JP2021033020A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

To make it possible to extend the time to replace developer even under a situation where the degree of progress of a first carrier deterioration state (carrier film shaven state) progresses.SOLUTION: An image forming apparatus develops a latent image on a latent image carrier 3K with developing means 7K by using a developer containing a toner and a carrier, and has toner forcible consumption control means 101 that performs toner forcible consumption control of forcibly consuming the toner in the developing means in a non-image forming period. The toner forcible consumption control means changes a toner forcible consumption that is the amount of toner to be forcibly consumed, according to a carrier deterioration state (carrier film shaven state and carrier spent state) specified on the basis of a cumulative driving amount of the developing means and a cumulative toner consumption.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

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

従来、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて現像手段により潜像担持体上の潜像を現像する画像形成装置が知られている。 Conventionally, an image forming apparatus for developing a latent image on a latent image carrier by a developing means using a developer containing toner and a carrier is known.

例えば、特許文献1には、現像手段内の現像剤のトナー濃度の検知結果が所定のトナー濃度目標値になるように、補給手段の駆動を制御して現像手段内の現像剤へのトナー補給を制御する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、キャリアが膜削れしてキャリア付着を引き起こす第一キャリア劣化状態と、キャリアにトナー成分が付着してトナー飛散を引き起こす第二キャリア劣化状態とのいずれかの状態になる現像剤交換時期(現像剤の寿命)を引き延ばすべく、いずれの状態にもならないようにトナー濃度目標値を継続的に補正する。 For example, in Patent Document 1, the driving of the replenishing means is controlled so that the detection result of the toner concentration of the developing agent in the developing means becomes a predetermined toner concentration target value, and the toner is replenished to the developing agent in the developing means. An image forming apparatus for controlling the above is disclosed. In this image forming apparatus, the developer is in either a first carrier deterioration state in which the carrier is scraped to cause carrier adhesion and a second carrier deterioration state in which the toner component adheres to the carrier and causes toner scattering. In order to prolong the replacement period (the life of the developer), the toner concentration target value is continuously corrected so that neither state is reached.

しかしながら、従来の画像形成装置では、現像剤の種類や使用状況などによっては、両者のキャリア劣化状態の進行速度が大きく異なる場合があり、そのような場合、トナー濃度目標値を補正する方法では現像剤交換時期を十分に引き延ばすことはできないことがある。 However, in the conventional image forming apparatus, the progress rate of the carrier deterioration state of the two may differ greatly depending on the type of the developer and the usage condition. In such a case, the method of correcting the toner concentration target value is used for development. It may not be possible to extend the drug change period sufficiently.

上述した課題を解決するために、本発明は、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて現像手段により潜像担持体上の潜像を現像する画像形成装置において、非画像形成期間中に前記現像手段内のトナーを強制的に消費させるトナー強制消費制御を行うトナー強制消費制御手段を有し、前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の累積駆動量と累積トナー消費量とに基づいて特定されるキャリア劣化状態に応じて、強制的に消費させるトナー強制消費量を変更することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is described in an image forming apparatus for developing a latent image on a latent image carrier by a developing means using a developer containing toner and a carrier during the non-image forming period. It has a toner forced consumption control means for forcibly consuming toner in the developing means, and the toner forced consumption control means is based on the cumulative drive amount and the cumulative toner consumption amount of the developing means. It is characterized in that the forced consumption of toner to be forcibly consumed is changed according to the specified carrier deterioration state.

本発明によれば、現像剤の種類や使用状況などにより、第一キャリア劣化状態(キャリア膜削れ状態)の進行度合いが進行する状況下であっても、現像剤交換時期を引き延ばすことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to extend the developer replacement period even under the condition that the progress of the first carrier deterioration state (carrier film scraping state) progresses depending on the type and usage condition of the developer. Become.

実施形態のプリンタの概略構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the schematic structure of the printer of an embodiment. 同プリンタにおけるK用のプロセスカートリッジを示す拡大構成図。The enlarged block diagram which shows the process cartridge for K in the printer. 現像装置の累積駆動量当たりのトナー消費量の違いによる印刷枚数とキャリア抵抗の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the number of prints and the carrier resistance by the difference of the toner consumption per cumulative driving amount of a developing apparatus. キャリア抵抗ごとのキャリア付着品質と現像ポテンシャル(現像Pot)との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the carrier adhesion quality and the development potential (development Pot) for each carrier resistance. キャリア抵抗ごとのキャリア付着品質とトナー濃度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the carrier adhesion quality and the toner density for each carrier resistance. (a)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が多い状況下で使用された高画像面積劣化現像剤において、キャリア付着品質を満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(b)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が標準的な状況下で使用された標準劣化現像剤において、キャリア付着品質を満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(c)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が少ない状況下で使用された低画像面積劣化現像剤において、キャリア付着品質を満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。In (a), in a high image area deterioration developer used under a situation where the toner consumption per unit drive amount of the developing apparatus is large, the usable range of the toner concentration and the developing potential capable of satisfying the carrier adhesion quality is determined. It is a graph which shows. (B) indicates the usable range of the toner concentration and the development potential that can satisfy the carrier adhesion quality in the standard deterioration developer used under the condition that the toner consumption per unit drive amount of the developing device is standard. It is a graph which shows. (C) indicates the usable range of the toner concentration and the development potential that can satisfy the carrier adhesion quality in the low image area deterioration developer used under the condition that the toner consumption per unit drive amount of the developing apparatus is small. It is a graph which shows. 現像装置の累積駆動量当たりのトナー消費量の違いによる印刷枚数とトナー帯電能力の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the number of prints and the toner charge capacity by the difference of the toner consumption per cumulative driving amount of a developing apparatus. トナー帯電能力ごとのトナー飛散品質とトナー濃度との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between toner scattering quality and toner concentration for each toner charging ability. トナー飛散品質とトナー帯電量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the toner scattering quality and the toner charge amount. 使用環境(温度、湿度)ごとのトナー濃度とトナー帯電量との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between the toner concentration and the toner charge amount for each usage environment (temperature, humidity). (a)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が多い状況下で使用された高画像面積劣化現像剤において、キャリア付着品質だけでなくトナー飛散品質についても満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(b)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が標準的な状況下で使用された標準劣化現像剤において、キャリア付着品質だけでなくトナー飛散品質についても満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(c)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が少ない状況下で使用された低画像面積劣化現像剤において、キャリア付着品質だけでなくトナー飛散品質についても満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(A) is a toner concentration that can satisfy not only the carrier adhesion quality but also the toner scattering quality in the high image area deterioration developer used under the condition that the toner consumption per unit driving amount of the developing apparatus is large. It is a graph which shows the usable range of development potential. (B) is a toner concentration that can satisfy not only the carrier adhesion quality but also the toner scattering quality in the standard deterioration developer used under the condition that the toner consumption per unit driving amount of the developing device is standard. It is a graph which shows the usable range of development potential. (C) is a toner concentration that can satisfy not only the carrier adhesion quality but also the toner scattering quality in the low image area deterioration developer used under the condition that the toner consumption per unit driving amount of the developing device is small. It is a graph which shows the usable range of development potential. 現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the development potential and the amount of toner adhesion. (a)〜(c)は、図11(a)〜(c)に示すグラフ上に、所望のトナー付着量を得られるトナー濃度と現像ポテンシャルとの関係を示す直線(破線)を示したグラフ。(A) to (c) are graphs showing a straight line (broken line) showing the relationship between the toner concentration at which a desired toner adhesion amount can be obtained and the development potential on the graphs shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c). .. (a)〜(c)は、図13(a)〜(c)に示すグラフに基づき、トナー濃度の制御範囲と印刷枚数との関係を示すグラフ。(A) to (c) are graphs showing the relationship between the toner concentration control range and the number of printed sheets based on the graphs shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c). 現像装置の累積駆動量当たりのトナー消費量が少ない場合に、実施形態のトナー強制消費制御を実行したときのトナー濃度制御範囲を示すグラフ。The graph which shows the toner density | concentration control range at the time of executing the toner forced consumption control of embodiment when the toner consumption amount per cumulative driving amount of a developing apparatus is small. 現像装置の累積駆動量当たりのトナー消費量が多い場合に、実施形態のトナー強制消費制御を実行したときのトナー濃度制御範囲を示すグラフ。The graph which shows the toner density | concentration control range at the time of executing the toner forced consumption control of embodiment when the toner consumption amount per cumulative driving amount of a developing apparatus is large. 実施形態における画像形成条件の補正処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the correction process of the image formation condition in an embodiment.

以下、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態の画像形成装置であるプリンタ100の基本的な構成について説明する。
図1は、本実施形態のプリンタ100の概略構成を示す説明図である。
本実施形態のプリンタ100は、図1に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、それぞれの色を「Y」、「M」、「C」、「K」と記す。)のトナー像を生成するための4つのプロセスカートリッジ1Y,1M,1C,1Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY、M、C、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
Hereinafter, an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described.
First, the basic configuration of the printer 100, which is the image forming apparatus of the present embodiment, will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the printer 100 of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the printer 100 of the present embodiment is a toner of yellow, magenta, cyan, and black (hereinafter, each color is referred to as “Y”, “M”, “C”, and “K”). It includes four process cartridges 1Y, 1M, 1C, 1K for producing images. These use Y, M, C, and K toners of different colors as the image forming substance, but have the same configuration other than that, and are replaced at the end of the service life.

光書き込みユニット20は、画像情報に基づき、レーザー光Lを各プロセスカートリッジ1Y,1M,1C,1Kの感光体3Y,3M,3C,3Kに照射する。光書き込みユニット20の構成は、光源から発したレーザー光Lをモータにより回転駆動されるポリゴンミラー21で偏向させながら複数のレンズ・ミラーを介して各感光体3Y,3M,3C,3Kに照射するものである。ただし、このようなポリゴン走査方式以外にも、LEDアレイ方式などの他の構成を採用することもできる。 The optical writing unit 20 irradiates the photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3K of the process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K with the laser beam L based on the image information. The configuration of the optical writing unit 20 is to irradiate each photoconductor 3Y, 3M, 3C, 3K through a plurality of lens mirrors while deflecting the laser light L emitted from the light source by the polygon mirror 21 rotationally driven by the motor. It is a thing. However, in addition to such a polygon scanning method, other configurations such as an LED array method can also be adopted.

プロセスカートリッジ1Y,1M,1C,1Kの上方には、中間転写体である中間転写ベルト41を張架しながら無端移動させる中間転写ユニット40を配置している。この中間転写ユニット40は、中間転写ベルト41のほか、4つの一次転写バイアスローラ45Y,45M,45C,45Kやクリーニング装置42などを備えている。また、二次転写バックアップローラ46、クリーニングバックアップローラ47、テンションローラ49等も備えている。中間転写ベルト41は、これらのローラに張架されながら、少なくともいずれか1つのローラの回転駆動によって、図中反時計回りに無端移動される。 Above the process cartridges 1Y, 1M, 1C, and 1K, an intermediate transfer unit 40 that moves endlessly while tensioning an intermediate transfer belt 41, which is an intermediate transfer body, is arranged. The intermediate transfer unit 40 includes four primary transfer bias rollers 45Y, 45M, 45C, 45K, a cleaning device 42, and the like, in addition to the intermediate transfer belt 41. Further, a secondary transfer backup roller 46, a cleaning backup roller 47, a tension roller 49 and the like are also provided. The intermediate transfer belt 41 is endlessly moved counterclockwise in the drawing by the rotational drive of at least one of the rollers while being stretched on these rollers.

一次転写バイアスローラ45Y,45M,45C,45Kは、このように無端移動する中間転写ベルト41を感光体3Y,3M,3C,3Kとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト41の裏面(内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス極性)の一次転写バイアスを印加する方式のものである。一次転写バイアスローラ45Y,45M,45C,45Kを除くローラは、すべて電気的に接地されている。 The primary transfer bias rollers 45Y, 45M, 45C, and 45K form the primary transfer nip by sandwiching the intermediate transfer belt 41 that moves endlessly between the photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3K, respectively. These are of a method in which a primary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner (for example, positive polarity) is applied to the back surface (inner peripheral surface) of the intermediate transfer belt 41. All rollers except the primary transfer bias rollers 45Y, 45M, 45C and 45K are electrically grounded.

