JP3924375B2

JP3924375B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3924375B2
Application number: JP08022298A
Authority: JP
Inventors: 健善関根
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-03-12
Also published as: JPH11258893A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーとキャリアとを含む二成分現像剤により現像する現像器と、像担持体上に検出用の基準潜像を形成し、該基準潜像を上記現像器により現像して基準トナー像を形成する基準トナー像形成手段と、該基準トナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、該画像濃度検出手段による検出結果に基づいて、該現像器内に補給用トナーを補給するトナー補給手段とを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いる画像形成装置において、像担持体上に基準トナー像を形成し、その基準トナー像の画像濃度を反射型フォトセンサ等の画像濃度検出手段で検出し、その検出結果に基づいて現像器にトナーを補給することでトナー濃度を制御するものが知られている。
【０００３】
ところで、最近は機械の納入・設置から画像形成できる状態にしてユーザに引き渡すまでの「設置時間」の短縮、簡便化が望まれている。また、今までは、専任サービスマンによって機械の設置が行われていたが、専門教育のコスト削減、及び人員削減の要請により、その機械の動作及び調整方法を詳しく知らない多機種を扱うサービスマンやセールスマンのみによる設置が増加している。このため、機械側には梱包を解いて電源をＯＮしてすぐコピーできる状態とされることが要求されている。
【０００４】
また、二成分現像剤を用いた画像形成装置においては、現像器の中に現像剤をセットする場合、現像器の取り出し、現像剤のセット等である程度部品をはずす必要がある。さらに、カラーの画像形成装置においては、これらの作業を４色分行う必要があるのでさらに時間がかかってしまう。このため、現像剤を現像器にセットした状態で工場出荷することが一部の機械で行われている。
【０００５】
ところが、工場出荷からユーザの手元に行くまでの日数は短くて数週間、長い場合は数カ月以上かかる場合がある。この間は空調設備の無い倉庫や外気と差がない場所に保管されることが多い。また、海外にはプラス数十℃の船底の倉庫やマイナス数十℃の航空機の倉庫で搬送されることもあり、さらに過酷な条件となる。
【０００６】
現像剤は、製造工場から出荷されるときには、湿度の影響を受けないように密封されたパッケージとなっている。しかしながら、該パッケージが開封された現像剤が現像器内にセットされ、季節や搬送手段によって装置が過酷な環境に長期間さらされると、装置の現像器内の現像剤は、特に二成分現像剤の場合には、長期間放置や急激な環境変化による結露（吸湿）等により、トナーの帯電量が低下しやすくなる。
【０００７】
前述のトナー補給方式を採用した画像形成装置において、このように帯電量が低下した現像剤を使用した場合、機械納入時の帯電量が低いため現像剤の現像能力が高くなり、基準トナー像の画像濃度が高くなる。そして、それを調整するために、現像剤中のトナー濃度が低くなるようにトナー補給を制御することになる。その結果、現像剤のトナー濃度が低下し、画像濃度不足、ベタ部の埋まりムラ、ブラシマーク（穂跡）等の異常画像が発生しやすくなってしまう。さらに画像形成動作が開始されると、ドクタなどの規制部材によってトナーとキャリアとが摩擦帯電されたり、トナーが消費されてはがされたキャリアに、現像器に新たに補給されたトナーがくっついて摩擦帯電されたりして帯電量が上昇し、低下する前の帯電量に戻ろうとする。現像剤の帯電量は、トナーとキャリアの帯電能力によって最大値が決まっているため、放置による低下量が大きいほど帯電量の上昇量は大きくなる。このため、放置による帯電量の低下量が大きいほど帯電量が上昇する比率が大きく、これにともなって現像剤の現像能力が低下し、感光体上の基準トナー像の画像濃度は低くなる。このため今度は現像剤のトナー濃度が高くなるようにトナーが多く補給されるが、結果的にトナー補給が追いつかなかったり、多量のトナー補給によるトナー飛散が増加したりするという問題が生じる。また、帯電量が大きく変化している状態では正確な濃度制御が難しい。特にカラーの場合には、濃度制御が正しく行われないと、所望の色を再現することができなくなるので、注意が必要である。
【０００８】
そこで、このような問題を解決しうる装置として、画像形成を開始する前に感光体上に形成した基準トナー像の画像濃度を検出し、その検出結果に基づいて、基準トナー像の画像濃度があらかじめ決められている濃度になるまで、現像剤中のトナーの消費とトナー補給とを繰り返す現像剤のエージング動作を行うことで、現像剤の帯電量を安定させるものが知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記装置においては、現像剤の劣化状態、設置時の環境により現像剤の帯電量が安定するまでに数十分かかってしまう場合があり、前記設置時間が長くなってしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤の帯電量の変化量に応じてエージング動作を行う期間を変更し、現像剤の帯電量が大幅に低下している場合の画像形成を開始するまでの待ち時間を短縮できる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
なお、基準トナー像の画像濃度の安定度に応じて基準トナー像の画像濃度を検出する検出間隔を変更することで、トナー消費量をいたずらに多くすることなく、トナー濃度を的確に調整できるようにしたトナー濃度調整方法も知られている（特開平６−２５８９５１号参照）。しかし、この装置においては、現像剤の帯電量が非常に低いときには現像剤のトナー濃度が低くなって、画像濃度不足、ベタ部の埋まりムラ、ブラシマーク（穂跡）等の異常画像が発生するという前述の問題や、画像形成開始後にトナーの入れ替えが起こって帯電量が上昇するときの上昇比率が大きく、トナー補給が追いつかなくなったり、多量のトナー補給によるトナー飛散が増加するという前述の問題は解決できない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーとキャリアとを含む二成分現像剤により現像する現像器と、像担持体上に検出用の基準潜像を形成し、該基準潜像を上記現像器により現像して基準トナー像を形成する基準トナー像形成手段と、該基準トナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、該画像濃度検出手段による検出結果に基づいて、該現像器内に補給用トナーを補給するトナー補給手段と、該現像器のトナーの消費及び該現像器へのトナーの補給を繰り返すエージング動作を実行させるエージング動作制御手段と、該画像形成装置による画像形成動作前のウォーミングアップ運転時に、上記基準トナー像形成手段により基準トナー像を形成し、上記画像濃度検出手段により該基準トナー像の画像濃度を検出した結果に基づいて、上記エージング動作制御手段によってエージング動作を実行させ、現像剤の帯電量を安定化させる安定化制御手段とを有する画像形成装置において、上記画像濃度検出手段による検出結果に基づき、あらかじめ設定された単位時間当たりの、トナー消費量及びトナー補給量で上記エージング動作制御手段によりエージング動作を実行させると仮定した場合の現像剤帯電量安定化に要する期間を算出し、かつ、該算出された期間が、あらかじめ設定された設定期間以上の場合には該設定期間のみ上記エージング動作を実行させるように上記安定化制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
この画像形成装置においては、上記安定化制御手段により、上記画像濃度検出手段による検出結果に基づき、あらかじめ設定された単位時間当たりの、トナー消費量及びトナー補給量で上記エージング動作制御手段によりエージング動作を実行させると仮定した場合の現像剤帯電量安定化に要する期間を算出し、かつ、該算出された期間が、あらかじめ設定された設定期間以上の場合には該設定期間のみ上記エージング動作を実行させる。これにより、上記エージング動作を実行させる期間が、上記あらかじめ設定された設定期間よりも長くなることはない。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記算出された期間があらかじめ設定された設定期間以上の場合に、該設定期間のみ上記エージング動作を実行させ、残りの期間の分は上記画像形成動作が可能となった後で開始される画像形成動作が終了した後、あるいは次回のウォーミングアップ運転時に実行させるように上記安定化制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
この画像形成装置においては、上記安定化制御手段により、上記算出された期間があらかじめ設定された設定期間以上の場合に、該設定期間のみ上記エージング動作を実行させ、残りの期間の分は上記画像形成動作が可能となった後で開始される画像形成動作が終了した後、あるいは次回のウォーミングアップ運転時に実行させる。これにより、現像剤の帯電量をより安定させた状態で画像形成動作を行うことができる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記算出された期間があらかじめ設定された設定期間以上の場合に、該設定期間のみ上記エージング動作を実行させた後、再度上記基準トナー像形成手段により基準トナー像を形成し、上記画像濃度検出手段により該基準トナー像の画像濃度を検出するように上記安定化制御手段を構成し、かつ、該画像濃度検出手段による検出結果に基づいて、画像形成動作が可能となった後で開始される画像形成動作時の画像形成条件を通常の画像形成時の画像形成条件から適宜変更する条件変更手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
この画像形成装置においては、上記算出された期間があらかじめ設定された設定期間以上の場合に、該設定期間のみ上記エージング動作を実行させた後、再度上記基準トナー像形成手段により基準トナー像を形成し、上記画像濃度検出手段により該基準トナー像の画像濃度を検出する。そして、上記条件変更手段により、該検出結果に基づいて、画像形成動作が可能となった後で開始される画像形成動作時の画像形成条件を通常の画像形成条件から適宜変更する。具体的には、このときの上記検出された画像濃度が所望の画像濃度の範囲内である場合には、上記現像剤の帯電量が安定化したとみなし、画像形成動作が可能となった後で開始される画像形成を、通常の画像形成時の画像形成条件で行う。また、検出された画像濃度が所望の画像濃度の範囲外である場合には、上記現像剤の帯電量が安定化されていないとみなし、画像形成動作が可能となった後で開始される画像形成時の画像形成条件を、通常の画像形成時の画像形成条件から変更する。更に具体的には、検出された画像濃度が所望の画像濃度よりも低い場合には、現像剤の現像能力が低下しているとみなし、現像能力が高くなるように上記画像形成条件を変更する。また、検出された画像濃度が所望の画像濃度よりも高い場合には、現像剤の現像能力が高くなっているとみなし、現像能力が低くなるように上記画像形成条件を変更する。
