading unit including a photoelectric conversion element that converts optical information into an electrical signal, and optically scans a document automatically conveyed by the ADF 500 or a document set on a platen glass (not shown). This is a document reading unit that reads and generates image information. A document read by the scanner engine 600 is discharged to a document discharge tray 700. The ADF 500 and the scanner engine 600 are realized by the dedicated device 80 shown in FIG.

ディスプレイパネル800は、画像形成装置1の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであると共に、タッチパネルとしてユーザが画像形成装置1を直接操作し若しくは画像形成装置1に対して情報を入力する際の入力インタフェースでもある。即ち、ディスプレイパネル800は、ユーザによる操作を受けるための画像を表示する機能を含む。ディスプレイパネル800は、図1に示す表示部60及び操作部70によって実現される   The display panel 800 is an output interface that visually displays the state of the image forming apparatus 1 and is an input when the user directly operates the image forming apparatus 1 or inputs information to the image forming apparatus 1 as a touch panel. It is also an interface. That is, the display panel 800 includes a function for displaying an image for receiving an operation by the user. The display panel 800 is realized by the display unit 60 and the operation unit 70 shown in FIG.

ネットワークI/F900は、画像形成装置1がネットワークを介して管理者用端末やパーソナルコンピュータ等の他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ethernet(登録商標)やUSB(Universal Serial Bus)インタフェース、Bluetooth(登録商標)、Wi−Fi(登録商標)、FeliCa(登録商標)等のインタフェースが用いられる。このように、本実施形態に係る画像形成装置1は、ネットワークI/F900を介して接続された端末から印刷依頼の画像データや、印刷要求等の各種制御コマンドを受信する。ネットワークI/F900は、図1に示すI/F50によって実現される。   A network I / F 900 is an interface for the image forming apparatus 1 to communicate with other devices such as an administrator terminal and a personal computer via the network, and includes an Ethernet (registered trademark), a USB (Universal Serial Bus) interface, Interfaces such as Bluetooth (registered trademark), Wi-Fi (registered trademark), and FeliCa (registered trademark) are used. As described above, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment receives image data for a print request and various control commands such as a print request from a terminal connected via the network I / F 900. The network I / F 900 is realized by the I / F 50 shown in FIG.

コントローラ100は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ROM30やHDD40等の不揮発性記憶媒体に格納されたファームウェア等の制御プログラムが、RAM20にロードされ、それらのプログラムに従ってCPU10が演算を行うことにより構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ100が構成される。コントローラ100は、画像形成装置1全体を制御する制御部として機能する。   The controller 100 is configured by a combination of software and hardware. Specifically, a software control unit and an integrated circuit configured by loading a control program such as firmware stored in a non-volatile storage medium such as the ROM 30 or the HDD 40 into the RAM 20 and performing an operation by the CPU 10 according to the program. The controller 100 is configured by hardware such as the above. The controller 100 functions as a control unit that controls the entire image forming apparatus 1.

主制御部110は、コントローラ100に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ100の各部に命令を与える。また、主制御部110は、入出力制御部150を制御し、ネットワークI/F900及びネットワークを介して他の装置にアクセスする。エンジン制御部120は、給紙テーブル200、プリントエンジン300、プリント用排紙トレイ400、ADF500、スキャナエンジン600、原稿用排紙トレイ700等の駆動部を制御し若しくは駆動させる。   The main control unit 110 plays a role of controlling each unit included in the controller 100, and gives a command to each unit of the controller 100. Further, the main control unit 110 controls the input / output control unit 150 and accesses other devices via the network I / F 900 and the network. The engine control unit 120 controls or drives driving units such as the paper feed table 200, the print engine 300, the print discharge tray 400, the ADF 500, the scanner engine 600, and the document discharge tray 700.

画像処理部130は、主制御部110の制御に従い、PDL(Page Description Language)等により記述された画像情報、例えば、入力された印刷ジョブに含まれる文書データ若しくは画像データに基づいて描画情報を出力情報として生成する。   The image processing unit 130 outputs drawing information based on image information described by PDL (Page Description Language), for example, document data or image data included in an input print job, under the control of the main control unit 110. Generate as information.

また、画像処理部130は、スキャナエンジン600から入力される撮像データを処理し、画像データを生成する。この画像データとは、スキャナ動作の結果物として画像形成装置1に格納され若しくはネットワークI/F900及びネットワークを介して他の機器に送信される情報である。なお、本実施形態に係る画像形成装置1は、画像情報の代わりに描画情報が直接入力され、直接入力された描画情報に基づいて画像形成出力を実行することも可能である。   Further, the image processing unit 130 processes image data input from the scanner engine 600 and generates image data. The image data is information stored in the image forming apparatus 1 as a result of the scanner operation or transmitted to another device via the network I / F 900 and the network. Note that the image forming apparatus 1 according to the present embodiment can directly input drawing information instead of image information, and can execute image forming output based on the directly input drawing information.

操作表示制御部140は、ディスプレイパネル800に情報表示を行い若しくはディスプレイパネル800を介して入力された情報を主制御部110に通知する。入出力制御部150は、ネットワークI/F900及びネットワークを介して入力される信号や命令を主制御部110に入力する。   The operation display control unit 140 displays information on the display panel 800 or notifies the main control unit 110 of information input via the display panel 800. The input / output control unit 150 inputs signals and commands input via the network I / F 900 and the network to the main control unit 110.

〈プリントエンジン300の構成〉
次に、図5を用いて本実施形態に係る画像形成装置1のプリントエンジン300を説明する。図5に示すプリントエンジン300は、モノクロの画像形成装置1に適用されるものであり、その全体構成を簡略化して示している。
<Configuration of Print Engine 300>
Next, the print engine 300 of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The print engine 300 shown in FIG. 5 is applied to the monochrome image forming apparatus 1, and its overall configuration is simplified.

図5に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、給紙テーブル200から給紙された転写紙Pに対してプリントエンジン300により画像を形成した後、画像が形成された転写紙Pをプリント用排紙トレイ400に排紙する構成になっている。なお、給紙テーブルの数は1つに限定されるものではなく、2以上の複数であっても良い。   As shown in FIG. 5, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment forms an image on the transfer paper P fed from the paper feed table 200 by the print engine 300, and then the transfer paper on which the image is formed. P is discharged to the print discharge tray 400. Note that the number of paper feed tables is not limited to one, and may be two or more.

本実施形態に係るプリントエンジン300は、給紙テーブル200からプリント用排紙トレイ400に至る転写紙Pの搬送機構に沿って、給紙ローラ210、分離ローラ対220、平滑度検出器230、レジストローラ対240、作像ユニット320、定着ユニット370、搬送ローラ250及び排ローラ対410が配置されている。   The print engine 300 according to the present embodiment includes a paper feed roller 210, a separation roller pair 220, a smoothness detector 230, a resist along a transfer paper P transport mechanism from the paper feed table 200 to the print paper discharge tray 400. A roller pair 240, an image forming unit 320, a fixing unit 370, a conveyance roller 250, and a discharge roller pair 410 are arranged.

