JP2020012930A - Image forming apparatus - Google Patents

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Tomoshi Sunayama
智志 砂山
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Abstract

To make it possible to accurately determine the state of deterioration of a carrier in an image forming apparatus to which a two-component developing system is applied.SOLUTION: A mode control unit 984 changes the frequency of the AC voltage of a developing bias while maintaining constant the potential difference of the DC voltage between a developing roller 231 and a photoreceptor drum 20. The mode control unit 984 determines the state of deterioration of a carrier on the basis of the relationship between a change in the amount of the frequency and the amount of change in the value of a current measured by a current measuring unit 973 when a latent image absence area where an electrostatic latent image is not formed faces the developing roller 231 on the surface of the photoreceptor drum 20, the value of the current flowing between an image carrier and developing roller.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、二成分現像方式が適用された画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus to which a two-component developing method is applied.

従来から、感光体ドラム(像担持体)と現像装置と転写部材とを備え、シートに画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、感光体ドラム上に形成された静電潜像が現像装置によって顕在化され、感光体ドラム上にトナー像が形成される。そして、このトナー像が転写部材によってシートに転写される。また、静電潜像を顕在化し、トナー像を形成する現像技術として、トナー及びキャリアを含む現像剤を使用する二成分現像技術が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus that includes a photosensitive drum (image carrier), a developing device, and a transfer member and forms an image on a sheet is known. In such an image forming apparatus, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is visualized by the developing device, and a toner image is formed on the photosensitive drum. Then, the toner image is transferred to the sheet by the transfer member. Further, as a developing technique for making a latent electrostatic image visible and forming a toner image, a two-component developing technique using a developer containing a toner and a carrier is known.

二成分現像では、印字枚数、環境変動、印字モード(1ジョブあたりの連続印字枚数)及び印字率等の影響を受けて、現像剤が劣化するという現象が見られる。その結果、画像濃度の低下、トナーかぶりの発生やトナー飛散の増加といった問題が発生する。このような問題に対応するため、従来、印字枚数、環境変動、印字モード及び印字率等から現像剤の劣化状態を予測し、トナー濃度、現像バイアス、感光体の表面電位、現像ローラーの回転速度、飛散トナーを回収する吸引ファンの出力等を調整し、画像濃度の低下やトナーかぶりの悪化、トナー飛散の悪化を抑制する技術が採用されていた。   In the two-component development, a phenomenon is seen in which the developer is deteriorated under the influence of the number of prints, environmental fluctuation, print mode (continuous number of prints per job), print ratio, and the like. As a result, problems such as a decrease in image density, occurrence of toner fog, and an increase in toner scattering occur. To cope with such problems, conventionally, the deterioration state of the developer is predicted from the number of printed sheets, environmental fluctuations, printing mode, printing rate, etc., and the toner density, the developing bias, the surface potential of the photoconductor, the rotation speed of the developing roller, In addition, a technique has been employed in which the output of a suction fan that collects scattered toner is adjusted to suppress a decrease in image density, deterioration of toner fogging, and deterioration of toner scattering.

しかしながら、これらの技術は、印字枚数、環境変動、印字モード及び印字率のそれぞれの条件下での予測を組み合わせたものに過ぎず、複数の条件が複合的に変化すると、現像剤の劣化状態を正確に予測することは困難であった。   However, these techniques are only combinations of predictions under the respective conditions of the number of prints, environmental fluctuations, print mode, and print ratio, and when a plurality of conditions change in a complex manner, the deterioration state of the developer is reduced. It was difficult to predict accurately.

このため、従来から、現像剤の劣化状態を表すものとして、トナーの帯電量を正確に予測する技術が提案されている。例えば、特許文献1乃至3では、現像剤を担持する現像ローラーに現像バイアスを印加している際に、感光体ドラムと現像ローラーとの間を流れる電流(以降、現像電流)の電流値が測定される。そして、当該測定された現像電流の電流値が、感光体ドラムに移動したトナーの電荷量であるものとして算出される。また、現像されたトナー層の画像濃度の測定結果からトナーの現像量が算出される。そして、このトナーの電荷量とトナーの現像量とからトナーの帯電量が算出される。   For this reason, a technique for accurately predicting the charge amount of the toner has been proposed as an indicator of the state of deterioration of the developer. For example, in Patent Documents 1 to 3, when a developing bias is applied to a developing roller carrying a developer, a current value of a current flowing between the photosensitive drum and the developing roller (hereinafter referred to as a developing current) is measured. Is done. Then, the measured current value of the developing current is calculated as the amount of charge of the toner moved to the photosensitive drum. Further, the amount of developed toner is calculated from the measurement result of the image density of the developed toner layer. Then, the charge amount of the toner is calculated from the charge amount of the toner and the development amount of the toner.

特許第5024192号明細書Japanese Patent No. 5024192 特許第5273542号明細書Patent No. 5273542 特許第4480066号明細書Patent No. 4480066

しかし、上記従来技術では、静電潜像が形成されていない領域(以降、潜像無領域)が現像ローラーと対向しているときに、トナーの移動が生じていないキャリア中を流れる電流(以降、キャリア電流)の電流値が、現像電流の電流値として測定される虞があった。このため、当該測定された現像電流の電流値を、現像ローラーから感光体ドラムに移動したトナーの電荷量であるものとして誤って算出し、当該誤って算出したトナーの電荷量を用いてトナーの帯電量を誤って算出する虞があった。   However, in the above-described conventional technology, when an area where an electrostatic latent image is not formed (hereinafter, a latent image-free area) is opposed to the developing roller, a current flowing through a carrier in which toner does not move (hereinafter, referred to as a current). , The carrier current) may be measured as the current value of the developing current. For this reason, the current value of the measured development current is erroneously calculated as being the charge amount of the toner transferred from the developing roller to the photosensitive drum, and the toner charge amount is calculated using the erroneously calculated charge amount of the toner. There is a possibility that the charge amount is incorrectly calculated.

ここで、キャリア電流の電流値が一定値であれば、測定した現像電流の電流値から前記一定値分だけ除外した電流値をトナーの電荷量として算出すればよい。しかし、現像の機会が増え、現像剤が現像ローラーへ搬送される機会が増えると、トナーとキャリアとが擦れあうことで、キャリアが削れや汚染によって劣化する虞があった。その結果、キャリアの抵抗値やインピーダンスに変化が生じ、キャリア電流の電流値が一定値にならない虞があった。   Here, if the current value of the carrier current is a constant value, a current value obtained by excluding the fixed value from the measured current value of the developing current may be calculated as the toner charge amount. However, when the opportunity for development increases and the opportunity for transporting the developer to the developing roller increases, the toner may rub against the carrier, so that the carrier may be abraded or deteriorated due to contamination. As a result, a change occurs in the resistance value and the impedance of the carrier, and the current value of the carrier current may not be constant.

このように、従来技術では、キャリアの劣化状態を正確に把握せず、測定した現像電流の電流値からキャリア電流の電流値を正確に除外していないため、トナーの電荷量を正確に算出することが困難であった。このため、トナーの帯電量を正確に予測できず、現像剤の劣化状態を正確に把握できない虞があった。   As described above, in the conventional technique, the deterioration state of the carrier is not accurately grasped, and the current value of the carrier current is not accurately excluded from the measured current value of the developing current. Therefore, the charge amount of the toner is accurately calculated. It was difficult. For this reason, the charge amount of the toner cannot be accurately predicted, and the deterioration state of the developer may not be accurately grasped.

本発明は、上記のような課題を解決するためのものであり、二成分現像方式が適用された画像形成装置において、キャリアの劣化状態を正確に判断できるようにすることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to enable a deterioration state of a carrier to be accurately determined in an image forming apparatus to which a two-component developing method is applied.

本発明の一局面に係る画像形成装置は、回転され、表面に静電潜像が形成されるとともに、前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面に前記静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体に対向して配置され、回転され、周面にトナー及びキャリアからなる現像剤を担持するとともに前記像担持体にトナーを供給することで前記トナー像を形成する現像ローラーと、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを前記現像ローラーに印加可能な現像バイアス印加部と、前記像担持体と前記現像ローラーとの間を流れる電流の電流値を測定する電流測定部と、前記現像ローラーと前記像担持体との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させ、前記周波数の変化量と、前記像担持体の表面における前記静電潜像が形成されていない潜像無領域が前記現像ローラーと対向しているときに前記電流測定部が測定した電流値であるキャリア電流値の変化量と、の関係に基づき、前記キャリアの劣化状態を判断する判断部と、を備える。   An image forming apparatus according to an aspect of the present invention includes an image carrier that is rotated to form an electrostatic latent image on a surface thereof, and that carries a toner image in which the electrostatic latent image is made visible, An exposure device that forms the electrostatic latent image on the surface of a body; and an exposure device that is disposed to face the image carrier, is rotated, carries a developer including a toner and a carrier on a peripheral surface, and includes a toner on the image carrier. A developing roller that forms the toner image by supplying the developing roller, a developing bias applying unit that can apply a developing bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage to the developing roller, and the image carrier and the developing roller. A current measuring unit that measures a current value of a current flowing therebetween, and changing a frequency of an AC voltage of the developing bias while maintaining a constant potential difference of a DC voltage between the developing roller and the image carrier, The circumference A carrier which is a current value measured by the current measuring unit when the amount of change in the number and a latent image-free area where the electrostatic latent image is not formed on the surface of the image carrier is opposed to the developing roller. A determination unit configured to determine a deterioration state of the carrier based on a relationship between the amount of change in the current value and the amount of change in the current value.

現像ローラーと像担持体の表面における潜像無領域とが対向している場合に、現像ローラーと潜像無領域との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で現像ローラーに印加する現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させたとする。このとき、前記周波数の変化量と、潜像無領域と現像ローラーとの間を流れる電流の電流値であるキャリア電流値の変化量との関係が、キャリアの劣化状態に応じて異なることを発明者は知見した。   When the developing roller and the latent image-free area on the surface of the image carrier are opposed to each other, the developing is applied to the developing roller while maintaining a constant DC voltage potential between the developing roller and the latent image-free area. It is assumed that the frequency of the bias AC voltage is changed. In this case, the relationship between the amount of change in the frequency and the amount of change in the carrier current value, which is the current value of the current flowing between the non-latent image area and the developing roller, differs according to the deterioration state of the carrier. Found that.

具体的には、キャリアは、抵抗とコンデンサとが並列に接続された並列回路によって表すことができる。現像バイアスの周波数が高くなると、前記並列回路に含まれるコンデンサのインピーダンスが低くなるため、キャリアのインピーダンスが低くなる。このため、周波数の増大に応じて、キャリア電流値は増大する。現像バイアスの周波数が低くなると、前記コンデンサのインピーダンスが高くなるため、キャリアのインピーダンスが高くなる。このため、周波数の減少に応じて、キャリア電流値は減少する。これらのことから、発明者は、周波数の変化量とキャリア電流値の変化量との関係が、傾きが正の直線で近似できることを知見した。   Specifically, the carrier can be represented by a parallel circuit in which a resistor and a capacitor are connected in parallel. When the frequency of the developing bias increases, the impedance of the capacitor included in the parallel circuit decreases, so that the impedance of the carrier decreases. Therefore, the carrier current value increases as the frequency increases. When the frequency of the developing bias decreases, the impedance of the capacitor increases, and the impedance of the carrier increases. Therefore, the carrier current value decreases as the frequency decreases. From these facts, the inventors have found that the relationship between the amount of change in the frequency and the amount of change in the carrier current value can be approximated by a straight line having a positive slope.

また、キャリアが削れるにつれて、前記並列回路に含まれる抵抗の抵抗値は小さくなり、キャリア電流値は大きくなる。このため、キャリアが削れるにつれて、前記直線の傾きが大きくなることを発明者は知見した。一方、キャリアが汚染されるにつれて、前記並列回路に含まれる抵抗の抵抗値は大きくなり、キャリア電流値は小さくなる。このため、キャリアが汚染されるにつれて、前記直線の傾きが小さくなることを発明者は知見した。   Further, as the carrier is removed, the resistance value of the resistor included in the parallel circuit decreases, and the carrier current value increases. For this reason, the inventor has found that the inclination of the straight line increases as the carrier is removed. On the other hand, as the carrier becomes contaminated, the resistance value of the resistor included in the parallel circuit increases, and the carrier current value decreases. For this reason, the inventor has found that the inclination of the straight line decreases as the carrier becomes contaminated.

したがって、本構成によれば、発明者が知見したように、現像ローラーと潜像無領域とが対向している場合に、現像ローラーと像担持体との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させたときの、周波数の変化量とキャリア電流値の変化量との関係が、傾きが正の直線で近似でき、且つ、当該直線の傾きがキャリアの劣化状態に応じて異なることを利用して、キャリアの劣化状態を正確に判断することができる。   Therefore, according to this configuration, as the inventor has found, when the developing roller and the latent image-free area are opposed to each other, the potential difference of the DC voltage between the developing roller and the image carrier is kept constant. When the frequency of the AC voltage of the developing bias is changed in this state, the relationship between the amount of change in the frequency and the amount of change in the carrier current value can be approximated by a straight line with a positive slope, and the slope of the straight line is the carrier. Utilizing the fact that it differs depending on the deterioration state of the carrier, the deterioration state of the carrier can be accurately determined.