【００１８】
請求項４の発明は、像担持体と、該像担持体上に形成された潜像をトナーとキャリアとを含む二成分現像剤により現像する現像器と、像担持体上に検出用の基準潜像を形成し、該基準潜像を上記現像器により現像して基準トナー像を形成する基準トナー像形成手段と、該基準トナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、該画像濃度検出手段による検出結果に基づいて、該現像器内に補給用トナーを補給するトナー補給手段と、該現像器のトナーの消費及び該現像器へのトナーの補給を繰り返すエージング動作を実行させるエージング動作制御手段と、該画像形成装置による画像形成動作前のウォーミングアップ運転時に、上記基準トナー像形成手段により基準トナー像を形成し、上記画像濃度検出手段により該基準トナー像の画像濃度を検出した結果に基づいて、上記エージング動作制御手段によってエージング動作を実行させ、現像剤の帯電量を安定化させる安定化制御手段とを有する画像形成装置において、定着温度が画像形成動作可能な温度になって画像形成動作可能になるまでに要する時間であるウォーミングアップ時間を算出し、算出したウォーミングアップ時間だけウォーミングアップ運転を行う間に上記現像剤の帯電量が安定化するように、上記画像濃度検出手段による検出結果に基づいて、上記エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量を設定するよう、上記安定化制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【００１９】
この画像形成装置においては、上記安定化制御手段により、定着温度が画像形成動作可能な温度になって画像形成動作可能になるまでに要する時間であるウォーミングアップ時間を算出し、算出したウォーミングアップ時間だけウォーミングアップ運転を行う間に上記現像剤の帯電量が安定化するように、上記画像濃度検出手段による検出結果に基づいて、上記エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量を設定する。
この設定は、例えば、以下の方法で行えばよい。すなわち、上記ウォーミングアップ運転の間に上記現像剤の帯電量が安定化するために必要な、上記エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量（以下、必要トナー消費量という）を求め、上記エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量を、上記必要トナー消費量に設定すればよい。
あるいは、上記エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量をあらかじめ所定の値に設定しておいてから、上記必要トナー消費量を求める。そして、該必要トナー消費量が、上記所定の値以下となる場合には、エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量を上記所定の値に設定し、上記必要トナー消費量が、上記所定の値よりも大きくなる場合には、エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量を上記必要トナー消費量に設定するようにしてもよい。
このような設定により、上記ウォーミングアップ運転に必要な時間、例えば定着装置の立ち上がりに要する時間よりも上記エージング動作を実行する時間が長くなることがない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した一実施形態について説明する。
この複写機において、装置本体の中心には図中矢印Ａ方向に回転駆動される像担持体としてのドラム状の感光体１が配設されている。該感光体１の周囲には、作像プロセス順に帯電器２、現像器７、感光体上に形成されるトナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段としての濃度センサ１２、転写装置９、クリーニング装置１１等が配設されている。
【００２１】
上記現像器７は、現像ローラ４と攪拌ローラ５とが配設され、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を収容した現像剤収容部と、該現像剤収容部にトナーを補給するトナー補給装置６とを有している。該現像剤収容部の現像剤は、撹拌ローラ５によって撹拌されながら、上記現像ローラ４に供給され、現像動作に用いられる。工場出荷時には、現像剤収容部内に現像剤はセットされている。一方、トナーは搬送時こぼれて機内を汚しやすく、また通常はカートリッジタイプとなっておりセットには時間はかからないので、トナー補給装置６内にトナーはセットされていない。また、濃度センサ１２は感光体１上のトナー像の反射濃度に対応した出力を出し、図示しないＣＰＵにて感光体上に形成されたトナー像の画像濃度（トナー付着量）を算出する。
【００２２】
上記構成の複写機において、感光体１の表面が帯電器２により一様に帯電された後、図示しない画像処理部からの画像信号に基づいて、図示しない書き込み光学系ユニットからの露光３により、原稿の画像に対応した潜像が形成される。現像器７内では、現像剤が撹拌されることにより、トナーがキャリアとの摩擦帯電で静電潜像に付着するような極性に帯電する。この帯電した現像剤は現像ローラ４によって汲み上げられ、感光体１の表面と接触する。この接触の際に、感光体１上の静電潜像の現像が行われる。
（以下、余白）
【００２３】
一方、図示しない給紙カセットに積載収納された転写紙８は、図示しない給紙装置及び図示しないレジストローラでタイミングをとって感光体と対向する転写領域に向けて矢印Ｂ方向に搬送される。転写領域に進入した転写紙８には、転写装置９により感光体１上のトナー像が転写される。そして、該トナー像が転写された転写紙８は定着装置１０へと搬送され、定着装置１０を通る際にトナー像が定着される。該定着装置１０は、それぞれ内部にヒータをもうけた定着ローラ１３、加圧ローラ１４、定着ローラ表面の温度を測定する温度センサ１５からなり、温度センサ１５の出力から定着ローラの表面温度を一定値に制御するように構成されている。
【００２４】
また、トナー像転写後の感光体１上に残留した未転写トナーは、クリーニング装置１１によって感光体１上からクリーニングされ、該クリーニング装置１１内に回収される。そして、クリーニング後の感光体１表面は、除電ランプ（図示せず）によって残留電荷が除電され、次の作像プロセスに備えられる。
【００２５】
図２は、本複写機の制御系のブロック図である。この制御系は、制御手段としてのメイン制御部２０１と複数の周辺制御部により構成されている。該メイン制御部２０１はＣＰＵ２０２と、制御プログラム及び各種データを記憶したＲＯＭ２０３と、ワーク領域として各種データを一時的に記憶するＲＡＭ２０４と、各周辺制御部との入出力を行うためのＩ／０インターフェース部２０５とにより構成されている。
【００２６】
また、上記メイン制御部２０１は、Ｉ／Ｏインターフェース部２０５を介してレーザー光学系制御部２０６、上記濃度センサ１２、トナー補給回路２０７、帯電ローラ電源２０８、現像バイアス電源２０９、定着温度センサ１５、定着ヒータ２１０等が接続されている。レーザー光学系制御部２０６は、メインＣＰＵ２０２からの指令に基づいて図示しないレーザ光学ユニットを制御する。帯電ローラ電源２０８はメインＣＰＵ２０２からの指令に基づいて帯電器２に高圧電圧を印加する。現像バイアス電源２０９はメインＣＰＵ２０２からの指令に基づいて現像ローラ４に現像バイアス電圧を印加する。濃度センサ１２は、感光体１上のトナー像の反射濃度を光学的に検知する。該濃度センサ１２としては、例えば発光ダイオードとフォトトランジスタとからなるものを用いることができる。トナー補給回路２０７は、メインＣＰＵ２０２からの指令に基づいてトナー補給装置６の図示しないトナー補給モータを制御して、各色のトナーを各現像器に補給する。また、定着温度センサ１５からの信号をＣＰＵ２０２でＲＯＭ２０３に記憶されたデータと比較して、定着ヒータ２１２の電源がＯＮ／ＯＦＦされ、定着ヒータの温度が制御される。
【００２７】
また、この複写機においては、所定のタイミングで、感光体１上に検出用の基準パターンの静電潜像が形成され、上記現像器７で該パターンを現像し、該現像した基準パターンの画像濃度を前記濃度センサ１２によって検出する。そして、上記ＣＰＵ２０２は該検出結果に基づいて上記トナー補給回路２０７によって上記トナー補給装置６の図示しないトナー補給モータが制御され、上記トナー補給装置６からのトナー補給が行われる。これにより現像器７内の現像剤のトナー濃度が所定濃度となるように制御される。
【００２８】
図３は、放置時間による現像剤の帯電量の変化を示す説明図である。前述のように、現像剤は、製造工場から出荷されるときには、密封されたパッケージとなっている。このパッケージ未開封の状態の現像剤の帯電量の変化を特性線ａ１で示す。また、該パッケージが開封され、現像器内にセットされた状態で装置が放置された場合の現像剤の帯電量の変化を特性線ａ２で示す。また、保管条件、搬送条件がさらに悪い条件で、装置が放置された場合の現像剤の帯電量の特性を特性線ａ３で示す。この図から、装置内に現像剤がセットされた複写機がユーザの手元に届くまでに、該装置内の現像剤の帯電量は徐々に低下することがわかる。さらに、保管条件や搬送条件が悪くなれば、この低下の速度が速くなることがわかる。また、未開封の現像剤においても、レベルは小さいが帯電量は低下することがわかる。このような帯電量の低下により、現像剤の現像能力が変化することで、前述したような問題、すなわち、異常画像が発生しやすくなったり、画像濃度の制御が難しくなってしまったりするという問題が生じる。
【００２９】
本実施形態に係る複写機においては、画像形成前のウォーミングアップ運転時に感光体１上に検出用の基準パターンの静電潜像が形成され、上記現像器７で該パターンを現像し、該現像した基準パターンの画像濃度を前記濃度センサ１２によって検出する。そして、この検出結果に基づいて、現像器７内のトナーの消費及びトナーの補給を繰り返すエージング動作を実行するエージング動作制御手段によりエージング動作を実行させ、現像剤の帯電量を安定させる安定化制御手段を有している。図示の装置においては、上記メイン制御部２０１が、上記エージング動作制御手段及び上記安定化制御手段としての機能を有する。そして、該現像剤の帯電量を安定させた状態で画像形成動作を開始することで、上記異常画像の発生を防止するとともに、画像濃度を良好に制御して、良好に画像形成動作を行うことができるようになっている。
【００３０】
そして、本実施形態に係る現像装置においては、画像形成動作を開始するまでの時間を低減し得るように、上記エージング動作の実行を制御する。