中間転写ベルト41は、その無端移動にともなってY、M、C、K用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体3Y,3M,3C,3K上のY、M、C、Kトナー像が重ね合わされて一次転写される。これにより、中間転写ベルト41上に、4色重ね合わされたトナー像(以下「4色トナー像」という。)が形成される。中間転写ベルト41上に形成された4色トナー像は、中間転写ベルト41の無端移動に伴って、二次転写ローラ50と対向する二次転写ニップへと搬送される。 The intermediate transfer belt 41 sequentially passes through the primary transfer nips for Y, M, C, and K as it moves endlessly, and Y, M, C, on the photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3K, The K toner images are superimposed and primary transferred. As a result, a toner image in which four colors are superimposed (hereinafter referred to as "four-color toner image") is formed on the intermediate transfer belt 41. The four-color toner image formed on the intermediate transfer belt 41 is conveyed to the secondary transfer nip facing the secondary transfer roller 50 as the intermediate transfer belt 41 moves endlessly.

一方、プリンタ100の下方に配置された給紙装置32からは、給紙ローラ32aにより記録材としての転写紙Pが送り出される。送り出された転写紙Pは、搬送ローラ対34によって給紙路33を搬送されて、レジストローラ対35へと搬送される。レジストローラ対35は、4色トナー像が二次転写ニップへ送り込まれるタイミングに合わせて、転写紙Pを二次転写ニップへと送り込む。そして、二次転写ニップに印加されている二次転写バイアスによって、中間転写ベルト41上の4色トナー像が転写紙Pへと二次転写される。 On the other hand, the transfer paper P as a recording material is sent out by the paper feed roller 32a from the paper feed device 32 arranged below the printer 100. The transferred transfer paper P is conveyed through the paper feed path 33 by the transfer roller pair 34 and is conveyed to the resist roller pair 35. The resist roller pair 35 feeds the transfer paper P to the secondary transfer nip at the timing when the four-color toner image is fed to the secondary transfer nip. Then, the four-color toner image on the intermediate transfer belt 41 is secondarily transferred to the transfer paper P by the secondary transfer bias applied to the secondary transfer nip.

4色トナー像が転写された転写紙Pは、その後、定着装置60へと送られる。定着装置60は、定着ローラ63と加熱ローラ66とテンションローラ65とに張架された定着ベルト64と、加圧ローラ61とから構成され、定着ベルト64と加圧ローラ61との当接箇所に定着ニップが形成される。転写紙Pが定着ニップを通過する際、熱と圧力とによって4色トナー像が転写紙Pに定着される。定着後の転写紙Pは、排紙ローラ67によって排紙トレイ68へ排紙される。 The transfer paper P on which the four-color toner image is transferred is then sent to the fixing device 60. The fixing device 60 is composed of a fixing belt 64 stretched on a fixing roller 63, a heating roller 66, and a tension roller 65, and a pressure roller 61, and is located at a contact point between the fixing belt 64 and the pressure roller 61. A anchoring nip is formed. When the transfer paper P passes through the fixing nip, the four-color toner image is fixed to the transfer paper P by heat and pressure. The fixed transfer paper P is discharged to the output tray 68 by the output roller 67.

図2は、本実施形態におけるK用のプロセスカートリッジ1Kを示す拡大構成図である。
プロセスカートリッジ1Kは、感光体3Kの周りに、帯電装置23K、現像装置7K、ドラムクリーニング装置15K等を有している。感光体3Kは、ドラム状の導電性支持体の周面に有機感光層と表面層とが順次積層されたものである。また、有機感光層は、電荷発生層、電荷輸送層等から構成される。電荷輸送層の厚さは、10[μm]以上40[μm]以下の範囲で、所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。また、感光体3Kにおける導電性支持体と有機感光層との間には、必要に応じて下引き層を形成してもよい。
FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing a process cartridge 1K for K in the present embodiment.
The process cartridge 1K has a charging device 23K, a developing device 7K, a drum cleaning device 15K, and the like around the photoconductor 3K. The photoconductor 3K is formed by sequentially laminating an organic photosensitive layer and a surface layer on the peripheral surface of a drum-shaped conductive support. Further, the organic photosensitive layer is composed of a charge generation layer, a charge transport layer and the like. The thickness of the charge transport layer may be appropriately selected in the range of 10 [μm] or more and 40 [μm] or less according to the desired photoconductor characteristics. Further, an undercoat layer may be formed between the conductive support and the organic photosensitive layer in the photoconductor 3K, if necessary.

帯電装置23Kは、帯電ローラからなり、クリーニングブラシローラ236Kなどを備えている。帯電装置23Kの帯電ローラは、導電性支持体である芯金、これの長手方向中央部の周面に被覆されたローラ部、芯金の長手方向両端部にそれぞれ固定された突き当てコロなどから構成されている。芯金には、電源によって帯電バイアスが印加される。そして、帯電ギャップを介して、導電性のローラ部と感光体との間で放電が発生することで、感光体3Kの表面を一様帯電させる。 The charging device 23K is composed of a charging roller and includes a cleaning brush roller 236K and the like. The charging roller of the charging device 23K is made of a core metal which is a conductive support, a roller portion coated on the peripheral surface of the central portion in the longitudinal direction of the core metal, and abutting rollers fixed to both ends of the core metal in the longitudinal direction. It is configured. A charging bias is applied to the core metal by a power source. Then, an electric discharge is generated between the conductive roller portion and the photoconductor through the charging gap, so that the surface of the photoconductor 3K is uniformly charged.

クリーニングブラシローラ236Kは、金属製の芯金と、これの周面に静電植毛された複数の導電性繊維からなるブラシローラ部とを具備している。そして、帯電ローラのローラ部に自重で当接しながら、帯電ローラの回転に伴って連れ回ることで、帯電ローラのローラ部からトナーを掻き落とす。なお、帯電装置23Kは、帯電ローラ方式のほか、帯電ブラシローラを感光体の画像形成領域に当接させる方式などを採用してもよい。 The cleaning brush roller 236K includes a metal core metal and a brush roller portion made of a plurality of conductive fibers electrostatically planted on the peripheral surface thereof. Then, while abutting against the roller portion of the charging roller by its own weight, the toner is scraped off from the roller portion of the charging roller by rotating with the rotation of the charging roller. In addition to the charging roller method, the charging device 23K may employ a method in which the charging brush roller is brought into contact with the image forming region of the photoconductor.

帯電装置23Kによって一様帯電せしめられた感光体3Kの表面には、レーザー光Lによる光走査で静電潜像が形成され、現像装置7Kとの対向位置である現像領域に進入する。現像装置7Kは、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という。)を用いて静電潜像を現像するようになっている。 An electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor 3K uniformly charged by the charging device 23K by light scanning with the laser beam L, and enters the developing region which is a position facing the developing device 7K. The developing apparatus 7K develops an electrostatic latent image using a two-component developer (hereinafter, simply referred to as “developer”) containing a magnetic carrier and a non-magnetic toner.

現像装置7Kは、補給用トナーを収容するトナーボトル5Kから補給手段としてのトナー補給装置4Kにより補給される新規トナーと現像剤とを攪拌しながら搬送する攪拌部8Kと、攪拌部8Kから受け渡された現像剤を攪拌しながら搬送して筒状の現像スリーブ12Kに供給する供給部9Kとを備えている。プリンタ100の制御部101は、現像装置7Kに設けられるトナー濃度センサ6Kにより現像装置7K内の現像剤中のトナー濃度を検知させ、その検知結果がトナー濃度目標値に近づくようにトナー補給装置4Kを制御して、トナー補給量を調整する。 The developing device 7K delivers the new toner and the developer to be replenished by the toner replenishing device 4K as a replenishing means from the toner bottle 5K containing the replenishing toner to the stirring unit 8K and the stirring unit 8K while stirring. It is provided with a supply unit 9K that conveys the developed developer while stirring and supplies it to the tubular developing sleeve 12K. The control unit 101 of the printer 100 detects the toner concentration in the developer in the developing device 7K by the toner concentration sensor 6K provided in the developing device 7K, and the toner replenishing device 4K so that the detection result approaches the toner concentration target value. To adjust the amount of toner replenished.

現像スリーブ12Kは、ケーシングに設けられた開口を通して感光体3Kに対向し、内部にはマグネットを有している。現像装置7Kは、現像スリーブ12Kの表面に担持された現像剤中のトナーを感光体3Kに転移させることにより現像処理を行う。現像装置7Kは、現像スリーブ12Kに先端を接近させるように配置されたドクタブレード14Kなどを有している。現像スリーブ12K内部のマグネットローラは、ドクタブレード14Kとの対向位置からスリーブ回転方向に沿って順次並ぶ複数の磁極を有している。これらの磁極は、それぞれスリーブ上の現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、供給部9Kから送られてくる現像剤を現像スリーブ12Kの表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。 The developing sleeve 12K faces the photoconductor 3K through an opening provided in the casing and has a magnet inside. The developing apparatus 7K performs the developing process by transferring the toner in the developing agent supported on the surface of the developing sleeve 12K to the photoconductor 3K. The developing device 7K has a doctor blade 14K or the like arranged so that the tip of the developing device 7K approaches the developing sleeve 12K. The magnet roller inside the developing sleeve 12K has a plurality of magnetic poles that are sequentially arranged along the sleeve rotation direction from a position facing the doctor blade 14K. Each of these magnetic poles exerts a magnetic force on the developer on the sleeve at a predetermined position in the rotational direction. As a result, the developer sent from the supply unit 9K is attracted to and supported on the surface of the developing sleeve 12K, and a magnetic brush along the lines of magnetic force is formed on the surface of the sleeve.

現像スリーブ12K上に担持された現像剤は、現像スリーブ12Kの回転に伴ってドクタブレード14Kとの対向位置を通過する際に適正な高さ(層厚)に規制されてから、感光体3Kに対向する現像領域へ搬送される。そして、現像スリーブ12Kに印加される現像バイアスと、感光体3Kの静電潜像との電位差によって形成される現像電界の作用により、トナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。 The developer supported on the developing sleeve 12K is regulated to an appropriate height (layer thickness) when passing through the position facing the doctor blade 14K as the developing sleeve 12K rotates, and then becomes the photoconductor 3K. It is transported to the opposite development area. Then, the toner is transferred onto the electrostatic latent image by the action of the developing electric field formed by the potential difference between the development bias applied to the developing sleeve 12K and the electrostatic latent image of the photoconductor 3K, and contributes to the development.

現像装置7Kによる現像で感光体3Kの表面に形成されたKトナー像は、感光体3Kの回転に伴ってK用の一次転写ニップに進入する。この一次転写ニップでは、感光体3K上のKトナー像が中間転写ベルト41上に一次転写される。また、感光体3Kは、一次転写ニップを通った後、ドラムクリーニング装置15Kのクリーニングブラシ19K及びクリーニングブレード18Kにより転写残トナーをクリーニングされ、除電ランプの除電光L’によって除電される。 The K toner image formed on the surface of the photoconductor 3K by development by the developing apparatus 7K enters the primary transfer nip for K as the photoconductor 3K rotates. In this primary transfer nip, the K toner image on the photoconductor 3K is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 41. Further, after passing through the primary transfer nip, the photoconductor 3K is cleaned of the transfer residual toner by the cleaning brush 19K and the cleaning blade 18K of the drum cleaning device 15K, and is statically eliminated by the static elimination light L'of the static elimination lamp.

また、本実施形態において、プリンタ100の制御部101は、トナー強制消費制御手段として機能し、印刷ジョブの終了後などの非画像形成期間中に、現像装置7内のトナーを強制的に消費させるトナー強制消費制御を行う。トナー強制消費制御は、トナーリフレッシュとも呼ばれる。現像装置7内に長期に滞在しているトナーは、現像装置7内での現像剤の搬送や撹拌による摺擦などを多く受け、これにより劣化して、地汚れなどの画像不良を引き起こす。 Further, in the present embodiment, the control unit 101 of the printer 100 functions as a toner forced consumption control means, and forcibly consumes the toner in the developing device 7 during a non-image forming period such as after the end of a print job. Toner forced consumption control is performed. Toner forced consumption control is also called toner refresh. Toner that has stayed in the developing apparatus 7 for a long period of time is subject to a lot of transfer of the developing agent in the developing apparatus 7 and rubbing due to stirring, which causes deterioration and causes image defects such as background stains.