また、前記判断部は、前記周波数の変化量に対する前記キャリア電流値の変化量の関係を示す測定用直線の傾きが所定の基準傾きよりも大きいか否かに応じて、前記キャリアの劣化状態を判断してもよい。   The determining unit may determine whether the carrier has deteriorated according to whether a slope of a measurement straight line indicating a relationship between a change amount of the carrier current value and a change amount of the frequency is larger than a predetermined reference slope. You may decide.

本構成によれば、周波数の変化量に対するキャリア電流値の変化量の関係を示す測定用直線の傾きが所定の基準傾きよりも大きいか否かに応じて、キャリアの劣化状態を規則的に判別することができる。   According to this configuration, the deterioration state of the carrier is regularly determined according to whether or not the slope of the measurement straight line indicating the relationship between the amount of change in the carrier current value and the amount of change in the frequency is greater than a predetermined reference slope. can do.

また、前記判断部は、前記測定用直線の傾きが前記基準傾きよりも大きい程、削れによる前記キャリアの劣化が大きいと判断してもよい。   Further, the determination unit may determine that the greater the inclination of the measurement straight line is greater than the reference inclination, the greater the deterioration of the carrier due to scraping.

本構成によれば、上述した発明者の知見を利用して、前記測定用直線の傾きが基準傾きよりも大きい程、削れによるキャリアの劣化が大きいことを適切に判断することができる。   According to this configuration, it is possible to appropriately determine that the greater the inclination of the measurement straight line is greater than the reference inclination, the greater the deterioration of the carrier due to abrasion, utilizing the knowledge of the inventor described above.

また、前記判断部は、前記測定用直線の傾きが、前記基準傾きよりも大きい所定の第一傾きよりも大きい場合、削れによる前記キャリアの寿命が訪れたと判断してもよい。   When the inclination of the measurement straight line is larger than a predetermined first inclination larger than the reference inclination, the determination unit may determine that the life of the carrier due to scraping has come.

本構成によれば、上述した発明者の知見を利用して、前記測定用直線の傾きが基準傾きよりも大きい第一傾きよりも大きい場合、削れによるキャリアの劣化の度合が第一傾きに対応する度合よりも大きくなり、削れによるキャリアの寿命が訪れたことを適切に判断することができる。   According to this configuration, using the knowledge of the inventor described above, when the inclination of the measurement straight line is larger than the first inclination that is larger than the reference inclination, the degree of carrier deterioration due to scraping corresponds to the first inclination. It is possible to appropriately determine that the life of the carrier due to scraping has come.

また、前記第一傾きから前記測定用直線の傾きを減算して算出される第一差分と、前記キャリアが削れによる寿命を迎えるまでの余命と、の関係を示す第一余命情報を予め格納する記憶部を備え、前記判断部は、前記測定用直線の傾きが前記基準傾きよりも大きく且つ前記第一傾き以下である場合、前記第一差分を算出し、前記キャリアが削れによる寿命を迎えるまでの余命が、前記第一余命情報において前記算出した前記第一差分に対応付けられている余命であると判断してもよい。   In addition, first life expectancy information indicating a relationship between a first difference calculated by subtracting the inclination of the measurement straight line from the first inclination and a life expectancy until the carrier comes to life due to scraping is stored in advance. The determination unit calculates the first difference when the inclination of the measurement straight line is greater than the reference inclination and equal to or less than the first inclination, and the carrier reaches its life due to scraping. It may be determined that the life expectancy up to is the life expectancy associated with the calculated first difference in the first life expectancy information.

本構成によれば、記憶部に予め格納されている第一余命情報を用いて、前記測定用直線の傾きが、削れによるキャリアの寿命が訪れたか否かの判断に用いられる第一傾きよりも、どの程度小さいかに応じて、削れによるキャリアの寿命が訪れるまでの余命を適切に把握することができる。   According to this configuration, using the first life expectancy information stored in advance in the storage unit, the inclination of the measurement straight line is calculated from the first inclination used to determine whether the life of the carrier due to scraping has come. However, the remaining life until the life of the carrier due to abrasion can be properly grasped depending on how small it is.

また、前記判断部は、前記測定用直線の傾きが前記基準傾きよりも小さい程、汚染による前記キャリアの劣化が大きいと判断してもよい。   Further, the determination unit may determine that the deterioration of the carrier due to contamination is greater as the inclination of the measurement straight line is smaller than the reference inclination.

本構成によれば、上述した発明者の知見を利用して、前記測定用直線の傾きが基準傾きよりも小さい程、汚染によるキャリアの劣化が大きいことを適切に判断することができる。   According to this configuration, it is possible to appropriately determine that the deterioration of the carrier due to contamination is greater as the inclination of the measurement straight line is smaller than the reference inclination, utilizing the knowledge of the inventor described above.

また、前記判断部は、前記測定用直線の傾きが、前記基準傾きよりも小さい所定の第二傾きよりも小さい場合、汚染による前記キャリアの寿命が訪れたと判断してもよい。   The determining unit may determine that the life of the carrier due to contamination has come when the inclination of the measurement straight line is smaller than a predetermined second inclination that is smaller than the reference inclination.

本構成によれば、上述した発明者の知見を利用して、前記測定用直線の傾きが基準傾きよりも小さい第二傾きよりも小さい場合、汚染によるキャリアの劣化の度合が第二傾きに対応する度合よりも大きくなり、汚染によるキャリアの寿命が訪れたことを適切に判断することができる。   According to this configuration, using the knowledge of the inventor described above, when the inclination of the measurement straight line is smaller than a second inclination smaller than the reference inclination, the degree of carrier deterioration due to contamination corresponds to the second inclination. And it is possible to appropriately judge that the life of the carrier due to contamination has come.

また、前記測定用直線の傾きから前記第二傾きを減算して算出される第二差分と、前記キャリアが汚染による寿命を迎えるまでの余命と、の関係を示す第二余命情報を予め格納する記憶部を備え、前記判断部は、前記測定用直線の傾きが前記基準傾きよりも小さく且つ前記第二傾き以上である場合、前記第二差分を算出し、前記キャリアが汚染による寿命を迎えるまでの余命が、前記第二余命情報において前記算出した前記第二差分に対応付けられている余命であると判断してもよい。   Further, second life expectancy information indicating a relationship between a second difference calculated by subtracting the second slope from the slope of the measurement straight line and a life expectancy until the carrier reaches the life due to contamination is stored in advance. The determination unit calculates the second difference when the inclination of the measurement straight line is smaller than the reference inclination and equal to or greater than the second inclination, and the carrier reaches its life due to contamination. It may be determined that the life expectancy up to is the life expectancy associated with the calculated second difference in the second life expectancy information.

本構成によれば、記憶部に予め格納されている第二余命情報を用いて、前記測定用直線の傾きが、汚染によるキャリアの寿命が訪れたか否かの判断に用いられる第二傾きよりも、どの程度大きいかに応じて、汚染によるキャリアの寿命が訪れるまでの余命を適切に把握することができる。   According to this configuration, using the second life expectancy information stored in advance in the storage unit, the inclination of the measurement straight line is calculated from the second inclination used to determine whether the life of the carrier due to contamination has come. However, the life expectancy until the life of the carrier due to the contamination can be properly grasped depending on how large the carrier is.

また、前前記基準傾きは、前記キャリアが劣化していない状態のときに得られる前記測定用直線の傾きに予め定められていてもよい。   Further, the reference slope may be previously determined to be a slope of the measurement straight line obtained when the carrier is not deteriorated.

本構成によれば、周波数の変化量に対するキャリア電流値の変化量の関係を示す測定用直線の傾きが、キャリアが劣化していない状態のときに得られる測定用直線の傾きよりも大きいか否かに応じて、キャリアの劣化状態を適切に判別することができる。   According to this configuration, it is determined whether or not the slope of the measurement straight line indicating the relationship between the change amount of the carrier current value and the change amount of the frequency is larger than the slope of the measurement straight line obtained when the carrier is not deteriorated. In this case, it is possible to appropriately determine the deterioration state of the carrier.

また、前記像担持体に形成された前記トナー像をシートに転写する転写装置を更に備え、前記判断部による前記キャリアの劣化状態の判断は、前記転写装置によって複数のシートに連続して前記トナー像が転写される場合における一のシートと後続の他のシートとの紙間に相当する時に行われてもよい。   The image forming apparatus further includes a transfer device that transfers the toner image formed on the image carrier to a sheet, and the determination unit determines the deterioration state of the carrier by the transfer device. This may be performed at a time corresponding to a sheet interval between one sheet and another succeeding sheet when an image is transferred.

本構成によれば、転写装置によって複数のシートに連続してトナー像が転写される場合における一のシートと後続の他のシートとの紙間に相当する、潜像無領域が現像ローラーと対向している期間を利用して、キャリアの劣化状態の判断を効率良く行うことができる。   According to this configuration, when a toner image is continuously transferred to a plurality of sheets by the transfer device, a region without a latent image corresponding to a space between one sheet and another subsequent sheet faces the developing roller. Utilizing the time period, it is possible to efficiently determine the deterioration state of the carrier.

または、シートに転写されるトナー像の画質を定めるパラメータを調整するキャリブレーション動作を実行する画像条件調整部を更に備え、前記キャリブレーション動作には、前記現像バイアスを変化させて、前記像担持体に複数の前記トナー像を形成させる動作が含まれ、前記判断部による前記キャリアの劣化状態の判断は、前記キャリブレーション動作の実行中における一のトナー像の形成時と後続の他のトナ像ーの形成時との間に相当する時に行われてもよい。   Alternatively, the image carrier further includes an image condition adjustment unit that executes a calibration operation for adjusting a parameter that determines the image quality of the toner image transferred to the sheet, wherein the calibration operation includes changing the developing bias. The operation of forming the plurality of toner images is included in the operation, and the determination of the deterioration state of the carrier by the determination unit is performed during the execution of the calibration operation at the time of forming one toner image and the subsequent toner image. May be performed at a time corresponding to the time between the formation.

本構成によれば、画像条件調整部によるキャリブレーション動作の実行中における、一のトナー像の形成時と後続の他のトナー像の形成時との間に相当する、潜像無領域が現像ローラーと対向している期間を利用して、キャリアの劣化状態の判断を効率良く行うことができる。   According to this configuration, during the execution of the calibration operation by the image condition adjusting unit, the latent image-free area corresponding to between the time of forming one toner image and the time of forming another subsequent toner image is a developing roller. By using the period in which the carrier is facing, it is possible to efficiently determine the deterioration state of the carrier.

また、本構成によれば、キャリブレーション動作による、シートに転写されるトナー像の画質を定めるパラメータの調整中にキャリアの劣化状態の判断が行われる。このため、調整済みのパラメータを用いてキャリアの劣化状態を適切に判断することができ、また、当該キャリアの劣化状態の判断結果を利用して、未調整のパラメータを適切に調整することができる。   Further, according to this configuration, the deterioration state of the carrier is determined during the adjustment of the parameter that determines the image quality of the toner image transferred to the sheet by the calibration operation. For this reason, the deterioration state of the carrier can be appropriately determined using the adjusted parameters, and the unadjusted parameters can be appropriately adjusted using the determination result of the deterioration state of the carrier. .

本発明によれば、二成分現像方式が適用された画像形成装置において、キャリアの劣化状態を正確に判断することができる。   According to the present invention, in an image forming apparatus to which a two-component developing method is applied, the deterioration state of a carrier can be accurately determined.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図及び制御部の電気的構成を示したブロック図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a developing device according to an embodiment of the present invention and a block diagram illustrating an electrical configuration of a control unit. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の現像動作を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a developing operation of the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 本発明の一実施形態に係る像担持体及び現像ローラーの電位の大小関係を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a magnitude relationship between potentials of an image carrier and a developing roller according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において実行される劣化予測モードのフローチャートである。6 is a flowchart of a deterioration prediction mode executed in the image forming apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 劣化予測モード時における現像バイアスの交流電圧の周波数及びキャリア電流値の変化の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of changes in the frequency of an AC voltage of a developing bias and a carrier current value in a deterioration prediction mode. 近似直線の傾きと基準傾きと第一傾きとの関係の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a relationship between a slope of an approximate straight line, a reference slope, and a first slope. 近似直線の傾きと基準傾きと第二傾きとの関係の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a relationship between a slope of an approximate straight line, a reference slope, and a second slope.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置10について、図面に基づき詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。また、画像形成装置は、単色(モノクロ)画像を形成するものでもよい。   Hereinafter, an image forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a tandem type color printer will be described as an example of the image forming apparatus. The image forming apparatus may be, for example, a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction peripheral thereof. Further, the image forming apparatus may form a single color (monochrome) image.