作像ユニット320は、感光体ドラム321、帯電器322、光書き込み装置330、現像機323、転写ローラ340、除電器324、トナー補給容器350、トナー回収ユニット325を含んで構成されている。   The image forming unit 320 includes a photosensitive drum 321, a charger 322, an optical writing device 330, a developing device 323, a transfer roller 340, a charge eliminator 324, a toner supply container 350, and a toner recovery unit 325.

帯電器322は、感光体ドラム321の感光面を一様に帯電させる。光書き込み装置330は、感光体ドラム321の感光面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。現像機323は、感光体ドラム321の感光面に形成された静電潜像に帯電されたトナーを付着させてトナー像を形成する。転写ローラ340は、感光体ドラム321の感光面に押し当てられており、これら転写ローラ340と感光体ドラム321の感光面との間に搬送された転写紙Pに、感光体ドラム321の感光面に形成されたトナー像を転写させる。   The charger 322 uniformly charges the photosensitive surface of the photosensitive drum 321. The optical writing device 330 irradiates the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 with laser light to form an electrostatic latent image. The developing device 323 forms a toner image by attaching charged toner to the electrostatic latent image formed on the photosensitive surface of the photosensitive drum 321. The transfer roller 340 is pressed against the photosensitive surface of the photosensitive drum 321, and the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 is transferred to the transfer paper P conveyed between the transfer roller 340 and the photosensitive surface of the photosensitive drum 321. The toner image formed on the toner is transferred.

除電器324は、転写紙Pへのトナー像の転写が終了した後に、感光体ドラム321の感光面を除電する。トナー補給容器350は、未使用のトナーを蓄えた容器であって、トナー供給口が現像機323と連通されており、現像機323内のトナー濃度が所定値よりも低下する毎に現像機323に適量のトナーを供給する。従って、トナー補給容器350は、現像機323に対する未使用のトナーの供給部として機能する。   The static eliminator 324 neutralizes the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 after the transfer of the toner image onto the transfer paper P is completed. The toner replenishing container 350 is a container for storing unused toner, and has a toner supply port communicating with the developing machine 323. Each time the toner concentration in the developing machine 323 falls below a predetermined value, the developing machine 323 is used. Supply an appropriate amount of toner. Therefore, the toner replenishing container 350 functions as an unused toner supply unit for the developing device 323.

トナー回収ユニット325は、感光体ドラム321の感光面に残留したトナーを回収し、回収されたトナーを廃棄側又は再利用側のいずれかに搬送する。トナー回収ユニット325の構成については、後に説明する。   The toner collecting unit 325 collects the toner remaining on the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 and conveys the collected toner to either the disposal side or the reuse side. The configuration of the toner recovery unit 325 will be described later.

作像ユニット320は、画像形成に際して、まず感光体ドラム321の感光面を暗中にて帯電器322により一様に帯電させる。次いで、作像ユニット320は、一様に帯電した感光体ドラム321の感光面に光書き込み装置330から出射される光を照射して、感光体ドラム321の感光面に画像を静電的に書き込み、静電潜像を形成する。次いで、作像ユニット320は、現像機323によりこの静電潜像をトナーで可視像化することにより、感光体ドラム321の感光面にトナー像を形成する。   When forming an image, the image forming unit 320 first uniformly charges the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 with the charger 322 in the dark. Next, the image forming unit 320 irradiates the photosensitive surface of the uniformly charged photosensitive drum 321 with light emitted from the optical writing device 330, and electrostatically writes an image on the photosensitive surface of the photosensitive drum 321. An electrostatic latent image is formed. Next, the image forming unit 320 forms a toner image on the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 by making the electrostatic latent image visible with toner by the developing machine 323.

しかる後に、作像ユニット320は、このトナー像を、感光体ドラム321の感光面と転写ローラ340との間に構成される転写ニップに給紙テーブル200から取り出された転写紙Pを搬入し、トナー像を転写紙Pに転写する。このとき、転写ローラ340には、転写バイアスが印加されていて、その転写バイアスによって感光体ドラム321と転写ローラ340の間で転写電界が形成され、この転写電界の作用により感光体ドラム321から転写紙Pにトナー像が転写される。   Thereafter, the image forming unit 320 carries the transfer image P taken out from the paper feed table 200 into the transfer nip formed between the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 and the transfer roller 340, The toner image is transferred onto the transfer paper P. At this time, a transfer bias is applied to the transfer roller 340, and a transfer electric field is formed between the photoconductor drum 321 and the transfer roller 340 by the transfer bias, and the transfer electric field causes the transfer from the photoconductor drum 321. The toner image is transferred to the paper P.

転写紙Pは、給紙トレイ200から給紙ローラ210により取り出され、レジストローラ対240でスキューを修正された後に、所定のタイミングで作像ユニット320内に搬送される。   The transfer paper P is taken out from the paper feed tray 200 by the paper feed roller 210, and after the skew is corrected by the registration roller pair 240, it is conveyed into the image forming unit 320 at a predetermined timing.

平滑度検出器230は、発光素子230a及び受光素子230bから構成されており、発光素子230aから出射されたレーザ光を転写紙Pに照射し、転写紙Pの反射レーザ光を受光素子230bで受光する。受光素子230bに入射する反射レーザ光の強度は、転写紙Pの厚みや、転写紙Pの表面の平滑度に応じて変化する。よって、受光素子230bの出力信号より、転写紙Pの厚みや平滑度を検出することができる。   The smoothness detector 230 includes a light emitting element 230a and a light receiving element 230b. The smoothing detector 230 irradiates the transfer paper P with the laser light emitted from the light emitting element 230a, and receives the reflected laser light from the transfer paper P with the light receiving element 230b. To do. The intensity of the reflected laser light incident on the light receiving element 230b varies depending on the thickness of the transfer paper P and the smoothness of the surface of the transfer paper P. Therefore, the thickness and smoothness of the transfer paper P can be detected from the output signal of the light receiving element 230b.

トナー像を転写紙Pに形成し終えると、作像ユニット320は、感光体ドラム321の感光面に残留したトナーをトナー回収ユニット325により除去した後、感光体ドラム321の感光面を除電器324により除電し、次の画像形成のための準備を行って待機状態に移行する。   When the toner image has been formed on the transfer paper P, the image forming unit 320 removes the toner remaining on the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 by the toner recovery unit 325, and then removes the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 from the static eliminator 324. To remove the charge, prepare for the next image formation, and shift to a standby state.