図４は、メイン制御部２０１による、上記エージング動作実行の制御（以下、エージング実行制御という）の一例を示すフローチャートである。
図４のエージング実行制御フローにおいて、メイン制御部２０１はまず電源ＯＮ時の状態をジャムなどの異常処理時と区別するために、定着装置１０の定着温度を検知する定着温度センサ１５からの入力信号に基づいて、定着温度があらかじめ設定されている設定温度Ｔｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、定着温度がＴｈを越えている場合（ステップＳ１でＮ）には、定着温度が高いことから、装置がＯＦＦされてからＯＮされるまでの時間が短かったすなわち放置時間が短かったと考えられるので、エージングは不要である、あるいは、機械のトラブルなどで電源をＯＦＦ／ＯＮしたと判断し、エージング動作は実行しない。一方、定着温度がＴｈ以下の場合には、あらかじめ決められた基準パターンの作像条件で感光体１上に、例えば２０［mm］×２０［mm］の基準パターンの潜像を形成し、上記現像器７で該潜像を現像することで、基準トナー像を形成する（ステップＳ２）。
【００３１】
次に、該基準トナー像の画像濃度を、前記濃度センサ１２で検出する（ステップＳ３）。そして、上記メイン制御部２０１のＣＰＵ２０２は、この濃度センサ１２からの検出結果に基づいて、あらかじめ設定された単位時間当たりのトナー消費量及びトナー補給量で上記エージング動作を実行させると仮定した場合の現像剤帯電量安定化に要する時間（以下、エージング時間という）を算出する（ステップＳ４）。なお、エージング動作時には、現像器７内の現像剤のトナー濃度を一定に保ちながらトナー消費を行う。よって、上記トナー消費量と上記トナー補給量とはほぼ等しい。エージング動作時のトナー補給は、上記トナー消費によって消費されるトナー消費量に見合った所定の量のトナーを補給することで行うようにすればよい。このエージング時間の算出は、例えば、図５に示す基準トナー像の画像濃度とあらかじめ設定された該画像濃度の目標値との差ΔＭｐと現像剤の帯電量が飽和状態になるまでに要するエージング時間との関係をあらかじめ求めておき、この関係から算出することができる。
【００３２】
次に、再び上記定着装置１０の定着温度を定着温度センサ１５によって検知する（ステップＳ５）。そして、この検知結果に基づいて、装置がコピー動作可能となるまでに要する時間を算出する。この時間の算出は、例えば、図６に示す定着ヒータがＯＮされてから定着ローラの温度がコピー動作可能な温度（以下、リロード温度という）になるまでの温度変化をあらかじめ求めておき、該リロード温度に達するまでの時間を上記コピー動作可能となるまでに要する時間として算出することができる。なお、図中ウォーミングアップ時間は電源ＯＮ時直後の上記定着温度センサ１５の定着温度データＴ０を読み込んでから上記コピー動作可能となるまでに要する時間である。
【００３３】
ステップＳ５で、上記定着温度を再び検知するのは以下の理由による。すなわち、基準トナー像作成中にも定着ヒータがＯＮしていて定着温度が上昇しているので、上記コピー動作可能となるまでに要する時間を算出するときには、基準トナー像作成前に検知した温度よりも定着温度が高くなっている。このため、基準トナー像作成前に検知した温度を基に上記コピー動作可能となるまでに要する時間を算出すると、該時間を正確に算出できないからである。
【００３４】
次に、以上のようにして求められたエージング時間とコピー動作が可能となるまでに要する時間とを比較し、エージング時間がコピー動作が可能となるまでに要する時間以内となるか否かを判断する（ステップＳ６）。そして、エージング時間がコピー動作が可能となるまでに要する時間以内となる場合（ステップＳ６でＹ）には、該エージング時間の間エージング動作を実行する（ステップＳ７）。その後コピー動作が可能となる。
一方、ステップＳ６でコピー動作が可能となるまでの時間の方が短い場合（ステップＳ６でＮ）には、コピー動作が可能となるまでの時間分だけエージングを行い（ステップＳ８）、残りのエージング時間を記憶するとともに、エージング時間の残りがあることすなわちエージングが完了していないことを示すフラグ（以下、エージング残有りフラグという）をＯＮにする（ステップＳ９）。
【００３５】
上記エージング動作は、次のようにして実行すればよい。すなわち適当な作像条件で所定のトナー消費用のパターンを現像する。例えば基準トナー像の作像条件と同じ作像条件で形成すればよい。上記トナー消費用のパターンは、必要なトナー消費量が得られるようにパターンの面積と書き込み値を定めればよい。
【００３６】
上記残りのエージング時間分のエージング動作（以下、残エージング動作という）は、コピー終了後に実行する。このコピー動作終了後の残エージング動作実行制御の一例を図７に示す。まず、エージング残有りフラグがＯＮされているか否かを判断し（ステップＳ１０）、該フラグがＯＮされていない場合（ステップＳ１０でＮ）には、そのまま制御を終了する。
【００３７】
一方、上記ステップＳ１０で上記エージング残有りフラグがＯＮされている場合（ステップＳ１０でＹ）には、コピー動作が終了したか否かを判断する（ステップＳ１１）。コピー動作が終了していない場合（ステップＳ１１でＮ）には、再度ステップＳ１１に進み、コピー動作が終了したか否かの判断を繰り返し行う。そして、コピー動作が終了したと判断された場合（ステップＳ１１でＹ）には、残りのエージング時間分の時間を実行する（ステップＳ１２）。
【００３８】
このように、図４のエージング動作実行制御によれば、長時間のエージングが必要な場合でも、装置のウォーミングアップに要する時間よりも長くエージングを行うことがなく、コピー動作開始までの待ち時間を短縮することができる。よって、操作性が向上する。さらに、上記長時間のエージングが行われなくても、残りのエ−ジング時間分のエ−ジング動作はコピ−終了後に実行されるので、最終的には現像剤の帯電量を安定なレベルに到達させることができる。よって、該現像剤の帯電量の低下による現像剤の現像能力の変化具体的には現像剤中のトナー濃度低下にともなう異常画像の発生を防止し、画像濃度の上昇も抑えることができる。よって、良好な画像を得ることができる。
【００３９】
ここで、上記残りのエージング時間が上記ウォーミングアップ時に要した時間よりも長いと、次のコピー動作が可能になるまでの待ち時間が長くなってしまう。そこで、ステップＳ１２で残エージング動作を実行する場合にも、該残りのエージング時間と上記ウォーミングアップ時にエージング動作を実行した時間（以下、ウォーミングアップエージング時間という）Ｔ１との比較を行い、該残りのエージング時間が上記ウォーミングアップエージング時間よりも長い場合には、該ウォーミングアップエージング時間分のみエージング動作を行い、図４の制御のステップＳ９で行ったと同様に、残りのエージング時間を記憶するとともに、エージング時間の残りがあることすなわちエージングが完了していないことを示すフラグ（以下、エージング残有りフラグという）をＯＮにするようにするのが望ましい。そして、再度残エージング動作実行制御を行う際に、残りのエージング動作を実行するようにすればよい。
【００４０】
図８は、長期間の放置などにより現像剤の帯電量が大幅に減衰した装置で従来のエージング動作実行制御を行った場合の現像剤の帯電量の時間変化と、上記ウォーミングアップエージング時間Ｔ１分ずつ繰り返しエージング動作を実行するエージング動作実行制御を行った場合の現像剤の帯電量の時間変化とを示す図である。図中特性線ｂ１が従来のエージング動作実行制御を行った場合の現像剤の帯電量の時間変化を示し、特性線ｂ２が上記ウォーミングアップエージング時間Ｔ１分ずつ繰り返しエージング動作を実行するエージング動作実行制御を行った場合の現像剤の帯電量の時間変化を示し、特性線ｂ３が放置による現像剤の帯電量の減衰を示している。従来のエージング動作実行制御を行った場合には、現像剤が安定化するまでに要するエージング時間がＴ２であると算出された場合、ウォーミングアップ時に連続して該算出されたエージング時間Ｔ２分のエージング動作を実行する。このため、この算出されたエージング時間Ｔ２の間はコピー動作を開始することができず、待ち時間が非常に長くなる。一方、上記ウォーミングアップエージング時間Ｔ１分ずつ繰り返しエージング動作を実行する場合には、コピー動作を開始するまでの待ち時間が上記ウォーミングアップエージング時間Ｔ１以上に長くなることはない。よって、操作性が向上する。また、少しずつエージング動作を行って、最終的には現像剤の帯電量を安定なレベルに到達させることができるので、画質を良好に保つこともできる。
【００４１】
上記残エージング動作実行制御を実行するタイミングは、コピーの頻度などで適当に設定すればよい。例えば、使用する機械のコピー枚数に応じて所定の枚数のコピー終了後に実行する。この所定の枚数は、サービスマンが設定できるようにすればよい。
【００４２】
図９は、上記エージング動作実行制御の他の一例を示すフローチャートである。この例において、ステップＳ１〜Ｓ６及び、ステップＳ６でＹの時に実行されるステップＳ７については、前出の図４の処理と同じなので、説明を省略する。そして、この例においては、上記ステップＳ６で算出されたエージング時間よりも算出されたコピー動作が可能となるまでの時間の方が短いと判断された場合（ステップＳ６でＮ）に実行される処理が前出の図４の処理と異なる。具体的には、上記ステップＳ６でＮの場合には、まず、コピー動作が可能となるまでの時間分だけエージングを行い（ステップＳ２１）、再度基準トナー像を作成する（ステップＳ２２）。そして、該基準トナー像の画像濃度を濃度センサ１２で検出し（ステップＳ２３）、該検出された画像濃度の値と、あらかじめ設定された該画像濃度の目標値とを比較して、該比較した結果に基づいて、コピー動作開始後の作像条件を変更する（ステップＳ２４）。例えば、作像条件としての現像ポテンシャルを変更すればよい。以下、現像ポテンシャルを変更する場合の例について説明する。
図１０は現像ポテンシャルと単位面積当たりのトナー付着量（以下、単に、「トナー付着量」という）との関係を示すグラフである。トナー付着量と現像ポテンシャルとの関係は、図１０に示すような直線で近似でき、この直線の傾きが現像能力を表す。Ｐｐｏｔは基準トナー像を作成するときの現像ポテンシャルであり、そのときのトナー付着量の目標値がＭｐである。またＭａは画像形成装置の画像形成動作開始後のトナー最大付着量の目標値である。このときの現像特性は特性線ｃ１となる。すなわち、Ｖｐｏｔの現像ポテンシャルで現像すればＭａの付着量を得ることができる。ここで、図９のステップＳ２３で再度検出された基準トナー像の画像濃度の値が、図１０中に示すＭｐ‘（＞Ｍｐ）であった場合、このときの現像特性は、上記特性線ｃ１よりも現像能力の高い特性線ｃ２のようになると考えられる。従って、画像形成動作開始後にＶｐｏｔの現像ポテンシャルで画像を形成した場合、トナー付着量はＭａ’となり、目標とする濃度よりも非常に高い画像濃度となってしまう。そこで、このように、現像能力が目標とする現像能力よりも高く、画像濃度が高くなりやすい場合には、該画像濃度を低下させるように上記現像ポテンシャルを変更する。具体的には、現像特性が直線ｃ２となる場合に、上記トナー最大付着量Ｍａの画像を得ようとするときには、現像ポテンシャルＶｐｏｔ‘＝Ｍｐ／Ｍｐ’×Ｖｐｏｔで画像形成を行うようにすればよい。該現像ポテンシャルを変更するには、例えば、帯電器の出力と現像バイアスの出力を変更すればよい。必要であれば露光時の光量を変更してもよい。