図1は、画像形成装置10の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置10は、箱形の筐体構造を備える装置本体11を備える。この装置本体11内には、シートPを給紙する給紙部12、給紙部12から給紙されたシートPに転写するトナー像を形成する画像形成部13、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット14(転写装置)、画像形成部13にトナーを補給するトナー補給部15、及び、シートP上に形成された未定着トナー像をシートPに定着する処理を施す定着部16が内装されている。さらに、装置本体11の上部には、定着部16で定着処理の施されたシートPが排紙される排紙部17が備えられている。   FIG. 1 is a sectional view showing an internal structure of the image forming apparatus 10. The image forming apparatus 10 includes an apparatus main body 11 having a box-shaped housing structure. In the apparatus main body 11, a sheet feeding section 12 for feeding a sheet P, an image forming section 13 for forming a toner image to be transferred onto the sheet P fed from the sheet feeding section 12, and the toner image is primarily transferred. An intermediate transfer unit 14 (transfer device), a toner replenishing unit 15 for replenishing toner to the image forming unit 13, and a fixing unit 16 for performing processing for fixing an unfixed toner image formed on the sheet P to the sheet P. It is decorated. Further, at the upper part of the apparatus main body 11, there is provided a paper discharge unit 17 for discharging the sheet P subjected to the fixing processing by the fixing unit 16.

装置本体11の上面の適所には、シートPに対する出力条件等を入力操作するための操作パネル18が設けられている。この操作パネル18には、電源キーや出力条件を入力するためのタッチパネルや各種の操作キーが設けられている。   An operation panel 18 for inputting output conditions and the like for the sheet P is provided at an appropriate position on the upper surface of the apparatus main body 11. The operation panel 18 is provided with a power key, a touch panel for inputting output conditions, and various operation keys.

装置本体11内には、さらに、画像形成部13より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路111が形成されている。シート搬送路111には、適所にシートを搬送する搬送ローラー対112が設けられている。また、シートのスキュー矯正を行うと共に、後記する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートを送り込むレジストローラー対113が、シート搬送路111における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路111は、シートPを給紙部12から排紙部17まで、画像形成部13及び定着部16を経由して搬送させる搬送路である。   In the apparatus main body 11, a sheet conveying path 111 extending vertically is formed at a position on the right side of the image forming section 13. The sheet conveying path 111 is provided with a pair of conveying rollers 112 for conveying a sheet to an appropriate position. Further, a pair of registration rollers 113 for performing skew correction of the sheet and feeding the sheet at a predetermined timing to a nip portion for secondary transfer described later is provided on the sheet conveying path 111 on the upstream side of the nip portion. The sheet transport path 111 is a transport path that transports the sheet P from the paper supply unit 12 to the paper discharge unit 17 via the image forming unit 13 and the fixing unit 16.

給紙部12は、給紙トレイ121、ピックアップローラー122、及び給紙ローラー対123を備える。給紙トレイ121は、装置本体11の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートPが積層されたシート束P1を貯留する。ピックアップローラー122は、給紙トレイ121に貯留されたシート束P1の最上面のシートPを1枚ずつ繰り出す。給紙ローラー対123は、ピックアップローラー122によって繰り出されたシートPをシート搬送路111に送り出す。   The paper supply unit 12 includes a paper supply tray 121, a pickup roller 122, and a paper supply roller pair 123. The paper feed tray 121 is removably mounted below the apparatus main body 11, and stores a sheet bundle P1 in which a plurality of sheets P are stacked. The pickup roller 122 feeds out the uppermost sheet P of the sheet bundle P1 stored in the sheet feeding tray 121 one by one. The paper feed roller pair 123 sends out the sheet P fed by the pickup roller 122 to the sheet transport path 111.

給紙部12は、装置本体11の、図1に示す左側面に取り付けられる手差し給紙部を備える。手差し給紙部は、手差しトレイ124、ピックアップローラー125、及び給紙ローラー対126を備える。手差しトレイ124は、手差しされるシートPが載置されるトレイであり、手差しでシートPを給紙する際、図1に示すように、装置本体11の側面から開放される。ピックアップローラー125は、手差しトレイ124に載置されたシートPを繰り出す。給紙ローラー対126は、ピックアップローラー125によって繰り出されたシートPをシート搬送路111に送り出す。   The paper feeding unit 12 includes a manual paper feeding unit attached to the left side of the apparatus main body 11 shown in FIG. The manual sheet feeding unit includes a manual tray 124, a pickup roller 125, and a sheet feeding roller pair 126. The manual feed tray 124 is a tray on which sheets P to be manually fed are placed, and is opened from the side of the apparatus body 11 as shown in FIG. The pickup roller 125 feeds out the sheet P placed on the manual feed tray 124. The sheet feeding roller pair 126 sends out the sheet P fed by the pickup roller 125 to the sheet conveying path 111.

画像形成部13は、シートPに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、後記する中間転写ベルト141の回転方向上流側から下流側に向けて(図1に示す左側から右側へ)順次配設された、マゼンタ(M)色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット13M、シアン(C)色の現像剤を用いるシアン用ユニット13C、イエロー(Y)色の現像剤を用いるイエロー用ユニット13Y、及びブラック(Bk)色の現像剤を用いるブラック用ユニット13Bkが備えられている。各ユニット13M、13C、13Y、13Bkは、それぞれ感光体ドラム20(像担持体)と、感光体ドラム20の周囲に配置された帯電装置21、現像装置23、一次転写ローラー24及びクリーニング装置25とを備える。また、各ユニット13M、13C、13Y、13Bk共通の露光装置22が、画像形成ユニットの下方に配置されている。   The image forming unit 13 forms a toner image to be transferred to the sheet P, and includes a plurality of image forming units that form toner images of different colors. In this embodiment, the image forming units of magenta (M) color are sequentially arranged from the upstream side to the downstream side in the rotation direction of the intermediate transfer belt 141 (from left to right in FIG. 1). A magenta unit 13M using a developer, a cyan unit 13C using a cyan (C) developer, a yellow unit 13Y using a yellow (Y) developer, and a black (Bk) developer are used. A black unit 13Bk is provided. Each of the units 13M, 13C, 13Y, and 13Bk includes a photosensitive drum 20 (image carrier), a charging device 21, a developing device 23, a primary transfer roller 24, and a cleaning device 25 disposed around the photosensitive drum 20. Is provided. An exposure device 22 common to the units 13M, 13C, 13Y, and 13Bk is disposed below the image forming unit.

感光体ドラム20は、その軸回りに回転駆動され、その表面に静電潜像が形成されるとともに、前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する。この感光体ドラム20としては、一例として、公知のアモルファスシリコン(α−Si)感光体ドラムや有機(OPC)感光体ドラムが用いられる。帯電装置21は、感光体ドラム20の表面を所定の帯電電位に均一に帯電する。帯電装置21は、帯電ローラーと、前記帯電ローラーに付着したトナーを除去するための帯電クリーニングブラシとを備える。露光装置22は、帯電装置21よりも感光体ドラム20の回転方向下流側に配置され、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラー等の各種の光学系機器を有する。露光装置22は、前記帯電電位に均一に帯電された感光体ドラム20の表面に、画像データに基づき変調された光を照射して露光することで、静電潜像を形成する。   The photoreceptor drum 20 is driven to rotate around its axis to form an electrostatic latent image on the surface thereof, and carries a toner image in which the electrostatic latent image has been revealed. As the photosensitive drum 20, for example, a known amorphous silicon (α-Si) photosensitive drum or an organic (OPC) photosensitive drum is used. The charging device 21 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 20 to a predetermined charging potential. The charging device 21 includes a charging roller and a charging cleaning brush for removing toner attached to the charging roller. The exposure device 22 is disposed downstream of the charging device 21 in the rotation direction of the photosensitive drum 20, and has various optical devices such as a light source, a polygon mirror, a reflection mirror, and a deflection mirror. The exposure device 22 forms an electrostatic latent image by irradiating the surface of the photosensitive drum 20 uniformly charged to the charged potential with light modulated based on image data.

現像装置23は、露光装置22よりも感光体ドラム20の回転方向下流側に配置されている。現像装置23は、現像ローラー231を含む。現像ローラー231は、所定の現像ニップ部NP(図3)において感光体ドラム20に対向して配置されている。現像ローラー231は、回転され、周面にトナー及びキャリアからなる現像剤を担持するとともに感光体ドラム20にトナーを供給することで前記トナー像を形成する。   The developing device 23 is disposed downstream of the exposure device 22 in the rotation direction of the photosensitive drum 20. The developing device 23 includes a developing roller 231. The developing roller 231 is arranged to face the photosensitive drum 20 at a predetermined developing nip portion NP (FIG. 3). The developing roller 231 is rotated to carry the developer including the toner and the carrier on the peripheral surface and supply the toner to the photosensitive drum 20 to form the toner image.

一次転写ローラー24は、中間転写ユニット14に備えられている中間転写ベルト141を挟んで感光体ドラム20とニップ部を形成する。更に、一次転写ローラー24は、感光体ドラム20上のトナー像を中間転写ベルト141上に一次転写する。クリーニング装置25は、トナー像転写後の感光体ドラム20の周面を清掃する。   The primary transfer roller 24 forms a nip with the photosensitive drum 20 with the intermediate transfer belt 141 provided in the intermediate transfer unit 14 interposed therebetween. Further, the primary transfer roller 24 primarily transfers the toner image on the photosensitive drum 20 onto the intermediate transfer belt 141. The cleaning device 25 cleans the peripheral surface of the photosensitive drum 20 after the transfer of the toner image.

中間転写ユニット14は、画像形成部13とトナー補給部15との間に設けられた空間に配置され、中間転写ベルト141と、図略のユニットフレームにて回転可能に支持された駆動ローラー142と、従動ローラー143と、バックアップローラー146と、を備える。中間転写ベルト141は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム20の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー142及び従動ローラー143、146に架け渡されている。中間転写ベルト141は駆動ローラー142の回転により周回駆動される。従動ローラー143の近傍には、中間転写ベルト141の周面上に残存したトナーを除去するベルトクリーニング装置144が配置されている。   The intermediate transfer unit 14 is disposed in a space provided between the image forming unit 13 and the toner replenishing unit 15, and includes an intermediate transfer belt 141, a drive roller 142 rotatably supported by a unit frame (not shown), and , A driven roller 143 and a backup roller 146. The intermediate transfer belt 141 is an endless belt-shaped rotating body, and is stretched over the driving roller 142 and the driven rollers 143 and 146 such that the peripheral surface thereof comes into contact with the peripheral surface of each of the photosensitive drums 20. I have. The intermediate transfer belt 141 is driven to rotate by rotation of the driving roller 142. A belt cleaning device 144 that removes toner remaining on the peripheral surface of the intermediate transfer belt 141 is disposed near the driven roller 143.

駆動ローラー142に対向して、中間転写ベルト141の外側には、二次転写ローラー145が配置されている。二次転写ローラー145は、中間転写ベルト141の周面に圧接されて、駆動ローラー142との間で転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト141上に一次転写されたトナー像は、給紙部12から供給されるシートPに、転写ニップ部において二次転写される。すなわち、中間転写ユニット14及び二次転写ローラー145は、感光体ドラム20上に担持されたトナー像をシートPに転写する転写部として機能する。また、駆動ローラー142には、その周面を清掃するためのロールクリーナー200が配置されている。   A secondary transfer roller 145 is disposed outside the intermediate transfer belt 141 so as to face the drive roller 142. The secondary transfer roller 145 is pressed against the peripheral surface of the intermediate transfer belt 141 to form a transfer nip with the driving roller 142. The toner image primarily transferred on the intermediate transfer belt 141 is secondarily transferred to a sheet P supplied from the paper supply unit 12 at a transfer nip. That is, the intermediate transfer unit 14 and the secondary transfer roller 145 function as a transfer unit that transfers the toner image carried on the photosensitive drum 20 to the sheet P. The drive roller 142 is provided with a roll cleaner 200 for cleaning the peripheral surface thereof.

トナー補給部15は、画像形成に用いられるトナーを貯留するものであり、本実施形態ではマゼンタ用トナーコンテナ15M、シアン用トナーコンテナ15C、イエロー用トナーコンテナ15Y及びブラック用トナーコンテナ15Bkを備える。これらトナーコンテナ15M、15C、15Y、15Bkは、それぞれM/C/Y/Bk各色の補給用トナーを貯留するものである。コンテナ底面に形成されたトナー排出口15Hから、M/C/Y/Bk各色に対応する画像形成ユニット13M、13C、13Y、13Bkの現像装置23に各色のトナーが補給される。   The toner replenishing unit 15 stores toner used for image formation. In the present embodiment, the toner replenishing unit 15 includes a magenta toner container 15M, a cyan toner container 15C, a yellow toner container 15Y, and a black toner container 15Bk. These toner containers 15M, 15C, 15Y, and 15Bk store replenishment toner of each color of M / C / Y / Bk. The toner of each color is supplied to the developing devices 23 of the image forming units 13M, 13C, 13Y, and 13Bk corresponding to each color of M / C / Y / Bk from the toner discharge port 15H formed on the bottom surface of the container.

