JP5683505B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、感光体ドラムと現像装置とを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus including a photosensitive drum and a developing device.

プリンター等の現像剤を用いる画像形成装置において、タッチダウン方式の現像装置を採用した機種がある。   Among image forming apparatuses using a developer such as a printer, there is a model that employs a touch-down developing device.

タッチダウン方式の現像装置においては、磁気ローラーの表面に磁力により磁気ブラシを形成し、磁気ブラシから現像ローラーに供給されるトナーにより、現像ローラーの表面にトナー層を形成する。そして、この現像装置は、現像ローラーに形成されたトナー層を感光体ドラムに供給することにより、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像する。   In the touch-down developing device, a magnetic brush is formed on the surface of the magnetic roller by a magnetic force, and a toner layer is formed on the surface of the developing roller with toner supplied from the magnetic brush to the developing roller. The developing device develops the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum by supplying the toner layer formed on the developing roller to the photosensitive drum.

タッチダウン方式の現像装置には、現像剤として、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤(以下、「現像剤」ともいう)が用いられる。この現像剤に用いられるトナーは、現像装置内で攪拌されるのに伴い劣化し、トナーが過帯電となったり、トナー外添剤がトナーに埋没したりする。この結果、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に適切な量のトナーが付着しなくなり、用紙に形成される画像の濃度が低下する等の不具合が生じる。   In a touch-down developing device, a two-component developer (hereinafter also referred to as “developer”) including a toner and a carrier is used as a developer. The toner used for the developer deteriorates as it is stirred in the developing device, and the toner becomes overcharged or the toner external additive is buried in the toner. As a result, an appropriate amount of toner does not adhere to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum, and problems such as a decrease in the density of the image formed on the paper occur.

そこで、劣化したトナーを強制的に感光体ドラムに供給して排出させ、新たな現像剤を現像装置内に補充する、いわゆるリフレッシュ運転に関する技術が提案されている(特許文献1参照)。また、上述したリフレッシュ運転に関する技術として、通常運転時よりも現像時間を延ばしたり、現像バイアス電圧を大きくしたりすることが行われている。現像バイアス電圧は、磁気ローラーに印加される電圧と現像ローラーに印加される電圧との電位差である。   Therefore, a technique relating to so-called refresh operation is proposed in which deteriorated toner is forcibly supplied to a photosensitive drum and discharged, and a new developer is replenished in the developing device (see Patent Document 1). Further, as a technique related to the refresh operation described above, the development time is extended or the development bias voltage is increased compared to the normal operation. The development bias voltage is a potential difference between a voltage applied to the magnetic roller and a voltage applied to the development roller.

特開平5−72850号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-72850

しかし、リフレッシュ運転において、通常運転時よりも現像時間を延ばすと、全体として印字速度が低下してしまう。また、現像バイアス電圧を大きくしても、劣化したトナーを安定的に消費させることができない場合がある。そのため、トナーの十分な入れ替えができず、結果的にトナーやキャリアの更なる劣化が生じることがある。   However, if the development time is extended in the refresh operation as compared with the normal operation, the printing speed as a whole decreases. Even if the developing bias voltage is increased, the deteriorated toner may not be consumed stably. Therefore, the toner cannot be sufficiently replaced, and as a result, the toner and the carrier may be further deteriorated.

本発明は、リフレッシュ運転により、劣化したトナーを安定的に消費させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can stably consume deteriorated toner by a refresh operation.

本発明は、少なくともトナー及びキャリアを含む2成分現像剤を収容する現像剤収容部と、前記2成分現像剤を磁力により保持し、当該2成分現像剤に含まれるキャリアにより表面に磁気ブラシが形成される現像剤担持体と、前記現像剤担持体の磁気ブラシから供給されるトナーにより表面にトナー層が形成されるトナー担持体と、前記トナー担持体のトナー層から供給されるトナーにより、表面に形成された静電潜像に沿った画像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面にレーザー光を連続照射して所定面積の100%ベタ画像における静電潜像、及びレーザー光を間欠照射して所定面積且つ所定トナー濃度の非100%ドット像における静電潜像を形成する露光部と、トナーの劣化状態を検出するための100%ベタ画像による第1小画像及び非100%ドット画像による第2小画像を前記露光部に形成させる画像形成制御部と、前記像担持体の表面に形成された前記第1小画像及び前記第2小画像のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、前記トナー濃度検出部により検出された前記第1小画像及び前記第2小画像のトナー濃度に関する情報に基づいて、所定の第1面積で且つトナーの目標消費量に適したトナー濃度の前記ダミー画像を前記露光部に形成させるリフレッシュ運転制御部と、を備える画像形成装置に関する。   In the present invention, a developer containing portion containing at least a toner and a carrier containing a two-component developer, and the two-component developer are magnetically held, and a magnetic brush is formed on the surface by the carrier contained in the two-component developer. A developer carrier, a toner carrier on which a toner layer is formed by the toner supplied from the magnetic brush of the developer carrier, and a toner supplied from the toner layer of the toner carrier. An image bearing member on which an image along the electrostatic latent image formed on the surface is formed, a laser beam continuously irradiated on the surface of the image bearing member to form a 100% solid image of a predetermined area, and a laser An exposure unit that forms an electrostatic latent image in a non-100% dot image having a predetermined area and a predetermined toner density by intermittently irradiating light, and a 100% solid image for detecting a deterioration state of the toner. An image formation control unit for forming a small image and a second small image based on a non-100% dot image on the exposure unit, and toner concentrations of the first small image and the second small image formed on the surface of the image carrier A toner density detecting unit for detecting toner, and a target consumption amount of toner in a predetermined first area based on information on the toner density of the first small image and the second small image detected by the toner density detecting unit The present invention relates to an image forming apparatus comprising: a refresh operation control unit that causes the exposure unit to form the dummy image having a toner density suitable for the above.

本発明によれば、リフレッシュ運転により、劣化したトナーを安定的に消費させることができる画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that can stably consume deteriorated toner by a refresh operation.

実施形態に係るプリンター1の全体構成を説明するための図である。1 is a diagram for describing an overall configuration of a printer 1 according to an embodiment. プリンター1の機能的な構成を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the printer. FIG. (A)、(B)は感光体ドラム31に形成される第1及び第2小画像を示す模式図である。(A) and (B) are schematic views showing first and second small images formed on the photosensitive drum 31. (A)、(B)は現像バイアス電圧とトナー消費量との関係を示すグラフである。(A) and (B) are graphs showing the relationship between the developing bias voltage and the toner consumption. (A)、(B)は感光体ドラム31においてダミー画像を形成する領域を示す模式図である。(A) and (B) are schematic diagrams showing regions in the photosensitive drum 31 where a dummy image is formed. 制御部90がダミー画像の画像濃度を決定する場合の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence in case the control part 90 determines the image density of a dummy image. 低印字率の原稿を連続して印字した場合の画像濃度の推移を示すグラフである。6 is a graph showing transition of image density when a document with a low printing rate is continuously printed.

以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるプリンター1について説明する。まず、プリンター1の全体構成について説明する。図1は、本実施形態に係るプリンター1の全体構成を説明するための図である。   Hereinafter, a printer 1 which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall configuration of the printer 1 will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of the printer 1 according to the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態のプリンター1は、主要な構成として、用紙搬送部10と、画像形成部30と、定着部40と、を備える。   As shown in FIG. 1, the printer 1 of the present embodiment includes a paper transport unit 10, an image forming unit 30, and a fixing unit 40 as main components.

用紙搬送部10は、第1送りローラー11と、第2送りローラー12と、レジストローラー対13と、第1ローラー対14と、第2ローラー対15と、用紙排出部16と、を備える。また、用紙Tが搬送される搬送路Lは、第1送りローラー11又は第2送りローラー12から画像形成部30(後述する転写ニップN)までの第1搬送路L1と、画像形成部30(後述する転写ニップN)から定着部40までの第2搬送路L2と、定着部40から用紙排出部16までの第3搬送路L3と、定着部40から排出された用紙Tをレジストローラー対13に戻す第4搬送路L4と、を備える。   The paper transport unit 10 includes a first feed roller 11, a second feed roller 12, a registration roller pair 13, a first roller pair 14, a second roller pair 15, and a paper discharge unit 16. The conveyance path L through which the paper T is conveyed includes a first conveyance path L1 from the first feeding roller 11 or the second feeding roller 12 to the image forming unit 30 (a transfer nip N described later), and the image forming unit 30 ( A second conveyance path L2 from a transfer nip N), which will be described later, to the fixing unit 40, a third conveyance path L3 from the fixing unit 40 to the paper discharge unit 16, and the paper T discharged from the fixing unit 40 are registered with the registration roller pair 13. And a fourth transport path L4.