このような長期滞在トナーは、低画像面積率の画像を連続して形成する場合など、現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量が少ない場合ほど、多く存在して地汚れなどの画像不良が発生しやすくなる。そのため、現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定の規定値以下である場合には、当該印刷ジョブの終了後などの日画像形成期間中に、現像装置7内の現像剤中のトナーを感光体3上へ強制的に排出(現像)し、これをドラムクリーニング装置15によって回収するというトナー強制消費制御を行う。このようなトナー強制消費制御を行うことで、現像装置7内に長期滞在している劣化トナーを現像装置7から除去でき、その分がトナー補給装置4からの新規トナーによって入れ替わることで、現像装置7内の劣化トナーの量を少なくでき、地汚れなどの画像不良を抑制できる。 Such long-stay toners are more present when the toner consumption per unit drive amount of the developing device 7 is smaller, such as when images with a low image area ratio are continuously formed, and image defects such as background stains are present. Is likely to occur. Therefore, when the toner consumption per unit drive amount of the developing device 7 is less than or equal to a predetermined specified value, the developer in the developing device 7 during the day image formation period such as after the end of the printing job. Toner forced consumption control is performed in which the toner is forcibly discharged (developed) onto the photoconductor 3 and collected by the drum cleaning device 15. By performing such forced toner consumption control, deteriorated toner staying in the developing device 7 for a long period of time can be removed from the developing device 7, and the amount is replaced by new toner from the toner replenishing device 4, so that the developing device is replaced. The amount of deteriorated toner in 7 can be reduced, and image defects such as background stains can be suppressed.

現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定の規定値以下であるかどうかは、例えば、印刷ジョブ中に印刷される画像の平均画像面積率が、地汚れを生じさせるほどの量の劣化トナーが現像装置7内に残らない最低画像面積率(規定値)よりも低いかどうかによって判断することができる。印刷ジョブ中の平均画像面積率が当該規定値よりも低い場合には、当該印刷ジョブの終了後にトナー強制消費制御を行って、現像装置7内のトナーを強制的に消費させる。 Whether or not the toner consumption per unit driving amount of the developing device 7 is equal to or less than a predetermined specified value is determined by, for example, an amount such that the average image area ratio of the image printed during the printing job causes background stains. It can be determined by whether or not the deteriorated toner is lower than the minimum image area ratio (specified value) that does not remain in the developing apparatus 7. When the average image area ratio in the print job is lower than the specified value, the toner forced consumption control is performed after the print job is completed to forcibly consume the toner in the developing apparatus 7.

本実施形態におけるトナー強制消費制御の基本的な考え方は、例えば最低画像面積率(規定値)が5%であったとすると、印刷ジョブ中の平均画像面積率が0.5%であったとき、残りの4.5%分のトナーを強制的に消費するように、トナー強制消費制御時のトナー強制消費量が設定される。ただし、単位時間あたりのトナー強制消費量が多すぎると、感光体3に排出したトナーをドラムクリーニング装置15によってクリーニングすることができなくなる。また、トナー強制消費制御にかけられる時間にも制限があるため、1回のトナー強制消費制御で設定可能なトナー強制消費量には上限が存在する。そのため、1回のトナー強制消費制御で消費できなかった分のトナー量は次回以降のトナー強制消費制御で追加的に行うことになる。 The basic idea of toner forced consumption control in this embodiment is that, for example, if the minimum image area ratio (specified value) is 5%, when the average image area ratio in the print job is 0.5%, The toner forced consumption amount at the time of toner forced consumption control is set so as to forcibly consume the remaining 4.5% of toner. However, if the forced consumption of toner per unit time is too large, the toner discharged to the photoconductor 3 cannot be cleaned by the drum cleaning device 15. Further, since the time that can be applied to the toner forced consumption control is also limited, there is an upper limit to the toner forced consumption amount that can be set by one toner forced consumption control. Therefore, the amount of toner that could not be consumed by one forced toner consumption control will be additionally performed by the forced toner consumption control from the next time onward.

なお、トナー強制消費制御は、非画像形成動作期間中であればいつでもよいので、例えば、1枚の画像形成動作が終了するたびにトナー強制消費制御を行うということも可能である。ただし、この場合、画像形成スピードの低下による生産性の低下を招くおそれがあるため、印刷ジョブの終了後に、当該印刷ジョブ中の印刷枚数分をまとめて、最低画像面積率に不足する分のトナーを強制的に消費するのが好ましい。 Since the toner forced consumption control may be performed at any time during the non-image forming operation period, for example, it is possible to perform the toner forced consumption control every time one image forming operation is completed. However, in this case, productivity may be reduced due to a decrease in image formation speed. Therefore, after the print job is completed, the number of prints in the print job is collected and the toner is insufficient for the minimum image area ratio. It is preferable to forcibly consume.

次に、現像剤の交換時期(現像剤の寿命)について説明する。なお、以下の説明では、色分け符号Y,C,M,Kは適宜省略する。
一般に、キャリアが膜削れしてキャリア付着を引き起こす第一キャリア劣化状態(以下「キャリア膜削れ状態」という。)と、キャリアにトナー成分が付着してトナー飛散を引き起こす第二キャリア劣化状態(キャリアスペント状態)とのいずれかの状態になり、その状態が画像形成条件等を調整しても解消できない状況まで進行すると、現像剤交換時期(現像剤の寿命)が到来する。
Next, the replacement time of the developer (life of the developer) will be described. In the following description, the color coding codes Y, C, M, and K will be omitted as appropriate.
In general, a first carrier deterioration state (hereinafter referred to as "carrier film scraping state") in which a carrier is scraped to cause carrier adhesion and a second carrier deterioration state (carrier spendt) in which a toner component adheres to a carrier and causes toner scattering. When the state becomes one of the states (state) and the state progresses to a state in which the state cannot be resolved even if the image forming conditions and the like are adjusted, the developer replacement time (developer life) comes.

キャリア膜削れ状態は、経時使用(現像剤の攪拌等)によってキャリア膜が摩耗により削れていき、キャリアの電気抵抗値(以下「キャリア抵抗」という。)が減少して、キャリア付着が生じやすくなるキャリア劣化状態である。キャリア抵抗が減少すると、現像電界によるキャリアへの逆極性電荷の注入が起こりやすくなり、キャリアが感光体3に付着するキャリア付着が発生しやすくなる。通常、現像剤のトナー濃度が低い場合や、現像ポテンシャルが高い場合には、キャリアへの逆極性電荷の注入が起こりやすくなり、キャリア付着が悪化する傾向にある。ただし、キャリア膜削れ状態が進行しても、キャリアの帯電能力はあまり変わらないので、トナー飛散が悪化することはない。画像形成条件等を調整してもキャリア付着を抑制することが困難となるほどキャリア膜削れ状態が進行すると、現像剤交換時期(現像剤の寿命)となる。 In the carrier film scraping state, the carrier film is scraped due to wear due to use over time (stirring of the developer, etc.), the electrical resistance value of the carrier (hereinafter referred to as "carrier resistance") decreases, and carrier adhesion is likely to occur. The carrier is in a deteriorated state. When the carrier resistance is reduced, injection of the reverse polarity charge into the carrier by the developing electric field is likely to occur, and carrier adhesion is likely to occur in which the carrier adheres to the photoconductor 3. Usually, when the toner concentration of the developer is low or the development potential is high, injection of the reverse polarity charge into the carrier is likely to occur, and the carrier adhesion tends to be deteriorated. However, even if the carrier film scraping state progresses, the charging ability of the carrier does not change so much, so that the toner scattering does not deteriorate. When the carrier film scraping state progresses to the extent that it becomes difficult to suppress carrier adhesion even if the image formation conditions and the like are adjusted, it is time to replace the developer (the life of the developer).

キャリアスペント状態は、キャリアにトナー成分が付着することにより、キャリアによるトナー帯電能力が低下して、トナー飛散が生じやすくなるキャリア劣化状態である。キャリアの表面にトナー成分が付着すると、キャリアがトナーと接触してトナーを摩擦帯電させる機会が減ってしまい、トナーを所望の帯電量まで帯電させる帯電能力が低下する。トナー帯電能力が低下すると、トナーの帯電量が不足して、トナー飛散が生じやすくなる。通常、高温高湿度環境である場合や、現像剤のトナー濃度が高い場合には、トナーの帯電量が不足しやすく、トナー飛散が悪化する傾向にある。ただし、キャリアスペント状態が進行すると、キャリア抵抗は上昇するので、キャリア付着はむしろ改善される。画像形成条件等を調整してもトナー飛散を抑制することが難しくなるほどキャリアスペント状態が進行すると、現像剤交換時期(現像剤の寿命)となる。 The carrier spend state is a carrier deterioration state in which the toner component adheres to the carriers, so that the toner charging ability of the carriers is reduced and toner scattering is likely to occur. When the toner component adheres to the surface of the carrier, the chance that the carrier comes into contact with the toner to triboelectricly charge the toner is reduced, and the charging ability to charge the toner to a desired charging amount is reduced. When the toner charging ability is lowered, the amount of toner charged is insufficient, and toner is likely to scatter. Usually, in a high temperature and high humidity environment or when the toner concentration of the developer is high, the amount of charge of the toner tends to be insufficient, and the toner scattering tends to be deteriorated. However, as the carrier spending state progresses, the carrier resistance increases, so that the carrier adhesion is rather improved. When the carrier-spent state progresses to the extent that it becomes difficult to suppress toner scattering even if the image formation conditions and the like are adjusted, it is time to replace the developer (the life of the developer).

以上をまとめたものが下記の表1である。

Figure 2021033020
Table 1 below summarizes the above.
Figure 2021033020

まず、キャリア膜削れ状態について説明する。
キャリア膜削れ状態の進行度合いは、現像手段としての現像装置7の累積駆動量と累積トナー消費量とから把握することが可能である。
現像装置7の累積駆動量は、主に、キャリア膜削れの量と相関関係のある現像装置7の内部で現像剤が攪拌される量(時間)を示す。この指標値となり得る情報は、具体的には、新しい現像剤の使用を開始した現像剤使用開始時期からの現像装置7の現像スリーブ12の走行距離(回転駆動量)などが挙げられるが、現像装置7の累積駆動量と相関のある情報であれば、例えば感光体走行距離や印刷枚数(画像形成枚数)などを用いてもよい。
また、累積トナー消費量は、主に、トナー補給装置4から現像装置7の現像剤へ補給される新規トナーの量を示す。この指標値となり得る情報は、具体的には、上述した現像剤使用開始時期以降に形成した画像の平均画像面積率などが挙げられるが、累積トナー消費量と相関のある情報であれば、例えばトナー補給量などを用いてもよい。
First, the state in which the carrier film is scraped will be described.
The degree of progress of the carrier film scraping state can be grasped from the cumulative driving amount and the cumulative toner consumption of the developing device 7 as the developing means.
The cumulative driving amount of the developing device 7 mainly indicates the amount (time) in which the developing agent is agitated inside the developing device 7, which has a correlation with the amount of carrier film scraping. Specific examples of the information that can be used as the index value include the mileage (rotational drive amount) of the developing sleeve 12 of the developing apparatus 7 from the start of use of the developing agent when the use of the new developing agent is started. For example, the distance traveled by the photoconductor, the number of prints (the number of images formed), and the like may be used as long as the information correlates with the cumulative drive amount of the device 7.
The cumulative toner consumption mainly indicates the amount of new toner replenished from the toner replenishing device 4 to the developing agent of the developing device 7. Specific examples of the information that can be used as this index value include the average image area ratio of images formed after the above-mentioned development agent use start time, but if the information correlates with the cumulative toner consumption, for example. The amount of toner replenished may be used.

現像装置7の累積駆動量が多いほど、キャリア膜削れ状態の進行度合いは大きいものとなる。一方、累積トナー消費量が多いほど、新規トナーの量が多くなり、キャリア表面に付着するトナー成分の量が多くなるため、キャリア抵抗が上昇する。したがって、キャリア膜削れ状態に起因したキャリア付着が発生しにくくなるので、キャリア膜削れ状態の進行度合いは小さいものとなる。これらの関係を考慮すると、キャリア膜削れ状態の進行度合いを示す指標値としては、現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量を好適に用いることができる。すなわち、現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量が少ないほど、キャリア膜削れ状態が進行して、キャリア抵抗が減少したものとなり、キャリア付着が発生しやすくなる。 The greater the cumulative driving amount of the developing apparatus 7, the greater the degree of progress of the carrier film scraping state. On the other hand, as the cumulative toner consumption increases, the amount of new toner increases and the amount of toner component adhering to the carrier surface increases, so that the carrier resistance increases. Therefore, carrier adhesion due to the carrier film scraping state is less likely to occur, and the degree of progress of the carrier film scraping state is small. Considering these relationships, the toner consumption per unit driving amount of the developing apparatus 7 can be preferably used as an index value indicating the degree of progress of the carrier film scraping state. That is, as the toner consumption per unit drive amount of the developing apparatus 7 is smaller, the carrier film scraping state progresses, the carrier resistance is reduced, and carrier adhesion is more likely to occur.