【００４３】
このように、図９のエージング動作実行制御によれば、長時間のエージングが必要な場合でも、装置のウォーミングアップに要する時間よりも長くエージングを行うことがなく、コピー動作開始までの待ち時間を短縮することができる。よって、操作性が向上する。さらに、上記長時間のエージングが行われなくても、作像条件を最適な値に変更することで、現像剤の現像能力の変化具体的には現像剤中のトナー濃度低下にともなう異常画像の発生を防止し、画像濃度の上昇も抑えることができる。よって、良好な画像を得ることができる。
【００４４】
図１１は、上記エージング動作実行制御の更に他の一例を示すフローチャートである。この例において、メイン制御部２０１はまず電源ＯＮ時の状態をジャムなどの異常処理時と区別するために、定着装置１０の定着温度を検知する定着温度センサ１５からの入力信号に基づいて、定着温度があらかじめ設定されている設定温度Ｔｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。ここで、定着温度がＴｈを越えている場合（ステップＳ３１でＮ）には、定着温度が高くウォーミングアップまでの時間が短いのでエージングを行えない、あるいは、機械のトラブルなどで電源をＯＦＦ／ＯＮしたと判断し、エージング動作は実行しない。一方、定着温度がＴｈ以下の場合には、あらかじめ決められた基準パターンの作像条件で感光体１上に、例えば２０［mm］×２０［mm］の基準パターンの潜像を形成し、上記現像器７で該潜像を現像することで、基準トナー像を形成する（ステップＳ３２）。
【００４５】
次に、該基準トナー像の画像濃度を、前記濃度センサ１２で検出する（ステップＳ３３）。
【００４６】
次に、再び上記定着装置１０の定着温度を定着温度センサ１５によって検知する（ステップＳ３４）。そして、この検知結果に基づいて、装置がコピー動作可能となるまでに要する時間を算出する。この時間の算出は、例えば、図６に示す定着ヒータがＯＮされてから定着ローラの温度がコピー動作可能な温度（以下、リロード温度という）になるまでの温度推移をあらかじめ求めておき、この温度推移から算出することができる。
【００４７】
そして、以上のようにして求められたコピー動作が可能となるまでに要する時間をエージング動作の実行が可能な時間（以下、エージング可能時間という）とし、該エージング可能時間と上記ステップＳ３３で検出した基準トナー像の画像濃度検出結果とから、該エージング可能時間内で上記現像剤の帯電量を安定化させるために必要な単位時間当たりのトナー消費量を算出する（ステップＳ３６）。
該トナー消費量の算出は、以下のようにして行うことができる。図１２は、トナー消費量と現像剤の帯電量との関係を示す説明図である。二成分現像剤においてはトナーとキャリアとの摩擦帯電によってトナーが帯電するが、長期間放置されると前述のようにお互いの摩擦帯電電荷が小さくなってしまう。このためトナー消費（現像）によりキャリアからトナーをはがし、新しいトナーと摩擦帯電することで帯電量が増加することは一般に知られていることである。従って、トナー消費量が増せば、帯電量も大きく増加することとなる。さらに、上記ステップＳ３３で検出した基準トナー像の画像濃度とあらかじめ設定された該画像濃度の目標値との差ΔＭｐから、現像剤の帯電量がどの程度所望の帯電量よりも不足しているかが求められる。よって、これらの情報から、図１３に示すような基準トナー像の画像濃度検出値とあらかじめ設定された該画像濃度の目標値との差ΔＭｐと現像剤の帯電量が安定した状態となるすなわち上記所望の帯電量に達するために要するエージング動作時のトナー消費量との関係を求めることができる。従って、この関係をあらかじめ求めておいて、上記基準トナー像の画像濃度検出値とあらかじめ設定された該画像濃度の目標値との差ΔＭｐからトナー消費量を算出することができる。
【００４８】
そして、ステップＳ３６で算出された単位時間当たりのトナー消費量で、トナーが消費されるようにエージング動作を実行する（ステップＳ３７）。具体的には、通常のエージングの場合に比してトナー消費用のパターン面積を大きくするか、あるいは、パターンの現像量（書き込み値）を多くすればよい。無論、これらを組み合わせてもよい。
【００４９】
このように、図１１のエージング動作実行制御によれば、長時間のエージングが必要な場合でも、装置のウォーミングアップに要する時間よりもエージングを行うことがなく、コピー動作開始までの待ち時間を短縮することができる。よって、操作性が向上する。さらに、上記エージング動作時の単位時間当たりのトナー消費量を変更することで、上記長時間のエージングを行った場合と同様に現像剤の帯電量を安定化させることができるので、現像剤の現像能力の変化具体的には現像剤中のトナー濃度低下にともなう異常画像の発生を防止し、画像濃度の上昇も抑えることができる。よって、良好な画像を得ることができる。
【００５０】
なお、図１１のエージング動作実行制御においては、該制御実行毎に、上記ウォーミングアップ運転の間に上記現像剤の帯電量が安定化するために必要な、上記エージング動作時の単位時間当たりのトナー消費量（以下、必要トナー消費量という）を求め、上記エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量を、上記必要トナー消費量に設定するようにしているが、上記エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量をあらかじめ所定の値に設定しておいてから、上記必要トナー消費量を求め、該必要トナー消費量が、上記所定の値以下となる場合にはエージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量を上記所定の値に設定し、上記必要トナー消費量が、上記所定の値よりも大きくなる場合にのみ、エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量を上記必要トナー消費量に設定するようにしてもよい。
【００５１】
また、前述のように、エージング動作をトナー濃度一定の状態で行うためには、上記エージング動作実行時の単位時間当たりのトナー消費量の設定とともにトナー補給量も該トナー消費量と等しい量に設定するのが望ましい。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１乃至３の発明によれば、現像剤の帯電量が大幅に低下している場合の画像形成を開始するまでの待ち時間を短縮できるので、操作性が向上するという優れた効果がある。
【００５３】
特に、請求項２の発明によれば、より良好に画像形成を行うことができるという優れた効果がある。
【００５４】
また、請求項３の発明によれば、より良好に画像形成を行うことができるという優れた効果がある。
【００５５】
また、請求項４の発明によれば、現像剤の帯電量が大幅に低下している場合の画像形成を開始するまでの待ち時間を短縮できるので、操作性が向上するという優れた効果がある。また、より良好に画像形成を行うことができるという優れた効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る電子写真複写機の概略構成を示す正面図。
【図２】同複写機の制御系のブロック図。
【図３】放置時間による現像剤の帯電量の変化を示す説明図。
【図４】同複写機のエージング実行制御の一例を示すフローチャート。
【図５】基準トナー像の画像濃度とあらかじめ設定された該画像濃度の目標値との差と帯電量が飽和状態になるまでに要するエージング時間との関係を示す説明図。
【図６】定着ヒータがＯＮされてから定着ローラの温度がコピー動作可能な温度になるまでの温度変化を示す説明図。
【図７】残エージング動作実行制御の一例を示すフローチャート。
【図８】現像剤の帯電量の時間変化を示す説明図。
【図９】エージング動作実行制御の他の一例を示すフローチャート。
【図１０】現像ポテンシャルと単位面積当たりのトナー付着量（以下、単に、「トナー付着量」という）との関係を示すグラフ。
【図１１】エージング動作実行制御の更に他の一例を示すフローチャート。
【図１２】トナー消費量と現像剤の帯電量との関係を示す説明図。
【図１３】基準トナー像の画像濃度検出値とあらかじめ設定された該画像濃度の目標値との差ΔＭｐとエージング動作時のトナー消費量との関係を示す説明図。
【符号の説明】
１感光体
２帯電器
３露光
４現像ローラ
５撹拌ローラ
６トナー補給装置
７現像器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and more specifically, an image carrier and a latent image formed on the image carrier are developed with a two-component developer including toner and a carrier. A developing unit that forms a reference latent image for detection on the image carrier, and develops the reference latent image by the developing unit to form a reference toner image; and The present invention relates to an image forming apparatus including an image density detecting unit that detects an image density, and a toner replenishing unit that replenishes replenishment toner in the developing device based on a detection result by the image density detecting unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an image forming apparatus using a two-component developer containing toner and carrier, a reference toner image is formed on an image carrier, and the image density of the reference toner image is detected by an image density detecting means such as a reflective photosensor. It is known that the toner density is controlled by detecting and replenishing the developing device with toner based on the detection result.