定着ユニット370は、加熱ローラ371及び加圧ローラ372を備えており、加熱ローラ371と加圧ローラ372とによって構成される定着ニップ内に搬送されたトナー像が転写された転写紙Pに熱と圧力を加えて、転写紙Pにトナー像を定着させる。   The fixing unit 370 includes a heating roller 371 and a pressure roller 372, and heat and heat are transferred to the transfer paper P onto which the toner image conveyed into the fixing nip formed by the heating roller 371 and the pressure roller 372 is transferred. Pressure is applied to fix the toner image on the transfer paper P.

〈トナー回収ユニット325の構成〉
次に、本実施形態に係るトナー回収ユニット325の詳細な構成について、図6を参照して説明する。図6に示すように、本実施形態に係るトナー回収ユニット325は、クリーニングブレード325a、回収トナー搬送スクリュー325b、回収トナー搬送路325c、回収トナー搬送路325d、回収トナー誘導路325e、分岐路325f、回収トナー廃棄スクリュー325g、回収トナー廃棄搬送路325h、回収トナー再利用搬送路325i、仕切用シャッター325j等により構成される。
<Configuration of Toner Collection Unit 325>
Next, a detailed configuration of the toner recovery unit 325 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the toner collection unit 325 according to the present embodiment includes a cleaning blade 325a, a collected toner conveying screw 325b, a collected toner conveying path 325c, a collected toner conveying path 325d, a collected toner guiding path 325e, a branch path 325f, The collected toner disposal screw 325g, the collected toner disposal conveyance path 325h, the collected toner reuse conveyance path 325i, the partition shutter 325j, and the like are configured.

クリーニングブレード325aは、先端を感光体ドラム321の感光面に押し当てることにより感光体ドラム321の感光面に残留したトナーを掻きとり、掻きとったトナーを回収トナー搬送路325c内に回収する。   The cleaning blade 325a scrapes the toner remaining on the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 by pressing the tip thereof against the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 and collects the scraped toner in the collected toner conveyance path 325c.

回収トナー搬送スクリュー325bは、回収トナー搬送路325c内に回収された回収トナーを回収トナー搬送路325cに沿って回収トナー搬送路325dに向けて搬送する。即ち、誘導路325eは、回収トナー搬送スクリュー325bにより回収トナー搬送路325cから搬送されてきた回収トナーを回収トナー搬送路325dに沿って分岐路325fに向かって誘導する。分岐路325fは、回収トナー搬送路325dから回収トナー廃棄搬送路325hと回収トナー再利用搬送路325iとへの分岐点である。   The collected toner conveying screw 325b conveys the collected toner collected in the collected toner conveying path 325c along the collected toner conveying path 325c toward the collected toner conveying path 325d. That is, the guide path 325e guides the collected toner conveyed from the collected toner conveyance path 325c by the collected toner conveyance screw 325b toward the branch path 325f along the collected toner conveyance path 325d. The branch path 325f is a branch point from the recovered toner transport path 325d to the recovered toner disposal transport path 325h and the recovered toner reuse transport path 325i.

回収トナー廃棄スクリュー325gは、回収トナーを回収トナー廃棄搬送路325hに沿って、廃棄されたトナーを収納するための容器である廃棄トナー収納容器326に向けて搬送する。回収トナー廃棄搬送路325hは、廃棄トナー収納容器326に通じ、回収トナーが廃棄される際の搬送路である。回収トナー再利用搬送路325iは、現像機323に通じ、回収トナーが再利用される際の搬送路である。   The collected toner disposal screw 325g conveys the collected toner along the collected toner disposal conveyance path 325h toward a waste toner storage container 326 that is a container for storing the discarded toner. The collected toner disposal conveyance path 325h is a conveyance path when the collected toner is discarded through the waste toner storage container 326. The collected toner reuse conveyance path 325i is a conveyance path when the collected toner is reused through the developing device 323.

仕切用シャッター325jは、分岐路325fに設けられ、回収トナー廃棄搬送路325hと回収トナー再利用搬送路325iとを仕切るための開閉式のシャッターである。仕切用シャッター325jは、回収トナーを再利用せずにそのまま廃棄する場合には、感光体ドラム321の感光面に残留したトナーを回収する際に予め閉じられており、一方、廃棄せずに再利用する場合には、感光体ドラム321の感光面に残留したトナーを回収する際に予め開けられている。   The partition shutter 325j is an open / close shutter provided in the branch path 325f to partition the collected toner disposal transport path 325h and the recovered toner reuse transport path 325i. The partition shutter 325j is closed in advance when collecting the toner remaining on the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 when the collected toner is discarded as it is without being reused. When the toner is used, it is opened in advance when the toner remaining on the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 is collected.

このように構成されたトナー回収ユニット325において、感光体ドラム321の感光面に残留したトナーを回収する際、トナー回収ユニット325はまず、クリーニングブレード325aを図6に示した矢印の向きに回転している感光体ドラム321の感光面に押し当てることにより該面に付着したトナーを掻きとり、掻きとったトナーを回収トナー搬送路325c内に回収する。   In the toner collecting unit 325 configured as described above, when collecting the toner remaining on the photosensitive surface of the photosensitive drum 321, the toner collecting unit 325 first rotates the cleaning blade 325 a in the direction of the arrow shown in FIG. 6. The toner adhering to the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 is scraped off, and the scraped toner is recovered in the recovery toner conveyance path 325c.

トナー回収ユニット325は、回収トナーを回収トナー搬送スクリュー325bにより回収トナー搬送路325cに沿って回収トナー搬送路325dに向かって搬送し、回収トナー搬送路325dに達した回収トナーを回収トナー誘導路325eにより回収トナー搬送路325dに沿って分岐路325fに向かって誘導する。   The toner collecting unit 325 conveys the collected toner along the collected toner conveying path 325c toward the collected toner conveying path 325d by the collected toner conveying screw 325b, and the collected toner reaching the collected toner conveying path 325d is collected to the collected toner guiding path 325e. Thus, the toner is guided along the collected toner conveyance path 325d toward the branch path 325f.

そして、トナー回収ユニット325は、回収トナーを再利用せずにそのまま廃棄する場合には、回収トナーが分岐路325fに搬送される前に仕切用シャッター325jを予め閉じておき、回収トナーを廃棄トナーとして回収トナー廃棄スクリュー325gにより回収トナー廃棄搬送路325hに沿って廃棄トナー収納容器326に向かって搬送することでトナーを廃棄する。   When the collected toner is discarded without being reused, the toner collecting unit 325 closes the partition shutter 325j in advance before the collected toner is transported to the branch path 325f, and the collected toner is discarded to the discarded toner. Then, the toner is discarded by being conveyed toward the waste toner storage container 326 along the collected toner disposal conveyance path 325h by the collected toner disposal screw 325g.