定着部16は、内部に加熱源を備えた加熱ローラー161と、加熱ローラー161に対向配置された定着ローラー162と、定着ローラー162と加熱ローラー161とに張架された定着ベルト163と、定着ベルト163を介して定着ローラー162と対向配置され定着ニップ部を形成する加圧ローラー164とを備えている。定着部16へ供給されたシートPは、前記定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記転写ニップ部でシートPに転写されたトナー像は、シートPに定着される。   The fixing unit 16 includes a heating roller 161 having a heating source therein, a fixing roller 162 disposed to face the heating roller 161, a fixing belt 163 stretched between the fixing roller 162 and the heating roller 161, a fixing belt 163. And a pressure roller 164 that is arranged to face the fixing roller 162 with the fixing roller 162 interposed therebetween to form a fixing nip portion. The sheet P supplied to the fixing unit 16 is heated and pressed by passing through the fixing nip. As a result, the toner image transferred to the sheet P at the transfer nip is fixed to the sheet P.

排紙部17は、装置本体11の頂部が凹没されることによって形成され、この凹部の底部に排紙されたシートPを受ける排紙トレイ171が形成されている。定着処理が施されたシートPは、定着部16の上部から延設されたシート搬送路111を経由して、排紙トレイ151へ向けて排紙される。   The paper discharge unit 17 is formed by recessing the top of the apparatus main body 11, and a paper discharge tray 171 that receives the discharged sheet P is formed at the bottom of the concave. The sheet P on which the fixing process has been performed is discharged to a discharge tray 151 via a sheet conveyance path 111 extending from an upper portion of the fixing unit 16.

<現像装置について>
図2は、本実施形態に係る現像装置23の断面図及び制御部980の電気的構成を示したブロック図である。現像装置23は、現像ハウジング230と、現像ローラー231と、第1スクリューフィーダー232と、第2スクリューフィーダー233と、規制ブレード234とを備える。現像装置23には、二成分現像方式が適用されている。
<About the developing device>
FIG. 2 is a cross-sectional view of the developing device 23 according to the present embodiment and a block diagram illustrating an electrical configuration of the control unit 980. The developing device 23 includes a developing housing 230, a developing roller 231, a first screw feeder 232, a second screw feeder 233, and a regulating blade 234. The developing device 23 employs a two-component developing method.

現像ハウジング230には、現像剤収容部230Hが備えられている。現像剤収容部230Hには、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が収容されている。また、現像剤収容部230Hは、現像剤が現像ローラー231の軸方向の一端側から他端側に向かう第1搬送方向(図2の紙面と直交する方向、後から前に向かう方向)に搬送される第1搬送部230Aと、軸方向の両端部において第1搬送部230Aに連通され、第1搬送方向とは逆の第2搬送方向に現像剤が搬送される第2搬送部230Bとを含む。第1スクリューフィーダー232及び第2スクリューフィーダー233は、図2の矢印D22、D23方向に回転され、それぞれ、現像剤を第1搬送方向及び第2搬送方向に搬送する。特に、第1スクリューフィーダー232は、現像剤を第1搬送方向に搬送しながら、現像ローラー231に現像剤を供給する。現像剤に含まれるトナーは、第1搬送方向及び第2搬送方向に循環搬送される間に、キャリアとの間で摩擦帯電する。一方、現像剤に含まれるキャリアは、第1搬送方向及び第2搬送方向に循環搬送される間に、トナーとの摩擦によって、削れたり、汚染される虞がある。   The developing housing 230 is provided with a developer accommodating portion 230H. The developer accommodating section 230H accommodates a two-component developer composed of a toner and a carrier. Further, the developer accommodating portion 230H transports the developer in a first transport direction (a direction perpendicular to the plane of FIG. 2, a direction from the rear to the front) from one end of the developing roller 231 toward the other end in the axial direction. And a second transport unit 230B which is communicated with the first transport unit 230A at both ends in the axial direction and in which the developer is transported in a second transport direction opposite to the first transport direction. Including. The first screw feeder 232 and the second screw feeder 233 are rotated in the directions indicated by arrows D22 and D23 in FIG. 2, and transport the developer in the first transport direction and the second transport direction, respectively. In particular, the first screw feeder 232 supplies the developer to the developing roller 231 while transporting the developer in the first transport direction. The toner contained in the developer is frictionally charged with the carrier while being circulated and transported in the first transport direction and the second transport direction. On the other hand, the carrier contained in the developer may be scraped or contaminated by friction with the toner while being circulated and transported in the first transport direction and the second transport direction.

現像ローラー231は、現像ニップ部NP(図3)において、感光体ドラム20に対向して配置されている。現像ローラー231は、回転されるスリーブ231Sと、スリーブ231Sの内部に固定配置された磁石231Mとを備える。磁石231Mは、S1、N1、S2、N2及びS3極を備える。N1極は主極とし機能し、S1極及びN2極は搬送極として機能し、S2極は剥離極として機能する。また、S3極は、汲み上げ極及び規制極として機能する。一例として、S1極、N1極、S2極、N2極及びS3極の磁束密度は、54mT、96mT、35mT、44mT及び45mTに設定される。現像ローラー231のスリーブ231Sは、図2の矢印D21方向に回転される。現像ローラー231は、回転され、現像ハウジング230内の現像剤を受け取って現像剤層を担持し、感光体ドラム20にトナーを供給する。尚、本実施形態では、現像ローラー231は、感光体ドラム20と対向する位置において、同方向(ウィズ方向)に回転する。   The developing roller 231 is arranged to face the photosensitive drum 20 at the developing nip portion NP (FIG. 3). The developing roller 231 includes a sleeve 231S that is rotated, and a magnet 231M that is fixed and disposed inside the sleeve 231S. The magnet 231M has S1, N1, S2, N2 and S3 poles. The N1 pole functions as a main pole, the S1 pole and the N2 pole function as carrier poles, and the S2 pole functions as a peeling pole. The S3 pole functions as a pumping pole and a regulating pole. As an example, the magnetic flux densities of the S1, N1, S2, N2, and S3 poles are set to 54 mT, 96 mT, 35 mT, 44 mT, and 45 mT. The sleeve 231S of the developing roller 231 is rotated in the direction of arrow D21 in FIG. The developing roller 231 is rotated, receives the developer in the developing housing 230, carries the developer layer, and supplies toner to the photosensitive drum 20. In this embodiment, the developing roller 231 rotates in the same direction (with direction) at a position facing the photosensitive drum 20.

規制ブレード234(層厚規制部材)は、現像ローラー231に所定の間隔をおいて配置され、第1スクリューフィーダー232から現像ローラー231の周面上に供給された現像剤の層厚を規制する。   The regulating blade 234 (layer thickness regulating member) is arranged at a predetermined interval on the developing roller 231, and regulates the layer thickness of the developer supplied from the first screw feeder 232 onto the peripheral surface of the developing roller 231.

現像装置23を備える画像形成装置10は、更に、現像バイアス印加部971と、駆動部972と、電流測定部973と、制御部980とを備える。制御部980は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。   The image forming apparatus 10 including the developing device 23 further includes a developing bias applying unit 971, a driving unit 972, a current measuring unit 973, and a control unit 980. The control unit 980 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) for storing a control program, a RAM (Random Access Memory) used as a work area of the CPU, and the like.

現像バイアス印加部971は、直流電源と交流電源とから構成され、後記のバイアス制御部982からの制御信号に基づき、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを現像ローラー231に印加する。   The developing bias applying unit 971 includes a DC power supply and an AC power supply, and applies a developing bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage to the developing roller 231 based on a control signal from a bias control unit 982 described later.

駆動部972は、モーター及びそのトルクを伝達するギア機構からなり、後記の駆動制御部981からの制御信号に応じて、現像動作時に、感光体ドラム20に加え、現像装置23内の現像ローラー231及び第1スクリューフィーダー232、第2スクリューフィーダー233を回転駆動させる。   The driving unit 972 includes a motor and a gear mechanism for transmitting the torque thereof. In response to a control signal from a driving control unit 981 described below, the developing unit 231 in addition to the photoconductor drum 20 and the developing roller 231 in the developing device 23 during the developing operation. And the first screw feeder 232 and the second screw feeder 233 are rotationally driven.

電流測定部973は、電流計からなり、現像バイアス印加部971によって現像ローラー231に現像バイアスが印加されているときに、感光体ドラム20と現像ローラー231との間を流れる電流の電流値を測定する。電流測定部973によって測定された電流値は、制御部980によって参照される。   The current measuring unit 973 includes an ammeter, and measures a current value of a current flowing between the photosensitive drum 20 and the developing roller 231 when the developing bias is applied to the developing roller 231 by the developing bias applying unit 971. I do. The current value measured by the current measuring unit 973 is referred to by the control unit 980.

制御部980は、前記CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部981、バイアス制御部982、記憶部983、モード制御部984及び画像条件調整部985を備えるように機能する。   The control unit 980 functions as the drive unit 981, the bias control unit 982, the storage unit 983, the mode control unit 984, and the image condition adjustment unit 985 by the CPU executing the control program stored in the ROM. I do.

駆動制御部981は、駆動部972を制御して、現像ローラー231、第1スクリューフィーダー232、第2スクリューフィーダー233を回転駆動させる。また、駆動制御部981は、不図示の駆動機構を制御して、感光体ドラム20を回転駆動させる。   The drive control unit 981 controls the drive unit 972 to rotationally drive the developing roller 231, the first screw feeder 232, and the second screw feeder 233. Further, the drive control unit 981 controls a drive mechanism (not shown) to rotate the photosensitive drum 20.

バイアス制御部982は、現像動作時に、現像バイアス印加部971を制御して、感光体ドラム20と現像ローラー231との間に直流電圧及び交流電圧の電位差を設ける。前記電位差によって、トナーが現像ローラー231から感光体ドラム20に移動される。   The bias control unit 982 controls the developing bias applying unit 971 during the developing operation to provide a potential difference between a DC voltage and an AC voltage between the photosensitive drum 20 and the developing roller 231. The toner is moved from the developing roller 231 to the photosensitive drum 20 by the potential difference.

記憶部983は、駆動制御部981、バイアス制御部982、モード制御部984及び画像条件調整部985によって参照される各種の情報を記憶している。例えば、記憶部983には、現像ローラー231の回転数や環境に応じて調整される現像バイアスの値等が記憶されている。   The storage unit 983 stores various types of information referred to by the drive control unit 981, the bias control unit 982, the mode control unit 984, and the image condition adjustment unit 985. For example, the storage unit 983 stores the value of the developing bias adjusted according to the rotation speed of the developing roller 231 and the environment.

また、記憶部983は、所定の基準傾きよりも大きい所定の第一傾きから、後記の近似直線(測定用直線)L(図7、図8)の傾きを減算して算出される第一差分と、キャリアが削れによる寿命を迎えるまでの余命と、の関係を示す第一余命情報を予め格納している。基準傾きは、キャリアが劣化していない状態のときに得られる後記の近似直線L(図7、図8)の傾きに予め定められている。キャリアが削れによる寿命を迎えるまでの余命は、例えば、キャリアが削れによる寿命を迎えるまでに、現像動作を正常に実行可能な回数や時間、トナー像を転写可能なシートの枚数(印字枚数)及び/又は印刷ジョブ数等に定められている。   Further, the storage unit 983 stores the first difference calculated by subtracting the slope of the approximate line (measurement straight line) L (FIGS. 7 and 8) described later from the predetermined first slope larger than the predetermined reference slope. And first life expectancy information indicating the relationship between the life expectancy of the carrier and the life expectancy until the end of life is stored in advance. The reference slope is previously determined to be a slope of an approximate straight line L (FIGS. 7 and 8) described later obtained when the carrier is not deteriorated. Life expectancy until the carrier reaches the end of life due to scraping is, for example, the number of times and time during which the developing operation can be performed normally, the number of sheets (number of prints) on which a toner image can be transferred, and And / or the number of print jobs.

また、記憶部983は、後記の近似直線L(図7、図8)の傾きから、前記基準傾きよりも小さい所定の第二傾きを減算して算出される第二差分と、キャリアが汚染による寿命を迎えるまでの余命と、の関係を示す第二余命情報を予め格納している。キャリアが汚染による寿命を迎えるまでの余命は、例えば、キャリアが汚染による寿命を迎えるまでに、現像動作を正常に実行可能な回数や時間、トナー像を転写可能なシートの枚数(印字枚数)及び/又は印刷ジョブ数等に定められている。   In addition, the storage unit 983 stores a second difference calculated by subtracting a predetermined second slope smaller than the reference slope from the slope of an approximate straight line L (FIGS. 7 and 8) described later, Second life expectancy information indicating the relationship between the life expectancy until the end of the life is stored in advance. Life expectancy until the carrier reaches the life due to contamination includes, for example, the number of times and time during which the developing operation can be performed normally, the number of sheets (the number of prints) on which the toner image can be transferred, and And / or the number of print jobs.