[0003]
Recently, it has been desired to shorten and simplify the “installation time” from delivery and installation of a machine to a state where an image can be formed and handed over to a user. Until now, machines have been installed by dedicated service personnel. However, service personnel who handle many types of machines who do not know in detail how to operate and adjust the machinery in response to requests for cost reduction and personnel reduction of specialized training. And installation by only salesmen are increasing. For this reason, the machine side is required to be ready for copying immediately after unpacking and turning on the power.
[0004]
In addition, in an image forming apparatus using a two-component developer, when setting a developer in a developing device, it is necessary to remove some parts by taking out the developing device, setting the developer, and the like. Further, in a color image forming apparatus, it is necessary to perform these operations for four colors, and therefore it takes more time. For this reason, some machines perform factory shipments with the developer set in a developing device.
[0005]
However, the days from factory shipment to the user's hand may be as short as a few weeks or as long as several months or more. During this time, it is often stored in a warehouse without air conditioning equipment or in a place where there is no difference from outside air. In addition, it may be transported overseas in a warehouse at the bottom of a plus tens of degrees Celsius or an aircraft warehouse at a minus tens of degrees Celsius.
[0006]
When the developer is shipped from the manufacturing factory, the developer is packaged so as not to be affected by humidity. However, when the developer whose package has been opened is set in the developing unit and the apparatus is exposed to a harsh environment for a long period of time due to the seasons or the conveying means, the developer in the developing unit of the apparatus is particularly a two-component developer. In this case, the charge amount of the toner tends to decrease due to condensation (moisture absorption) caused by leaving for a long period of time or sudden environmental change.
[0007]
In the image forming apparatus adopting the above-described toner replenishing method, when a developer having a reduced charge amount is used, the developer has a high developing ability because the charge amount at the time of delivery of the machine is low, and the reference toner image The image density increases. In order to adjust this, toner replenishment is controlled so that the toner concentration in the developer is lowered. As a result, the toner density of the developer decreases, and abnormal images such as insufficient image density, uneven filling of solid portions, and brush marks (ear marks) are likely to occur. When the image forming operation is started, the toner and the carrier are frictionally charged by a regulating member such as a doctor, or the newly replenished toner is stuck to the carrier that has been consumed and depleted. The amount of charge increases due to frictional charging or the like, and attempts to return to the amount of charge before the decrease. Since the maximum charge amount of the developer is determined by the charging ability of the toner and the carrier, the amount of increase in the charge amount increases as the amount of decrease due to leaving the toner increases. For this reason, the rate of increase in the charge amount increases as the amount of decrease in the charge amount due to standing increases, and accordingly, the developing ability of the developer decreases, and the image density of the reference toner image on the photoreceptor decreases. Therefore, this time, a large amount of toner is replenished so as to increase the toner concentration of the developer. As a result, there is a problem that toner replenishment cannot catch up or toner scattering due to a large amount of toner replenishment increases. In addition, accurate density control is difficult in a state where the charge amount is greatly changed. In particular, in the case of color, care must be taken because a desired color cannot be reproduced unless density control is performed correctly.
[0008]
Therefore, as an apparatus that can solve such a problem, the image density of the reference toner image formed on the photoconductor is detected before starting image formation, and the image density of the reference toner image is determined based on the detection result. A developer that stabilizes the charge amount of the developer by performing an aging operation of the developer that repeats the consumption of the toner in the developer and the replenishment of the toner until a predetermined density is obtained.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above apparatus, it may take several tens of minutes until the charge amount of the developer is stabilized depending on the deterioration state of the developer and the installation environment, and there is a problem that the installation time becomes long. there were.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to change the period for performing the aging operation according to the amount of change in the charge amount of the developer, so that the charge amount of the developer is greatly increased. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of shortening the waiting time until the start of image formation when it is lowered.
[0011]
By changing the detection interval for detecting the image density of the reference toner image according to the stability of the image density of the reference toner image, the toner density can be adjusted accurately without increasing the toner consumption amount. A toner density adjusting method is also known (see JP-A-6-258951). However, in this apparatus, when the charge amount of the developer is very low, the toner density of the developer becomes low, and abnormal images such as insufficient image density, uneven filling of the solid portion, and brush marks (ear marks) are generated. The above-mentioned problem and the above-mentioned problem that the rate of increase when the charge amount increases due to toner replacement after the start of image formation is large, toner supply cannot catch up, or toner scattering due to a large amount of toner supply increases. It cannot be solved.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes an image carrier, a developing device for developing a latent image formed on the image carrier with a two-component developer including a toner and a carrier, and an image. A reference toner image forming unit for forming a reference latent image for detection on the carrier and developing the reference latent image by the developing device to form a reference toner image; and an image for detecting an image density of the reference toner image. Based on the detection results of the density detection means, the image density detection means, the toner supply means for supplying the replenishment toner into the developing device, the toner consumption of the developing device, and the toner supply to the developing device. An aging operation control means for performing repeated aging operations, and a reference toner image is formed by the reference toner image forming means during a warm-up operation before the image forming operation by the image forming apparatus, and the image density detecting means In the image forming apparatus, the image forming apparatus further includes: a stabilization control unit configured to execute an aging operation by the aging operation control unit based on a result of detecting an image density of the reference toner image, and to stabilize the charge amount of the developer. Based on the detection result by the image density detection means, it is possible to stabilize the developer charge amount when it is assumed that the aging operation control means executes the aging operation with the toner consumption amount and the toner supply amount per unit time set in advance. The stabilization control means is configured to calculate a required period and to execute the aging operation only in the set period when the calculated period is equal to or longer than a preset set period. To do.
[0013]
In this image forming apparatus, the aging operation is performed by the aging operation control unit at a preset toner consumption amount and toner replenishment amount per unit time based on the detection result by the image density detection unit by the stabilization control unit. If the calculated period is equal to or longer than a preset setting period, the aging operation is executed only for the set period. Let Thereby, the period during which the aging operation is executed does not become longer than the preset setting period.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, when the calculated period is equal to or longer than a preset set period, the aging operation is executed only for the set period, and the remaining period is The stabilization control means is configured to be executed after the image forming operation started after the image forming operation is enabled or at the next warm-up operation.
[0015]
In this image forming apparatus, when the calculated period is equal to or longer than a preset set period, the aging operation is performed only for the set period, and the remaining period is the image. It is executed after the image forming operation started after the forming operation has been completed or at the next warm-up operation. Accordingly, the image forming operation can be performed in a state where the charge amount of the developer is further stabilized.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, when the calculated period is equal to or longer than a preset set period, the aging operation is performed only for the set period, and then the reference toner is again used. The stabilization control means is configured to form a reference toner image by the image forming means, and to detect the image density of the reference toner image by the image density detection means, and based on the detection result by the image density detection means. And a condition changing means for appropriately changing the image forming condition at the time of the image forming operation started after the image forming operation is enabled from the image forming condition at the time of normal image forming. is there.
[0017]
In this image forming apparatus, when the calculated period is equal to or longer than a preset set period, the reference toner image forming unit again forms a reference toner image after performing the aging operation only for the set period. Then, the image density of the reference toner image is detected by the image density detecting means. Then, the condition changing unit appropriately changes the image forming condition at the time of the image forming operation started after the image forming operation is enabled based on the detection result from the normal image forming condition. Specifically, when the detected image density at this time is within a desired image density range, the charge amount of the developer is considered to be stabilized, and the image forming operation is enabled. The image formation started in step 1 is performed under the image formation conditions during normal image formation. If the detected image density is outside the desired image density range, the charge amount of the developer is regarded as not stabilized, and an image started after the image forming operation is enabled. The image forming conditions at the time of formation are changed from the image forming conditions at the time of normal image formation. More specifically, when the detected image density is lower than the desired image density, it is considered that the developing ability of the developer is lowered, and the image forming conditions are changed so that the developing ability is increased. . If the detected image density is higher than the desired image density, it is considered that the developing ability of the developer is high, and the image forming conditions are changed so that the developing ability is low.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image carrier, a developing unit for developing a latent image formed on the image carrier with a two-component developer containing toner and a carrier, and a reference for detection on the image carrier. A reference toner image forming unit for forming a latent image and developing the reference latent image by the developing unit to form a reference toner image; an image density detecting unit for detecting an image density of the reference toner image; and the image density Based on the detection result by the detection means, a toner replenishing means for replenishing the toner for replenishment in the developing device, and an aging operation for executing the aging operation for repeating the toner consumption of the developing device and the toner replenishment to the developing device During the warm-up operation before the image forming operation by the control means and the image forming apparatus, the reference toner image forming means forms a reference toner image, and the image density detecting means sets the image density of the reference toner image. Based on the detected result, to execute the aging operation by the aging operation control unit, an image forming apparatus and a stabilization control means for stabilizing the charge amount of the developer, The warm-up time, which is the time required for the image forming operation to become possible after the fixing temperature reaches the temperature at which the image forming operation can be performed, is calculated, and only the calculated warm-up time is calculated. Warming up operation I do The stabilization control unit is configured to set the toner consumption amount per unit time when the aging operation is performed based on the detection result of the image density detection unit so that the charge amount of the developer is stabilized in the meantime. It is characterized by comprising.