一方、トナー回収ユニット325は、回収トナーを廃棄せずに再利用する場合には、回収トナーが分岐路325fに搬送される前に仕切用シャッター325jを予め開けておき、回収トナーを回収トナーとして重力により回収トナー再利用搬送路325iに沿って現像機323に向かって搬送することでトナーを再利用する。図6に示すように、現像機323には、現像ローラ323aが備えられており、現像機323内のトナーは、現像ローラ323aにより感光体ドラム321の感光面に付着又は吐き出される。   On the other hand, when the collected toner is reused without being discarded, the toner collecting unit 325 opens the partition shutter 325j before the collected toner is conveyed to the branch path 325f, and uses the collected toner as the collected toner. The toner is reused by being conveyed toward the developing device 323 along the collected toner reuse conveying path 325i by gravity. As shown in FIG. 6, the developing machine 323 is provided with a developing roller 323a, and the toner in the developing machine 323 is attached to or discharged from the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 by the developing roller 323a.

このように、本実施形態に係るトナー回収ユニット325は、感光体ドラム321の感光面から回収したトナーを再利用せずに廃棄トナー収納容器326に搬送するか、廃棄せずに現像機323に搬送する回収顕像剤搬送部を構成している。   As described above, the toner collection unit 325 according to this embodiment transports the toner collected from the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 to the waste toner storage container 326 without reusing it, or transfers it to the developing machine 323 without discarding it. A recovery developer transport section for transport is configured.

なお、図4に示すように、本実施形態に係る廃棄トナー収納容器326には、回収トナー廃棄搬送路325hとの連結部分に廃棄トナー計測センサ326aが取り付けられている。そして、本実施形態に係る画像形成装置1は、この廃棄トナー計測センサ326aにより出力される検知信号に基づいて、廃棄トナー収納容器326に廃棄されたトナーの量を計測することができるようになっている。   As shown in FIG. 4, in the waste toner storage container 326 according to the present embodiment, a waste toner measurement sensor 326a is attached to a connection portion with the collected toner waste conveyance path 325h. The image forming apparatus 1 according to the present embodiment can measure the amount of toner discarded in the waste toner storage container 326 based on the detection signal output from the waste toner measurement sensor 326a. ing.

この廃棄トナー計測センサ326aにより、本実施形態に係る画像形成装置1は、廃棄トナー収納容器326に廃棄されたトナーの量を正確に推定することができる。   With this waste toner measurement sensor 326a, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment can accurately estimate the amount of toner discarded in the waste toner storage container 326.

〈内部コントローラ390の機能構成〉
次に、本実施形態に係る内部コントローラ390の機能構成について、図7を参照して説明する。図7は、本実施形態に係るプリントエンジン300の機能構成を模式的に示すブロック図である。図7に示すように、本実施形態に係る内部コントローラ390は、プリント制御部391、コントローラI/F392、データ収集部393、設定情報記憶部394、印字率取得部395及び吐き出し総量決定部396を含んで構成される。
<Functional configuration of internal controller 390>
Next, a functional configuration of the internal controller 390 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of the print engine 300 according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the internal controller 390 according to the present embodiment includes a print control unit 391, a controller I / F 392, a data collection unit 393, a setting information storage unit 394, a print rate acquisition unit 395, and a total discharge amount determination unit 396. Consists of including.

プリント制御部391は、内部コントローラ390の各部を制御する役割を担い、内部コントローラ390の各部に命令を与える。また、プリント制御部391は、コントローラI/F392を介してエンジン制御部120から入力される情報に基づいて、プリントエンジン300を構成する各部の駆動を制御する。このように、本実施形態に係るプリントエンジン300は、プリントエンジン300を構成する各部を制御し若しくは駆動するための情報をコントローラI/F392を介してエンジン制御部120から取得する。   The print control unit 391 plays a role of controlling each unit of the internal controller 390 and gives a command to each unit of the internal controller 390. Further, the print control unit 391 controls driving of each unit constituting the print engine 300 based on information input from the engine control unit 120 via the controller I / F 392. As described above, the print engine 300 according to the present embodiment acquires information for controlling or driving each unit included in the print engine 300 from the engine control unit 120 via the controller I / F 392.

特に、本実施形態に係るプリント制御部391は、現像機323内に滞留したトナーを強制的に吐き出させて現像機323内をリフレッシュするリフレッシュ動作の制御部として機能する。また、本実施形態に係るプリント制御部391は、トナー回収ユニット325に備えられた仕切用シャッター325jを開閉して、感光体ドラム321の感光面から回収されたトナーの搬送先を現像機323又は廃棄トナー収納容器326に切り替える回収トナーの搬送制御部として機能する。   In particular, the print control unit 391 according to the present embodiment functions as a refresh operation control unit that forcibly discharges toner staying in the developing device 323 to refresh the inside of the developing device 323. Also, the print control unit 391 according to the present embodiment opens and closes the partition shutter 325j provided in the toner recovery unit 325, and sets the transport destination of the toner recovered from the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 to the developing device 323 or It functions as a transport control unit for the collected toner that is switched to the waste toner storage container 326.

コントローラI/F392は、内部コントローラ390がエンジン制御部120と通信するためのインタフェースである。   The controller I / F 392 is an interface for the internal controller 390 to communicate with the engine control unit 120.

データ収集部393は、トナーの劣化因子に関する各種のデータを図1に例示したデータ検出部2から収集する。なお、本実施形態に係る画像形成装置には、図1に示した全ての検出器を備える必要はなく、また、図1に示したデータ検出器以外のデータ検出器を備えることもできる。   The data collection unit 393 collects various data related to the toner deterioration factor from the data detection unit 2 illustrated in FIG. Note that the image forming apparatus according to the present embodiment does not have to include all the detectors illustrated in FIG. 1, and may include a data detector other than the data detector illustrated in FIG. 1.

設定情報記憶部394には、図8に例示する吐き出し閾値及び図9に例示する画像形成領域の分割データが記憶される。   The setting information storage unit 394 stores the discharge threshold illustrated in FIG. 8 and the divided data of the image forming area illustrated in FIG.

以下に、図8を用いて設定情報記憶部394に記憶される吐き出し閾値の一例を説明する。本例においては、吐き出し閾値の設定が、2段階のマトリクスを組むことにより行われている。まず第1段階は、図8の上欄に示すように、機外温度検出器が検出する画像形成装置外の温度を低、中、高の3段階に区分して縦軸に配列すると共に、機外湿度検出器が検出する画像形成装置外の湿度を低、中、高の3段階に区分して横軸に配列し、3×3の9区分からなる第1のマトリクスを作成する。   Hereinafter, an example of the discharge threshold value stored in the setting information storage unit 394 will be described with reference to FIG. In this example, the discharge threshold value is set by forming a two-stage matrix. First, as shown in the upper column of FIG. 8, the temperature outside the image forming apparatus detected by the outside temperature detector is divided into three stages of low, medium, and high, and arranged on the vertical axis, A humidity outside the image forming apparatus detected by the external humidity detector is divided into three stages, low, medium and high, and arranged on the horizontal axis to create a first matrix consisting of nine 3 × 3 sections.