図3は、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量の違いによる印刷枚数とキャリア抵抗の関係を示すグラフである。
図3中符号Aで示すように、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が多い場合(これまで形成されてきた画像の画像面積率が高い場合)、印刷枚数の増加に伴ってキャリア抵抗が高くなる。また、図3中符号Bで示すように、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が標準的な場合(これまで形成されてきた画像の画像面積率が標準的な場合)、印刷枚数の増加に伴ってキャリア抵抗が微減傾向となる。一方で、図3中符号Cで示すように、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が少ない場合(これまで形成されてきた画像の画像面積率が低い場合)、印刷枚数の増加に伴ってキャリア抵抗が低下する。このように、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量により、キャリア抵抗を予測することが可能となる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the number of prints and the carrier resistance due to the difference in the amount of toner consumed per cumulative driving amount of the developing apparatus 7.
As shown by reference numeral A in FIG. 3, when the toner consumption per cumulative driving amount of the developing device 7 is large (when the image area ratio of the images formed so far is high), the carrier increases as the number of printed sheets increases. The resistance increases. Further, as shown by reference numeral B in FIG. 3, when the toner consumption per cumulative driving amount of the developing device 7 is standard (when the image area ratio of the images formed so far is standard), the number of printed sheets Carrier resistance tends to decrease slightly as the number of carriers increases. On the other hand, as shown by reference numeral C in FIG. 3, when the toner consumption per cumulative driving amount of the developing device 7 is small (when the image area ratio of the images formed so far is low), the number of printed sheets increases. As a result, the carrier resistance decreases. In this way, the carrier resistance can be predicted from the toner consumption per cumulative driving amount of the developing device 7.

図4は、キャリア抵抗ごとのキャリア付着品質と現像ポテンシャル(現像Pot)との関係を示すグラフである。
図5は、キャリア抵抗ごとのキャリア付着品質とトナー濃度との関係を示すグラフである。
図4に示すように、キャリア抵抗が減少した現像剤の場合、キャリア抵抗の減少によって現像電界によるキャリアへの逆極性電荷の注入が起こりやすくなり、その結果、キャリア付着が悪化しやすい。すなわち、図4に示すように、現像ポテンシャルを低く設定することで、キャリア付着を抑制することは可能であるが、キャリア抵抗が減少した現像剤の場合、すなわち、現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量が少ない状況下で使用された現像剤(以下「低画像面積劣化現像剤」という。)の場合(図4中符号C’)には、キャリア付着の許容限界値を超えないように調整できる現像ポテンシャルの範囲が狭く、現像剤の寿命が早く到来する。同様に、図5に示すように、トナー濃度を高く設定することで、キャリア付着を抑制することは可能であるが、キャリア抵抗が減少した現像剤の場合、すなわち、低画像面積劣化現像剤の場合(図4中符号C’)には、キャリア付着の許容限界値を超えないように調整できるトナー濃度範囲が狭く、現像剤の寿命が早く到来する。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the carrier adhesion quality and the development potential (development pot) for each carrier resistance.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the carrier adhesion quality and the toner concentration for each carrier resistance.
As shown in FIG. 4, in the case of a developer having a reduced carrier resistance, the reduction in the carrier resistance makes it easier for the reverse polarity charge to be injected into the carrier by the developing electric field, and as a result, the carrier adhesion tends to worsen. That is, as shown in FIG. 4, it is possible to suppress carrier adhesion by setting the developing potential low, but in the case of a developer with reduced carrier resistance, that is, per unit driving amount of the developing apparatus 7. In the case of a developing agent (hereinafter referred to as "low image area deterioration developing agent") used under the condition that the toner consumption of the above is low (reference numeral C'in FIG. 4), the allowable limit value of carrier adhesion should not be exceeded. The range of development potential that can be adjusted is narrow, and the life of the developer comes early. Similarly, as shown in FIG. 5, it is possible to suppress carrier adhesion by setting the toner concentration high, but in the case of a developer with reduced carrier resistance, that is, in the case of a low image area deterioration developer. In the case (reference numeral C'in FIG. 4), the toner concentration range that can be adjusted so as not to exceed the allowable limit value of carrier adhesion is narrow, and the life of the developer reaches early.

また、図4に示すように、現像ポテンシャルが高いほど、現像電界によるキャリアへの逆極性電荷の注入が起こりやすくなり、その結果、キャリア付着が悪化しやすい。
また、図5に示すように、トナー濃度が低いほど、キャリア抵抗の上昇要因となるトナー成分付着が生じにくく、現像電界によるキャリアへの逆極性電荷の注入が起こりやすくなるので、キャリア付着が悪化しやすい。
Further, as shown in FIG. 4, the higher the development potential, the more likely it is that the reverse polarity charge is injected into the carrier by the developing electric field, and as a result, the carrier adhesion tends to worsen.
Further, as shown in FIG. 5, the lower the toner concentration, the less likely it is that the toner component adheres, which causes an increase in carrier resistance, and the reverse polarity charge is likely to be injected into the carrier by the developing electric field, so that the carrier adhesion deteriorates. It's easy to do.

以上より、現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量ごとに(高画像面積劣化現像剤、標準劣化現像剤、低画像面積劣化現像剤)、キャリア付着品質を満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲をまとめると、図6(a)〜(c)のようになる。
図6(a)〜(c)に示すように、キャリア抵抗が低い現像剤、すなわち、現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量が少ない状況下で使用された現像剤(低画像面積劣化現像剤)ほど、キャリア付着を抑制できる現像ポテンシャルの範囲及びトナー濃度の範囲が狭くなるため、現像剤の寿命が早く到来することになる。
From the above, the toner concentration and development that can satisfy the carrier adhesion quality for each toner consumption per unit driving amount of the developing apparatus 7 (high image area deterioration developer, standard deterioration developer, low image area deterioration developer). The usable range of the potential is summarized in FIGS. 6 (a) to 6 (c).
As shown in FIGS. 6A to 6C, a developing agent having a low carrier resistance, that is, a developing agent used under a situation where the toner consumption per unit driving amount of the developing apparatus 7 is small (low image area deterioration). The more the developer), the narrower the range of the developing potential and the range of the toner concentration that can suppress carrier adhesion, so that the life of the developer reaches earlier.

次に、キャリアスペント状態について説明する。
キャリアスペント状態の進行度合いも、上述したキャリア膜削れ状態と同様、現像装置7の累積駆動量と累積トナー消費量とから把握することが可能である。現像装置7の累積駆動量は、上述したように現像装置7の内部で現像剤が攪拌される量(時間)を示すものであるため、攪拌によりトナーから離脱したトナー成分がキャリア表面に付着する量と相関関係がある。また、累積トナー消費量は、主に、トナー補給装置4から現像装置7の現像剤へ補給される新規トナーの量を示すので、キャリア表面に付着し得るトナー成分の量に相関関係がある。キャリアスペント状態の進行度合いを示す指標値としては、上述した現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量を用いる場合、この指標値が大きいほど、新規トナーの成分がキャリア表面に付着する機会が増加するため、キャリアへのトナー成分付着が進行して、トナー帯電能力が低下したものとなり、トナー飛散が発生しやすくなる。
Next, the carrier spend state will be described.
The degree of progress of the carrier spending state can also be grasped from the cumulative driving amount and the cumulative toner consumption of the developing device 7, as in the case of the carrier film scraping state described above. Since the cumulative driving amount of the developing device 7 indicates the amount (time) in which the developer is stirred inside the developing device 7 as described above, the toner component separated from the toner by stirring adheres to the carrier surface. Correlates with quantity. Further, since the cumulative toner consumption mainly indicates the amount of new toner replenished from the toner replenishing device 4 to the developing agent of the developing device 7, there is a correlation with the amount of the toner component that can adhere to the carrier surface. When the toner consumption per unit drive amount of the developing apparatus 7 described above is used as the index value indicating the progress of the carrier spend state, the larger the index value, the more chance that the new toner component adheres to the carrier surface. As the amount increases, the adhesion of the toner component to the carrier progresses, the toner charging ability decreases, and the toner scatters easily.

図7は、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量の違いによる印刷枚数とトナー帯電能力の関係を示すグラフである。
図7に示すように、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が多いほど(これまで形成されてきた画像の画像面積率が高いほど)、トナー帯電能力が低下しやすい。これは、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が多いほど、トナー補給装置4から現像装置7の現像剤へ補給される新規トナーの量が増えるため、キャリア膜に付着するトナー成分の供給量が増えるので、キャリアスペント状態が進行しやすく、トナー帯電能力が低下しやすいためである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the number of printed sheets and the toner charging ability due to the difference in the amount of toner consumed per cumulative driving amount of the developing device 7.
As shown in FIG. 7, the larger the toner consumption per cumulative driving amount of the developing device 7 (the higher the image area ratio of the images formed so far), the more easily the toner charging ability is lowered. This is because as the amount of toner consumed per cumulative driving amount of the developing device 7 increases, the amount of new toner supplied from the toner replenishing device 4 to the developing agent of the developing device 7 increases, so that the toner component adhering to the carrier film This is because the amount of supply increases, the carrier-spent state tends to progress, and the toner charging capacity tends to decrease.

図8は、トナー帯電能力ごとのトナー飛散品質とトナー濃度との関係を示すグラフである。
図9は、トナー飛散品質とトナー帯電量との関係を示すグラフである。
図10は、使用環境(温度、湿度)ごとのトナー濃度とトナー帯電量との関係を示すグラフである。
図8及び図9に示すように、キャリアスペント状態が進行してキャリア帯電能力が低下するほど、トナー帯電量が低下し、その結果、トナー飛散品質は悪化する。すなわち、図8に示すように、トナー濃度を低く設定することで、トナー飛散を抑制することは可能であるが、トナー帯電能力が低下した現像剤の場合、すなわち、現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量が多い状況下で使用された現像剤(以下「高画像面積劣化現像剤」という。)の場合(図8中符号A’)には、トナー飛散の許容限界値を超えないように調整できるトナー濃度範囲が狭く、現像剤の寿命が早く到来する。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the toner scattering quality and the toner concentration for each toner charging ability.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the toner scattering quality and the toner charge amount.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the toner concentration and the toner charge amount for each usage environment (temperature, humidity).
As shown in FIGS. 8 and 9, as the carrier spending state progresses and the carrier charging ability decreases, the toner charging amount decreases, and as a result, the toner scattering quality deteriorates. That is, as shown in FIG. 8, it is possible to suppress toner scattering by setting the toner concentration low, but in the case of a developer having a reduced toner charging ability, that is, the unit drive amount of the developing apparatus 7. In the case of a developer (hereinafter referred to as "high image area deterioration developer") used under a situation where the amount of toner consumed per unit is large (reference numeral A'in FIG. 8), the allowable limit value of toner scattering is not exceeded. The toner concentration range that can be adjusted is narrow, and the life of the developer is shortened.

また、トナー帯電量は、図10に示すように、使用環境(温度、湿度)によって変動するところ、図9に示すように、このトナー帯電量が少ないほど、トナー飛散が悪化する。高温高湿環境ほど、トナー帯電量が低下して、トナー飛散が生じやすいものとなる。 Further, as shown in FIG. 10, the toner charge amount varies depending on the usage environment (temperature, humidity), but as shown in FIG. 9, the smaller the toner charge amount, the worse the toner scattering. The higher the temperature and humidity, the lower the amount of toner charged, and the more easily toner scatters.

以上より、現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量ごとに(高画像面積劣化現像剤、標準劣化現像剤、低画像面積劣化現像剤)、キャリア付着品質だけでなくトナー飛散品質についても満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲をまとめると、図11(a)〜(c)のようになる。 From the above, not only the carrier adhesion quality but also the toner scattering quality is satisfied for each toner consumption per unit driving amount of the developing apparatus 7 (high image area deterioration developer, standard deterioration developer, low image area deterioration developer). The usable range of the toner concentration and the developing potential that can be used is summarized in FIGS. 11 (a) to 11 (c).

図12は、現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示すグラフである。
図12には、現像γの異なる3つのグラフγ1,γ2,γ3が示されている。現像γとは、現像ポテンシャルに対するトナー付着量の傾きに相当するパラメータ(画像形成条件)である。通常、トナー帯電量が高くなるほど、現像γは低くなり、トナー帯電量が低くなるほど現像γが高くなる。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the development potential and the amount of toner adhered.
FIG. 12 shows three graphs γ1, γ2, and γ3 with different developments γ. The development γ is a parameter (image formation condition) corresponding to the slope of the toner adhesion amount with respect to the development potential. Generally, the higher the toner charge amount, the lower the development γ, and the lower the toner charge amount, the higher the development γ.