[0019]
In this image forming apparatus, the stabilization control means The warm-up time, which is the time required for the image forming operation to become possible after the fixing temperature reaches the temperature at which the image forming operation can be performed, is calculated, and only the calculated warm-up time is calculated. Warming up operation I do In the meantime, the toner consumption amount per unit time when the aging operation is executed is set based on the detection result by the image density detection means so that the charge amount of the developer is stabilized.
This setting may be performed by the following method, for example. That is, a toner consumption amount per unit time (hereinafter referred to as “necessary toner consumption amount”) during execution of the aging operation necessary for stabilizing the charge amount of the developer during the warm-up operation is obtained, and the aging operation is performed. The toner consumption amount per unit time when the operation is executed may be set to the necessary toner consumption amount.
Alternatively, the necessary toner consumption amount is obtained after the toner consumption amount per unit time when the aging operation is performed is set to a predetermined value in advance. When the required toner consumption is equal to or less than the predetermined value, the toner consumption per unit time when the aging operation is performed is set to the predetermined value, and the required toner consumption is set to the predetermined value. When the value is larger than the above value, the toner consumption per unit time at the time of executing the aging operation may be set to the necessary toner consumption.
By such setting, the time for performing the aging operation does not become longer than the time required for the warm-up operation, for example, the time required for starting up the fixing device.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter referred to as a copying machine) as an image forming apparatus will be described.
In this copying machine, a drum-shaped photosensitive member 1 as an image carrier that is rotationally driven in the direction of arrow A in the drawing is disposed at the center of the apparatus main body. Around the photosensitive member 1, there are a charger 2, a developing device 7, a density sensor 12 as an image density detecting means for detecting an image density of a toner image formed on the photosensitive member, a transfer device 9, A cleaning device 11 and the like are provided.
[0021]
The developing unit 7 includes a developing roller 4 and an agitation roller 5, a developer containing portion that contains a two-component developer containing toner and a carrier, and toner replenishment that replenishes the developer containing portion with toner. Device 6. The developer in the developer container is supplied to the developing roller 4 while being stirred by the stirring roller 5 and used for the developing operation. At the time of shipment from the factory, the developer is set in the developer container. On the other hand, the toner is easily spilled during conveyance and stains the inside of the apparatus, and is usually a cartridge type and does not take time to set, so no toner is set in the toner replenishing device 6. Further, the density sensor 12 outputs an output corresponding to the reflection density of the toner image on the photoconductor 1, and the image density (toner adhesion amount) of the toner image formed on the photoconductor is calculated by a CPU (not shown).
[0022]
In the copying machine having the above-described configuration, after the surface of the photosensitive member 1 is uniformly charged by the charger 2, based on the image signal from the image processing unit (not shown), the exposure 3 from the writing optical system unit (not shown) A latent image corresponding to the image of the original is formed. In the developing device 7, the developer is agitated, so that the toner is charged to such a polarity as to adhere to the electrostatic latent image by frictional charging with the carrier. The charged developer is drawn up by the developing roller 4 and comes into contact with the surface of the photoreceptor 1. During this contact, the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 is developed.
(Hereinafter, blank space)
[0023]
On the other hand, the transfer paper 8 loaded and stored in a paper feed cassette (not shown) is conveyed in the direction of arrow B toward a transfer region facing the photoconductor at a timing by a paper feed device (not shown) and a registration roller (not shown). The transfer device 9 transfers the toner image on the photoreceptor 1 to the transfer paper 8 that has entered the transfer area. Then, the transfer paper 8 onto which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 10, and the toner image is fixed when passing through the fixing device 10. The fixing device 10 includes a fixing roller 13 provided with a heater therein, a pressure roller 14, and a temperature sensor 15 that measures the temperature of the surface of the fixing roller, and the surface temperature of the fixing roller is set to a constant value from the output of the temperature sensor 15. It is configured to control.
[0024]
Further, the untransferred toner remaining on the photosensitive member 1 after the toner image is transferred is cleaned from the photosensitive member 1 by the cleaning device 11 and collected in the cleaning device 11. Then, the surface of the photoreceptor 1 after cleaning is charged with residual charges by a static elimination lamp (not shown), and is prepared for the next image forming process.
[0025]
FIG. 2 is a block diagram of a control system of the copying machine. This control system includes a main control unit 201 as a control means and a plurality of peripheral control units. The main control unit 201 includes a CPU 202, a ROM 203 storing a control program and various data, a RAM 204 temporarily storing various data as a work area, and an I / O interface for performing input / output with each peripheral control unit. Part 205.
[0026]
The main control unit 201 includes a laser optical system control unit 206, the density sensor 12, a toner supply circuit 207, a charging roller power source 208, a developing bias power source 209, a fixing temperature sensor 15, and the like via an I / O interface unit 205. A fixing heater 210 and the like are connected. The laser optical system control unit 206 controls a laser optical unit (not shown) based on a command from the main CPU 202. The charging roller power source 208 applies a high voltage to the charger 2 based on a command from the main CPU 202. A developing bias power source 209 applies a developing bias voltage to the developing roller 4 based on a command from the main CPU 202. The density sensor 12 optically detects the reflection density of the toner image on the photoreceptor 1. As the density sensor 12, for example, a sensor composed of a light emitting diode and a phototransistor can be used. The toner replenishing circuit 207 controls a toner replenishing motor (not shown) of the toner replenishing device 6 based on a command from the main CPU 202 to replenish each color toner to each developing device. Further, the CPU 202 compares the signal from the fixing temperature sensor 15 with the data stored in the ROM 203 by the CPU 202, the power of the fixing heater 212 is turned ON / OFF, and the temperature of the fixing heater is controlled.
[0027]
In this copying machine, an electrostatic latent image of a reference pattern for detection is formed on the photoreceptor 1 at a predetermined timing, the pattern is developed by the developing device 7, and the image of the developed reference pattern is developed. The density is detected by the density sensor 12. Then, the CPU 202 controls the toner supply motor (not shown) of the toner supply device 6 by the toner supply circuit 207 based on the detection result, and the toner supply from the toner supply device 6 is performed. Thus, the toner density of the developer in the developing device 7 is controlled to be a predetermined density.
[0028]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in the charge amount of the developer with the standing time. As described above, the developer is in a sealed package when shipped from the manufacturing factory. A change in the charge amount of the developer in an unopened state of the package is indicated by a characteristic line a1. Further, a change in the charge amount of the developer when the apparatus is left in a state where the package is opened and set in the developing device is indicated by a characteristic line a2. Further, a characteristic line a3 indicates the charge amount characteristic of the developer when the apparatus is left under conditions where the storage condition and the transport condition are worse. From this figure, it can be seen that the charge amount of the developer in the apparatus gradually decreases until the copying machine in which the developer is set in the apparatus reaches the user. Furthermore, it can be seen that if the storage conditions and the transport conditions are deteriorated, the speed of the decrease is increased. It can also be seen that the unopened developer also has a low level but a reduced charge amount. Due to such a decrease in the charge amount, the developing ability of the developer changes, so that the problem as described above, that is, an abnormal image is likely to occur or the control of the image density becomes difficult. Occurs.
[0029]
In the copying machine according to the present embodiment, an electrostatic latent image of a reference pattern for detection is formed on the photosensitive member 1 during the warm-up operation before image formation, and the pattern is developed by the developing unit 7 and developed. The image density of the reference pattern is detected by the density sensor 12. Based on the detection result, the aging operation is performed by the aging operation control means for performing the aging operation that repeats the consumption of the toner in the developing device 7 and the replenishment of the toner, thereby stabilizing the charge amount of the developer. Have means. In the illustrated apparatus, the main control unit 201 functions as the aging operation control means and the stabilization control means. Then, by starting the image forming operation in a state where the charge amount of the developer is stabilized, the occurrence of the abnormal image is prevented and the image density is well controlled to perform the image forming operation satisfactorily. Can be done.
[0030]
In the developing device according to the present embodiment, the execution of the aging operation is controlled so that the time until the image forming operation is started can be reduced.
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the above-described aging operation execution control (hereinafter referred to as aging execution control) by the main control unit 201.