第2段階は、図8の下欄に示すように、第1段階で得られた第1区分から第9区分までのそれぞれの区分毎に、現像ローラ走行距離検出器が検出する累積現像走行距離を0〜30Km、0〜30Km、60Km以上の3段階に区分して縦軸に配列すると共に、平滑度検出器が検出する転写紙Pの平滑度を低、中、高の3段階に区分して横軸に配列し、3×3の9区分からなる第2のマトリクスを作成する。   In the second stage, as shown in the lower column of FIG. 8, the cumulative development travel distance detected by the development roller travel distance detector for each of the first to ninth sections obtained in the first stage. Is divided into three stages of 0 to 30 km, 0 to 30 km, 60 km or more and arranged on the vertical axis, and the smoothness of the transfer paper P detected by the smoothness detector is divided into three stages of low, medium and high. Are arranged on the horizontal axis to create a second matrix of 9 3 × 3 sections.

そして、第2のマトリクスを構成する各区分に、実験やシミュレーションを実施することにより求められる適正な吐き出し閾値を設定する。これにより、トナーの劣化因子である画像形成装置外の温度、画像形成装置外の湿度、累積現像走行距離、及び、転写紙Pの平滑度を考慮した吐き出し閾値を設定情報記憶部394に記憶することができる。   And the appropriate discharge threshold value calculated | required by implementing experiment or simulation is set to each division which comprises a 2nd matrix. As a result, the temperature outside the image forming apparatus, the humidity outside the image forming apparatus, the cumulative development travel distance, and the discharge threshold considering the smoothness of the transfer paper P, which are toner deterioration factors, are stored in the setting information storage unit 394. be able to.

なお、図8の例では、トナーに関する4つの劣化因子を考慮して吐き出し閾値の設定を行ったが、本発明の吐き出し閾値は、トナーに関する劣化因子が少なくとも1つ以上考慮されていれば良く、本発明の要旨は図8の例に限定されるものではない。トナーに関する劣化因子についても図8の例に挙げたものに限定されるものではなく、各種の検出器で検出されるデータを用いることができる。   In the example of FIG. 8, the discharge threshold value is set in consideration of four deterioration factors related to the toner. However, the discharge threshold value of the present invention only needs to consider at least one deterioration factor related to the toner. The gist of the present invention is not limited to the example of FIG. The deterioration factors relating to the toner are not limited to those shown in the example of FIG. 8, and data detected by various detectors can be used.

次に、図9を用いて設定情報記憶部394に記憶される画像形成領域の分割データの一例を説明する。上述したように、感光体ドラム321の感光面のクリーニング不良は、印字率が低いときに特に発生しやすく、画像形成領域の一部分に画像データが偏った画像の印刷が続いたときや、画像の両端の印刷余白部で発生率が高くなる。   Next, an example of the divided data of the image forming area stored in the setting information storage unit 394 will be described with reference to FIG. As described above, the poor cleaning of the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 is particularly likely to occur when the printing rate is low, and when printing of an image in which image data is biased in a part of the image forming area continues, Incidence increases at the print margins at both ends.

このため、画像の形成が可能な全面積に対する平均印字率に基づいてリフレッシュ動作を実行しても、クリーニング不良を効率的に解消することは困難である。このため、感光体ドラム321の画像形成領域を画像幅の方向に関して複数の小領域に分割し、分割された小領域毎に印字率を求めてリフレッシュ動作を実行することが従来行われている。   For this reason, even if the refresh operation is executed based on the average printing rate over the entire area where an image can be formed, it is difficult to efficiently eliminate the cleaning failure. For this reason, conventionally, the image forming area of the photosensitive drum 321 is divided into a plurality of small areas in the image width direction, and a refresh operation is performed by obtaining a printing rate for each of the divided small areas.

図9の例では、感光体ドラム321の画像形成領域が画像幅の方向に関して10個の小領域E1〜E10に分割されている。設定情報記憶部394は、各小領域E1〜E10の両端の位置を記憶している。   In the example of FIG. 9, the image forming area of the photosensitive drum 321 is divided into ten small areas E1 to E10 in the image width direction. The setting information storage unit 394 stores the positions of both ends of each of the small areas E1 to E10.

印字率取得部395は、分割された各小領域E1〜E10のそれぞれについての印字率と画像の形成が可能な全面積に対する平均印字率を取得する。図9の例では、小領域E1の印字率L1、小領域E2の印字率L2、小領域E9の印字率L9及び小領域E10の印字率L10が0%、小領域E3の印字率L3及び小領域E8の印字率L8が1%、小領域E7の印字率L7が2%、小領域E6の印字率L6が3%、小領域E4の印字率L4及び小領域E5の印字率L5が4%で、平均印字率が1.5%になっている。   The printing rate acquisition unit 395 acquires the printing rate for each of the divided small regions E1 to E10 and the average printing rate for the entire area where an image can be formed. In the example of FIG. 9, the printing rate L1 of the small region E1, the printing rate L2 of the small region E2, the printing rate L9 of the small region E9 and the printing rate L10 of the small region E10 are 0%, the printing rate L3 of the small region E3, and the small The printing rate L8 of the region E8 is 1%, the printing rate L7 of the small region E7 is 2%, the printing rate L6 of the small region E6 is 3%, the printing rate L4 of the small region E4 and the printing rate L5 of the small region E5 is 4%. The average printing rate is 1.5%.

吐き出し総量決定部396は、データ検出部2から収集されたトナーの劣化因子に関するデータをデータ収集部393から取り込み、得られたトナーの劣化因子に関するデータに応じた吐き出し閾値と画像形成領域を設定情報記憶部394から読み出す。また、吐き出し総量決定部396は、画像の形成が可能な全面積に対する平均印字率を印字率取得部395から取り込み、吐き出し閾値と平均印字率の差分を吐き出し総量として決定する。   The total discharge amount determination unit 396 takes in the data relating to the toner deterioration factor collected from the data detection unit 2 from the data collection unit 393, and sets the discharge threshold value and the image forming area according to the obtained data relating to the toner deterioration factor. Read from the storage unit 394. Further, the total discharge amount determination unit 396 takes in the average print rate for the entire area where the image can be formed from the print rate acquisition unit 395 and determines the difference between the discharge threshold and the average print rate as the total discharge amount.

プリント制御部391は、吐き出し総量決定部396が決定した吐き出し総量に相当する量のトナーを、各小領域E1〜E10の印字率に応じて分配する。図9の例では、吐き出し閾値が3%で平均印字率が1.5%であり、吐き出し総量が1.5%になっている。   The print control unit 391 distributes the amount of toner corresponding to the total discharge amount determined by the total discharge amount determination unit 396 in accordance with the printing rate of each of the small areas E1 to E10. In the example of FIG. 9, the discharge threshold is 3%, the average printing rate is 1.5%, and the total discharge amount is 1.5%.