図13(a)〜(c)は、図11(a)〜(c)に示すグラフ上に、所望のトナー付着量を得られるトナー濃度と現像ポテンシャルとの関係を示す直線(破線)を示したグラフである。
図13(a)〜(c)に示すように、現像γの目標値を調整することにより、キャリア付着及びトナー飛散の両方を抑制できるトナー濃度及び現像ポテンシャルの使用可能範囲内で、所望のトナー付着量が得られるようにすることができる。そして、現像γの目標値の調整に応じて、トナー濃度の制御範囲(トナー濃度の目標範囲)も変わってくることになる。
13 (a) to 13 (c) show straight lines (broken lines) showing the relationship between the toner concentration at which a desired toner adhesion amount can be obtained and the development potential on the graphs shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c). It is a graph.
As shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c), a desired toner can be used within a usable range of toner concentration and development potential capable of suppressing both carrier adhesion and toner scattering by adjusting the target value of development γ. The amount of adhesion can be obtained. Then, the control range of the toner density (target range of the toner density) also changes according to the adjustment of the target value of the development γ.

図14(a)〜(c)は、図13(a)〜(c)に示すグラフに基づき、トナー濃度の制御範囲と印刷枚数との関係を示すグラフである。
現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量ごと(高画像面積劣化現像剤、標準劣化現像剤、低画像面積劣化現像剤)に対応したトナー濃度の制御範囲は、図14(a)〜(c)に示すようになる。図14(a)〜(c)に示すように、印刷枚数が増えるにつれて(現像装置7の単位駆動量が増加するにつれて)、キャリア劣化状態(キャリア膜削れ状態、キャリアスペント状態)が進行していき、キャリア付着及びトナー飛散が発生しやすくなる結果、現像γの目標値の調整範囲も狭くなり、トナー濃度の制御範囲も狭まっていくことになる。
14 (a) to 14 (c) are graphs showing the relationship between the toner concentration control range and the number of printed sheets based on the graphs shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c).
The control range of the toner concentration corresponding to each toner consumption per unit driving amount of the developing apparatus 7 (high image area deterioration developer, standard deterioration developer, low image area deterioration developer) is shown in FIGS. 14 (a) to 14 (a). It becomes as shown in c). As shown in FIGS. 14 (a) to 14 (c), as the number of printed sheets increases (as the unit drive amount of the developing apparatus 7 increases), the carrier deterioration state (carrier film scraping state, carrier spend state) progresses. As a result, carrier adhesion and toner scattering are likely to occur, and as a result, the adjustment range of the target value of development γ is narrowed, and the control range of toner concentration is also narrowed.

本実施形態では、このように狭まっていくトナー濃度の制御範囲(トナー濃度制御範囲の上限値及び下限値の差)が、所定の寿命閾値以下になったときに、現像剤は寿命に到来したと判断し、現像剤の交換を促すようにする。これは、トナー濃度制御範囲の上限値及び下限値の差が寿命閾値以下になるほどトナー濃度制御範囲が狭くなると、実際のトナー濃度がトナー濃度制御範囲から容易に外れやすくなり、トナー飛散やキャリア付着が発生する状況になり得るからである。 In the present embodiment, the developer has reached the end of its life when the toner concentration control range narrowed in this way (difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range) becomes equal to or less than a predetermined life threshold value. And encourage the replacement of the developer. This is because when the toner concentration control range becomes narrower as the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range becomes equal to or less than the life threshold value, the actual toner concentration easily deviates from the toner concentration control range, resulting in toner scattering and carrier adhesion. This is because the situation can occur.

本実施形態においては、キャリア劣化状態に応じて、図14(a)〜(c)に示すようにトナー濃度制御範囲を適切に変更し、これに合わせてトナー濃度目標値(例えばトナー濃度制御範囲の中央値に設定)を調整することで、キャリア劣化状態と無関係にトナー濃度制御範囲を設定する場合よりも、キャリア付着やトナー飛散を抑制しつつ所望のトナー付着量で画像形成ができる期間(現像剤の寿命)を伸ばしている。 In the present embodiment, the toner concentration control range is appropriately changed as shown in FIGS. 14 (a) to 14 (c) according to the carrier deterioration state, and the toner concentration target value (for example, the toner concentration control range) is appropriately changed accordingly. By adjusting (set to the median value of), the period during which image formation can be performed with the desired amount of toner adhesion while suppressing carrier adhesion and toner scattering compared to the case where the toner concentration control range is set regardless of the carrier deterioration state ( The life of the developer) is extended.

ところが、キャリア膜削れの進行度合いが進んでいる場合、上述したようにトナー濃度制御範囲を適切に変更してトナー濃度目標値を調整するだけでは、その進行度合いを十分に遅らせることは困難である。詳しくは、図14(c)に示すように、キャリア膜削れの進行度合いが進んでいる場合には、トナー濃度目標値が高くなるように調整して現像剤のトナー濃度を上昇させることにより、補給される新規トナーの量を増やし、キャリア膜に付着するトナー成分を増やしてキャリア抵抗を高め、キャリア付着を抑制することで、キャリア付着の発生を抑制できる。しかしながら、現像剤のトナー濃度を上昇させるにも、所望のトナー付着量を確保する観点やトナー飛散などとの関係で限度がある。しかも、低画像面積率の画像を形成している状況ではトナー濃度目標値を上昇させても新規トナーを補給できる量が限られてしまうため、キャリア膜に付着するトナー成分を増やしてキャリア抵抗を高めてキャリア付着を抑制するにも限度がある。 However, when the degree of progress of carrier film scraping is progressing, it is difficult to sufficiently delay the degree of progress simply by appropriately changing the toner concentration control range and adjusting the toner concentration target value as described above. .. Specifically, as shown in FIG. 14 (c), when the degree of progress of carrier film scraping is progressing, the toner concentration of the developer is increased by adjusting the toner concentration target value to be high. By increasing the amount of new toner to be replenished, increasing the toner component adhering to the carrier film, increasing the carrier resistance, and suppressing the carrier adhesion, the occurrence of carrier adhesion can be suppressed. However, even if the toner concentration of the developer is increased, there is a limit in relation to securing a desired amount of toner adhering and toner scattering. Moreover, in a situation where an image having a low image area ratio is formed, the amount of new toner that can be replenished is limited even if the toner concentration target value is increased. Therefore, the toner component adhering to the carrier film is increased to increase the carrier resistance. There is a limit to how much it can be increased to suppress carrier adhesion.

そこで、本実施形態においては、上述したトナー強制消費制御を利用し、キャリア膜削れの進行度合いが進んでいる場合には、トナー強制消費量を増加させることにより、キャリア付着を抑制して、現像剤の寿命を更に伸ばすようにしている。 Therefore, in the present embodiment, the above-mentioned forced toner consumption control is used, and when the degree of progress of carrier film scraping is progressing, the forced toner consumption is increased to suppress carrier adhesion and develop. The life of the agent is further extended.

図15は、図14(c)に示したように、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が少ない場合(これまで形成されてきた画像の画像面積率が低い場合)に、本実施形態のトナー強制消費制御を実行したときのトナー濃度制御範囲を示すグラフである。
本実施形態のトナー強制消費制御では、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が少ない場合には、トナー強制消費量を増加させ、より多くの新規トナーを現像剤へ補給できるようにする。これにより、キャリア膜に付着するトナー成分を増加させて、キャリア膜削れによるキャリア抵抗の低下を補うことができ、キャリア付着を抑制することができる。その結果、図15に示すように、トナー濃度制御範囲の下限値をより低い値に設定することが可能となる。
As shown in FIG. 14C, FIG. 15 shows the present implementation when the toner consumption per cumulative driving amount of the developing device 7 is small (when the image area ratio of the images formed so far is low). It is a graph which shows the toner density control range at the time of executing the toner forced consumption control of a form.
In the toner forced consumption control of the present embodiment, when the toner consumption amount per cumulative driving amount of the developing device 7 is small, the toner forced consumption amount is increased so that more new toner can be replenished to the developer. .. As a result, the toner component adhering to the carrier film can be increased to compensate for the decrease in carrier resistance due to the scraping of the carrier film, and carrier adhesion can be suppressed. As a result, as shown in FIG. 15, the lower limit of the toner concentration control range can be set to a lower value.

このとき、トナー強制消費量を増加させて、より多くの新規トナーを現像剤へ補給できるようにし、キャリア膜に付着するトナー成分を増加させることで、キャリアのトナー帯電能力は低下する。そのため、図15に示すように、トナー濃度制御範囲の上限値は若干下がることになる。しかしながら、トナー強制消費量を増加させることによるキャリア付着の抑制によってトナー濃度制御範囲の下限値を下げられる幅は、トナー強制消費量を増加させることによるトナー飛散の悪化によってトナー濃度制御範囲の上限値が下がる幅よりも大きいものとなる。したがって、トナー濃度制御範囲の上限値と下限値の差は広がることになり、図15に示すように、トナー濃度制御範囲の上限値と下限値の差が寿命閾値に達する時期(現像剤の寿命に達する時期)を遅らせることができる。 At this time, the toner charging ability of the carrier is lowered by increasing the forced toner consumption so that more new toner can be replenished to the developer and increasing the toner component adhering to the carrier film. Therefore, as shown in FIG. 15, the upper limit of the toner concentration control range is slightly lowered. However, the range in which the lower limit of the toner concentration control range can be lowered by suppressing carrier adhesion by increasing the forced toner consumption is the upper limit of the toner concentration control range due to the deterioration of toner scattering due to the increase in the forced toner consumption. Will be larger than the width of the decrease. Therefore, the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range becomes wider, and as shown in FIG. 15, the time when the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range reaches the life threshold value (life of the developer). Can be delayed.

また、キャリアスペントの進行度合いが進んでいる場合も、上述したようにトナー濃度制御範囲を適切に変更してトナー濃度目標値を調整するだけでは、その進行度合いを十分に遅らせることは困難である。詳しくは、図14(a)に示すように、キャリアスペントの進行度合いが進んでいる場合には、トナー濃度目標値が低くなるように調整して現像剤のトナー濃度を低下させることにより、補給される新規トナーの量を減らし、キャリア膜に付着するトナー成分を減らして、キャリアによるトナー帯電能力の低下を抑制し、これによりトナー帯電量の低下を抑制してトナー飛散の発生を抑制できる。 Further, even when the progress of the carrier spend is progressing, it is difficult to sufficiently delay the progress by simply changing the toner concentration control range appropriately and adjusting the toner concentration target value as described above. .. Specifically, as shown in FIG. 14A, when the progress of the carrier spend is progressing, the toner concentration of the developer is replenished by adjusting the toner concentration target value to be low and lowering the toner concentration of the developer. It is possible to reduce the amount of new toner to be produced, reduce the toner component adhering to the carrier film, and suppress the decrease in the toner charging ability due to the carrier, thereby suppressing the decrease in the toner charging amount and suppressing the occurrence of toner scattering.

しかしながら、現像剤のトナー濃度を低下させるにも、所望のトナー付着量を確保する観点やキャリア付着などとの関係で限度がある。しかも、高画像面積率の画像を形成している状況ではトナー濃度目標値を低下させても新規トナーが補給される量を十分に制限することはできないため、キャリア膜に付着するトナー成分を減らしてトナー帯電能力の低下を抑制し、トナー飛散の発生を抑制するにも限度がある。 However, there is a limit to reducing the toner concentration of the developer from the viewpoint of securing a desired toner adhesion amount and the relationship with carrier adhesion. Moreover, in a situation where an image having a high image area ratio is formed, even if the toner concentration target value is lowered, the amount of new toner replenished cannot be sufficiently limited, so that the toner component adhering to the carrier film is reduced. There is also a limit to suppressing the decrease in toner charging ability and suppressing the occurrence of toner scattering.

そこで、本実施形態においては、上述したトナー強制消費制御を利用し、キャリアスペントの進行度合いが進んでいる場合には、トナー強制消費量を減少する(ゼロにすることを含む。)ことにより、トナー飛散を抑制して、現像剤の寿命を更に伸ばすようにしている。 Therefore, in the present embodiment, the toner forced consumption control described above is used, and when the progress of the carrier spend is progressing, the toner forced consumption amount is reduced (including making it zero). Toner scattering is suppressed to further extend the life of the developer.