第1送りローラー11は、給紙カセット17に収容される用紙T(被転写材)を第1搬送路L1に供給する。第2送りローラー12は、手差トレイ18に載置される用紙T(被転写材)を第1搬送路L1に供給する。レジストローラー対13は、第1搬送路L1を搬送されてきた用紙Tを感光体ドラム31と転写ローラー38との間に形成される転写ニップNに供給して、感光体ドラム31に形成されたトナー画像を用紙Tに転写させるために、用紙Tの搬送又は用紙Tの搬送停止を行う。   The first feed roller 11 supplies the paper T (transfer material) stored in the paper feed cassette 17 to the first transport path L1. The second feed roller 12 supplies the paper T (transfer material) placed on the manual feed tray 18 to the first transport path L1. The registration roller pair 13 is formed on the photosensitive drum 31 by supplying the sheet T conveyed through the first conveyance path L1 to a transfer nip N formed between the photosensitive drum 31 and the transfer roller 38. In order to transfer the toner image onto the paper T, the transport of the paper T or the transport of the paper T is stopped.

また、レジストローラー対13は、用紙Tのスキュー(斜め給紙)補正を行う。第1ローラー対14は、第3搬送路L3に設けられ、定着部40から排出された用紙Tを用紙排出部16側に搬送する。第2ローラー対15は、第1ローラー対14により用紙排出部16側に搬送された用紙Tを第4搬送路L4に搬入させる。用紙排出部16は、トナー画像が定着された用紙Tをプリンター1の外部に排出する。用紙排出部16におけるプリンター1の外側には、排紙集積部19が形成される。排紙集積部19には、用紙排出部16から排出された用紙Tが集積される。   Further, the registration roller pair 13 performs skew (oblique feeding) correction of the paper T. The first roller pair 14 is provided in the third transport path L3 and transports the paper T discharged from the fixing unit 40 to the paper discharge unit 16 side. The second roller pair 15 carries the paper T transported to the paper discharge unit 16 side by the first roller pair 14 into the fourth transport path L4. The paper discharge unit 16 discharges the paper T on which the toner image is fixed to the outside of the printer 1. A paper discharge stacking unit 19 is formed outside the printer 1 in the paper discharge unit 16. In the paper discharge stacking unit 19, the paper T discharged from the paper discharge unit 16 is stacked.

画像形成部30は、トナー画像を形成するための装置である。画像形成部30は、像担持体としての感光体ドラム31と、帯電部32と、露光部としてのレーザースキャナーユニット33と、現像器34と、除電器35と、クリーニング部36と、現像剤収容部としてのトナーカートリッジ37と、転写ローラー38と、を備える。なお、本実施形態において、レーザースキャナーユニット33は、画像形成部30の一部として動作する。   The image forming unit 30 is a device for forming a toner image. The image forming unit 30 includes a photosensitive drum 31 as an image carrier, a charging unit 32, a laser scanner unit 33 as an exposure unit, a developing unit 34, a static eliminator 35, a cleaning unit 36, and a developer container. A toner cartridge 37 as a unit, and a transfer roller 38. In the present embodiment, the laser scanner unit 33 operates as a part of the image forming unit 30.

感光体ドラム31は、現像ローラー343(トナー担持体)のトナー層から供給されるトナーにより、表面に形成された静電潜像に沿った画像(トナー画像)が形成される。感光体ドラム31の周囲には、感光体ドラム31の回転方向に沿って上流側から下流側へ順に、帯電部32、レーザースキャナーユニット33、現像器34、トナー濃度検出部としてのトナー濃度センサー39及びクリーニング部36が配置される。   An image (toner image) along the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 31 is formed by the toner supplied from the toner layer of the developing roller 343 (toner carrier). Around the photosensitive drum 31, a charging unit 32, a laser scanner unit 33, a developing device 34, and a toner concentration sensor 39 as a toner concentration detection unit are sequentially arranged from the upstream side to the downstream side along the rotation direction of the photosensitive drum 31. And the cleaning part 36 is arrange | positioned.

帯電部32は、感光体ドラム31の表面を、一様に負(マイナス極性)又は正(プラス極性)に帯電させる。   The charging unit 32 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 31 negatively (minus polarity) or positively (plus polarity).

レーザースキャナーユニット33は、感光体ドラム31の表面から離れて配置される。レーザースキャナーユニット33は、外部に配置される外部機器(例えば、パーソナルコンピューター等)により送信された画像データ(原稿画像)に基づいて、感光体ドラム31の表面にレーザー光を連続照射して所定面積の100%ベタ画像における静電潜像、及びレーザー光を間欠照射して所定面積で且つ所定トナー濃度の非100%ドット画像(後述)における静電潜像を形成する。レーザースキャナーユニット33から感光体ドラム31にレーザー光を照射することにより、感光体ドラム31の表面において、露光された部分の電荷が除去されて、原稿画像に対応した静電潜像が形成される。   The laser scanner unit 33 is disposed away from the surface of the photosensitive drum 31. The laser scanner unit 33 continuously irradiates the surface of the photosensitive drum 31 with laser light based on image data (original image) transmitted by an external device (for example, a personal computer) arranged outside, and has a predetermined area. The electrostatic latent image in the 100% solid image and the electrostatic latent image in the non-100% dot image (described later) having a predetermined area and a predetermined toner density are formed by intermittent irradiation with laser light. By irradiating the photosensitive drum 31 with laser light from the laser scanner unit 33, the charge on the exposed portion is removed on the surface of the photosensitive drum 31, and an electrostatic latent image corresponding to the document image is formed. .

本実施形態のレーザースキャナーユニット33は、感光体ドラム31(像担持体)の表面にレーザー光を連続照射して所定面積の100%ベタ画像における静電潜像、及びレーザー光を間欠照射して所定面積で且つ所定トナー濃度の非100%ドット画像における静電潜像を形成する。具体的には、レーザースキャナーユニット33は、通常の原稿画像のほか、トナーの劣化を検出するための100%ベタ画像による第1小画像、70%ハーフ画像(非100%ドット画像)による第2小画像、及びトナーを消費させるためのダミー画像(後述する面積A又はB)をそれぞれ形成する。なお、通常の原稿画像及びダミー画像は、感光体ドラム31の印字領域(画像形成領域)に形成される。また、第1小画像及び第2小画像は、感光体ドラム31の印字領域外に形成される。   The laser scanner unit 33 of the present embodiment continuously irradiates the surface of the photosensitive drum 31 (image carrier) with laser light, and intermittently irradiates the electrostatic latent image and laser light in a 100% solid image of a predetermined area. An electrostatic latent image is formed in a non-100% dot image having a predetermined area and a predetermined toner density. Specifically, the laser scanner unit 33 includes a first small image based on a 100% solid image and a second image based on a 70% half image (non-100% dot image) for detecting toner deterioration in addition to a normal document image. A small image and a dummy image (area A or B described later) for consuming toner are formed. Note that normal document images and dummy images are formed in the print area (image formation area) of the photosensitive drum 31. Further, the first small image and the second small image are formed outside the printing area of the photosensitive drum 31.

現像器34は、感光体ドラム31の表面に形成された静電潜像に、単色(通常はブラック)のトナーを付着させて、感光体ドラム31の表面にトナー画像を形成する。現像器34は、攪拌ローラー341、現像剤担持体としての磁気ローラー342、トナー担持体としての現像ローラー343等を有する。   The developing device 34 forms a toner image on the surface of the photosensitive drum 31 by attaching a single color (usually black) toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 31. The developing device 34 includes a stirring roller 341, a magnetic roller 342 as a developer carrier, a developing roller 343 as a toner carrier, and the like.

現像器34は、タッチダウン方式の現像装置である。現像器34は、磁気ローラー342の表面に磁力により磁気ブラシを形成し、磁気ブラシから現像ローラー343に供給されるトナーにより、現像ローラー343の表面にトナー層を形成する。そして、現像ローラー343に形成されたトナー層を感光体ドラム31に供給することにより、感光体ドラム31の表面に形成された静電潜像を現像する。これにより、感光体ドラム31の表面にトナー画像が形成される。   The developing device 34 is a touch-down developing device. The developing device 34 forms a magnetic brush by the magnetic force on the surface of the magnetic roller 342, and forms a toner layer on the surface of the developing roller 343 with the toner supplied from the magnetic brush to the developing roller 343. Then, the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 31 is developed by supplying the toner layer formed on the developing roller 343 to the photosensitive drum 31. As a result, a toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 31.