モード制御部984(判断部)は、劣化予測モードを実行する。モード制御部984は、劣化予測モードにおいて、現像ローラー231と感光体ドラム20との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させる。そして、モード制御部984は、前記周波数の変化量と、感光体ドラム20の表面における静電潜像が形成されていない潜像無領域が現像ローラー231と対向しているときに電流測定部973が測定した電流値(以降、キャリア電流値)の変化量と、の関係に基づき、キャリアの劣化状態を判断する。   The mode control unit 984 (determination unit) executes the deterioration prediction mode. In the deterioration prediction mode, the mode control unit 984 changes the frequency of the AC voltage of the developing bias while keeping the potential difference of the DC voltage between the developing roller 231 and the photosensitive drum 20 constant. The mode control unit 984 determines the amount of change in the frequency and the current measurement unit 973 when the latent image-free area on the surface of the photosensitive drum 20 where no electrostatic latent image is formed faces the developing roller 231. And the amount of change in the measured current value (hereinafter referred to as the carrier current value), the deterioration state of the carrier is determined.

画像条件調整部985は、シートに転写されるトナー像の画質を定めるパラメータを調整するキャリブレーション動作を実行する。当該パラメータには、感光体ドラム20の回転速度、帯電装置21に感光体ドラム20の表面を帯電させるときの帯電電位、現像ローラー231に印加する現像バイアス、露光装置22に光を照射させるときの光量等が含まれる。   The image condition adjusting unit 985 executes a calibration operation for adjusting a parameter that determines the image quality of the toner image transferred to the sheet. The parameters include a rotation speed of the photosensitive drum 20, a charging potential when the charging device 21 charges the surface of the photosensitive drum 20, a developing bias applied to the developing roller 231, and a developing bias when the exposure device 22 is irradiated with light. Includes light quantity and the like.

<二成分現像について>
以下、二成分現像について説明する。図3は、本実施形態に係る画像形成装置10の現像動作の模式図、図4は、感光体ドラム20及び現像ローラー231の電位の大小関係を示す模式図である。
<About two-component development>
Hereinafter, two-component development will be described. FIG. 3 is a schematic diagram of the developing operation of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, and FIG. 4 is a schematic diagram showing the magnitude relationship between the potentials of the photosensitive drum 20 and the developing roller 231.

図3に示すように、現像ローラー231と感光体ドラム20との間には、現像ニップ部NPが形成されている。現像ローラー231上に担持されるトナーTN及びキャリアCAは磁気ブラシを形成する。現像ニップ部NPにおいて、磁気ブラシからトナーTNが感光体ドラム20側に供給され、トナー像TIが形成される。   As shown in FIG. 3, a developing nip NP is formed between the developing roller 231 and the photosensitive drum 20. The toner TN and the carrier CA carried on the developing roller 231 form a magnetic brush. In the developing nip portion NP, the toner TN is supplied from the magnetic brush to the photosensitive drum 20 side, and a toner image TI is formed.

図4に示すように、感光体ドラム20の表面電位は、帯電装置21によって、背景部電位V0(V)に帯電される。その後、露光装置22によって露光光が照射されると、感光体ドラム20の表面電位が、印刷される画像に応じて背景部電位V0から最大で画像部電位VL(V)まで変化される。一方、現像ローラー231には、現像バイアスの直流電圧Vdcが印加されるとともに、直流電圧Vdcに不図示の交流電圧が重畳されている。   As shown in FIG. 4, the surface potential of the photosensitive drum 20 is charged by the charging device 21 to the background portion potential V0 (V). Thereafter, when exposure light is irradiated by the exposure device 22, the surface potential of the photosensitive drum 20 is changed from the background portion potential V0 to the image portion potential VL (V) at the maximum according to the image to be printed. On the other hand, a DC voltage Vdc of a developing bias is applied to the developing roller 231, and an AC voltage (not shown) is superimposed on the DC voltage Vdc.

この場合、表面電位V0と現像バイアスの直流成分Vdcとの電位差が、感光体ドラム20の表面における潜像無領域へのトナーかぶりを抑制する電位差となる。一方、露光後の表面電位VLと現像バイアスの直流成分Vdcとの電位差が、感光体ドラム20の表面に形成された静電潜像に、プラス極性のトナーを移動させる現像電位差となる。更に、現像ローラー231に印加される交流電圧によって、現像ローラー231から感光体ドラム20へのトナーの移動が促進される。   In this case, the potential difference between the surface potential V0 and the DC component Vdc of the developing bias is a potential difference that suppresses toner fogging on the surface of the photosensitive drum 20 where no latent image exists. On the other hand, the potential difference between the surface potential VL after the exposure and the DC component Vdc of the developing bias is a developing potential difference that moves the positive polarity toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 20. Further, the movement of the toner from the developing roller 231 to the photosensitive drum 20 is promoted by the AC voltage applied to the developing roller 231.

個々のトナーは、現像ハウジング230内で循環搬送される間に、キャリアとの間で摩擦帯電する。各トナーの帯電量は、上記の現像バイアスによって感光体ドラム20側に移動するトナー量(現像量)に影響する。したがって、画像形成装置10においてトナーの帯電量が精度よく予測することが可能になると、印字枚数、環境変動、印字モード及び印字率等に応じて現像バイアスやトナー濃度を調整することで、良好な画質を維持することができる。このため、従来から、例えば上記特許文献1乃至3に記載のように、トナーの帯電量を正確に予測する技術が提案されている。   Each toner is frictionally charged with a carrier while being circulated and transported in the developing housing 230. The amount of charge of each toner affects the amount of toner (developing amount) that moves toward the photosensitive drum 20 due to the above-described developing bias. Therefore, if it becomes possible to accurately predict the charge amount of the toner in the image forming apparatus 10, by adjusting the developing bias and the toner density according to the number of prints, environmental fluctuation, print mode, print ratio, etc. Image quality can be maintained. For this reason, techniques for accurately predicting the charge amount of toner have been proposed, for example, as described in Patent Documents 1 to 3 described above.

<従来技術の問題について>
上記提案されている技術を画像形成装置10に適用したとする。この場合、電流測定部973によって測定された、感光体ドラム20と現像ローラー231との間を流れる電流(以降、現像電流)の電流値が、現像ローラー231から感光体ドラム20に移動したトナーの電荷量であるものとして仮定される。また、画像形成装置10に濃度センサーが設けられ、当該濃度センサーによって、感光体ドラム20に形成されたトナー像の画像濃度が測定される。そして、当該測定結果からトナーの現像量が算出され、当該算出されたトナーの現像量と前記仮定されたトナーの電荷量とからトナーの帯電量が算出される。
<Regarding problems in the prior art>
It is assumed that the proposed technique is applied to the image forming apparatus 10. In this case, the current value of the current flowing between the photosensitive drum 20 and the developing roller 231 (hereinafter referred to as “developing current”) measured by the current measuring unit 973 is the value of the toner moved from the developing roller 231 to the photosensitive drum 20. It is assumed to be the amount of charge. Further, a density sensor is provided in the image forming apparatus 10, and the density sensor measures the image density of the toner image formed on the photosensitive drum 20. Then, the toner development amount is calculated from the measurement result, and the toner charge amount is calculated from the calculated toner development amount and the assumed toner charge amount.

この場合、潜像無領域が現像ローラーと対向しているときに、トナーの移動が生じていないキャリア中を流れる電流(以降、キャリア電流)の電流値(以降、キャリア電流値)が、電流測定部973によって現像電流の電流値(以降、現像電流値)として測定される虞がある。このため、測定された現像電流の電流値を、現像ローラー231から感光体ドラム20に移動したトナーの電荷量であるものとして誤って算出し、当該誤って算出したトナーの電荷量を用いてトナーの帯電量を誤って算出する虞がある。   In this case, when the latent image-free area is facing the developing roller, the current value (hereinafter, the carrier current value) of the current (hereinafter, the carrier current value) flowing in the carrier in which the toner does not move is measured. There is a possibility that the current value of the developing current (hereinafter, a developing current value) may be measured by the unit 973. Therefore, the measured current value of the developing current is erroneously calculated as being the charge amount of the toner moved from the developing roller 231 to the photosensitive drum 20, and the toner amount is calculated using the erroneously calculated toner charge amount. May be incorrectly calculated.

ここで、キャリア電流の電流値が一定値であれば、測定した現像電流値から前記一定値分だけ除外した電流値をトナーの電荷量として算出すればよい。しかし、現像の機会が増え、現像剤が現像ローラー231へ循環搬送される機会が増えると、トナーとキャリアとが擦れあうことで、キャリアが削れや汚染によって劣化する虞がある。その結果、キャリアの抵抗値やインピーダンスに変化が生じ、キャリア電流の電流値が一定値にならない虞がある。   Here, if the current value of the carrier current is a constant value, a current value obtained by excluding the measured developing current value by the fixed value may be calculated as the toner charge amount. However, when the opportunity for development increases and the opportunity for the developer to be circulated and conveyed to the developing roller 231 increases, the toner may rub against the carrier, and the carrier may be abraded or deteriorated due to contamination. As a result, a change occurs in the resistance value and impedance of the carrier, and the current value of the carrier current may not be constant.

このように、上記提案されている技術を適用した場合、キャリアの劣化状態を正確に把握せず、測定した現像電流値からキャリア電流値を正確に除外していないために、トナーの電荷量を正確に算出することが困難である。このため、トナーの帯電量を正確に予測できず、現像剤の劣化状態を正確に把握できない虞がある。   As described above, when the above-described proposed technology is applied, the deterioration state of the carrier is not accurately grasped, and the carrier current value is not accurately excluded from the measured development current value. It is difficult to calculate accurately. For this reason, the charge amount of the toner cannot be accurately predicted, and the deterioration state of the developer may not be accurately grasped.

また、上述のように、トナーの帯電量に問題がなく、感光体ドラム20に形成されるトナー像に問題が生じていなくても、キャリアが削れや汚染によって劣化している虞がある。この場合、キャリアが劣化していることを考慮せずに、そのまま現像動作を繰り返すと、近いうちにキャリアの寿命が訪れる虞がある。その結果、突然、トナーを正常に移動させることができなくなり、所望のトナー像が形成されなくなる虞がある。このため、キャリアの寿命が訪れる前に現像剤を入れ替える等の予防保全が行えるよう、キャリアの劣化状態を正確に把握することが望まれている。   Further, as described above, even if there is no problem in the charge amount of the toner and no problem occurs in the toner image formed on the photosensitive drum 20, the carrier may be deteriorated due to scraping or contamination. In this case, if the developing operation is repeated without considering that the carrier has deteriorated, the life of the carrier may come soon. As a result, suddenly, the toner cannot be normally moved, and a desired toner image may not be formed. For this reason, it is desired to accurately grasp the state of deterioration of the carrier so that preventive maintenance such as replacement of the developer before the life of the carrier can be performed.

<キャリアの劣化状態の判断について>
そこで、本発明者は、キャリアの劣化状態を正確に判断することについて鋭意検討を行った。具体的には、本発明者は、現像ローラー231と潜像無領域との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で、現像ローラー231に印加する現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させた。その結果、本発明者は、前記周波数の変化量と、現像ローラー231と潜像無領域とが対向しているときに電流測定部973によって測定されたキャリア電流値の変化量と、の関係が、キャリアの劣化状態に応じて異なることを知見した。
<About judgment of carrier deterioration state>
Therefore, the inventor has made intensive studies on accurately determining the deterioration state of the carrier. Specifically, the present inventor changes the frequency of the AC voltage of the developing bias applied to the developing roller 231 in a state where the potential difference of the DC voltage between the developing roller 231 and the latent image-free area is kept constant. Was. As a result, the present inventor has found that the relationship between the amount of change in the frequency and the amount of change in the carrier current value measured by the current measuring unit 973 when the developing roller 231 faces the region without a latent image is determined. It has been found that it differs depending on the deterioration state of the carrier.

具体的には、本発明者は、キャリアの特性について以下のことを知見した。キャリアは、抵抗とコンデンサとが並列に接続された並列回路によって表すことができる。現像バイアスの周波数が高くなると、前記並列回路に含まれるコンデンサのインピーダンスが低くなるため、キャリアのインピーダンスが低くなる。このため、周波数の増大に応じて、キャリア電流値は増大する。一方、現像バイアスの周波数が低くなると、前記コンデンサのインピーダンスが高くなるため、キャリアのインピーダンスが高くなる。このため、周波数の減少に応じて、キャリア電流値は減少する。これらのことから、発明者は、周波数の変化量とキャリア電流値の変化量との関係が、傾きが正の直線(以降、近似直線)で近似できることを知見した。   Specifically, the present inventors have found the following about the characteristics of the carrier. The carrier can be represented by a parallel circuit in which a resistor and a capacitor are connected in parallel. When the frequency of the developing bias increases, the impedance of the capacitor included in the parallel circuit decreases, so that the impedance of the carrier decreases. Therefore, the carrier current value increases as the frequency increases. On the other hand, when the frequency of the developing bias decreases, the impedance of the capacitor increases, so that the impedance of the carrier increases. Therefore, the carrier current value decreases as the frequency decreases. From these facts, the inventors have found that the relationship between the amount of change in the frequency and the amount of change in the carrier current value can be approximated by a straight line having a positive slope (hereinafter, an approximate line).