その結果、小領域E1の吐き出し量R1、小領域E2の吐き出し量R2、小領域E9の吐き出し量R9及び小領域E10の吐き出し量R10が2.5%、小領域E3の吐き出し量R3及び小領域E8の吐き出し量R8が2.0%、小領域E7の吐き出し量R7が1.0%、小領域E4の吐き出し量R4、小領域E5の吐き出し量R5及び小領域E6の吐き出し量R6が0%になっている。   As a result, the discharge amount R1 of the small region E1, the discharge amount R2 of the small region E2, the discharge amount R9 of the small region E9 and the discharge amount R10 of the small region E10 are 2.5%, and the discharge amount R3 and the small region of the small region E3. The discharge amount R8 of E8 is 2.0%, the discharge amount R7 of the small region E7 is 1.0%, the discharge amount R4 of the small region E4, the discharge amount R5 of the small region E5, and the discharge amount R6 of the small region E6 is 0%. It has become.

吐き出し総量の決定方法及び吐き出し総量の分配方法については、図10のフローチャートを参照しながらより詳細に説明する。   The method for determining the total discharge amount and the method for distributing the total discharge amount will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG.

〈画像形成装置1が実行する画像形成制御方法〉
図10に示すように、ユーザが印刷の開始を指示すると(ステップS1)、データ収集部393は、図1に示した現像ローラ走行距離検出器により検出された現像ローラ323aの走行距離(現像走行距離)のカウントを開始する(ステップS2)。
<Image Forming Control Method Performed by Image Forming Apparatus 1>
As shown in FIG. 10, when the user gives an instruction to start printing (step S1), the data collection unit 393 causes the development roller 323a travel distance (development travel) detected by the development roller travel distance detector shown in FIG. (Distance) starts counting (step S2).

次いで、プリント制御部391は、データ収集部393から累積現像走行距離及び現像機323内の回収トナー率を読み出し、読み出された累積現像走行距離及び回収トナー率に応じた吐き出し閾値Aを設定情報記憶部394から読み出して、この読み出された吐き出し閾値Aをリフレッシュ動作を実行する際の吐き出し閾値として決定する(ステップS3)。   Next, the print control unit 391 reads the cumulative development travel distance and the collected toner rate in the developing machine 323 from the data collection unit 393, and sets the discharge threshold A according to the read cumulative development travel distance and the collected toner rate. It reads out from the memory | storage part 394, and this read out discharge threshold A is determined as a discharge threshold at the time of performing refresh operation (step S3).

なお、図10の右欄に示した吐き出し閾値Aのマトリクスは、図8の例とは異なり、縦軸が累積現像走行距離で、横軸が回収トナー率になっている。この表から明らかなように、吐き出し閾値Aは、累積現像走行距離が短く回収トナー率が少ないほど小さな値に設定され、累積現像走行距離が長く回収トナー率が多いほど大きな値に設定されている。   In the discharge threshold A matrix shown in the right column of FIG. 10, unlike the example of FIG. 8, the vertical axis is the cumulative development travel distance, and the horizontal axis is the collected toner rate. As is apparent from this table, the discharge threshold A is set to a smaller value as the cumulative development travel distance is shorter and the collected toner rate is smaller, and is set to a larger value as the cumulative development travel distance is longer and the collected toner rate is larger. .

次いで、印字率取得部395は、現像走行距離に対する平均印字率L(ave)をカウントする(ステップS4)。   Next, the printing rate acquisition unit 395 counts the average printing rate L (ave) with respect to the development travel distance (step S4).

次いで、プリント制御部391は、ステップS4で取得された平均印字率L(ave)を印字率取得部395から読み出し、読み出された平均印字率L(ave)とステップS3で決定された吐き出し閾値Aの大小関係を判定する(ステップS5)。   Next, the print control unit 391 reads the average printing rate L (ave) acquired in step S4 from the printing rate acquisition unit 395, and the read average printing rate L (ave) and the discharge threshold value determined in step S3. The magnitude relationship of A is determined (step S5).

ステップS5で平均印字率L(ave)は吐き出し閾値Aよりも小さい(Yes)と判定した場合、プリント制御部391は、平均印字率L(ave)と吐き出し閾値Aの差分をリフレッシュ動作を実行する際の吐き出し総量とする(ステップS6)。   If it is determined in step S5 that the average printing rate L (ave) is smaller (Yes) than the discharge threshold A, the print control unit 391 performs a refresh operation on the difference between the average printing rate L (ave) and the discharge threshold A. It is set as the total discharge amount at the time (step S6).

そして、前回の印刷動作が終了した後、プリント制御部391は、感光体ドラム321の画像形成領域を画像幅の方向に関して分割した複数の小領域E1〜E10のそれぞれについて、印字率が低い小領域ほどトナーの吐き出し量が多くなるように吐き出し総量を分配して、現像機323からのトナーの吐き出し(リフレッシュ動作)を実行する(ステップS7)。   Then, after the previous printing operation is completed, the print control unit 391 has a low print rate for each of the plurality of small areas E1 to E10 obtained by dividing the image forming area of the photosensitive drum 321 with respect to the image width direction. The total discharge amount is distributed so that the toner discharge amount increases, and the toner discharge (refresh operation) from the developing device 323 is executed (step S7).

次いで、プリント制御部391は、吐き出したトナーが転写位置に来たときに、感光体ドラム321から転写ローラ340を離間させ、トナー回収ユニット325によるクリーニング動作が終了した後に、感光体ドラム321に転写ローラ340を当接させる(ステップS8)。このように印字率が低い領域に優先的に吐き出しを行うことで、クリーニング不良を効率的に防止することができる。   Next, when the discharged toner reaches the transfer position, the print control unit 391 separates the transfer roller 340 from the photosensitive drum 321, and after the cleaning operation by the toner recovery unit 325 is completed, the print control unit 391 transfers the photosensitive drum 321 to the photosensitive drum 321. The roller 340 is brought into contact (step S8). In this way, by preferentially discharging to a region where the printing rate is low, defective cleaning can be efficiently prevented.

次いで、プリント制御部391は、トナー回収ユニット325に備えられた仕切用シャッター325jを閉じて、感光体ドラム321の感光面から回収された回収トナーを廃棄トナー収納容器326に搬送する(ステップS9)。しかる後に、フローはステップS1に戻る。   Next, the print control unit 391 closes the partition shutter 325j provided in the toner collection unit 325, and conveys the collected toner collected from the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 to the waste toner storage container 326 (step S9). . Thereafter, the flow returns to step S1.