攪拌ローラー341は、トナー供給部371(後述)により供給された現像剤を攪拌する。攪拌ローラー341により攪拌された現像剤には、摩擦により静電気が発生する。これにより、キャリアはマイナスに帯電し、トナーはプラスに帯電する。また、静電気力により、トナーは、キャリアに付着する。   The agitation roller 341 agitates the developer supplied by a toner supply unit 371 (described later). The developer stirred by the stirring roller 341 generates static electricity due to friction. As a result, the carrier is negatively charged and the toner is positively charged. Further, the toner adheres to the carrier due to electrostatic force.

磁気ローラー342は、円筒形状の非磁性部材からなる磁気スリーブにより構成される。磁気スリーブは、所定方向に回転可能に支持され、その内部には複数の磁性部材(不図示)が配置されている。磁気ローラー342は、2成分現像剤を磁力により保持し、当該2成分現像剤に含まれるキャリアにより表面に磁気ブラシが形成される。磁気ローラー342には、第1電圧印加部101(後述)により、第1バイアス電圧V1が印加される。   The magnetic roller 342 includes a magnetic sleeve made of a cylindrical nonmagnetic member. The magnetic sleeve is supported so as to be rotatable in a predetermined direction, and a plurality of magnetic members (not shown) are disposed therein. The magnetic roller 342 holds the two-component developer by a magnetic force, and a magnetic brush is formed on the surface by the carrier contained in the two-component developer. A first bias voltage V <b> 1 is applied to the magnetic roller 342 by a first voltage application unit 101 (described later).

トナーカートリッジ37(後述)から現像器34に供給された現像剤は、攪拌ローラー341により攪拌された後、その一部が磁気ローラー342の表面に磁力により保持される。磁気ローラー342の表面に保持された一部の現像剤は、不図示の磁気ブラシ(現像剤層)を形成する。   The developer supplied from the toner cartridge 37 (described later) to the developing device 34 is stirred by the stirring roller 341, and a part of the developer is held on the surface of the magnetic roller 342 by magnetic force. Part of the developer held on the surface of the magnetic roller 342 forms a magnetic brush (developer layer) (not shown).

現像ローラー343は、円筒形状の非磁性部材からなる現像スリーブにより構成される。現像ローラー343の内部には、複数の磁性部材が配置されている。現像ローラー343は、感光体ドラム31の表面に対向する位置において、現像スリーブの回転方向が磁気ローラー342の回転方向と反対方向となるように駆動される。   The developing roller 343 is configured by a developing sleeve made of a cylindrical nonmagnetic member. A plurality of magnetic members are disposed inside the developing roller 343. The developing roller 343 is driven so that the rotation direction of the developing sleeve is opposite to the rotation direction of the magnetic roller 342 at a position facing the surface of the photosensitive drum 31.

現像ローラー343は、磁気ローラー342(現像剤担持体)の磁気ブラシから供給されるトナーにより表面にトナー層(不図示)が形成される。具体的には、現像ローラー343の表面には、磁気ローラー342の層厚規制ブレード(不図示)により層厚が規制された磁気ブラシからトナーのみが移動して、トナー層が形成される。現像ローラー343には、第2電圧印加部102(後述)により、第2バイアス電圧V2が印加される。   The developing roller 343 has a toner layer (not shown) formed on the surface by toner supplied from the magnetic brush of the magnetic roller 342 (developer carrier). Specifically, on the surface of the developing roller 343, only the toner moves from the magnetic brush whose layer thickness is regulated by a layer thickness regulating blade (not shown) of the magnetic roller 342, and a toner layer is formed. A second bias voltage V2 is applied to the developing roller 343 by a second voltage application unit 102 (described later).

除電器35は、感光体の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム31の表面を除電する(電荷を除去する)。   The static eliminator 35 irradiates the surface of the photosensitive member with light, thereby neutralizing the surface of the photosensitive drum 31 after the transfer is performed (removing the electric charge).

クリーニング部36は、除電器35によって感光体ドラム31の表面が除電された後のその表面に残るトナー等を除去する。   The cleaning unit 36 removes the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 31 after the surface of the photosensitive drum 31 is neutralized by the static eliminator 35.

トナーカートリッジ37は、現像器34に対して供給される現像剤として、少なくともトナー及びキャリアを含む2成分現像剤を収容する。トナーカートリッジ37の内部には、トナー供給部371が設けられている。トナー供給部371は、トナーカートリッジ37に収容された現像剤を現像器34に供給する。トナー供給部371と現像器34とは、トナー供給路(図示せず)により接続されている。   The toner cartridge 37 contains a two-component developer including at least toner and a carrier as a developer supplied to the developing device 34. A toner supply unit 371 is provided inside the toner cartridge 37. The toner supply unit 371 supplies the developer stored in the toner cartridge 37 to the developing device 34. The toner supply unit 371 and the developing device 34 are connected by a toner supply path (not shown).

転写ローラー38は、感光体ドラム31との間に用紙Tを挟み込むことにより、感光体ドラム31の表面に形成されたトナー画像を用紙Tに転写させる。転写ローラー38には、転写バイアス印加部(不図示)により、感光体ドラム31の表面に形成されたトナー画像を用紙Tに転写させるための転写バイアスが印加される。   The transfer roller 38 transfers the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 31 onto the paper T by sandwiching the paper T between the photosensitive drum 31 and the transfer roller 38. A transfer bias for transferring the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 31 onto the paper T is applied to the transfer roller 38 by a transfer bias applying unit (not shown).

トナー濃度センサー39は、感光体ドラム31の表面に対向して配置されている。トナー濃度センサー39は、感光体ドラム31の表面に形成された通常の原稿画像のトナー濃度(画像濃度)を検出する。また、トナー濃度センサー39は、感光体ドラム31(像担持体)の表面に形成された第1小画像及び第2小画像のトナー濃度を検出する。トナー濃度センサー39は、トナー濃度センサー39から感光体ドラム31の表面に形成された画像に照射した光の反射率によりトナー濃度を検出する。トナー濃度は、Log10(1/R)により表される。ここで、Rは反射率(%)を示す。トナー濃度センサー39で検出されたトナー濃度(以下、「検出トナー濃度値」ともいう)に関する情報は、制御部90に送信される。 The toner density sensor 39 is disposed to face the surface of the photosensitive drum 31. The toner density sensor 39 detects the toner density (image density) of a normal document image formed on the surface of the photosensitive drum 31. The toner density sensor 39 detects the toner density of the first small image and the second small image formed on the surface of the photosensitive drum 31 (image carrier). The toner density sensor 39 detects the toner density based on the reflectance of light emitted from the toner density sensor 39 to the image formed on the surface of the photosensitive drum 31. The toner density is represented by Log 10 (1 / R). Here, R represents reflectance (%). Information about the toner density detected by the toner density sensor 39 (hereinafter also referred to as “detected toner density value”) is transmitted to the control unit 90.

定着部40は、加熱回転体41と、加圧回転体42と、を備える。加熱回転体41と加圧回転体42とは、トナー画像が転写された用紙Tを挟み込んで、トナーを溶融及び加圧し、そのトナーを用紙Tに定着させる。   The fixing unit 40 includes a heating rotator 41 and a pressure rotator 42. The heating rotator 41 and the pressure rotator 42 sandwich the paper T on which the toner image is transferred, melt and press the toner, and fix the toner to the paper T.

次に、本実施形態に係るプリンター1の機能的な構成について説明する。図2は、プリンター1の機能的な構成を示すブロック図である。なお、図1を用いて説明した構成については、その説明を適宜に省略する。   Next, a functional configuration of the printer 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the printer 1. In addition, about the structure demonstrated using FIG. 1, the description is abbreviate | omitted suitably.

プリンター1は、上述した構成要素(用紙搬送部10、画像形成部30及び定着部40等)に加えて、更に、操作部50と、表示部60と、インターフェイス部70と、記憶部80と、制御部90と、を備える。また、プリンター1は、第1電圧印加部101と、第2電圧印加部102と、第3電圧印加部103と、を備える。   The printer 1 includes an operation unit 50, a display unit 60, an interface unit 70, a storage unit 80, in addition to the above-described components (such as the paper transport unit 10, the image forming unit 30, and the fixing unit 40). And a control unit 90. The printer 1 includes a first voltage application unit 101, a second voltage application unit 102, and a third voltage application unit 103.