In the aging execution control flow of FIG. 4, the main control unit 201 first inputs an input signal from the fixing temperature sensor 15 that detects the fixing temperature of the fixing device 10 in order to distinguish the power-on state from the time of abnormal processing such as a jam. Based on the above, it is determined whether or not the fixing temperature is equal to or lower than a preset temperature Th (step S1). Here, when the fixing temperature exceeds Th (N in step S1), the fixing temperature is high, and therefore it is considered that the time from when the apparatus is turned off to when it is turned on is short, that is, the leaving time is short. Therefore, it is determined that aging is unnecessary, or the power is turned off / on due to a machine trouble or the like, and the aging operation is not executed. On the other hand, when the fixing temperature is equal to or lower than Th, a latent image having a reference pattern of, for example, 20 [mm] × 20 [mm] is formed on the photoreceptor 1 under predetermined reference pattern image forming conditions. The latent image is developed by the developing device 7 to form a reference toner image (step S2).
[0031]
Next, the image density of the reference toner image is detected by the density sensor 12 (step S3). Then, it is assumed that the CPU 202 of the main control unit 201 executes the aging operation based on the detection result from the density sensor 12 with the toner consumption amount and the toner replenishment amount per unit time set in advance. The time required for stabilizing the developer charge amount (hereinafter referred to as aging time) is calculated (step S4). During the aging operation, the toner is consumed while the toner density of the developer in the developing device 7 is kept constant. Therefore, the toner consumption amount and the toner replenishment amount are substantially equal. The toner supply during the aging operation may be performed by supplying a predetermined amount of toner corresponding to the amount of toner consumed by the toner consumption. The aging time is calculated by, for example, aging time required for the difference ΔMp between the image density of the reference toner image shown in FIG. 5 and a preset target value of the image density and the charge amount of the developer to be saturated. Can be calculated in advance from this relationship.
[0032]
Next, the fixing temperature of the fixing device 10 is detected again by the fixing temperature sensor 15 (step S5). Then, based on the detection result, the time required until the apparatus can perform the copying operation is calculated. This time is calculated by, for example, obtaining in advance a temperature change from when the fixing heater shown in FIG. 6 is turned on until the temperature of the fixing roller reaches a temperature at which a copying operation can be performed (hereinafter referred to as a reload temperature). The time required to reach the temperature can be calculated as the time required to enable the copying operation. Note that the warm-up time in the figure is the time required from when the fixing temperature data T0 of the fixing temperature sensor 15 is read immediately after the power is turned on to when the copying operation becomes possible.
[0033]
In step S5, the fixing temperature is detected again for the following reason. That is, since the fixing heater is ON and the fixing temperature is rising even during the creation of the reference toner image, when calculating the time required until the copying operation is possible, the temperature detected before the reference toner image is created is calculated. Even the fixing temperature is high. For this reason, if the time required to enable the copying operation is calculated based on the temperature detected before the reference toner image is created, the time cannot be calculated accurately.
[0034]
Next, the aging time obtained as described above is compared with the time required for the copy operation to be enabled, and it is determined whether or not the aging time is within the time required for the copy operation to be enabled. (Step S6). If the aging time is within the time required for the copying operation (Y in Step S6), the aging operation is executed during the aging time (Step S7). Thereafter, the copying operation can be performed.
On the other hand, if the time until the copy operation is enabled in step S6 is shorter (N in step S6), aging is performed for the time until the copy operation is enabled (step S8), and the remaining aging is performed. The time is stored and a flag indicating that there is a remaining aging time, that is, aging is not completed (hereinafter referred to as an aging remaining flag) is turned ON (step S9).
[0035]
The aging operation may be executed as follows. That is, a predetermined toner consumption pattern is developed under appropriate image forming conditions. For example, the image forming conditions may be the same as the image forming conditions for the reference toner image. For the toner consumption pattern, the area of the pattern and the writing value may be determined so that a necessary toner consumption amount can be obtained.
[0036]
The aging operation for the remaining aging time (hereinafter referred to as the remaining aging operation) is executed after the end of copying. An example of the remaining aging operation execution control after the end of the copy operation is shown in FIG. First, it is determined whether or not the remaining aging flag is turned on (step S10). If the flag is not turned on (N in step S10), the control is ended as it is.
[0037]
On the other hand, if the aging remaining flag is ON in step S10 (Y in step S10), it is determined whether or not the copy operation is completed (step S11). If the copy operation has not ended (N in step S11), the process proceeds to step S11 again, and the determination of whether the copy operation has ended is repeatedly performed. If it is determined that the copying operation has been completed (Y in step S11), the remaining aging time is executed (step S12).
[0038]
As described above, according to the aging operation execution control of FIG. 4, even when aging is required for a long time, aging is not performed longer than the time required for warming up the apparatus, and the waiting time until the copy operation starts is shortened. can do. Therefore, operability is improved. Further, even if the aging is not performed for a long time, the aging operation for the remaining aging time is executed after the copying is completed, so that the charge amount of the developer is finally set to a stable level. Can be reached. Therefore, a change in the developing ability of the developer due to a decrease in the charge amount of the developer, specifically, the occurrence of an abnormal image due to a decrease in the toner density in the developer can be prevented, and an increase in the image density can be suppressed. Therefore, a good image can be obtained.
[0039]
Here, if the remaining aging time is longer than the time required for the warm-up, the waiting time until the next copy operation becomes possible becomes longer. Therefore, even when the remaining aging operation is performed in step S12, the remaining aging time is compared with the time T1 during which the aging operation is performed at the time of warming up (hereinafter referred to as warming up aging time) T1. Is longer than the warming up aging time, the aging operation is performed only for the warming up aging time, and the remaining aging time is stored and the remaining aging time is stored in the same manner as in step S9 of the control in FIG. It is desirable to turn on a flag indicating that there is a certain state, that is, aging is not completed (hereinafter referred to as an aging remaining flag). Then, the remaining aging operation may be executed when the remaining aging operation execution control is performed again.
[0040]
FIG. 8 shows changes in the developer charge amount over time when the conventional aging operation execution control is performed in an apparatus in which the developer charge amount has been significantly attenuated due to long-term standing and the like, and the warm-up aging time T1 minutes each. It is a figure which shows the time change of the charge amount of a developer at the time of performing aging operation | movement execution control which performs an aging operation | movement repeatedly. In the figure, the characteristic line b1 shows the change over time in the charge amount of the developer when the conventional aging operation execution control is performed, and the characteristic line b2 shows the aging operation execution control for repeatedly executing the aging operation for each warming-up aging time T1 When this is done, the change in the charge amount of the developer over time is shown, and the characteristic line b3 shows the decay of the charge amount of the developer due to standing. When the conventional aging operation execution control is performed, if the aging time required until the developer is stabilized is calculated to be T2, the aging operation for the calculated aging time T2 is continuously performed during warming up. Execute. For this reason, the copy operation cannot be started during the calculated aging time T2, and the waiting time becomes very long. On the other hand, when the aging operation is repeatedly performed for each warm-up aging time T1, the waiting time until the copy operation is started does not become longer than the warm-up aging time T1. Therefore, operability is improved. Further, since the aging operation is performed little by little and the charge amount of the developer can finally reach a stable level, the image quality can be kept good.
[0041]
The timing for executing the remaining aging operation execution control may be appropriately set depending on the frequency of copying. For example, it is executed after a predetermined number of copies are completed according to the number of copies of the machine to be used. The predetermined number may be set by a service person.
[0042]
FIG. 9 is a flowchart showing another example of the aging operation execution control. In this example, Steps S1 to S6 and Step S7 executed when Y in Step S6 are the same as the processing in FIG. In this example, the process executed when it is determined that the calculated time until the copy operation becomes possible is shorter than the aging time calculated in step S6 (N in step S6). Is different from the processing of FIG. Specifically, in the case of N in the above step S6, first, aging is performed for the time until the copying operation becomes possible (step S21), and a reference toner image is created again (step S22). The image density of the reference toner image is detected by the density sensor 12 (step S23), and the detected image density value is compared with a preset target value of the image density, and the comparison is performed. Based on the result, the image forming conditions after the start of the copy operation are changed (step S24). For example, the development potential as an image forming condition may be changed. Hereinafter, an example of changing the development potential will be described.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the development potential and the toner adhesion amount per unit area (hereinafter simply referred to as “toner adhesion amount”). The relationship between the toner adhesion amount and the development potential can be approximated by a straight line as shown in FIG. 10, and the slope of this straight line represents the developing ability. Ppot is a developing potential when creating a reference toner image, and the target value of the toner adhesion amount at that time is Mp. Ma is a target value of the maximum toner adhesion amount after the image forming operation of the image forming apparatus is started. The development characteristic at this time is a characteristic line c1. That is, the amount of adhesion of Ma can be obtained by developing with a development potential of Vpot. Here, when the value of the image density of the reference toner image detected again in step S23 in FIG. 9 is Mp ′ (> Mp) shown in FIG. 10, the development characteristic at this time indicates the characteristic line c1. It is considered that the characteristic line c2 has a higher developing ability. Therefore, when an image is formed with a development potential of Vpot after the image forming operation is started, the toner adhesion amount is Ma ′, and the image density is much higher than the target density. Thus, when the developing ability is higher than the target developing ability and the image density tends to be high, the developing potential is changed so as to reduce the image density. Specifically, when the development characteristic is a straight line c2, when an image having the maximum toner adhesion amount Ma is to be obtained, image formation is performed with the development potential Vpot ′ = Mp / Mp ′ × Vpot. Good. In order to change the developing potential, for example, the output of the charger and the output of the developing bias may be changed. If necessary, the amount of light during exposure may be changed.
[0043]
As described above, according to the aging operation execution control of FIG. 9, even when aging is required for a long time, aging is not performed longer than the time required for warming up the apparatus, and the waiting time until the copy operation starts is shortened. can do. Therefore, operability is improved. Furthermore, even if the aging is not performed for a long time, by changing the image forming condition to an optimum value, a change in the developing ability of the developer, specifically, an abnormal image due to a decrease in the toner concentration in the developer. Occurrence can be prevented and an increase in image density can be suppressed. Therefore, a good image can be obtained.