また、ステップS5で平均印字率L(ave)は吐き出し閾値Aと同じか吐き出し閾値Aよりも大きい(No)と判定した場合も、フローはステップS1に戻る。   If it is determined in step S5 that the average printing rate L (ave) is equal to or greater than the discharge threshold A (No), the flow returns to step S1.

なお、ステップS7でリフレッシュ動作を実行した後、プリント制御部391は、トナー補給容器350から顕像器323内に未使用のトナーを吐き出したトナー量と同量だけ供給する。これにより、リフレッシュ動作を実行しても、現像機323内がトナー濃度不足に陥ることを防止でき、画像濃度の低下や異常画像の発生を防止できる。   After executing the refresh operation in step S7, the print control unit 391 supplies the same amount as the amount of toner discharged from the toner supply container 350 into the developer 323. As a result, even if the refresh operation is executed, the inside of the developing device 323 can be prevented from becoming insufficient in toner density, and a decrease in image density and occurrence of an abnormal image can be prevented.

ところで、上記の実施形態では、印字率が低い領域に優先的にトナーを吐き出すことでクリーニング不良の防止を図っているが、劣化した回収トナーが大量にクリーニングブレード325aの端部に吐き出されると、却ってクリーニング不良を引き起こしやすくなる。   By the way, in the above-described embodiment, toner is preferentially discharged to a region where the printing rate is low to prevent cleaning failure. However, when a large amount of deteriorated recovered toner is discharged to the end of the cleaning blade 325a, On the other hand, it becomes easy to cause a cleaning defect.

そこで、本発明の他の実施形態は、図11に示すように、現像機323内における回収トナー率を考慮して、トナーの吐き出し領域を変更する。即ち、図11の上欄に示すように、現像機323内における回収トナー率が低い場合には、クリーニングブレード325aの端部についてもトナーの吐き出しを行う。これに対して、図11の下欄に示すように、現像機323内における回収トナー率が高い場合には、クリーニングブレード325aの端部へのトナーの吐き出しを無くし、その分を画像形成領域の中央部分に振り分けている。このようにすることにより、感光面のクリーニング不良をより効果的に防止できる。   Therefore, in another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 11, the toner discharge area is changed in consideration of the collected toner rate in the developing device 323. That is, as shown in the upper column of FIG. 11, when the collected toner rate in the developing device 323 is low, the toner is also discharged from the end of the cleaning blade 325a. On the other hand, as shown in the lower column of FIG. 11, when the collected toner rate in the developing machine 323 is high, the discharge of toner to the end of the cleaning blade 325a is eliminated, and the amount of the toner is discharged to the image forming area. It is distributed in the center part. By doing so, it is possible to more effectively prevent the photosensitive surface from being poorly cleaned.

また、本発明のさらに他の実施形態では、図12に示すように、現像機323内における回収トナー率を考慮して、画像形成領域の分割数を変更する。即ち、図12の上欄に示すように、現像機323内における回収トナー率が低い場合には、画像形成領域の分割数を多くして、印字率に応じたトナーの吐き出しを行う。これに対して、図12の下欄に示すように、現像機323内における回収トナー率が高い場合には、画像形成領域の分割数を少なくして、相対的に画像形成領域の中央部分にトナーが吐き出されるようにする。このような方法によっても感光面のクリーニング不良をより効果的に防止できる。   In still another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 12, the division number of the image forming area is changed in consideration of the collected toner ratio in the developing device 323. That is, as shown in the upper column of FIG. 12, when the collected toner rate in the developing device 323 is low, the number of divisions of the image forming area is increased and the toner is discharged according to the printing rate. On the other hand, as shown in the lower column of FIG. 12, when the collected toner rate in the developing machine 323 is high, the number of divisions of the image forming area is reduced, and the image forming area is relatively located in the central portion. Allow toner to be expelled. Such a method can also effectively prevent defective cleaning of the photosensitive surface.

本発明の実施形態に係る画像形成装置は、トナーの劣化の程度を考慮して現像機323のリフレッシュ動作を行うので、感光体ドラム321の感光面のクリーニング不良を効率的に防止でき、トナーの劣化に起因する画像品質及び信頼性品質の低下を防止することができる。   Since the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention performs the refresh operation of the developing device 323 in consideration of the degree of toner deterioration, the cleaning of the photosensitive surface of the photosensitive drum 321 can be effectively prevented, and the toner can be efficiently removed. It is possible to prevent a decrease in image quality and reliability quality due to deterioration.

1 画像形成装置
2 データ検出部
10 CPU
20 RAM
30 ROM
40 HDD
50 I/F
60 表示部
70 操作部
80 専用デバイス
90 バス
100 コントローラ
110 主制御部
120 エンジン制御部
130 画像処理部
140 操作表示制御部
150 入出力制御部
200 給紙テーブル
210 給紙ローラ
220 分離ローラ対
230 平滑度検出器
230a 発光素子
230b 受光素子
240 レジストローラ対
300 プリントエンジン
320 作像ユニット
321 感光体ドラム(像担持体)
322 帯電器
323 現像機
323a 現像ローラ
324 除電器
325 トナー回収ユニット(回収顕像剤搬送部)
326 廃棄トナー収納容器(廃棄顕像剤収納容器)
330 光書き込み装置
340 転写ローラ
350 トナー補給部(顕像剤補給部)
370 定着ユニット
371 定着ローラ
372 定着ローラ
391 プリント制御部
392 コントローラI/F
393 データ収集部
394 設定情報計測部
395 印字率取得部
396 吐き出し総量決定部
400 プリント用排紙トレイ
410 排ローラ対
500 ADF
600 スキャナエンジン
700 原稿用排紙トレイ
800 ディスプレイパネル
900 ネットワークI/F
P 転写紙(記録媒体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Data detection part 10 CPU
20 RAM
30 ROM
40 HDD
50 I / F
60 Display Unit 70 Operation Unit 80 Dedicated Device 90 Bus 100 Controller 110 Main Control Unit 120 Engine Control Unit 130 Image Processing Unit 140 Operation Display Control Unit 150 Input / Output Control Unit 200 Paper Feed Table 210 Paper Feed Roller 220 Separating Roller Pair 230 Smoothness Detector 230a Light emitting element 230b Light receiving element 240 Registration roller pair 300 Print engine 320 Image forming unit 321 Photosensitive drum (image carrier)
322 Charger 323 Developing machine 323a Developing roller 324 Static eliminator 325 Toner recovery unit (recovered developer transport section)
326 Waste toner storage container (Discard developer storage container)
330 Optical Writing Device 340 Transfer Roller 350 Toner Replenisher (Developer Replenisher)
370 Fixing Unit 371 Fixing Roller 372 Fixing Roller 391 Print Control Unit 392 Controller I / F
393 Data collection unit 394 Setting information measurement unit 395 Print rate acquisition unit 396 Total discharge amount determination unit 400 Print output tray 410 Discharge roller pair 500 ADF
600 Scanner engine 700 Document output tray 800 Display panel 900 Network I / F
P Transfer paper (recording medium)