操作部50は、複数のキー(不図示)を有する。これら複数のキーは、例えば、プリンター1の設定を変更する場合やジョブをリセットする場合等に操作される。操作部50は、いずれかのキーが操作されたときに、操作されたキーに対応する信号を制御部90に送信する。   The operation unit 50 has a plurality of keys (not shown). These plurality of keys are operated, for example, when changing the setting of the printer 1 or resetting the job. The operation unit 50 transmits a signal corresponding to the operated key to the control unit 90 when any key is operated.

表示部60は、設定モード、用紙サイズ、印刷枚数、出力先のほか、トナーカートリッジ37に収容される現像剤の残量が少ないことや、給紙カセット17内に用紙Tが収容されていないこと等の種々の情報を表示する。   In addition to the setting mode, the paper size, the number of printed sheets, and the output destination, the display unit 60 has a small amount of developer stored in the toner cartridge 37 and that the paper T is not stored in the paper feed cassette 17. Various kinds of information are displayed.

インターフェイス部70は、プリンター1の外部に設置された外部機器(例えば、パーソナルコンピューター等)と接続される。   The interface unit 70 is connected to an external device (for example, a personal computer) installed outside the printer 1.

記憶部80は、ハードディスクや半導体メモリー等から構成される。記憶部80は、上述した外部機器から供給された画像データを記憶する。また、記憶部80は、プリンター1において利用される制御プログラム、及びこの制御プログラムによって利用されるデータ等を記憶する。   The storage unit 80 includes a hard disk, a semiconductor memory, and the like. The storage unit 80 stores image data supplied from the external device described above. The storage unit 80 stores a control program used in the printer 1 and data used by the control program.

制御部90は、CPU、RAM及びROMを備える。RAMは、各種データを一時的に記憶する機能や演算時の作業領域となる機能を有する記憶装置である。ROMは、各種プログラムを記憶するフラッシュメモリとしての機能を有する記憶装置である。CPUは、ROMからプログラムを読み出して実行する演算装置である。CPUとRAM及びROMとは、データバス(不図示)を介してデータの送受信を行う。CPUは、ROMから読み出したプログラムを実行することにより、そのプログラムの内容に応じた処理を実行する。   The control unit 90 includes a CPU, a RAM, and a ROM. The RAM is a storage device having a function of temporarily storing various data and a function of a work area during calculation. The ROM is a storage device having a function as a flash memory for storing various programs. The CPU is an arithmetic device that reads and executes a program from a ROM. The CPU, the RAM, and the ROM transmit and receive data via a data bus (not shown). By executing the program read from the ROM, the CPU executes processing according to the contents of the program.

制御部90は、用紙搬送部10、画像形成部30、定着部40及び表示部60を制御する。また、制御部90は、第1電圧印加部101、第2電圧印加部102及び第3電圧印加部103を制御する。また、制御部90は、通常運転制御部91と、画像形成制御部としてのテスト画像形成制御部92と、リフレッシュ運転制御部93と、を含む。   The control unit 90 controls the paper transport unit 10, the image forming unit 30, the fixing unit 40, and the display unit 60. The control unit 90 controls the first voltage application unit 101, the second voltage application unit 102, and the third voltage application unit 103. The control unit 90 includes a normal operation control unit 91, a test image formation control unit 92 as an image formation control unit, and a refresh operation control unit 93.

制御部90(通常運転制御部91)は、通常の原稿画像を形成する場合において、プリンター1の各部を制御する。また、制御部90(テスト画像形成制御部92)は、トナーの劣化を検出するための100%ベタ画像による第1小画像、及び70%ハーフ画像(非100%ドット画像)による第2小画像をレーザースキャナーユニット33に形成させる。更に、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、トナーの目標消費量に適したダミー画像をレーザースキャナーユニット33に形成させる。通常運転制御部91、テスト画像形成制御部92及びリフレッシュ運転制御部93の機能については後述する。   The control unit 90 (normal operation control unit 91) controls each unit of the printer 1 when a normal document image is formed. The control unit 90 (test image formation control unit 92) also uses a 100% solid image for detecting toner deterioration and a 70% half image (non-100% dot image) second small image. Is formed in the laser scanner unit 33. Further, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) causes the laser scanner unit 33 to form a dummy image suitable for the target consumption amount of toner. The functions of the normal operation control unit 91, the test image formation control unit 92, and the refresh operation control unit 93 will be described later.

まず、制御部90(通常運転制御部91)が、プリンター1を通常運転する場合の動作について説明する。なお、以下の説明では、用紙Tの片面にトナー画像を形成する場合を例とする。   First, the operation when the control unit 90 (normal operation control unit 91) performs normal operation of the printer 1 will be described. In the following description, a case where a toner image is formed on one side of the paper T is taken as an example.

まず、制御部90(通常運転制御部91)は、インターフェイス部70を介して上記の外部機器から入力された画像データを記憶部80に一時記憶させる。制御部90(通常運転制御部91)は、記憶部80に一時記憶された画像データに基づいて、用紙Tにトナー画像を形成するために、用紙搬送部10、画像形成部30及び定着部40をそれぞれ制御する。すなわち、制御部90(通常運転制御部91)は、第1送りローラー11又は第2送りローラー12を駆動させて、用紙Tを画像形成部30に搬送させる。   First, the control unit 90 (normal operation control unit 91) temporarily stores in the storage unit 80 image data input from the external device via the interface unit 70. The control unit 90 (normal operation control unit 91) is configured to form a toner image on the paper T based on the image data temporarily stored in the storage unit 80, the paper transport unit 10, the image forming unit 30, and the fixing unit 40. To control each. That is, the control unit 90 (normal operation control unit 91) drives the first feed roller 11 or the second feed roller 12 to transport the paper T to the image forming unit 30.

また、制御部90(通常運転制御部91)は、画像データに基づいて生成されたトナー画像を形成するためのデータをレーザースキャナーユニット33に供給し、レーザースキャナーユニット33から照射されるレーザー光により感光体ドラム31に静電潜像を形成させる。制御部90(通常運転制御部91)は、現像器34より感光体ドラム31にトナー画像を形成させ、このトナー画像を転写ローラー38によって用紙Tに転写させる。制御部90(通常運転制御部91)は、加熱回転体41が所定の温度に加熱されるよう制御して、その加熱回転体41により用紙Tに転写されたトナー画像のトナーを溶融させると共に、加熱回転体41に圧接される加圧回転体42によりトナーを用紙Tに定着させる。更に、制御部90(通常運転制御部91)は、トナー画像が定着された用紙Tを用紙搬送部10により用紙排出部16から排出させる。   In addition, the control unit 90 (normal operation control unit 91) supplies data for forming a toner image generated based on the image data to the laser scanner unit 33, and the laser light emitted from the laser scanner unit 33 is used. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 31. The control unit 90 (normal operation control unit 91) causes the developing device 34 to form a toner image on the photosensitive drum 31 and transfers the toner image onto the paper T by the transfer roller 38. The control unit 90 (normal operation control unit 91) controls the heating rotator 41 to be heated to a predetermined temperature, melts the toner of the toner image transferred to the paper T by the heating rotator 41, and The toner is fixed on the paper T by the pressure rotator 42 pressed against the heating rotator 41. Further, the control unit 90 (normal operation control unit 91) causes the paper transport unit 10 to discharge the paper T on which the toner image is fixed from the paper discharge unit 16.

制御部90(通常運転制御部91)は、第1電圧印加部101、第2電圧印加部102及び第3電圧印加部から各ローラーへ印加されるバイアス電圧を制御する。第1電圧印加部101は、制御部90から出力される制御信号に基づいて、磁気ローラー342に第1バイアス電圧V1を印加する。第2電圧印加部102は、制御部90から出力される制御信号に基づいて、現像ローラー343に第2バイアス電圧V2を印加する。第3電圧印加部103は、制御部90から出力される制御信号に基づいて、感光体ドラム31に第3バイアス電圧V3を印加する。   The control unit 90 (normal operation control unit 91) controls the bias voltage applied to each roller from the first voltage application unit 101, the second voltage application unit 102, and the third voltage application unit. The first voltage application unit 101 applies the first bias voltage V <b> 1 to the magnetic roller 342 based on the control signal output from the control unit 90. The second voltage application unit 102 applies the second bias voltage V <b> 2 to the developing roller 343 based on the control signal output from the control unit 90. The third voltage application unit 103 applies the third bias voltage V <b> 3 to the photosensitive drum 31 based on the control signal output from the control unit 90.