また、上述のように、現像の機会が増え、現像剤が現像ローラー231へ循環搬送される機会が増えると、トナーとキャリアとが擦れあうことで、キャリアが削れや汚染によって劣化する虞がある。キャリアが削れるにつれて、前記並列回路に含まれる抵抗の抵抗値は小さくなり、キャリア電流値は大きくなる。このため、キャリアが削れるにつれて、前記近似直線の傾きは大きくなることを発明者は知見した。一方、キャリアが汚染されるにつれて、前記並列回路に含まれる抵抗の抵抗値は大きくなり、キャリア電流値は小さくなる。このため、キャリアが汚染されるにつれて、前記近似直線の傾きは小さくなることを発明者は知見した。   Further, as described above, when the opportunity for development increases and the opportunity for the developer to be circulated and conveyed to the developing roller 231 increases, the toner and the carrier rub against each other, and the carrier may be abraded or deteriorated by contamination. . As the carrier is removed, the resistance value of the resistor included in the parallel circuit decreases, and the carrier current value increases. For this reason, the inventor has found that the slope of the approximate straight line increases as the carrier is removed. On the other hand, as the carrier becomes contaminated, the resistance value of the resistor included in the parallel circuit increases, and the carrier current value decreases. For this reason, the inventor has found that as the carrier becomes contaminated, the slope of the approximate line becomes smaller.

そこで、発明者は、知見した上記キャリアの特性を利用して、現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させた際の前記近似直線の傾きに基づき、キャリアの劣化状態を正確に判断することを想起した。   Therefore, the inventor recalls that the degraded state of the carrier is accurately determined based on the slope of the approximate straight line when the frequency of the AC voltage of the developing bias is changed using the characteristics of the carrier that have been found. did.

<キャリアの劣化予測モードについて>
以下、上記知見に基づく、キャリアの劣化状態を判断する動作である劣化予測モードについて説明する。図5は、本実施形態に係る画像形成装置10において実行される劣化予測モードのフローチャートである。図6は、劣化予測モード時における現像バイアスの交流電圧の周波数f及びキャリア電流値Icの変化の一例を示す図である。図7は、近似直線Lの傾きと基準傾きと第一傾きとの関係の一例を示す図である。図8は、近似直線Lの傾きと基準傾きと第二傾きとの関係の一例を示す図である。
<Carrier degradation prediction mode>
Hereinafter, a deterioration prediction mode, which is an operation of determining the deterioration state of a carrier based on the above knowledge, will be described. FIG. 5 is a flowchart of the deterioration prediction mode executed in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of changes in the frequency f of the AC voltage of the developing bias and the carrier current value Ic in the deterioration prediction mode. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the relationship between the slope of the approximate straight line L, the reference slope, and the first slope. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the relationship between the slope of the approximate straight line L, the reference slope, and the second slope.

図5及び図6に示すように、モード制御部984は、劣化予測モードを開始すると、現像バイアスの交流電圧の周波数fを変化させるための変数nをn=1に設定する(ステップS01)。   As shown in FIGS. 5 and 6, when starting the deterioration prediction mode, the mode control unit 984 sets a variable n for changing the frequency f of the AC voltage of the developing bias to n = 1 (step S01).

そして、モード制御部984は、駆動制御部981及びバイアス制御部982を制御して、感光体ドラム20を回転させ、予め設定された基準現像バイアスを印加した状態で、現像ローラー231を1回転以上回転させた後、現像バイアスの交流電圧の周波数fを第nの周波数fn(n=1)に設定する(ステップS02)。   The mode control unit 984 controls the drive control unit 981 and the bias control unit 982 to rotate the photosensitive drum 20 and to rotate the developing roller 231 by one or more rotations while applying a preset reference developing bias. After the rotation, the frequency f of the AC voltage of the developing bias is set to the n-th frequency fn (n = 1) (step S02).

当該基準現像バイアスは、劣化予測モードが直前の画像形成の履歴の影響を受けないために設定される。通常、この基準現像バイアス条件には、印字(画像形成)に使用する際のバイアスが適用される。また、基準現像バイアスとして直流電圧のみが適用されると、上記の履歴の解消効果が弱いので、直流電圧及び交流電圧が重畳的に適用されることが望ましい。ただし、ステップS02において、基準現像バイアスを印加した状態で現像ローラー231を1回転以上回転させる動作は、必須ではなく、省略してもよい。   The reference developing bias is set so that the deterioration prediction mode is not affected by the history of the immediately preceding image formation. Normally, a bias used for printing (image formation) is applied to the reference developing bias condition. Further, if only a DC voltage is applied as the reference developing bias, the effect of eliminating the above history is weak. Therefore, it is desirable that the DC voltage and the AC voltage are applied in a superimposed manner. However, in step S02, the operation of rotating the developing roller 231 by one or more rotations with the reference developing bias applied is not essential and may be omitted.

次に、モード制御部984は、交流電圧の周波数が第nの周波数fnに設定された現像バイアスを現像ローラー231に印加させた状態で、現像ローラー231が潜像無領域に対向しているときに、電流測定部973によって、一定期間T、キャリア電流値Icnを測定させる(ステップS03)。   Next, when the developing roller 231 faces the no-image region in a state where the developing bias in which the frequency of the AC voltage is set to the n-th frequency fn is applied to the developing roller 231, Then, the current measuring unit 973 measures the carrier current value Icn for a certain period T (step S03).

そして、モード制御部984は、第nの周波数fnの値と、前記一定期間T中に測定されたキャリア電流値Icnの代表値と、を対応付けて記憶部983に記憶する(ステップS04)。ここで、キャリア電流値Icnの代表値とは、例えば、一定期間T中に測定されたキャリア電流値Icnの平均値、最大値又は最小値等である。   Then, the mode control unit 984 stores the value of the n-th frequency fn in the storage unit 983 in association with the representative value of the carrier current value Icn measured during the certain period T (step S04). Here, the representative value of the carrier current value Icn is, for example, an average value, a maximum value, a minimum value, or the like of the carrier current value Icn measured during the certain period T.

次に、モード制御部984は、周波数に関する変数nが予め設定された規定回数Nと等しいか否かを判定する(ステップS05)。変数nが規定回数Nと等しくない場合(ステップS05でNO)、nの値が1つカウントアップされ(n=n+1、ステップS06)、ステップS02からステップS04までが繰り返される。尚、測定の精度を高くするためには、規定回数Nが2以上に設定されることが望ましく、3以上に設定されることが更に望ましい。尚、本実施形態では、規定回数Nが4に設定されているものとしている。   Next, the mode control unit 984 determines whether or not the variable n relating to frequency is equal to a preset specified number N (step S05). If the variable n is not equal to the specified number N (NO in step S05), the value of n is counted up by one (n = n + 1, step S06), and steps S02 to S04 are repeated. In order to increase the accuracy of the measurement, the prescribed number N is preferably set to 2 or more, and more preferably 3 or more. In this embodiment, the specified number N is set to 4.

一方、変数nが規定回数Nと等しい場合(ステップS05でYES)、モード制御部984は、現像バイアスの交流電圧の周波数fの変化量とキャリア電流値Icの変化量との関係を示す近似直線Lの傾きを算出する(ステップS07)。   On the other hand, when the variable n is equal to the specified number N (YES in step S05), the mode control unit 984 sets the approximate straight line indicating the relationship between the change amount of the frequency f of the AC voltage of the developing bias and the change amount of the carrier current value Ic. The inclination of L is calculated (step S07).

具体的には、ステップS07において、モード制御部984は、図7又は図8に示すように、横軸を周波数fの値とし、縦軸をキャリア電流値Icとする二次元座標系に、記憶部983に記憶されている、各周波数fnの値及び当該各周波数fnの値に対応付けられたキャリア電流値Icnの代表値が示すN個の点をプロットする。そして、モード制御部984は、当該N個の点の近傍を通る近似直線Lを導出し、当該導出した近似直線Lの傾きを算出する。   Specifically, in step S07, as shown in FIG. 7 or FIG. 8, the mode control unit 984 stores the two-dimensional coordinate system in which the horizontal axis represents the value of the frequency f and the vertical axis represents the carrier current value Ic. The N points indicated by the value of each frequency fn and the representative value of the carrier current value Icn associated with the value of each frequency fn stored in the unit 983 are plotted. Then, the mode control unit 984 derives an approximate straight line L passing in the vicinity of the N points, and calculates a slope of the derived approximate straight line L.

そして、モード制御部984は、ステップS07で算出した近似直線Lの傾きが所定の基準直線L0の傾き(基準傾き)よりも大きいか否かに応じて、キャリアの劣化状態を判断する(ステップS08)。これにより、キャリアの劣化状態を規則的に判別することができる。   The mode control unit 984 determines the deterioration state of the carrier according to whether or not the slope of the approximate straight line L calculated in step S07 is larger than the slope of the predetermined reference straight line L0 (reference slope) (step S08). ). Thereby, the deterioration state of the carrier can be determined regularly.

ここで、基準直線L0は、現像剤を新品に交換した直後等、キャリアが劣化していない状態のときに、ステップS01からステップS07まで行うことで、当該ステップS07で得られる近似直線Lに定めればよい。尚、基準直線L0は、これに限らず、予め試験運転等において、ステップS01からステップS07までと同様の動作を行うことで定めてもよい。この場合、当該基準直線L0の傾きをROM等に予め記憶し、ステップS08で用いればよい。   Here, the reference straight line L0 is set to the approximate straight line L obtained in step S07 by performing steps S01 to S07 when the carrier is not deteriorated, for example, immediately after replacing the developer with a new one. Just do it. The reference straight line L0 is not limited to this, and may be determined in advance in a test operation or the like by performing the same operation as in steps S01 to S07. In this case, the inclination of the reference straight line L0 may be stored in advance in a ROM or the like and used in step S08.

例えば、ステップS07において、図7に示す近似直線Lが算出されたとする。この場合、ステップS08において、モード制御部984は、近似直線Lの傾きが基準直線L0の傾き(以降、基準傾き)よりも大きいので、キャリアが削れによって劣化していると判断する。また、モード制御部984は、近似直線Lの傾きが基準傾きよりも大きい程、削れによるキャリアの劣化が大きいと判断する。つまり、モード制御部984は、近似直線Lの傾きと基準傾きとの差分の絶対値を、削れによるキャリアの劣化の度合と判断する。   For example, it is assumed that the approximate straight line L shown in FIG. 7 has been calculated in step S07. In this case, in step S08, the mode control unit 984 determines that the carrier is deteriorated due to scraping because the slope of the approximate straight line L is larger than the slope of the reference straight line L0 (hereinafter, reference slope). In addition, the mode control unit 984 determines that the larger the slope of the approximate straight line L is than the reference slope, the greater the deterioration of the carrier due to scraping. That is, the mode control unit 984 determines the absolute value of the difference between the slope of the approximate straight line L and the reference slope as the degree of carrier deterioration due to scraping.

一方、ステップS07において、図8に示す近似直線Lが算出されたとする。この場合、ステップS08において、モード制御部984は、近似直線Lの傾きが基準傾きよりも小さいので、キャリアが汚染によって劣化していると判断する。また、モード制御部984は、近似直線Lの傾きが基準傾きよりも小さい程、汚染によるキャリアの劣化が大きいと判断する。つまり、モード制御部984は、近似直線Lの傾きと基準傾きとの差分の絶対値を、汚染によるキャリアの劣化の度合と判断する。   On the other hand, it is assumed that the approximate straight line L shown in FIG. 8 has been calculated in step S07. In this case, in step S08, the mode control unit 984 determines that the carrier has deteriorated due to contamination because the slope of the approximate straight line L is smaller than the reference slope. In addition, the mode control unit 984 determines that the smaller the slope of the approximate straight line L is than the reference slope, the greater the deterioration of the carrier due to contamination. That is, the mode control unit 984 determines the absolute value of the difference between the slope of the approximate straight line L and the reference slope as the degree of carrier deterioration due to contamination.

ステップS08の後、モード制御部984は、キャリアに寿命が訪れたか否かを判断する(ステップS09)。   After step S08, the mode control unit 984 determines whether or not the lifetime has reached the carrier (step S09).

例えば、ステップS07において図7に示す近似直線Lが算出され、ステップS08において、キャリアが削れによって劣化していると判断されたとする。この場合、ステップS09において、モード制御部984は、近似直線Lの傾きと、基準傾きよりも大きい傾きの所定の第一直線L1の傾き(以降、第一傾き)と、に基づき、削れによるキャリアの寿命が訪れたか否かを判断する。   For example, suppose that the approximate straight line L shown in FIG. 7 is calculated in step S07, and it is determined in step S08 that the carrier is deteriorated due to scraping. In this case, in step S09, the mode control unit 984 determines the carrier of the carrier due to scraping based on the slope of the approximate straight line L and the slope of the first straight line L1 having a slope larger than the reference slope (hereinafter, the first slope). Determine if the life has expired.