特開2009−092903号公報JP 2009-092903 A

Claims (9)

像担持体に形成された顕像剤像を記録媒体に転写した後、前記像担持体から回収された顕像剤を廃棄顕像剤収納容器又は現像機に搬送する回収顕像剤搬送部と、
前記像担持体から回収された前記顕像剤の劣化因子に関するデータを検出するデータ検出部と、
前記顕像剤像の印字率を取得する印字率取得部と、
前記データ検出部により検出された前記顕像剤の劣化因子に関するデータ及び前記印字率取得部により取得された前記印字率に基づいて、前記現像機内から強制的に吐き出される前記顕像剤の吐き出し総量を決定する吐き出し総量決定部と、
前記吐き出し総量決定部が決定した前記吐き出し総量に相当する量の前記顕像剤を吐き出させるように前記現像機の駆動を制御するプリント制御部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
A recovered developer carrying section for transferring the developer image formed on the image carrier to a recording medium and then conveying the developer collected from the image carrier to a waste developer container or a developing machine; ,
A data detection unit for detecting data relating to a deterioration factor of the developer recovered from the image carrier;
A printing rate acquisition unit for acquiring a printing rate of the developer image;
Based on the data relating to the deterioration factor of the developer detected by the data detection unit and the printing rate acquired by the printing rate acquisition unit, the total discharge amount of the developer forcibly discharged from the developing machine A total discharge amount determining unit for determining
A print control unit that controls driving of the developing device so as to discharge the developer in an amount corresponding to the total discharge amount determined by the total discharge amount determination unit;
An image forming apparatus comprising:
前記顕像剤の劣化因子に関するデータに応じた前記顕像剤の吐き出し閾値を記憶した記憶部を備え、
前記吐き出し総量決定部は、前記データ検出部により検出された前記顕像剤の劣化因子に関するデータに応じた前記顕像剤の吐き出し閾値を前記記憶部から読み出し、前記記憶部から読み出された前記顕像剤の吐き出し閾値と前記印字率取得部により取得された前記印字率の大小関係を判定し、前記顕像剤の吐き出し閾値よりも前記印字率の方が小さいと判定した場合には、前記顕像剤の吐き出し閾値と前記印字率の差分を前記顕像剤の吐き出し総量に決定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
A storage unit that stores the discharge threshold of the developer according to the data relating to the deterioration factor of the developer;
The total discharge amount determining unit reads out the developer discharge threshold corresponding to the data relating to the deterioration factor of the developer detected by the data detection unit from the storage unit, and the read out from the storage unit. When determining the magnitude relationship between the discharge threshold of the developer and the printing rate acquired by the printing rate acquisition unit, and determining that the printing rate is smaller than the discharge threshold of the developer, The image forming apparatus according to claim 1, wherein a difference between the discharge threshold of the developer and the printing rate is determined as a total discharge amount of the developer.
前記記憶部は、前記顕像剤の吐き出し閾値として、複数の異なる前記顕像剤の劣化因子に関するデータに応じた前記顕像剤の吐き出し閾値をマトリクスの形で記憶していることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The storage unit stores, as a developer discharge threshold value, the developer discharge threshold value in the form of a matrix according to data relating to a plurality of different deterioration factors of the developer. The image forming apparatus according to claim 2. 前記印字率取得部は、前記像担持体における前記顕像剤像の形成領域である画像形成領域を画像幅の方向に関して複数の小領域に分割し、分割されたそれぞれの小領域についての印字率を取得し、
前記吐き出し総量決定部は、前記複数の小領域について、前記データ検出部により検出された前記顕像剤の劣化因子に関するデータ及び前記印字率取得部により取得された前記印字率に基づいて、前記現像機内から強制的に吐き出される前記顕像剤の吐き出し総量を決定することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The printing rate acquisition unit divides an image forming region, which is a region for forming the developer image on the image carrier, into a plurality of small regions in the image width direction, and the printing rate for each of the divided small regions. Get
The total discharge amount determining unit is configured to determine, based on the data relating to the deterioration factor of the developer detected by the data detecting unit and the printing rate acquired by the printing rate acquiring unit, for the plurality of small regions. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a total discharge amount of the developer that is forcibly discharged from the apparatus is determined.
前記印字率取得部は、前記データ検出部により検出された前記顕像剤の劣化因子に関するデータに応じて、前記顕像剤像の形成領域の分割数を変更することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   5. The print ratio acquisition unit changes the number of divisions of the developer image formation region according to data relating to the deterioration factor of the developer detected by the data detection unit. The image forming apparatus described in 1. 前記データ検出部は、機内温度検出器、機外温度検出器、機内湿度検出器、機外湿度検出器、印刷枚数カウンタ、両面印刷枚数カウンタ、現像ローラ走行距離検出器、供給トナー量検出器、廃棄トナー量検出器、平滑度検出器、トナー補給時間計時タイマ及び放置時間計時タイマから選択される1又は複数の検出器を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The data detection unit includes an in-machine temperature detector, an out-of-machine temperature detector, an in-machine humidity detector, an out-of-machine humidity detector, a printed sheet counter, a duplex printed sheet counter, a developing roller travel distance detector, a supplied toner amount detector, 6. The apparatus according to claim 1, further comprising one or more detectors selected from a waste toner amount detector, a smoothness detector, a toner replenishment time timer, and a standing time timer. 2. The image forming apparatus according to item 1. 前記平滑度検出器は、前記記録媒体にレーザ光を照射する発光素子と、前記記録媒体で反射された前記レーザ光を受光する受光素子とから構成されていることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   7. The smoothness detector includes a light emitting element that irradiates the recording medium with laser light and a light receiving element that receives the laser light reflected by the recording medium. The image forming apparatus described. 未使用の顕剤を蓄えた顕像剤補給部を更に備え、
前記プリント制御部は、前記現像機から前記吐き出し総量に相当する量の前記顕像剤を吐き出したとき、前記顕像剤補給部から前記現像機内に前記未使用の顕像剤を前記現像機内に供給することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Further equipped with a developer supply section storing unused developer,
The print control unit discharges the unused developer from the developer supply unit into the developer when the developer is discharged in an amount corresponding to the total amount discharged from the developer. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is supplied.
前記プリント制御部は、前記記録媒体に対する前記像担持体に形成された前記顕像剤像の転写が終了した後に、前記現像機からの前記顕像剤の吐き出し動作を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The print control unit executes the discharging operation of the developer from the developing device after the transfer of the developer image formed on the image carrier to the recording medium is completed. The image forming apparatus according to claim 1.
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