磁気ローラー342に印加される第1バイアス電圧V1と、現像ローラー343に印加される第2バイアス電圧V2との電位差(以下、「現像バイアス電圧」ともいう)により、磁気ローラー342の表面に付着したトナーは、現像ローラー343に移動する。磁気ローラー342から現像ローラー343へのトナーの移動量は、磁気ローラー342と現像ローラー343との間に生じる現像バイアス電圧に比例して大きくなる。   Due to the potential difference between the first bias voltage V1 applied to the magnetic roller 342 and the second bias voltage V2 applied to the developing roller 343 (hereinafter, also referred to as “developing bias voltage”), the magnetic roller 342 adhered to the surface of the magnetic roller 342. The toner moves to the developing roller 343. The amount of toner movement from the magnetic roller 342 to the developing roller 343 increases in proportion to the developing bias voltage generated between the magnetic roller 342 and the developing roller 343.

また、感光体ドラム31と現像ローラー343との間に生じる電位差により、現像ローラー343の表面に付着したトナーは、感光体ドラム31の表面に移動する。これにより、感光体ドラム31の表面に形成された静電潜像がトナーにより現像(顕像化)される。現像ローラー343から感光体ドラム31へのトナーの移動量は、現像ローラー343と感光体ドラム31との間に生じる電圧差に比例して大きくなる。   Further, the toner attached to the surface of the developing roller 343 moves to the surface of the photosensitive drum 31 due to a potential difference generated between the photosensitive drum 31 and the developing roller 343. Thereby, the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 31 is developed (visualized) with the toner. The amount of toner movement from the developing roller 343 to the photosensitive drum 31 increases in proportion to the voltage difference generated between the developing roller 343 and the photosensitive drum 31.

タッチダウン方式の現像器34においては、現像ローラー343に供給される第2バイアス電圧V2が固定値に制御され、磁気ローラー342に供給される第1バイアス電圧V1と感光体ドラム31に供給される第3バイアス電圧V3との電位差が一定となるように制御される。制御部90(通常運転制御部91)は、現像ローラー343と磁気ローラー342との電位差を制御することにより、トナーの移動量を調節することができる。   In the touch-down developing device 34, the second bias voltage V <b> 2 supplied to the developing roller 343 is controlled to a fixed value and supplied to the first bias voltage V <b> 1 supplied to the magnetic roller 342 and the photosensitive drum 31. Control is performed such that the potential difference from the third bias voltage V3 is constant. The controller 90 (normal operation controller 91) can adjust the amount of toner movement by controlling the potential difference between the developing roller 343 and the magnetic roller 342.

一般に、大径のトナーは帯電性が高く、現像ローラー343への付着力が小さい(感光体ドラム31に移動しやすい)ため、現像性が良い。こうした理由から、タッチダウン方式の現像器34においては、大径のトナーが選択的に感光体ドラム31に移動する現象が起こりやすい。このような現象は、トナーが劣化するにつれて顕著になる。このため、連続して印字を行うと、小径トナーが現像ローラー343に残留して、画像の濃度が低下する。そこで、制御部90(通常運転制御部91)は、通常運転において、現像バイアス電圧を一定の周期で調節することにより、画像の濃度を補正するキャリブレーション処理を実行している。しかし、トナーの劣化が進行した場合には、このようなキャリブレーション処理を実行しても、画像の濃度を補正することが難しくなる。   In general, large-diameter toner has high chargeability and low adhesion to the developing roller 343 (easy to move to the photosensitive drum 31), and thus developability is good. For this reason, in the touch-down type developing device 34, a phenomenon in which large-diameter toner selectively moves to the photosensitive drum 31 tends to occur. Such a phenomenon becomes more prominent as the toner deteriorates. For this reason, when printing is performed continuously, small-diameter toner remains on the developing roller 343, and the density of the image decreases. Therefore, the control unit 90 (normal operation control unit 91) executes a calibration process for correcting the image density by adjusting the developing bias voltage at a constant period in the normal operation. However, when the deterioration of the toner progresses, it is difficult to correct the image density even if such a calibration process is executed.

そのため、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、通常運転の間に、劣化したトナーを強制的に感光体ドラム31に供給して消費させ、新たな現像剤を現像器34に補充するリフレッシュ運転を実行する。具体的には、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、トナー濃度センサー39(トナー濃度検出部)により検出された第1小画像及び第2小画像のトナー濃度に関する情報に基づいて、所定の第1面積で且つトナーの目標消費量に適したトナーのダミー画像をレーザースキャナーユニット33(露光部)に形成させる。制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、感光体ドラム31の表面にダミー画像を現像することにより、トナーを消費させる。リフレッシュ運転において、感光体ドラム31の表面に移動したトナーは用紙Tに転写されることなく、クリーニング部36により感光体ドラム31の表面から除去される。このようにして劣化したトナーが消費されることにより、トナーカートリッジ37から、新たな現像剤が現像器34に供給される。本実施形態におけるリフレッシュ運転については後述する。   Therefore, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) forcibly supplies the deteriorated toner to the photosensitive drum 31 for consumption during normal operation, and replenishes the developer 34 with a new developer. Run the operation. Specifically, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) performs predetermined processing based on information on the toner density of the first small image and the second small image detected by the toner density sensor 39 (toner density detection unit). The dummy image of the toner having the first area and suitable for the target consumption of toner is formed on the laser scanner unit 33 (exposure unit). The control unit 90 (refresh operation control unit 93) causes the toner to be consumed by developing a dummy image on the surface of the photosensitive drum 31. In the refresh operation, the toner that has moved to the surface of the photosensitive drum 31 is removed from the surface of the photosensitive drum 31 by the cleaning unit 36 without being transferred to the paper T. As the deteriorated toner is consumed in this way, a new developer is supplied from the toner cartridge 37 to the developing device 34. The refresh operation in this embodiment will be described later.

次に、プリンター1をリフレッシュ運転する場合の制御部90の動作について説明する。図3(A)、(B)は、感光体ドラム31に形成される第1及び第2小画像を示す模式図である。図4(A)、(B)は、現像バイアス電圧とトナー消費量との関係を示すグラフである。図5(A)、(B)は、感光体ドラム31においてダミー画像を形成する領域を示す模式図である。図6は、制御部90がダミー画像の画像濃度を決定する場合の処理手順を示すフローチャートである。   Next, the operation of the control unit 90 when the printer 1 is refreshed will be described. FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams showing first and second small images formed on the photosensitive drum 31. FIG. 4A and 4B are graphs showing the relationship between the developing bias voltage and the toner consumption. FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams illustrating regions on the photosensitive drum 31 where a dummy image is formed. FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure when the control unit 90 determines the image density of the dummy image.

制御部90(テスト画像形成制御部92)は、リフレッシュ運転の前に、画像形成部30を制御して、感光体ドラム31の印字領域外に、100%ベタ画像による第1小画像(以下、「100%ベタ画像」ともいう)、70%ハーフ画像による第2小画像(以下、「70%ハーフ画像」ともいう)を形成させる。これら小画像を形成するための画像データは、予め記憶部80に記憶されている。制御部90(テスト画像形成制御部92)は、第1及び第2小画像のトナー画像を形成するための画像データをレーザースキャナーユニット33に供給し、レーザースキャナーユニット33から照射されるレーザー光により、感光体ドラム31の表面に100%ベタ画像及び70%ハーフ画像の静電潜像を形成させる。   The control unit 90 (test image formation control unit 92) controls the image forming unit 30 before the refresh operation, so that the first small image (hereinafter referred to as a 100% solid image) outside the print area of the photosensitive drum 31 is obtained. A second small image (hereinafter also referred to as a “70% half image”) is formed by a 70% half image. Image data for forming these small images is stored in the storage unit 80 in advance. The control unit 90 (test image formation control unit 92) supplies image data for forming toner images of the first and second small images to the laser scanner unit 33, and the laser light emitted from the laser scanner unit 33 is used. Then, an electrostatic latent image of 100% solid image and 70% half image is formed on the surface of the photosensitive drum 31.

図3(A)は、100%ベタ画像を示し、図3(B)は、70%ハーフ画像を示す。これら小画像は、レーザー光によるドットの集まりとして形成される。レーザー光によるドットを連続的に照射するか、間欠的に照射するかによって小画像の画像濃度を調節することができる。   3A shows a 100% solid image, and FIG. 3B shows a 70% half image. These small images are formed as a collection of dots by laser light. The image density of a small image can be adjusted by irradiating dots with laser light continuously or intermittently.