[0044]
FIG. 11 is a flowchart showing still another example of the aging operation execution control. In this example, the main control unit 201 first determines the fixing state based on an input signal from the fixing temperature sensor 15 that detects the fixing temperature of the fixing device 10 in order to distinguish the state when the power is turned on from the time of abnormal processing such as a jam. It is determined whether or not the temperature is equal to or lower than a preset temperature Th (step S31). Here, when the fixing temperature exceeds Th (N in Step S31), the fixing temperature is high and the time until warm-up is short, so aging cannot be performed, or the power is turned OFF / ON due to a machine trouble or the like. Therefore, the aging operation is not executed. On the other hand, when the fixing temperature is equal to or lower than Th, a latent image having a reference pattern of, for example, 20 [mm] × 20 [mm] is formed on the photoreceptor 1 under predetermined reference pattern image forming conditions. The latent image is developed by the developing device 7 to form a reference toner image (step S32).
[0045]
Next, the image density of the reference toner image is detected by the density sensor 12 (step S33).
[0046]
Next, the fixing temperature of the fixing device 10 is detected again by the fixing temperature sensor 15 (step S34). Then, based on the detection result, the time required until the apparatus can perform the copying operation is calculated. This time is calculated in advance by, for example, obtaining in advance a temperature transition from when the fixing heater shown in FIG. 6 is turned on until the temperature of the fixing roller reaches a temperature at which the copying operation can be performed (hereinafter referred to as reload temperature). It can be calculated from the transition.
[0047]
Then, the time required until the copying operation obtained as described above is possible is defined as the time during which the aging operation can be performed (hereinafter referred to as aging time), and the aging time and the time detected in the above step S33. From the image density detection result of the reference toner image, a toner consumption amount per unit time necessary for stabilizing the charge amount of the developer within the aging possible time is calculated (step S36).
The toner consumption amount can be calculated as follows. FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the toner consumption amount and the charge amount of the developer. In the two-component developer, the toner is charged by frictional charging between the toner and the carrier. However, when the developer is left for a long period of time, the frictional charge of each other becomes small as described above. For this reason, it is generally known that the charge amount is increased by removing the toner from the carrier due to toner consumption (development) and triboelectrically charging with a new toner. Therefore, as the toner consumption increases, the charge amount also increases greatly. Further, from the difference ΔMp between the image density of the reference toner image detected in step S33 and a preset target value of the image density, how much the charge amount of the developer is less than the desired charge amount. Desired. Therefore, from this information, the difference ΔMp between the image density detection value of the reference toner image and the preset target value of the image density as shown in FIG. 13 and the charge amount of the developer are in a stable state. The relationship with the toner consumption during the aging operation required to reach the desired charge amount can be obtained. Accordingly, this relationship is obtained in advance, and the toner consumption amount can be calculated from the difference ΔMp between the image density detection value of the reference toner image and the preset target value of the image density.
[0048]
Then, an aging operation is executed so that the toner is consumed with the toner consumption per unit time calculated in step S36 (step S37). Specifically, the pattern area for toner consumption may be increased or the pattern development amount (write value) may be increased as compared with the case of normal aging. Of course, you may combine these.
[0049]
As described above, according to the aging operation execution control of FIG. 11, even when aging is required for a long time, aging is not performed more than the time required for warming up the apparatus, and the waiting time until the copy operation starts is shortened. be able to. Therefore, operability is improved. Furthermore, by changing the toner consumption per unit time during the aging operation, the charge amount of the developer can be stabilized as in the case of performing the aging for a long time. Change in capability Specifically, it is possible to prevent the occurrence of abnormal images due to a decrease in toner concentration in the developer, and to suppress an increase in image density. Therefore, a good image can be obtained.
[0050]
In the aging operation execution control in FIG. 11, the toner consumption per unit time during the aging operation necessary for stabilizing the charge amount of the developer during the warm-up operation every time the control is executed. An amount (hereinafter referred to as “necessary toner consumption amount”) is obtained, and the toner consumption amount per unit time when the aging operation is executed is set to the necessary toner consumption amount. Per toner consumption amount is set to a predetermined value in advance, and then the required toner consumption amount is obtained. If the required toner consumption amount is equal to or less than the predetermined value, the unit time when the aging operation is performed The aging operation is performed only when the toner consumption per unit is set to the predetermined value and the required toner consumption becomes larger than the predetermined value. The toner consumption per unit time when it may be set to the required amount of toner consumption.
[0051]
Further, as described above, in order to perform the aging operation in a state where the toner density is constant, the toner replenishment amount is set equal to the toner consumption amount together with the setting of the toner consumption amount per unit time when the aging operation is performed. It is desirable to do.
[0052]
【The invention's effect】
According to the first to third aspects of the present invention, the waiting time until the start of image formation when the charge amount of the developer is greatly reduced can be shortened, so that the operability is improved. .
[0053]
In particular, according to the invention of claim 2, there is an excellent effect that image formation can be performed more favorably.
[0054]
According to the invention of claim 3, there is an excellent effect that image formation can be performed more favorably.
[0055]
According to the invention of claim 4, since the waiting time until starting image formation when the charge amount of the developer is greatly reduced can be shortened, there is an excellent effect that operability is improved. . There is also an excellent effect that image formation can be performed more favorably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of an electrophotographic copying machine according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram of a control system of the copier.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in the charge amount of the developer with the standing time.
FIG. 4 is a flowchart showing an example of aging execution control of the copier.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a difference between an image density of a reference toner image and a preset target value of the image density and an aging time required until a charge amount is saturated.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a temperature change from when the fixing heater is turned on until the temperature of the fixing roller reaches a temperature at which a copying operation can be performed.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of residual aging operation execution control.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a change over time in the charge amount of a developer.
FIG. 9 is a flowchart showing another example of aging operation execution control.
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a development potential and a toner adhesion amount per unit area (hereinafter simply referred to as “toner adhesion amount”).
FIG. 11 is a flowchart showing still another example of aging operation execution control.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship between a toner consumption amount and a charge amount of a developer.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a relationship between a difference ΔMp between an image density detection value of a reference toner image and a preset target value of the image density and a toner consumption amount during an aging operation.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor
2 Charger
3 exposure
4 Development roller
5 Stirring roller
6 Toner supply device
7 Developer

Claims

An image carrier;
A developing device for developing the latent image formed on the image carrier with a two-component developer containing a toner and a carrier;
A reference toner image forming means for forming a reference latent image for detection on the image carrier and developing the reference latent image by the developing device to form a reference toner image;
Image density detecting means for detecting the image density of the reference toner image;
A toner replenishing means for replenishing toner for replenishment in the developing device based on a detection result by the image density detecting means;
Aging operation control means for executing an aging operation that repeats consumption of toner of the developing device and replenishment of toner to the developing device;
Based on the result of forming the reference toner image by the reference toner image forming unit and detecting the image density of the reference toner image by the image density detecting unit during the warm-up operation before the image forming operation by the image forming apparatus. In an image forming apparatus having an aging operation by an aging operation control means and a stabilization control means for stabilizing the charge amount of the developer,
Based on the detection result by the image density detection unit, the developer charge amount is stabilized when it is assumed that the aging operation control unit executes the aging operation at a preset unit consumption amount of toner and toner replenishment amount. Calculate the time required for
An image forming apparatus comprising: the stabilization control unit configured to cause the aging operation to be executed only during the set period when the calculated period is equal to or longer than a preset set period.

The image forming apparatus according to claim 1.
When the calculated period is equal to or longer than a preset set period, the aging operation is executed only during the set period, and image formation is started after the image forming operation is enabled for the remaining period. An image forming apparatus, wherein the stabilization control means is configured to be executed after the operation is completed or at the next warm-up operation.

The image forming apparatus according to claim 1.
When the calculated period is equal to or longer than a preset set period, after the aging operation is executed only during the set period, a reference toner image is formed again by the reference toner image forming unit, and the image density detecting unit The stabilization control means is configured to detect the image density of the reference toner image by:
Condition changing means for appropriately changing the image forming conditions during the image forming operation started after the image forming operation is enabled based on the detection result by the image density detecting means from the image forming conditions during normal image formation. An image forming apparatus comprising:

An image carrier;
A developing device for developing the latent image formed on the image carrier with a two-component developer containing a toner and a carrier;
A reference toner image forming means for forming a reference latent image for detection on the image carrier and developing the reference latent image by the developing device to form a reference toner image;
Image density detecting means for detecting the image density of the reference toner image;
A toner replenishing means for replenishing toner for replenishment in the developing device based on a detection result by the image density detecting means;
Aging operation control means for executing an aging operation that repeats consumption of toner of the developing device and replenishment of toner to the developing device;
Based on the result of forming the reference toner image by the reference toner image forming unit and detecting the image density of the reference toner image by the image density detecting unit during the warm-up operation before the image forming operation by the image forming apparatus. In an image forming apparatus having an aging operation by an aging operation control means and a stabilization control means for stabilizing the charge amount of the developer,
The warm-up time, which is the time required for the image forming operation to become possible after the fixing temperature reaches the image forming operation temperature, is calculated, and the developer charge amount is stabilized during the warm-up operation for the calculated warm-up time . As described above, the stabilization control unit is configured to set the toner consumption amount per unit time when the aging operation is performed based on the detection result by the image density detection unit. .