図16は、図14(a)に示したように、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が多い場合(これまで形成されてきた画像の画像面積率が高い場合)に、本実施形態のトナー強制消費制御を実行したときのトナー濃度制御範囲を示すグラフである。
本実施形態のトナー強制消費制御では、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が多い場合には、トナー強制消費量を減少させ(又はゼロにして)、現像剤へ補給される新規トナーの量が抑制されるようにする。これにより、キャリア膜に付着するトナー成分を少なく抑え、トナー帯電能力の低下の進行を遅らせ、トナー飛散を抑制することができる。その結果、図16に示すように、トナー濃度制御範囲の上限値をより高い値に設定することが可能となる。
As shown in FIG. 14A, FIG. 16 shows the present implementation when the toner consumption per cumulative driving amount of the developing device 7 is large (when the image area ratio of the images formed so far is high). It is a graph which shows the toner density control range at the time of executing the toner forced consumption control of a form.
In the toner forced consumption control of the present embodiment, when the toner consumption amount per cumulative driving amount of the developing device 7 is large, the toner forced consumption amount is reduced (or set to zero), and new toner is replenished to the developer. Make sure that the amount of toner is suppressed. As a result, the amount of toner components adhering to the carrier film can be suppressed, the progress of the decrease in toner charging ability can be delayed, and toner scattering can be suppressed. As a result, as shown in FIG. 16, the upper limit of the toner concentration control range can be set to a higher value.

このとき、トナー強制消費量を減少させて、現像剤へ補給される新規トナーの量を少なく抑えた結果、キャリア膜に付着するトナー成分が減るため、キャリア抵抗は上昇することになり、図16に示すように、トナー濃度制御範囲の下限値は若干上がることになる。しかしながら、トナー強制消費量を減少させることによるトナー飛散の抑制によってトナー濃度制御範囲の上限値を上げられる幅は、トナー強制消費量を減少させることによるキャリア付着の悪化によってトナー濃度制御範囲の下限値が上がる幅よりも大きいものとなる。したがって、トナー濃度制御範囲の上限値と下限値の差は広がることになり、図16に示すように、トナー濃度制御範囲の上限値と下限値の差が寿命閾値に達する時期(現像剤の寿命に達する時期)を遅らせることができる。 At this time, as a result of reducing the amount of forced toner consumption and suppressing the amount of new toner supplied to the developer to a small amount, the toner component adhering to the carrier film is reduced, so that the carrier resistance is increased. As shown in, the lower limit of the toner concentration control range is slightly increased. However, the range in which the upper limit of the toner concentration control range can be raised by suppressing toner scattering by reducing the forced toner consumption is the lower limit of the toner concentration control range due to the deterioration of carrier adhesion due to the decrease in the forced toner consumption. It will be larger than the width that increases. Therefore, the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range becomes wider, and as shown in FIG. 16, the time when the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range reaches the life threshold value (the life of the developer). Can be delayed.

図17は、本実施形態における画像形成条件の補正処理の流れを示すフローチャートである。
本プリンタ100の制御部101は、前回の補正処理からの走行距離(現像装置7の累積駆動量)が予め決められた走行距離を経過したとき(S1のYes)、まず、現在の環境情報(温度及び湿度の情報)を取得する(S2)。また、前回の補正処理から現在までに形成した画像の平均画像面積率の情報から、前回の補正処理から現在までのトナー消費量(累積トナー消費量)を算出し、算出したトナー消費量を前回の補正処理から現在までの走行距離で除算して、走行距離当たりのトナー消費量を算出する(S3)。また、制御部101は、現像装置7に設けられるトナー濃度センサ6により、現像装置7内の現像剤における現在のトナー濃度を検知させて取得する(S4)。
FIG. 17 is a flowchart showing a flow of correction processing of image formation conditions in the present embodiment.
When the mileage (cumulative drive amount of the developing device 7) from the previous correction process has passed a predetermined mileage (Yes in S1), the control unit 101 of the printer 100 first obtains the current environmental information (Yes). Information on temperature and humidity) is acquired (S2). In addition, the toner consumption (cumulative toner consumption) from the previous correction process to the present is calculated from the information of the average image area ratio of the images formed from the previous correction process to the present, and the calculated toner consumption is calculated as the previous time. Toner consumption per mileage is calculated by dividing by the mileage from the correction process to the present (S3). Further, the control unit 101 detects and acquires the current toner concentration of the developer in the developing device 7 by the toner concentration sensor 6 provided in the developing device 7 (S4).

次に、制御部101は、処理ステップS3で算出した走行距離当たりのトナー消費量と、処理ステップS4で取得した現在のトナー濃度とに基づいて、図11(a)〜(c)に示すように、現像ポテンシャルの使用可能範囲(上限値と下限値)とトナー濃度制御範囲(上限値と下限値)とを決定する(S5)。 Next, the control unit 101 is shown in FIGS. 11A to 11C based on the toner consumption per mileage calculated in the processing step S3 and the current toner concentration acquired in the processing step S4. In addition, the usable range (upper limit value and lower limit value) of the development potential and the toner concentration control range (upper limit value and lower limit value) are determined (S5).

その後、制御部101は、処理ステップS5で決定したトナー濃度制御範囲の上限値と下限値との差(トナー濃度上下限の幅)が第一閾値よりも大きいか否かを判断する(S6)。第一閾値よりも大きいと判断したときは(S6のYes)、通常どおり、トナー濃度目標値及び現像ポテンシャルを決定し、現像γを補正する(S7)。 After that, the control unit 101 determines whether or not the difference between the upper limit value and the lower limit value (the width of the upper and lower limits of the toner concentration) of the toner concentration control range determined in the processing step S5 is larger than the first threshold value (S6). .. When it is determined that it is larger than the first threshold value (Yes in S6), the toner concentration target value and the development potential are determined and the development γ is corrected (S7) as usual.

一方、制御部101は、処理ステップS6において第一閾値以下であると判断したとき(S6のNo)、次に、処理ステップS5で決定したトナー濃度制御範囲の上限値と下限値との差(トナー濃度上下限の幅)が寿命閾値よりも大きいか否かを判断する(S8)。寿命閾値以下であると判断したときは(S8のNo)、現像剤が寿命に達したものと判断し、エラーメッセージを表示させる処理を実行する(S9)。 On the other hand, when the control unit 101 determines in the processing step S6 that the value is equal to or lower than the first threshold value (No in S6), the control unit 101 then determines the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range determined in the processing step S5 (No in S6). It is determined whether or not (the width of the upper and lower limits of the toner concentration) is larger than the life threshold value (S8). When it is determined that the life threshold is equal to or less than the life threshold (No in S8), it is determined that the developer has reached the end of its life, and a process of displaying an error message is executed (S9).

処理ステップS8において寿命閾値よりも大きいと判断したとき(S6のYes)、制御部101は、次に、キャリア劣化状態を判別するために、処理ステップS3で算出した走行距離当たりのトナー消費量が第二閾値以下であるか否かを判断する(S10)。この判断において、走行距離当たりのトナー消費量が第二閾値以下である場合には(S10のYes)、キャリア膜削れ状態が進行していると判断する。一方、走行距離当たりのトナー消費量が第二閾値よりも大きい場合には(S10のNo)、キャリアスペント状態が進行しているかどうかを確認するために、制御部101は、走行距離当たりのトナー消費量が更に第三閾値以下であるかどうかを判断し(S11)、第三閾値よりも大きい場合には(S11のNo)、キャリアスペント状態が進行していると判断する。 When it is determined in the processing step S8 that it is larger than the life threshold value (Yes in S6), the control unit 101 next determines the toner consumption per mileage calculated in the processing step S3 in order to determine the carrier deterioration state. It is determined whether or not it is equal to or less than the second threshold value (S10). In this determination, when the toner consumption per mileage is equal to or less than the second threshold value (Yes in S10), it is determined that the carrier film scraping state is in progress. On the other hand, when the toner consumption per mileage is larger than the second threshold value (No in S10), the control unit 101 controls the toner per mileage in order to confirm whether or not the carrier spending state is progressing. It is determined whether or not the consumption amount is further equal to or less than the third threshold value (S11), and if it is larger than the third threshold value (No in S11), it is determined that the carrier spend state is progressing.

制御部101は、走行距離当たりのトナー消費量が第二閾値よりも大きく、かつ、第三閾値よりも更に大きいと判断した場合(S10のNo,S11のNo)、キャリアスペント状態が進行しているので、トナー強制消費制御時のトナー強制消費量をゼロまで減少させる。すなわち、トナー強制消費制御(トナーリフレッシュ)をOFFにし(S12)、トナー強制消費制御の実施タイミングが到来してもトナー強制消費制御が行われないようにする。 When the control unit 101 determines that the toner consumption per mileage is larger than the second threshold value and further larger than the third threshold value (No in S10, No in S11), the carrier spending state progresses. Therefore, the toner forced consumption amount during the toner forced consumption control is reduced to zero. That is, the toner forced consumption control (toner refresh) is turned off (S12) so that the toner forced consumption control is not performed even when the execution timing of the toner forced consumption control arrives.

これにより、上述したとおり、トナー強制消費量が減り、現像剤へ補給される新規トナーの量を少なく抑えることができるので、キャリア膜に付着するトナー成分が減って、キャリアスペントの進行を遅らせることができる。その結果、図16に示したように、トナー濃度制御範囲の上限値と下限値の差が広がり、トナー濃度制御範囲の上限値と下限値の差が寿命閾値に達する時期(現像剤の寿命に達する時期)を遅らせることができる。 As a result, as described above, the forced consumption of toner is reduced, and the amount of new toner supplied to the developer can be suppressed to a small amount, so that the toner component adhering to the carrier film is reduced and the progress of the carrier spend is delayed. Can be done. As a result, as shown in FIG. 16, the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range widens, and the time when the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range reaches the life threshold value (the life of the developer). The time to reach) can be delayed.

一方、制御部101は、走行距離当たりのトナー消費量が第二閾値よりも大きく、かつ、第三閾値以下であると判断した場合(S10のNo,S11のYes)、キャリア劣化状態は標準的な状態であると判断し、トナー強制消費制御のトナー強制消費量を変更しない(S13)。 On the other hand, when the control unit 101 determines that the toner consumption per mileage is larger than the second threshold value and is equal to or lower than the third threshold value (No in S10, Yes in S11), the carrier deterioration state is standard. The toner forced consumption amount of the toner forced consumption control is not changed (S13).

他方、制御部101は、走行距離当たりのトナー消費量が第二閾値以下であると判断した場合(S10のYes)、キャリア膜削れ状態が進行しているので、トナー強制消費制御時のトナー強制消費量を予め決められた量(所望量)だけ増加させる(S14)。これにより、上述したとおり、トナー強制消費量が増え、現像剤へ補給される新規トナーの量を増やすことができるので、キャリア膜に付着するトナー成分が増えてキャリア抵抗が上昇し、キャリア膜削れによるキャリア付着の発生を抑制することができる。その結果、図15に示したように、トナー濃度制御範囲の上限値と下限値の差が広がり、トナー濃度制御範囲の上限値と下限値の差が寿命閾値に達する時期(現像剤の寿命に達する時期)を遅らせることができる。 On the other hand, when the control unit 101 determines that the toner consumption per mileage is equal to or less than the second threshold value (Yes in S10), the carrier film scraping state is progressing, so that the toner is forced during the toner forced consumption control. The consumption amount is increased by a predetermined amount (desired amount) (S14). As a result, as described above, the forced consumption of toner increases and the amount of new toner supplied to the developer can be increased, so that the toner component adhering to the carrier film increases, the carrier resistance increases, and the carrier film is scraped. It is possible to suppress the occurrence of carrier adhesion due to the above. As a result, as shown in FIG. 15, the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range widens, and the time when the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range reaches the life threshold value (the life of the developer). The time to reach) can be delayed.

ここで、トナー強制消費制御のトナー強制消費量は、単位時間あたりのトナー強制消費量が多いほど、トナー強制消費制御の時間短縮につながるため好ましい。しかしながら、単位時間あたりのトナー強制消費量が多すぎると、感光体3に排出したトナーをドラムクリーニング装置15によってクリーニングすることができなくなる。そのため、単位時間あたりのトナー強制消費量には、クリーニング性能との関係で上限が存在する。一方で、トナー強制消費制御にかけられる時間にも制限があるため、1回のトナー強制消費制御で設定可能なトナー強制消費量には上限が存在する。 Here, the toner forced consumption amount of the toner forced consumption control is preferable because the larger the toner forced consumption amount per unit time, the shorter the toner forced consumption control time. However, if the forced consumption of toner per unit time is too large, the toner discharged to the photoconductor 3 cannot be cleaned by the drum cleaning device 15. Therefore, there is an upper limit to the forced toner consumption per unit time in relation to the cleaning performance. On the other hand, since the time that can be applied to the toner forced consumption control is also limited, there is an upper limit to the toner forced consumption amount that can be set by one toner forced consumption control.