100%ベタ画像は、レーザースキャナーユニット33からレーザー光が連続的に照射されることにより形成される。100%ベタ画像においては、照射されるレーザー光が連続的に移動するため、感光体ドラム31の表面に形成される電荷が移動しやすい。そのため、100%ベタ画像においては、1ドットの潜像電位が浅くなる。   A 100% solid image is formed by continuously irradiating laser light from the laser scanner unit 33. In a 100% solid image, since the irradiated laser light continuously moves, the charges formed on the surface of the photosensitive drum 31 are likely to move. Therefore, in a 100% solid image, the latent image potential of 1 dot becomes shallow.

また、70%ハーフ画像は、レーザースキャナーユニット33からレーザー光を間欠的に照射することにより形成される。70%ハーフ画像においては、照射されるレーザー光が間欠的に移動するため、感光体ドラム31の表面に形成される電荷が移動しにくい。そのため、70%ハーフ画像においては、1ドットの潜像電位が100%ベタ画像よりも深くなる。   The 70% half image is formed by intermittently irradiating laser light from the laser scanner unit 33. In the 70% half image, since the irradiated laser light moves intermittently, the charge formed on the surface of the photosensitive drum 31 is difficult to move. Therefore, in a 70% half image, the latent image potential of 1 dot is deeper than that of a 100% solid image.

通常のリフレッシュ運転においては、予めトナー消費量が設定され、そのトナー消費量に見合った現像バイアス電圧が設定される。しかし、トナーが劣化してくると、現像バイアス電圧を最大値まで引き上げても、目標とするトナー消費量に達しないため、劣化したトナーを安定的に消費させることが難しくなる。   In a normal refresh operation, a toner consumption amount is set in advance, and a development bias voltage corresponding to the toner consumption amount is set. However, when the toner deteriorates, even if the development bias voltage is raised to the maximum value, the target toner consumption is not reached, and it becomes difficult to stably consume the deteriorated toner.

ここで、トナーの劣化に伴う現像バイアス電圧とトナー消費量との関係を、図4(A)、(B)を参照して説明する。   Here, the relationship between the development bias voltage and the toner consumption accompanying the toner deterioration will be described with reference to FIGS.

図4(A)は、トナーの劣化により、現像ローラー343から感光体ドラム31へのトナーの移動量が少なくなり、リフレッシュ運転において100%ベタ画像のトナー濃度でダミー画像を形成したときにトナー消費量が低下した場合を示している。トナーが劣化していない状態においては、現像ローラー343から感光体ドラム31へ十分な量のトナーが移動するため、100%ベタ画像も70%ハーフ画像も本来のトナー濃度で現像することができる。そのため、図4(A)に示すように、トナーの劣化前においては、100%ベタ画像も70%ハーフ画像も、現像バイアス電圧にほぼ比例してトナー消費量が増加する。この場合には、100%ベタ画像のトナー濃度でダミー画像を形成した方が、70%ハーフ画像のトナー濃度でダミー画像を形成したときよりも、リフレッシュ運転時におけるトナー消費量は多くなる。   FIG. 4A shows the toner consumption when the dummy image is formed with the toner density of 100% solid image in the refresh operation because the toner movement amount from the developing roller 343 to the photosensitive drum 31 decreases due to the deterioration of the toner. The case where the amount is reduced is shown. In a state where the toner is not deteriorated, a sufficient amount of toner moves from the developing roller 343 to the photosensitive drum 31, so that both 100% solid image and 70% half image can be developed with the original toner density. Therefore, as shown in FIG. 4A, before the toner is deteriorated, the toner consumption increases substantially in proportion to the developing bias voltage in both the 100% solid image and the 70% half image. In this case, the toner consumption during the refresh operation is larger when the dummy image is formed with the toner density of the 100% solid image than when the dummy image is formed with the toner density of the 70% half image.

一方、トナーが劣化すると、現像ローラー343から感光体ドラム31へのトナーの移動量が少なくなるため、100%ベタ画像のトナー濃度でダミー画像を形成しても、リフレッシュ運転時におけるトナー消費量は低くなる。そのため、現像バイアス電圧を最大値(500V)としても、目標とするトナー消費量を消費できなくなる場合がある。   On the other hand, when the toner deteriorates, the amount of toner movement from the developing roller 343 to the photosensitive drum 31 decreases, so even if a dummy image is formed with a toner density of 100% solid image, the toner consumption during the refresh operation is Lower. Therefore, even if the development bias voltage is set to the maximum value (500 V), the target toner consumption may not be consumed.

トナーが劣化したときに、現像ローラー343から感光体ドラム31へのトナーの移動量が少なくなるのは、100%ベタ画像は潜像電位が浅いため、現像ローラー343から感光体ドラム31に移動したトナーのうち、静電潜像の現像に使用されるトナー量が少なくなるためである。これに対し、70%ハーフ画像は潜像電位が深いため、静電潜像の現像に使用されるトナー量は、トナーの劣化が更に進行しないと少なくならない。そのため、70%ハーフ画像においては、トナーが劣化しても、図4(A)に示すように、現像バイアス電圧を最大値(500V)とすることにより、目標とするトナー消費量を消費させることができる。   When the toner deteriorates, the movement amount of the toner from the developing roller 343 to the photosensitive drum 31 is reduced because the latent image potential of the 100% solid image is shallow, so that the toner moves from the developing roller 343 to the photosensitive drum 31. This is because the amount of toner used for developing the electrostatic latent image is reduced. On the other hand, since the latent image potential of the 70% half image is deep, the amount of toner used for developing the electrostatic latent image is not decreased unless the toner further deteriorates. Therefore, in the 70% half image, even if the toner deteriorates, as shown in FIG. 4A, the target toner consumption is consumed by setting the development bias voltage to the maximum value (500 V). Can do.

また、図4(B)は、トナーの劣化が更に進行して、磁気ローラー342から現像ローラー343へのトナーの移動量が少なくなり、リフレッシュ運転において70%ハーフ画像のトナー濃度でダミー画像を形成したときにトナー消費量が低下した場合を示している。トナーの劣化が更に進行すると、70%ハーフ画像のトナー濃度でダミー画像を形成しても、トナー消費量が低くなる。そのため、現像バイアス電圧を最大値(500V)としても、目標とするトナー消費量を消費できなくなる場合がある。これは、トナーの劣化が更に進行すると、トナーが過帯電となり、磁気ローラー342から現像ローラー343へ移動するトナー量が少なくなるためである。   In FIG. 4B, the toner further deteriorates, the amount of toner movement from the magnetic roller 342 to the developing roller 343 decreases, and a dummy image is formed with a toner density of 70% half image in the refresh operation. In this case, the toner consumption is reduced. If the toner further deteriorates, the amount of toner consumption decreases even if a dummy image is formed with a toner density of 70% half image. Therefore, even if the development bias voltage is set to the maximum value (500 V), the target toner consumption may not be consumed. This is because when the toner further deteriorates, the toner is overcharged and the amount of toner that moves from the magnetic roller 342 to the developing roller 343 decreases.

同様に、トナーの劣化が更に進行すると、100%ベタ画像のトナー濃度でダミー画像を形成しても、トナー消費量が低下する。これは、トナーの劣化が更に進行して、トナー外添剤がトナーに埋没し、現像ローラー343とトナーとの付着力が大きくなるため、現像ローラー343から感光体ドラム31へ移動するトナー量が少なくなるためと考えられる。   Similarly, when toner deterioration further progresses, the amount of toner consumption decreases even if a dummy image is formed with a toner density of 100% solid image. This is because the deterioration of the toner further progresses, the toner external additive is buried in the toner, and the adhesion force between the developing roller 343 and the toner increases, so that the amount of toner moving from the developing roller 343 to the photosensitive drum 31 is reduced. This is thought to be less.

上述したように、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、トナー濃度センサー39から、感光体ドラム31の表面に形成された100%ベタ画像及び70%ハーフ画像の検出トナー濃度値に関する情報を取得する。そして、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、取得した検出トナー濃度値とトナー目標濃度値(後述)とを比較することにより、目標とするトナー消費量に適したトナー濃度として、100%ベタ画像又は70%ハーフ画像のトナー濃度を選択し、そのトナー濃度のダミー画像を画像形成部30により感光体ドラム31の表面に形成させる。トナー目標濃度値とは、リフレッシュ運転時において、そのトナー濃度値のダミー画像を形成することにより、目標とするトナー消費量を消費できるトナーの濃度値をいう。制御部90において、トナー濃度センサー39から取得した検出トナー濃度値に基づいて、ダミー画像の画像濃度(トナー濃度)を決定する処理については後述する。   As described above, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) receives information on the detected toner density values of the 100% solid image and the 70% half image formed on the surface of the photosensitive drum 31 from the toner density sensor 39. get. Then, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) compares the acquired detected toner density value with a toner target density value (described later) to obtain 100% as a toner density suitable for the target toner consumption amount. The toner density of the solid image or the 70% half image is selected, and a dummy image having the toner density is formed on the surface of the photosensitive drum 31 by the image forming unit 30. The toner target density value is a toner density value that can consume a target toner consumption amount by forming a dummy image of the toner density value during the refresh operation. A process for determining the image density (toner density) of the dummy image based on the detected toner density value acquired from the toner density sensor 39 in the control unit 90 will be described later.