ここで、第一直線L1は、予め試験運転等において、削れによる寿命が訪れたキャリアを用いてステップS01からステップS07まで行うことで、当該ステップS07で得られた近似直線Lに定められている。当該第一直線L1の傾きは、ROM等に予め記憶され、ステップS09で用いられる。   Here, the first straight line L1 is determined in advance in a test operation or the like by using the carrier whose life due to shaving has come to pass from step S01 to step S07, and thereby the approximate straight line L obtained in step S07. The inclination of the first straight line L1 is stored in advance in a ROM or the like and used in step S09.

例えば、図7に示すように、近似直線Lの傾きが、基準傾きよりも大きいが、第一傾き以下である場合、モード制御部984は、削れによるキャリアの寿命は訪れていないと判断する(ステップS09でNO)。一方、近似直線Lの傾きが、基準傾きよりも大きく、且つ、第一傾きよりも大きい場合、モード制御部984は、削れによるキャリアの寿命が訪れたと判断する(ステップS09でYES)。これにより、削れによるキャリアの劣化の度合が、第一傾きに対応する度合よりも大きくなり、削れによるキャリアの寿命が訪れたことを適切に判断することができる。   For example, as shown in FIG. 7, when the slope of the approximate straight line L is larger than the reference slope but equal to or smaller than the first slope, the mode control unit 984 determines that the life of the carrier due to the scraping has not come ( (NO in step S09). On the other hand, when the slope of the approximate straight line L is larger than the reference slope and larger than the first slope, the mode control unit 984 determines that the life of the carrier due to scraping has come (YES in step S09). As a result, the degree of deterioration of the carrier due to scraping becomes greater than the degree corresponding to the first inclination, and it is possible to appropriately determine that the life of the carrier due to scraping has come.

一方、ステップS07において図8に示す近似直線Lが算出され、ステップS08において、キャリアが汚染によって劣化していると判断されたとする。この場合、ステップS09において、モード制御部984は、近似直線Lの傾きと、基準傾きよりも小さい傾きの所定の第二直線L2の傾き(以降、第二傾き)と、に基づき、汚染によるキャリアの寿命が訪れたか否かを判断する。   On the other hand, it is assumed that the approximate straight line L shown in FIG. 8 is calculated in step S07, and it is determined in step S08 that the carrier is deteriorated due to contamination. In this case, in step S09, the mode control unit 984 determines the carrier due to contamination based on the slope of the approximate straight line L and the slope of a predetermined second straight line L2 having a slope smaller than the reference slope (hereinafter, the second slope). It is determined whether or not the end of the life has been reached.

ここで、第二直線L2は、予め試験運転等において、汚染による寿命が訪れたキャリアを用いてステップS01からステップS07まで行うことで、当該ステップS07で得られた近似直線Lに定められている。当該第二直線L2の傾きは、ROM等に予め記憶され、ステップS09で用いられる。   Here, the second straight line L2 is defined in advance as an approximate straight line L obtained in step S07 by performing steps S01 to S07 in a test operation or the like using a carrier whose life due to contamination has come. . The inclination of the second straight line L2 is stored in advance in a ROM or the like and used in step S09.

例えば、図8に示すように、近似直線Lの傾きが、基準傾きよりも小さいが、第二傾き以上である場合、モード制御部984は、汚染によるキャリアの寿命は訪れていないと判断する(ステップS09でNO)。一方、近似直線Lの傾きが、基準傾きよりも小さく、且つ、第二傾きよりも小さい場合、モード制御部984は、汚染によるキャリアの寿命が訪れたと判断する(ステップS09でYES)。これにより、汚染によるキャリアの劣化の度合が、第二傾きに対応する度合よりも小さくなり、汚染によるキャリアの寿命が訪れたことを適切に判断することができる。   For example, as illustrated in FIG. 8, when the slope of the approximate straight line L is smaller than the reference slope but equal to or greater than the second slope, the mode control unit 984 determines that the life of the carrier due to contamination has not come. (NO in step S09). On the other hand, when the slope of the approximate straight line L is smaller than the reference slope and smaller than the second slope, the mode control unit 984 determines that the life of the carrier due to contamination has come (YES in step S09). As a result, the degree of deterioration of the carrier due to contamination becomes smaller than the degree corresponding to the second inclination, and it is possible to appropriately determine that the life of the carrier due to contamination has come.

そして、モード制御部984は、ステップS09において、削れによるキャリアの寿命が訪れたと判断した場合、又は、汚染によるキャリアの寿命が訪れたと判断した場合(ステップS09でYES)、操作パネル18に、現像装置23の交換や現像剤の交換を促すメッセージを表示させ(ステップS10)、劣化予測モードを終了する。   If the mode control unit 984 determines in step S09 that the life of the carrier due to scraping has come, or determines that the life of the carrier due to contamination has come (YES in step S09), the operation panel 18 displays A message prompting replacement of the device 23 and replacement of the developer is displayed (step S10), and the deterioration prediction mode is ended.

一方、モード制御部984は、ステップS09において、削れによるキャリアの寿命が訪れていないと判断した場合、又は、汚染によるキャリアの寿命が訪れていないと判断した場合(ステップS09でNO)、操作パネル18に、キャリアに寿命が訪れるまでの余命を示すメッセージを表示させ(ステップS11)、劣化予測モードを終了する。   On the other hand, if the mode control unit 984 determines in step S09 that the life of the carrier due to scraping has not come, or determines that the life of the carrier due to contamination has not come (NO in step S09), the operation panel At 18, a message indicating the life expectancy until the life of the carrier is reached is displayed (step S 11), and the deterioration prediction mode is ended.

例えば、図7に示すように、ステップS07で算出された近似直線Lの傾きが、基準傾きよりも大きく、且つ、第一傾き以下であり、ステップS09において、削れによるキャリアの寿命は訪れていないと判断されたとする。この場合、モード制御部984は、ステップS11において、第一傾きから近似直線Lの傾きを減算した結果である第一差分を算出する。そして、モード制御部984は、キャリアが削れによる寿命を迎えるまでの余命が、記憶部983に記憶されている第一余命情報において、当該算出した第一差分に対応付けられている余命であると判断し、当該余命を示すメッセージを操作パネル18に表示させる。   For example, as shown in FIG. 7, the slope of the approximate straight line L calculated in step S07 is larger than the reference slope and equal to or less than the first slope, and in step S09, the life of the carrier due to scraping has not come. It is assumed that it is determined. In this case, in step S11, the mode control unit 984 calculates a first difference that is a result of subtracting the slope of the approximate straight line L from the first slope. Then, the mode control unit 984 determines that the life expectancy until the life of the carrier due to scraping is associated with the calculated first difference in the first life expectancy information stored in the storage unit 983. And a message indicating the remaining life is displayed on the operation panel 18.

これにより、記憶部983に予め格納されている第一余命情報を用いて、近似直線Lの傾きが、削れによるキャリアの寿命が訪れたか否かの判断に用いられる第一傾きよりも、どの程度小さいかに応じて、削れによるキャリアの寿命が訪れるまでの余命を適切に把握することができる。   Thus, using the first life expectancy information stored in advance in the storage unit 983, the inclination of the approximate straight line L is more than the first inclination used to determine whether or not the life of the carrier due to scraping has come. The life expectancy until the life of the carrier due to the scraping is reached can be appropriately grasped depending on whether the life is small.

一方、図8に示すように、ステップS07で算出された近似直線Lの傾きが、基準傾きよりも小さく、且つ、第二傾き以上であり、ステップS09において、汚染によるキャリアの寿命は訪れていないと判断されたとする。この場合、モード制御部984は、ステップS11において、近似直線Lの傾きから第二傾きを減算した結果である第二差分を算出する。そして、モード制御部984は、キャリアが汚染による寿命を迎えるまでの余命が、記憶部983に記憶されている第二余命情報において、当該算出した第二差分に対応付けられている余命であると判断し、当該余命を示すメッセージを操作パネル18に表示させる。   On the other hand, as shown in FIG. 8, the slope of the approximate straight line L calculated in step S07 is smaller than the reference slope and equal to or greater than the second slope, and in step S09, the life of the carrier due to contamination has not come. It is assumed that it is determined. In this case, the mode control unit 984 calculates a second difference that is a result of subtracting the second slope from the slope of the approximate straight line L in step S11. Then, the mode control unit 984 determines that the life expectancy until the carrier reaches the life due to contamination is the life expectancy associated with the calculated second difference in the second life expectancy information stored in the storage unit 983. And a message indicating the remaining life is displayed on the operation panel 18.

これにより、記憶部983に予め格納されている第二余命情報を用いて、近似直線Lの傾きが、汚染によるキャリアの寿命が訪れたか否かの判断に用いられる第二傾きよりも、どの程度大きいかに応じて、汚染によるキャリアの寿命が訪れるまでの余命を適切に把握することができる。   Thus, using the second life expectancy information stored in advance in the storage unit 983, the slope of the approximate straight line L is more than the second slope used to determine whether the life of the carrier due to contamination has come. The life expectancy until the life of the carrier due to contamination reaches can be appropriately grasped depending on whether the degree is large.

以上のように、劣化予測モードでは、発明者が知見したように、現像ローラー231と潜像無領域とが対向している場合に、現像ローラー231と感光体ドラム20との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で現像バイアスの交流電圧の周波数fを変化させたときの、周波数fの変化量とキャリア電流値Icの変化量との関係が、傾きが正の近似直線Lで近似でき、且つ、当該近似直線Lの傾きがキャリアの劣化状態に応じて異なることを利用して、キャリアの劣化状態を正確に判断することができる。   As described above, in the deterioration prediction mode, as the inventor has found, when the developing roller 231 faces the area without a latent image, the DC voltage between the developing roller 231 and the photosensitive drum 20 is reduced. The relationship between the amount of change in the frequency f and the amount of change in the carrier current value Ic when the frequency f of the AC voltage of the developing bias is changed with the potential difference kept constant is approximated by an approximate straight line L having a positive slope. By making use of the fact that the slope of the approximate straight line L differs depending on the deterioration state of the carrier, the deterioration state of the carrier can be accurately determined.

<劣化予測モードの実行タイミングについて>
以下、劣化予測モードの実行タイミングについて説明する。劣化予測モードは、操作パネル18を用いて入力された指示に従って手動で開始される。又は、劣化予測モードは、所定のタイミングで自動的に開始される。例えば、劣化予測モードは、中間転写ユニット14によって複数のシートに連続してトナー像が転写される場合における、一のシートと後続の他のシートとの紙間に相当する時に行われることが望ましい。
<Execution timing of deterioration prediction mode>
Hereinafter, the execution timing of the deterioration prediction mode will be described. The deterioration prediction mode is manually started in accordance with an instruction input using the operation panel 18. Alternatively, the deterioration prediction mode is automatically started at a predetermined timing. For example, the deterioration prediction mode is desirably performed at a time corresponding to a sheet interval between one sheet and another succeeding sheet when a toner image is continuously transferred to a plurality of sheets by the intermediate transfer unit 14. .

この場合、中間転写ユニット14によって複数のシートに連続してトナー像が転写される場合における一のシートと後続の他のシートとの紙間に相当する、潜像無領域が現像ローラー231と対向している期間を利用して、キャリアの劣化状態の判断を効率良く行うことができる。   In this case, when a toner image is continuously transferred to a plurality of sheets by the intermediate transfer unit 14, a region without a latent image, which corresponds to a space between one sheet and another subsequent sheet, faces the developing roller 231. Utilizing the time period, it is possible to efficiently determine the deterioration state of the carrier.

これに限らず、劣化予測モードは、画像条件調整部985によるキャリブレーション動作の実行中に行われてもよい。当該キャリブレーション動作には、現像バイアスを変化させて、感光体ドラム20に複数のトナー像を形成させる動作が含まれる。具体的には、劣化予測モードは、キャリブレーション動作の実行中における一のトナー像の形成時と後続の他のトナ像ーの形成時との間に相当する時に行われることが望ましい。   The present invention is not limited thereto, and the deterioration prediction mode may be performed during the execution of the calibration operation by the image condition adjusting unit 985. The calibration operation includes an operation of forming a plurality of toner images on the photosensitive drum 20 by changing the developing bias. Specifically, it is desirable that the deterioration prediction mode is performed at a time corresponding to between the time of forming one toner image and the time of forming another subsequent toner image during the execution of the calibration operation.

この場合、キャリブレーション動作の実行中における、一のトナー像の形成時と後続の他のトナー像の形成時との間に相当する、潜像無領域が現像ローラー231と対向している期間を利用して、キャリアの劣化状態の判断を効率良く行うことができる。   In this case, during the execution of the calibration operation, a period during which the non-latent image area is opposed to the developing roller 231 corresponds to the time between the formation of one toner image and the formation of another subsequent toner image. Utilization can be used to efficiently determine the deterioration state of the carrier.