一方で、本実施形態のトナー強制消費制御の基本動作は、印刷ジョブの終了後に、当該印刷ジョブ中に印刷される画像の平均画像面積率が最低画像面積率(規定値)よりも低い場合に、その差分だけトナーを強制的に消費するというものである。そのため、1回の印刷ジョブで形成される画像枚数が多いほど、その印刷ジョブ終了後のトナー強制消費制御でのトナー強制消費量が増大することになる。 On the other hand, the basic operation of the toner forced consumption control of the present embodiment is when the average image area ratio of the images printed during the print job is lower than the minimum image area ratio (specified value) after the end of the print job. , The toner is forcibly consumed by the difference. Therefore, as the number of images formed in one print job increases, the amount of toner forced consumption under the toner forced consumption control after the end of the print job increases.

そのため、トナー強制消費制御時のトナー強制消費量を増加させる場合(S14)、印刷ジョブで形成される画像枚数が多いときには、予め決められた量(所望量)だけ単に増加させるのでは、1回のトナー強制消費制御で設定可能なトナー強制消費量の最大値を超えてしまうおそれがある。 Therefore, when increasing the toner forced consumption amount during the toner forced consumption control (S14), when the number of images formed by the print job is large, simply increasing the toner forced consumption amount by a predetermined amount (desired amount) is performed once. There is a risk of exceeding the maximum value of the toner forced consumption that can be set by the toner forced consumption control of.

そこで、本実施形態では、トナー強制消費制御時のトナー強制消費量を増加させる場合(S14)、過去の印刷ジョブにおける平均画像形成枚数(平均Page/Job)を算出し、平均Page/Jobが第四閾値以上であるか否かを判断する(S15)。この判断で平均Page/Jobが第四閾値以上であると判断された場合には(S15のYes)、トナー強制消費量を予め決められた量(所望量)だけ増加させた場合には、今後の印刷ジョブ後のトナー強制消費制御におけるトナー強制消費量が上述した最大値を超えてしまうおそれがある。そのため、この場合はトナー強制消費量を当該最大値まで増加させることにする(S16)。一方、処理ステップS15の判断において平均Page/Jobが第四閾値よりも小さいと判断された場合には(S15のNo)、平均Page/Jobに応じた量(所望量)だけ増加させる(S17)。 Therefore, in the present embodiment, when increasing the toner forced consumption amount during the toner forced consumption control (S14), the average number of image formations (average Page / Job) in the past print job is calculated, and the average Page / Job is the first. It is determined whether or not it is equal to or greater than the four thresholds (S15). If it is determined by this judgment that the average Page / Job is equal to or higher than the fourth threshold value (Yes in S15), and if the toner forced consumption is increased by a predetermined amount (desired amount), the future The toner forced consumption amount in the toner forced consumption control after the printing job may exceed the above-mentioned maximum value. Therefore, in this case, the toner forced consumption is increased to the maximum value (S16). On the other hand, when it is determined in the determination of the processing step S15 that the average Page / Job is smaller than the fourth threshold value (No in S15), the amount (desired amount) corresponding to the average Page / Job is increased (S17). ..

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
[第1態様]
第1態様は、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて現像手段(例えば現像装置7)により潜像担持体(例えば感光体3)上の潜像を現像する画像形成装置(例えばプリンタ100)において、非画像形成期間中(印刷ジョブ終了後)に前記現像手段内のトナーを強制的に消費させるトナー強制消費制御を行うトナー強制消費制御手段(例えば制御部101)を有し、前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の累積駆動量(例えば走行距離)と累積トナー消費量とに基づいて特定されるキャリア劣化状態(例えばキャリア膜削れ状態やキャリアスペント状態)に応じて、強制的に消費させるトナー強制消費量を変更することを特徴とするものである。
一般に、キャリアが膜削れしてキャリア付着を引き起こす第一キャリア劣化状態とキャリアにトナー成分が付着してトナー飛散を引き起こす第二キャリア劣化状態とのいずれかの状態が、画像形成条件等を調整しても解消できない状況まで進行すると、現像剤交換時期(現像剤の寿命)となる。
第一キャリア劣化状態(キャリア膜削れ状態)は、経時使用によってキャリア膜が削れていき、キャリアの電気抵抗値(キャリア抵抗)が減少して、キャリア付着が生じやすくなる状態であり、画像形成条件等を調整してもキャリア付着を抑制することが難しくなるほどキャリア抵抗が低下すると、現像剤交換時期(現像剤の寿命)となる。ただし、第一キャリア劣化状態が進行しても、キャリアの帯電能力はあまり変わらないので、トナー飛散が悪化することはない。
第二キャリア劣化状態(キャリアスペント状態)は、キャリアにトナー成分が付着することにより、キャリアによるトナー帯電能力が減少して、トナー飛散が生じやすくなる状態であり、画像形成条件等を調整してもトナー飛散を抑制することが難しくなるほどキャリアへのトナー成分付着が進行すると、現像剤交換時期(現像剤の寿命)となる。ただし、第二キャリア劣化状態が進行すると、キャリア抵抗は上昇するので、キャリア付着を引き起こす第一キャリア劣化状態はむしろ改善される。
ここで、第一キャリア劣化状態(キャリア膜削れ状態)の進行度合いは、現像手段の累積駆動量と累積トナー消費量とから把握することが可能である。例えば、現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量を指標値として用いる場合、この指標値が小さいほどキャリア抵抗が減少したものとなる。また、第二キャリア劣化状態(キャリアスペント状態)の進行度合いも、現像手段の累積駆動量と累積トナー消費量とから把握することが可能である。例えば、上述と同じく、現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量を指標値として用いる場合、この指標値が大きいほど、トナー補給量が多くなり、新規トナーの成分がキャリア表面に付着する機会が増加するため、キャリアへのトナー成分付着が進行し、トナー帯電能力が低下したものとなる。このように、現像手段の累積駆動量と累積トナー消費量とから、キャリア劣化状態(キャリア膜削れ状態及びキャリアスペント状態)の進行度合いを把握することが可能である。
ところが、第一キャリア劣化状態(キャリア膜削れ状態)の進行度合いが進んでいる場合、従来のようにトナー濃度目標値を補正する方法では、その進行度合いを十分に遅らせることは困難である。詳しく説明すると、従来は、トナー濃度目標値を高くなるように補正して現像剤のトナー濃度を上昇させることにより、補給される新規トナーの量を増やし、キャリア抵抗を上昇させて、第一キャリア劣化状態の進行度合いを遅らせる。しかし、現像剤のトナー濃度を上昇させるにも限度があることに加え、低画像面積率の画像を形成している状況下では新規トナーを補給できる量も限られてしまう。そのため、トナー濃度目標値を高くしても、キャリアへトナー成分を付着させる新たなトナーの補給量を十分に増やすことが難しく、第一キャリア劣化状態の進行度合いを十分に遅らせることは難しい。
本態様においては、トナー強制消費制御手段を設けて現像手段内のトナーを強制的に消費できるようにし、現像手段の累積駆動量と累積トナー消費量とに基づいて特定されるキャリア劣化状態に応じて、トナー強制消費量を変更できるようにした。これによれば、第一キャリア劣化状態(キャリア膜削れ状態)の進行度合いが進んでいる場合、トナー強制消費量を増加させることで、より多くの新規トナーを現像剤へ補給(入れ替える)できるようになり、第一キャリア劣化状態の進行度合いを十分に遅らせることが可能となる。よって、現像剤の種類や使用状況などにより、第一キャリア劣化状態(キャリア膜削れ状態)の進行度合いが進行する状況下であっても、第一キャリア劣化状態の進行度合いを十分に遅らせて、現像剤交換時期を引き延ばすことが可能となる。
What has been described above is an example, and has a unique effect in each of the following aspects.
[First aspect]
In the first aspect, an image forming apparatus (for example, a printer 100) that develops a latent image on a latent image carrier (for example, a photoconductor 3) by a developing means (for example, a developing apparatus 7) using a developer containing toner and a carrier. The toner forced consumption control means (for example, the control unit 101) for forcibly consuming the toner in the developing means during the non-image forming period (after the completion of the printing job) is provided. The consumption control means is forcibly forced according to a carrier deterioration state (for example, a carrier film scraping state or a carrier spend state) specified based on the cumulative drive amount (for example, mileage) and the cumulative toner consumption of the developing means. It is characterized in that the forced consumption of toner to be consumed is changed.
In general, either the first carrier deterioration state in which the carrier is scraped to cause carrier adhesion or the second carrier deterioration state in which the toner component adheres to the carrier and causes toner scattering adjusts the image formation conditions and the like. If the situation cannot be resolved, it is time to replace the developer (the life of the developer).
The first carrier deterioration state (carrier film scraping state) is a state in which the carrier film is scraped over time, the electrical resistance value (carrier resistance) of the carrier is reduced, and carrier adhesion is likely to occur. When the carrier resistance decreases to the extent that it becomes difficult to suppress carrier adhesion even after adjusting the above, it is time to replace the developer (life of the developer). However, even if the deterioration state of the first carrier progresses, the charging ability of the carrier does not change so much, so that the toner scattering does not deteriorate.
The second carrier deterioration state (carrier-spent state) is a state in which the toner component adheres to the carrier, so that the toner charging ability of the carrier is reduced and toner scattering is likely to occur. Therefore, the image forming conditions and the like are adjusted. However, when the adhesion of the toner component to the carrier progresses to the extent that it becomes difficult to suppress the toner scattering, it is time to replace the developer (the life of the developer). However, as the second carrier deterioration state progresses, the carrier resistance increases, so that the first carrier deterioration state that causes carrier adhesion is rather improved.
Here, the degree of progress of the first carrier deterioration state (carrier film scraping state) can be grasped from the cumulative drive amount and the cumulative toner consumption amount of the developing means. For example, when the toner consumption per unit driving amount of the developing means is used as an index value, the smaller the index value, the smaller the carrier resistance. Further, the degree of progress of the second carrier deterioration state (carrier spend state) can also be grasped from the cumulative drive amount and the cumulative toner consumption amount of the developing means. For example, as described above, when the toner consumption per unit driving amount of the developing means is used as an index value, the larger the index value, the larger the toner replenishment amount, and the chance that the new toner component adheres to the carrier surface. As the amount increases, the adhesion of the toner component to the carrier progresses, and the toner charging ability decreases. In this way, it is possible to grasp the progress of the carrier deterioration state (carrier film scraping state and carrier spending state) from the cumulative driving amount and the cumulative toner consumption amount of the developing means.
However, when the progress of the first carrier deterioration state (carrier film scraping state) is progressing, it is difficult to sufficiently delay the progress by the conventional method of correcting the toner concentration target value. More specifically, conventionally, by correcting the toner concentration target value to be higher and increasing the toner concentration of the developer, the amount of new toner to be replenished is increased, the carrier resistance is increased, and the first carrier is used. Delay the progress of the deterioration state. However, in addition to the fact that there is a limit to increasing the toner concentration of the developer, the amount of new toner that can be replenished is also limited in the situation where an image having a low image area ratio is formed. Therefore, even if the toner concentration target value is increased, it is difficult to sufficiently increase the amount of new toner to be replenished to attach the toner component to the carrier, and it is difficult to sufficiently delay the progress of the first carrier deterioration state.
In this embodiment, a toner forced consumption control means is provided so that the toner in the developing means can be forcibly consumed, and the carrier deterioration state specified based on the cumulative drive amount and the cumulative toner consumption amount of the developing means is met. Therefore, the forced toner consumption can be changed. According to this, when the progress of the first carrier deterioration state (carrier film scraping state) is progressing, more new toner can be replenished (replaced) with the developer by increasing the forcible toner consumption. Therefore, it is possible to sufficiently delay the progress of the first carrier deterioration state. Therefore, even under the condition that the progress of the first carrier deterioration state (carrier film scraping state) progresses depending on the type and usage condition of the developing agent, the progress of the first carrier deterioration state is sufficiently delayed. It is possible to extend the developer replacement period.

[第2態様]
第2態様は、第1態様において、前記キャリア劣化状態は、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量に基づいて特定されることを特徴とするものである。
上述した実施形態で説明したとおり、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量から、キャリア劣化状態(キャリア膜削れ状態及びキャリアスペント状態)を特定することができる。
[Second aspect]
The second aspect is characterized in that, in the first aspect, the carrier deterioration state is specified based on the toner consumption per unit driving amount of the developing means.
As described in the above-described embodiment, the carrier deterioration state (carrier film scraping state and carrier spending state) can be specified from the toner consumption per unit driving amount of the developing means.