すなわち、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、100%ベタ画像(第1小画像)のトナー濃度でダミー画像を形成した場合に消費されるトナーの消費量がトナーの目標消費量に達している場合には、70%ハーフ画像(第2小画像)のトナー濃度に係わらず100%ベタ画像と同じトナー濃度のダミー画像をレーザースキャナーユニット33(露光部)に形成させ、70%ハーフ画像(第2小画像)のトナー濃度でダミー画像を形成した場合に消費されるトナーの消費量のみがトナーの目標消費量に達している場合には、70%ハーフ画像と同じトナー濃度のダミー画像をレーザースキャナーユニット33に形成させる。   That is, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) causes the amount of toner consumed when the dummy image is formed with the toner density of the 100% solid image (first small image) to reach the target consumption amount of toner. In this case, a dummy image having the same toner density as the 100% solid image is formed on the laser scanner unit 33 (exposure unit) regardless of the toner density of the 70% half image (second small image), and the 70% half image is formed. When only the consumption amount of toner consumed when the dummy image is formed with the toner density of (second small image) has reached the target consumption amount of toner, the dummy image having the same toner concentration as the 70% half image Is formed in the laser scanner unit 33.

ここで、ダミー画像とその面積について、図5を参照して説明する。図5(A)、(B)は、感光体ドラム31を円周方向に展開した模式図である。図5(A)は、面積Aで形成されたダミー画像110を示す模式図であり、図5(B)は、面積Bで形成されたダミー画像120を示す模式図である。図5(A)、(B)においては、ダミー画像が形成された範囲をハッチングで示す。また、図5(A)、(B)において、符号130で示す矩形枠は、印字領域を示す。   Here, the dummy image and its area will be described with reference to FIG. 5A and 5B are schematic views in which the photosensitive drum 31 is developed in the circumferential direction. FIG. 5A is a schematic diagram showing a dummy image 110 formed with an area A, and FIG. 5B is a schematic diagram showing a dummy image 120 formed with an area B. In FIGS. 5A and 5B, the range in which the dummy image is formed is indicated by hatching. 5A and 5B, a rectangular frame denoted by reference numeral 130 indicates a print area.

制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、トナー濃度センサー39から取得した100%ベタ画像及び70%ハーフ画像の検出トナー濃度値のいずれかがトナーの目標濃度値(後述)以上の場合には、画像形成部30により、図5(A)に示すように、印字領域130(感光体ドラム31)に面積Aのダミー画像を形成させる。   The control unit 90 (refresh operation control unit 93), when any of the detected toner density values of the 100% solid image and the 70% half image acquired from the toner density sensor 39 is equal to or higher than the target density value (described later) of the toner. Then, as shown in FIG. 5A, the image forming unit 30 forms a dummy image having an area A in the print area 130 (photosensitive drum 31).

一方、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、取得した100%ベタ画像及び70%ハーフ画像の検出トナー濃度値がいずれもトナー目標濃度値未満の場合には、画像形成部30を制御して、図5(B)に示すように、印字領域130(感光体ドラム31)に面積B(>面積A)のダミー画像を形成させる。このように、本実施形態に係るプリンター1においては、100%ベタ画像及び70%ハーフ画像の検出トナー濃度値がいずれもトナー目標濃度値未満の場合には、印字領域130に形成されるダミー画像の面積を大きくするため、より多くのトナーを消費させることができる。   On the other hand, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) controls the image forming unit 30 when the detected toner density values of the acquired 100% solid image and 70% half image are both lower than the toner target density value. As shown in FIG. 5B, a dummy image having an area B (> area A) is formed in the print area 130 (photosensitive drum 31). As described above, in the printer 1 according to the present embodiment, when both the detected toner density values of the 100% solid image and the 70% half image are less than the toner target density value, the dummy image formed in the print area 130 is displayed. Therefore, a larger amount of toner can be consumed.

すなわち、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、100%ベタ画像(第1小画像)及び70%ハーフ画像(第2小画像)のトナー濃度でそれぞれダミー画像を形成した場合に消費されるトナーの消費量がいずれもトナーの目標消費量に達していない場合には、ダミー画像の面積が第1面積(面積A)よりも大きい第2面積(面積B)となるようにレーザースキャナーユニット33を制御する。   That is, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) is consumed when dummy images are formed with toner densities of 100% solid image (first small image) and 70% half image (second small image), respectively. When none of the toner consumption amounts has reached the target toner consumption amount, the laser scanner unit 33 is configured such that the area of the dummy image becomes a second area (area B) larger than the first area (area A). To control.

次に、制御部90(テスト画像形成制御部92、リフレッシュ運転制御部93)において、ダミー画像の画像濃度を決定する処理を、図6のフローチャートを参照しながら説明する。   Next, processing for determining the image density of the dummy image in the control unit 90 (the test image formation control unit 92 and the refresh operation control unit 93) will be described with reference to the flowchart of FIG.

図6に示すステップST101において、制御部90(テスト画像形成制御部92)は、画像形成部30を制御して、感光体ドラム31の表面に100%ベタ画像及び70%ハーフ画像を形成させる。これらの画像は、感光体ドラム31の印字領域外に形成される。   In step ST <b> 101 shown in FIG. 6, the control unit 90 (test image formation control unit 92) controls the image forming unit 30 to form a 100% solid image and a 70% half image on the surface of the photosensitive drum 31. These images are formed outside the printing area of the photosensitive drum 31.

ステップST102において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、感光体ドラム31の表面に形成された100%ベタ画像及び70%ハーフ画像の検出トナー濃度値に関する情報をトナー濃度センサー39から取得する。   In step ST <b> 102, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) acquires information regarding the detected toner density values of the 100% solid image and the 70% half image formed on the surface of the photosensitive drum 31 from the toner density sensor 39. .

ステップST103において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、100%ベタ画像の検出トナー濃度値がトナー目標濃度値以上か否かを判定する。トナー目標濃度値と同じトナー濃度のダミー画像を形成できれば、目標とするトナー消費量(図3参照)を消費できる。従って、検出トナー濃度値がトナー目標濃度値以上であれば、リフレッシュ運転において、その検出トナー濃度値でダミー画像を形成することにより、目標とするトナー消費量を消費することができる。   In step ST103, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) determines whether or not the detected toner density value of the 100% solid image is equal to or higher than the toner target density value. If a dummy image having the same toner density as the toner target density value can be formed, the target toner consumption (see FIG. 3) can be consumed. Therefore, if the detected toner density value is equal to or higher than the target toner density value, a target toner consumption amount can be consumed by forming a dummy image with the detected toner density value in the refresh operation.

ステップST103において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、100%ベタ画像の検出トナー濃度値がトナー目標濃度値以上である(YES)と判定した場合に、処理をステップST104へ進める。また、ステップST103において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、100%ベタ画像の検出トナー濃度値がトナー目標濃度値未満である(NO)と判定した場合に、処理をステップST105へ進める。   In step ST103, when the control unit 90 (refresh operation control unit 93) determines that the detected toner density value of the 100% solid image is equal to or higher than the toner target density value (YES), the process proceeds to step ST104. In Step ST103, when the control unit 90 (refresh operation control unit 93) determines that the detected toner density value of the 100% solid image is less than the target toner density value (NO), the process proceeds to Step ST105. .

ステップST104(ステップST103:YES判定)において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、画像形成部30により、100%ベタ画像と同じ画像濃度のダミー画像を感光体ドラム31の表面に形成させる。このとき感光体ドラム31に形成されるダミー画像は、図5(A)に示す面積Aの大きさを有する。また、ダミー画像は、感光体ドラム31の印字領域130(図5(A)参照)に形成される。   In step ST104 (step ST103: YES determination), the control unit 90 (refresh operation control unit 93) causes the image forming unit 30 to form a dummy image having the same image density as the 100% solid image on the surface of the photosensitive drum 31. . At this time, the dummy image formed on the photosensitive drum 31 has a size of an area A shown in FIG. The dummy image is formed in the print area 130 (see FIG. 5A) of the photosensitive drum 31.