また、キャリブレーション動作による、シートに転写されるトナー像の画質を定めるパラメータの調整中にキャリアの劣化状態の判断が行われる。このため、調整済みのパラメータを用いてキャリアの劣化状態を適切に判断することができ、また、当該キャリアの劣化状態の判断結果を利用して、未調整のパラメータを適切に調整することができる。   Further, the determination of the deterioration state of the carrier is performed during the adjustment of the parameter that determines the image quality of the toner image transferred to the sheet by the calibration operation. For this reason, the deterioration state of the carrier can be appropriately determined using the adjusted parameters, and the unadjusted parameters can be appropriately adjusted using the determination result of the deterioration state of the carrier. .

更に、劣化予測モードが、画像形成装置10が製造後に工場から出荷される時と、画像形成装置10の使用場所において実行される本体セットアップ時に、実行されるようにしてもよい。この場合、画像形成装置10の休止期間中に変化したキャリアの劣化状態を把握する事ができる。   Further, the deterioration prediction mode may be executed when the image forming apparatus 10 is shipped from a factory after manufacturing and when the main body is set up at the place where the image forming apparatus 10 is used. In this case, it is possible to grasp the deterioration state of the carrier that has changed during the idle period of the image forming apparatus 10.

<変形実施形態について>
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取り得る。
<About the modified embodiment>
As described above, the embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the following modified embodiment can be adopted.

(1)現像ローラー231の表面は、例えば、ローレット溝加工が施されたもの、凹形状(ディンプル)を有するもの、又は、ブラスト加工が施されたものであってよい。   (1) The surface of the developing roller 231 may be, for example, one subjected to knurl processing, one having a concave shape (dimple), or one subjected to blast processing.

(2)記憶部983に第一余命情報及び/又は第二余命情報を記憶しないようにしてもよい。記憶部983に第一余命情報が記憶されていない場合、ステップS11において、キャリアが削れによる寿命を迎えるまでの余命を表示しないようにしてもよい。記憶部983に第二余命情報が記憶されていない場合、ステップS11において、キャリアが汚染による寿命を迎えるまでの余命を表示しないようにしてもよい。記憶部983に第一余命情報及び第二余命情報が記憶されていない場合、ステップS11を省略してもよい。   (2) The storage unit 983 may not store the first life expectancy information and / or the second life expectancy information. If the first life expectancy information is not stored in the storage unit 983, the life expectancy until the life of the carrier due to scraping may not be displayed in step S11. If the second life expectancy information is not stored in the storage unit 983, the life expectancy until the carrier reaches the life due to contamination may not be displayed in step S11. When the first life expectancy information and the second life expectancy information are not stored in the storage unit 983, step S11 may be omitted.

(3)ステップS08において、モード制御部984が、キャリアが削れによって劣化していると判断したとする。この場合、ステップS09以降を省略し、ステップS08で判断した、削れによるキャリアの劣化の度合を示すメッセージを、操作パネル18に表示させるようにしてもよい。同様に、ステップS08において、モード制御部984が、キャリアが汚染によって劣化していると判断した場合に、ステップS09以降を省略し、ステップS08で判断した、汚染によるキャリアの劣化の度合を示すメッセージを、操作パネル18に表示させるようにしてもよい。   (3) It is assumed that the mode control unit 984 determines in step S08 that the carrier has deteriorated due to scraping. In this case, step S09 and subsequent steps may be omitted, and a message indicating the degree of deterioration of the carrier due to scraping determined in step S08 may be displayed on the operation panel 18. Similarly, in step S08, when the mode control unit 984 determines that the carrier has deteriorated due to contamination, the step S09 and subsequent steps are omitted, and a message indicating the degree of deterioration of the carrier due to contamination determined in step S08. May be displayed on the operation panel 18.

(4)ステップS08において、モード制御部984が、汚れ及び/又は汚染によるキャリアの劣化の度合を判断しないようにしてもよい。   (4) In step S08, the mode control unit 984 may not determine the degree of carrier deterioration due to contamination and / or contamination.

(5)図1のように画像形成装置10が複数の現像装置23を有する場合、上記実施形態に係る劣化予測モードを1つもしくは2つの現像装置23で行い、その結果を他の現像装置23で利用してもよい。   (5) When the image forming apparatus 10 includes a plurality of developing devices 23 as shown in FIG. It may be used in.

10 画像形成装置
14 中間転写ユニット(転写装置)
20 感光体ドラム(像担持体)
22 露光装置
23 現像装置
231 現像ローラー
971 現像バイアス印加部
972 駆動部
973 電流測定部
980 制御部
981 駆動制御部
982 バイアス制御部
983 記憶部
984 モード制御部(判断部)
985 画像条件調整部
Ic キャリア電流値
L 近似直線(測定用直線)
L0 基準直線
L1 第一直線
L2 第二直線
f 周波数
10 Image forming device 14 Intermediate transfer unit (transfer device)
20 Photoconductor drum (image carrier)
Reference Signs List 22 Exposure device 23 Development device 231 Development roller 971 Development bias application unit 972 Drive unit 973 Current measurement unit 980 Control unit 981 Drive control unit 982 Bias control unit 983 Storage unit 984 Mode control unit (judgment unit)
985 Image condition adjustment unit Ic Carrier current value L Approximate straight line (straight line for measurement)
L0 Reference straight line L1 First straight line L2 Second straight line f Frequency

Claims (11)

回転され、表面に静電潜像が形成されるとともに、前記静電潜像が顕在化されたトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面に前記静電潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体に対向して配置され、回転され、周面にトナー及びキャリアからなる現像剤を担持するとともに前記像担持体にトナーを供給することで前記トナー像を形成する現像ローラーと、
直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを前記現像ローラーに印加可能な現像バイアス印加部と、
前記像担持体と前記現像ローラーとの間を流れる電流値を測定する電流測定部と、
前記現像ローラーと前記像担持体との間の直流電圧の電位差を一定に保持した状態で前記現像バイアスの交流電圧の周波数を変化させ、前記周波数の変化量と、前記像担持体の表面における前記静電潜像が形成されていない潜像無領域が前記現像ローラーと対向しているときに前記電流測定部が測定した電流値であるキャリア電流値の変化量と、の関係に基づき、前記キャリアの劣化状態を判断する判断部と、
を備える画像形成装置。
Rotated, an electrostatic latent image is formed on the surface, and an image carrier that carries a toner image in which the electrostatic latent image has been revealed;
An exposure device that forms the electrostatic latent image on the surface of the image carrier,
A developing roller that is arranged to face the image carrier, is rotated, and carries a developer including a toner and a carrier on a peripheral surface and supplies the toner to the image carrier to form the toner image;
A developing bias applying unit that can apply a developing bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage to the developing roller;
A current measuring unit that measures a current value flowing between the image carrier and the developing roller,
The frequency of the AC voltage of the developing bias is changed in a state in which the potential difference of the DC voltage between the developing roller and the image carrier is kept constant, and the amount of change in the frequency and the surface of the image carrier are changed. The carrier based on a relationship between a carrier current value, which is a current value measured by the current measuring unit when a latent image-free area where an electrostatic latent image is not formed is opposed to the developing roller. A determination unit for determining the deterioration state of
An image forming apparatus comprising:
前記判断部は、前記周波数の変化量に対する前記キャリア電流値の変化量の関係を示す測定用直線の傾きが所定の基準傾きよりも大きいか否かに応じて、前記キャリアの劣化状態を判断する
請求項1に記載の画像形成装置。
The determination unit determines a deterioration state of the carrier according to whether or not a slope of a measurement straight line indicating a relationship between a change amount of the carrier current value and a change amount of the frequency is larger than a predetermined reference slope. The image forming apparatus according to claim 1.
前記判断部は、前記測定用直線の傾きが前記基準傾きよりも大きい程、削れによる前記キャリアの劣化が大きいと判断する
請求項2に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the determination unit determines that the greater the inclination of the measurement straight line is greater than the reference inclination, the greater the deterioration of the carrier due to scraping.
前記判断部は、前記測定用直線の傾きが、前記基準傾きよりも大きい所定の第一傾きよりも大きい場合、削れによる前記キャリアの寿命が訪れたと判断する
請求項2又は3に記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the determination unit determines that the life of the carrier due to scraping has come when the inclination of the measurement straight line is greater than a predetermined first inclination that is greater than the reference inclination. 5. apparatus.
前記第一傾きから前記測定用直線の傾きを減算して算出される第一差分と、前記キャリアが削れによる寿命を迎えるまでの余命と、の関係を示す第一余命情報を予め格納する記憶部を備え、
前記判断部は、前記測定用直線の傾きが前記基準傾きよりも大きく且つ前記第一傾き以下である場合、前記第一差分を算出し、前記キャリアが削れによる寿命を迎えるまでの余命が、前記第一余命情報において前記算出した前記第一差分に対応付けられている余命であると判断する
請求項4に記載の画像形成装置。
A storage in which first life expectancy information indicating a relationship between a first difference calculated by subtracting the inclination of the measurement straight line from the first inclination and life expectancy until the carrier reaches the end of life due to shaving is stored in advance. Part,
When the inclination of the measurement straight line is greater than the reference inclination and equal to or less than the first inclination, the determination unit calculates the first difference, and the remaining life until the carrier reaches the life due to shaving is the remaining life. The image forming apparatus according to claim 4, wherein it is determined that the life expectancy is associated with the calculated first difference in the first life expectancy information.
前記判断部は、前記測定用直線の傾きが前記基準傾きよりも小さい程、汚染による前記キャリアの劣化が大きいと判断する
請求項2から5の何れか一項に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the determination unit determines that deterioration of the carrier due to contamination is greater as the inclination of the measurement straight line is smaller than the reference inclination.
前記判断部は、前記測定用直線の傾きが、前記基準傾きよりも小さい所定の第二傾きよりも小さい場合、汚染による前記キャリアの寿命が訪れたと判断する
請求項2から6の何れか一項に記載の画像形成装置。
The said judgment part judges that the lifetime of the said carrier by contamination has come when the inclination of the said measurement straight line is smaller than the predetermined 2nd inclination smaller than the said reference inclination. An image forming apparatus according to claim 1.
前記測定用直線の傾きから前記第二傾きを減算して算出される第二差分と、前記キャリアが汚染による寿命を迎えるまでの余命と、の関係を示す第二余命情報を予め格納する記憶部を備え、
前記判断部は、前記測定用直線の傾きが前記基準傾きよりも小さく且つ前記第二傾き以上である場合、前記第二差分を算出し、前記キャリアが汚染による寿命を迎えるまでの余命が、前記第二余命情報において前記算出した前記第二差分に対応付けられている余命であると判断する
請求項7に記載の画像形成装置。
A memory for storing in advance second life expectancy information indicating a relationship between a second difference calculated by subtracting the second slope from the slope of the measurement straight line and a life expectancy until the carrier reaches the life due to contamination. Part,
When the inclination of the measurement straight line is smaller than the reference inclination and equal to or greater than the second inclination, the determination unit calculates the second difference, and the life expectancy until the carrier reaches the life due to contamination is The image forming apparatus according to claim 7, wherein the image forming apparatus determines that the life expectancy is associated with the calculated second difference in the second life expectancy information.
前記基準傾きは、前記キャリアが劣化していない状態のときに得られる前記測定用直線の傾きに予め定められている
請求項2から8の何れか一項に記載の画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the reference inclination is set in advance to an inclination of the measurement straight line obtained when the carrier is not deteriorated. 10.
前記像担持体に形成された前記トナー像をシートに転写する転写装置を更に備え、
前記判断部による前記キャリアの劣化状態の判断は、前記転写装置によって複数のシートに連続して前記トナー像が転写される場合における一のシートと後続の他のシートとの紙間に相当する時に行われる
請求項1から9の何れか一項に記載の画像形成装置。
A transfer device that transfers the toner image formed on the image carrier to a sheet,
The determination of the deterioration state of the carrier by the determination unit is performed when the toner image is continuously transferred to a plurality of sheets by the transfer device and corresponds to a sheet interval between one sheet and another succeeding sheet. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming is performed.
シートに転写されるトナー像の画質を定めるパラメータを調整するキャリブレーション動作を実行する画像条件調整部を更に備え、
前記キャリブレーション動作には、前記現像バイアスを変化させて、前記像担持体に複数の前記トナー像を形成させる動作が含まれ、
前記判断部による前記キャリアの劣化状態の判断は、前記キャリブレーション動作の実行中における一のトナー像の形成時と後続の他のトナ像ーの形成時との間に相当する時に行われる
請求項1から10の何れか一項に記載の画像形成装置。
An image condition adjustment unit that executes a calibration operation for adjusting a parameter that determines the image quality of the toner image transferred to the sheet,
The calibration operation includes an operation of changing the developing bias to form the plurality of toner images on the image carrier,
The determination of the deterioration state of the carrier by the determination unit is performed at a time corresponding to a time between the formation of one toner image and the formation of another subsequent toner image during the execution of the calibration operation. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10.
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