[第3態様]
第3態様は、第2態様において、前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費増加閾値(例えば第二閾値)以下であるとき(例えば処理ステップS10のYes)には、前記トナー強制消費量を増加させることを特徴とするものである。
現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費増加閾値以下である場合、キャリア劣化状態の種類はキャリア膜削れ状態であると判断できる。よって、この場合にトナー強制消費量を増加させることで、キャリアに付着するトナー成分が増えてキャリア抵抗が上昇し、キャリア付着が抑制されるので、キャリア膜削れ状態の進行度合いを遅らせることができる。
[Third aspect]
In the third aspect, in the second aspect, when the toner consumption amount per unit driving amount of the developing means is equal to or less than a predetermined toner consumption increase threshold value (for example, a second threshold value), the toner forced consumption control means (for example, processing). Yes) in step S10 is characterized in that the forced toner consumption is increased.
When the toner consumption per unit driving amount of the developing means is equal to or less than a predetermined toner consumption increase threshold value, it can be determined that the type of carrier deterioration state is the carrier film scraping state. Therefore, in this case, by increasing the forcible consumption of toner, the toner component adhering to the carrier increases, the carrier resistance increases, and the carrier adhering is suppressed, so that the progress of the carrier film scraping state can be delayed. ..

[第4態様]
第4態様は、第2又は第3態様において、前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費増加閾値(例えば第二閾値)よりも大きいときには、前記トナー強制消費量を変更しないことを特徴とするものである。
現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費増加閾値よりも大きいときは、キャリア膜削れ状態があまり進行していない状態であるため、キャリア膜削れ状態に応じたトナー強制消費量の変更(増加)を行わないことで、不必要な制御を行わないで済む。
[Fourth aspect]
A fourth aspect is the second or third aspect, when the toner forced consumption control means has a toner consumption amount per unit drive amount of the developing means larger than a predetermined toner consumption increase threshold value (for example, a second threshold value). , The toner forced consumption amount is not changed.
When the toner consumption per unit drive amount of the developing means is larger than the predetermined toner consumption increase threshold, the carrier film scraping state has not progressed so much, and the toner forced consumption amount according to the carrier film scraping state. By not changing (increasing) of, unnecessary control can be avoided.

[第5態様]
第5態様は、第4態様において、前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費減少閾値(例えば第三閾値)よりも大きいとき(処理ステップS11のNo)には、前記トナー強制消費量を減少させるか、又は前記トナー強制消費制御を行わないことを特徴とするものである。
現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費減少閾値よりも大きい場合、キャリア劣化状態の種類はキャリアスペント状態であると判断できる。よって、この場合にトナー強制消費量を減少又はゼロにすることで、キャリアに付着するトナー成分を減らすことができ、キャリアスペント状態の進行度合いを遅らせることができる。
[Fifth aspect]
In the fifth aspect, in the fourth aspect, when the toner consumption amount per unit drive amount of the developing means is larger than a predetermined toner consumption reduction threshold value (for example, a third threshold value), the toner forced consumption control means (processing step). No) of S11 is characterized in that the forced toner consumption amount is reduced or the forced toner consumption control is not performed.
When the toner consumption per unit driving amount of the developing means is larger than the predetermined toner consumption reduction threshold value, it can be determined that the type of carrier deterioration state is the carrier spend state. Therefore, in this case, by reducing or reducing the forced toner consumption to zero, the toner component adhering to the carrier can be reduced, and the progress of the carrier spending state can be delayed.

[第6態様]
第6態様は、第1乃至第5態様のいずれかにおいて、前記現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段(例えばトナー濃度センサ6)と、前記現像手段内の現像剤にトナーを補給する補給手段(例えばトナー補給装置4)と、前記補給手段の駆動を制御して、前記トナー濃度検知手段による検知結果が所定のトナー濃度制御範囲内となるようにするトナー濃度制御手段とを有し、前記トナー濃度制御範囲の上限値及び下限値は、前記現像手段の累積駆動量と累積トナー消費量とに基づいて決定され、前記トナー強制消費制御手段は、前記トナー濃度制御範囲の上限値及び下限値の差が所定の上下限差閾値(例えば第一閾値)以下である場合(例えば処理ステップS6のNo)に、前記トナー強制消費量を変更することを特徴とするものである。
トナー濃度制御範囲の上限値及び下限値の差が所定の上下限差閾値よりも大きい場合には、まだキャリア劣化状態があまり進行していない状態であるため、この場合にキャリア劣化状態に応じたトナー強制消費量の変更を行わないことで、不必要な制御を行わないで済む。
[Sixth aspect]
A sixth aspect is the toner concentration detecting means (for example, the toner density sensor 6) for detecting the toner concentration of the developer in the developing means and the developing agent in the developing means in any one of the first to fifth aspects. A replenishment means for replenishing toner (for example, a toner replenishment device 4) and a toner concentration control means for controlling the drive of the replenishment means so that the detection result by the toner concentration detection means is within a predetermined toner concentration control range. The upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range are determined based on the cumulative drive amount and the cumulative toner consumption amount of the developing means, and the toner forced consumption control means is the toner concentration control range. When the difference between the upper limit value and the lower limit value of is equal to or less than a predetermined upper / lower limit difference threshold value (for example, the first threshold value) (for example, No in the processing step S6), the toner forced consumption amount is changed. is there.
When the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range is larger than the predetermined upper and lower limit difference threshold values, the carrier deterioration state has not progressed so much, and in this case, the carrier deterioration state is adjusted. By not changing the forced toner consumption, unnecessary control can be avoided.

[第7態様]
第7態様は、第1乃至第6態様のいずれかにおいて、前記トナー強制消費制御手段は、連続画像形成動作の終了後(例えば印刷ジョブ終了後)に前記トナー強制消費制御を行い、かつ、前記トナー強制消費量を増加する場合、前記トナー強制消費量を前記連続画像形成動作あたりの画像形成回数(平均Page/Job)に応じて決定することを特徴とするものである。
これによれば、トナー強制消費量を過剰に増加させることなく、必要な十分なトナー強制消費量を実現することができる。
[7th aspect]
In the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the toner forced consumption control means performs the toner forced consumption control after the end of the continuous image forming operation (for example, after the end of the print job), and the toner forced consumption control means. When the toner forced consumption amount is increased, the toner forced consumption amount is determined according to the number of image formations (average Page / Job) per continuous image formation operation.
According to this, it is possible to realize a necessary and sufficient forcible toner consumption without excessively increasing the forcible toner consumption.

[第8態様]
第8態様は、第1乃至第7態様のいずれかにおいて、前記トナー強制消費制御手段は、連続画像形成動作の終了後(例えば印刷ジョブ終了後)に前記トナー強制消費制御を行い、かつ、前記トナー強制消費量を増加する場合、前記連続画像形成動作あたりの画像形成回数(平均Page/Job)が所定の画像形成回数閾値(例えば第四閾値)以上であるとき(例えば処理ステップS15のYes)には、前記トナー強制消費量を許容範囲の最大値とすることを特徴とするものである。
これによれば、トナー強制消費量が許容範囲の最大値を超えることを防止することができる。
[8th aspect]
In the eighth aspect, in any one of the first to seventh aspects, the toner forced consumption control means performs the toner forced consumption control after the end of the continuous image forming operation (for example, after the end of the print job), and the toner forced consumption control means. When the forcible toner consumption is increased, when the number of image formations (average Page / Job) per continuous image formation operation is equal to or higher than a predetermined image formation number threshold (for example, the fourth threshold) (for example, Yes in processing step S15). Is characterized in that the forced toner consumption is set to the maximum value within the permissible range.
According to this, it is possible to prevent the forced toner consumption from exceeding the maximum value within the permissible range.

1 :プロセスカートリッジ
3 :感光体
4 :トナー補給装置
5 :トナーボトル
6 :トナー濃度センサ
7 :現像装置
12 :現像スリーブ
14 :ドクタブレード
15 :ドラムクリーニング装置
20 :光書き込みユニット
23 :帯電装置
40 :中間転写ユニット
41 :中間転写ベルト
45 :一次転写バイアスローラ
50 :二次転写ローラ
60 :定着装置
100 :プリンタ
101 :制御部
1: Process cartridge 3: Photoreceptor 4: Toner replenishment device 5: Toner bottle 6: Toner concentration sensor 7: Development device 12: Development sleeve 14: Doctor blade 15: Drum cleaning device 20: Optical writing unit 23: Charging device 40: Intermediate transfer unit 41: Intermediate transfer belt 45: Primary transfer bias roller 50: Secondary transfer roller 60: Fixing device 100: Printer 101: Control unit

特開2016−057423号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-0574223

Claims (8)

トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて現像手段により潜像担持体上の潜像を現像する画像形成装置において、
非画像形成期間中に前記現像手段内のトナーを強制的に消費させるトナー強制消費制御を行うトナー強制消費制御手段を有し、
前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の累積駆動量と累積トナー消費量とに基づいて特定されるキャリア劣化状態に応じて、強制的に消費させるトナー強制消費量を変更することを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that develops a latent image on a latent image carrier by a developing means using a developer containing toner and a carrier.
It has a toner forced consumption control means for forcibly consuming toner in the developing means during a non-image forming period.
The toner forced consumption control means is characterized in that the toner forced consumption amount to be forcibly consumed is changed according to a carrier deterioration state specified based on the cumulative driving amount and the cumulative toner consumption amount of the developing means. Image forming device.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記キャリア劣化状態は、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量に基づいて特定されることを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, characterized in that the carrier deterioration state is specified based on the toner consumption per unit driving amount of the developing means.
請求項2に記載の画像形成装置において、
前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費増加閾値以下であるときには、前記トナー強制消費量を増加させることを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus according to claim 2,
The toner forced consumption control means is an image forming apparatus that increases the toner forced consumption amount when the toner consumption amount per unit driving amount of the developing means is equal to or less than a predetermined toner consumption increase threshold value.
請求項2又は3に記載の画像形成装置において、
前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費増加閾値よりも大きいときには、前記トナー強制消費量を変更しないことを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus according to claim 2 or 3.
The toner forced consumption control means is an image forming apparatus that does not change the toner forced consumption amount when the toner consumption amount per unit driving amount of the developing means is larger than a predetermined toner consumption increase threshold value.
請求項2乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費減少閾値よりも大きいときには、前記トナー強制消費量を減少させるか、又は前記トナー強制消費制御を行わないことを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus according to any one of claims 2 to 4.
When the toner consumption amount per unit drive amount of the developing means is larger than a predetermined toner consumption reduction threshold value, the toner forced consumption control means reduces the toner forced consumption amount or performs the toner forced consumption control. An image forming apparatus characterized by the absence.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
前記現像手段内の現像剤にトナーを補給する補給手段と、
前記補給手段の駆動を制御して、前記トナー濃度検知手段による検知結果が所定のトナー濃度制御範囲内となるようにするトナー濃度制御手段とを有し、
前記トナー濃度制御範囲の上限値及び下限値は、前記現像手段の累積駆動量と累積トナー消費量とに基づいて決定され、
前記トナー強制消費制御手段は、前記トナー濃度制御範囲の上限値及び下限値の差が所定の上下限差閾値以下である場合に、前記トナー強制消費量を変更することを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developing agent in the developing means, and
A replenishing means for replenishing the developer in the developing means and a replenishing means.
It has a toner concentration control means that controls the drive of the replenishment means so that the detection result by the toner concentration detection means is within a predetermined toner concentration control range.
The upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range are determined based on the cumulative driving amount and the cumulative toner consumption amount of the developing means.
The toner forced consumption control means is an image forming apparatus characterized in that the toner forced consumption amount is changed when the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range is equal to or less than a predetermined upper and lower limit difference threshold value. ..
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記トナー強制消費制御手段は、連続画像形成動作の終了後に前記トナー強制消費制御を行い、かつ、前記トナー強制消費量を増加する場合、前記トナー強制消費量を前記連続画像形成動作あたりの画像形成回数に応じて決定することを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6.
When the toner forced consumption control means performs the toner forced consumption control after the end of the continuous image forming operation and increases the toner forced consumption amount, the toner forced consumption amount is used to form an image per the continuous image forming operation. An image forming apparatus characterized in that it is determined according to the number of times.
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記トナー強制消費制御手段は、連続画像形成動作の終了後に前記トナー強制消費制御を行い、かつ、前記トナー強制消費量を増加する場合、前記連続画像形成動作あたりの画像形成回数が所定の画像形成回数閾値以上であるときには、前記トナー強制消費量を許容範囲の最大値とすることを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7.
When the toner forced consumption control means performs the toner forced consumption control after the continuous image forming operation is completed and the toner forced consumption amount is increased, the number of image formations per continuous image forming operation is a predetermined image formation. An image forming apparatus characterized in that when the number of times is equal to or greater than a threshold value, the forced toner consumption is set to the maximum value within an allowable range.
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