このように、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、100%ベタ画像の検出トナー濃度値がトナー目標濃度値以上である場合には、70%ハーフ画像の検出トナー濃度値に係わらず、画像形成部30により、100%ベタ画像と同じトナー濃度のダミー画像を感光体ドラム31の表面に形成させる。100%ベタ画像と同じトナー濃度のダミー画像は、70%ハーフ画像と同じトナー濃度のダミー画像よりも低い現像バイアス電圧で形成できるからである(図3参照)。   As described above, when the detected toner density value of the 100% solid image is equal to or higher than the target toner density value, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) regardless of the detected toner density value of the 70% half image. A dummy image having the same toner density as the 100% solid image is formed on the surface of the photosensitive drum 31 by the image forming unit 30. This is because a dummy image having the same toner density as the 100% solid image can be formed with a lower developing bias voltage than a dummy image having the same toner density as the 70% half image (see FIG. 3).

ステップST104の処理が終了することより、ダミー画像のトナー濃度を決定する本フローチャートの処理は終了する。なお、感光体ドラム31の表面に形成された100%ベタ画像、70%ハーフ画像及びダミー画像は、クリーニング部36により感光体ドラム31の表面から除去される。   When the process of step ST104 ends, the process of this flowchart for determining the toner density of the dummy image ends. The 100% solid image, the 70% half image, and the dummy image formed on the surface of the photosensitive drum 31 are removed from the surface of the photosensitive drum 31 by the cleaning unit 36.

一方、ステップST105(ステップST103:NO判定)において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、70%ハーフ画像の検出トナー濃度値がトナー目標濃度値以上か否かを判定する。このステップST105において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、70%ハーフ画像の検出トナー濃度値がトナー目標濃度値以上である(YES)と判定した場合に、処理をステップST106へ進める。また、ステップST105において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、70%ハーフ画像の検出トナー濃度値がトナー目標濃度値未満である(NO)と判定した場合に、処理をステップST107へ進める。   On the other hand, in step ST105 (step ST103: NO determination), the control unit 90 (refresh operation control unit 93) determines whether or not the detected toner density value of the 70% half image is equal to or higher than the toner target density value. In step ST105, when the control unit 90 (refresh operation control unit 93) determines that the detected toner density value of the 70% half image is equal to or higher than the toner target density value (YES), the process proceeds to step ST106. In Step ST105, when the control unit 90 (refresh operation control unit 93) determines that the detected toner density value of the 70% half image is less than the target toner density value (NO), the process proceeds to Step ST107. .

ステップST106(ステップST105:YES判定)において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、画像形成部30により、70%ハーフ画像と同じトナー濃度のダミー画像を感光体ドラム31の表面に形成させる。このとき感光体ドラム31に形成されるダミー画像は、図5(A)に示す面積Aの大きさを有する。ステップST106の処理が終了することにより、ダミー画像のトナー濃度を決定する本フローチャートの処理は終了する。   In step ST106 (step ST105: YES determination), the control unit 90 (refresh operation control unit 93) causes the image forming unit 30 to form a dummy image having the same toner density as the 70% half image on the surface of the photosensitive drum 31. . At this time, the dummy image formed on the photosensitive drum 31 has a size of an area A shown in FIG. When the process of step ST106 is finished, the process of this flowchart for determining the toner density of the dummy image is finished.

このように、トナーの劣化により、現像ローラー343から感光体ドラム31へのトナーの移動量が少なくなり、100%ベタ画像のトナー濃度がトナー目標濃度値未満となった場合は、100%ベタ画像と同じトナー濃度のダミー画像を感光体ドラム31の表面に形成させても、目標とするトナー消費量を達成することができない。その場合は、70%ハーフ画像と同じトナー濃度のダミー画像を感光体ドラム31の表面に形成させることにより、プリンター1において、目標とするトナー消費量を達成することができる。   As described above, when the toner moves from the developing roller 343 to the photosensitive drum 31 due to the deterioration of the toner and the toner density of the 100% solid image becomes less than the target toner density value, the 100% solid image is obtained. Even if a dummy image having the same toner density is formed on the surface of the photosensitive drum 31, the target toner consumption cannot be achieved. In that case, a target toner consumption amount can be achieved in the printer 1 by forming a dummy image having the same toner density as the 70% half image on the surface of the photosensitive drum 31.

また、ステップST107(ステップST105:YES判定)において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、画像形成部30により、100%ベタ画像と同じトナー濃度のダミー画像を感光体ドラム31の表面に形成させる。このとき感光体ドラム31に形成されるダミー画像は、図5に示す面積B(>面積A)の大きさを有する。   In step ST107 (step ST105: YES determination), the control unit 90 (refresh operation control unit 93) causes the image forming unit 30 to apply a dummy image having the same toner density as the 100% solid image on the surface of the photosensitive drum 31. Let it form. At this time, the dummy image formed on the photosensitive drum 31 has a size of an area B (> area A) shown in FIG.

このように、トナーの劣化が更に進行して、磁気ローラー342から現像ローラー343へのトナーの移動量が少なくなり、70%ハーフ画像のトナー濃度がトナー目標濃度値未満となった場合は、70%ハーフ画像と同じトナー濃度のダミー画像を感光体ドラム31の表面に形成させても、目標とするトナー消費量を消費させることができない。その場合は、100%ベタ画像と同じトナー濃度のダミー画像で且つその面積を大きくすることにより、プリンター1において、より多くのトナーを消費させることができる。ステップST107の処理が終了することにより、ダミー画像のトナー濃度を決定する本フローチャートの処理は終了する。   In this way, when toner deterioration further progresses, the amount of toner movement from the magnetic roller 342 to the developing roller 343 decreases, and the toner density of the 70% half image becomes less than the toner target density value, 70 Even if a dummy image having the same toner density as that of the% half image is formed on the surface of the photosensitive drum 31, the target toner consumption cannot be consumed. In that case, a larger amount of toner can be consumed in the printer 1 by increasing the area of the dummy image having the same toner density as the 100% solid image. When the process of step ST107 ends, the process of this flowchart for determining the toner density of the dummy image ends.

次に、従来のプリンターと本実施形態に係るプリンター1とを用いて、画像濃度(トナー濃度)の推移をそれぞれ測定した結果について説明する。ここでは、それぞれのプリンターにおいて、印字率1%となるA4サイズの原稿を連続して印字し、1000枚毎に画像濃度を測定すると共に、リフレッシュ運転を実行した。   Next, the results of measuring the transition of image density (toner density) using a conventional printer and the printer 1 according to the present embodiment will be described. Here, in each printer, an A4 size document having a printing rate of 1% was continuously printed, the image density was measured every 1000 sheets, and a refresh operation was performed.

プリンターにおいて、印字率の極端に低い原稿の画像を連続して印字すると、現像器34内のトナーはほとんど消費されることなく、攪拌のみが繰り返されるため、トナーの劣化が進行する。   When an image of a document having an extremely low printing rate is continuously printed in the printer, the toner in the developing device 34 is hardly consumed, and only the stirring is repeated, so that the deterioration of the toner proceeds.

図7は、印字率1%となる原稿の画像を連続して印字した場合の画像濃度の推移を示すグラフである。図7において、黒丸(図中、本発明)は本実施形態に係るプリンター1により印字率1%となる原稿の画像を連続して印字した場合の測定結果を示し、白三角(図中、従来例)は従来のプリンターにより印字率1%となる原稿の画像を連続して印字した場合の測定結果を示す。また、図7に破線で示す画像濃度1.2のレベルは、ダミー画像を形成することにより、目標とするトナー消費量を消費することができる目標画像濃度である。従って、検出された画像濃度が目標画像濃度(1.2)以上であれば、プリンターをリフレッシュ運転したときに、目標とするトナー消費量を達成できたことになる。   FIG. 7 is a graph showing changes in image density when an image of a document having a printing rate of 1% is continuously printed. In FIG. 7, black circles (in the figure, the present invention) indicate measurement results when images of a document having a printing rate of 1% are continuously printed by the printer 1 according to the present embodiment, and white triangles (in the figure, the conventional ones). Example) shows a measurement result when an image of a document having a printing rate of 1% is continuously printed by a conventional printer. Further, the level of the image density 1.2 indicated by a broken line in FIG. 7 is a target image density at which a target toner consumption amount can be consumed by forming a dummy image. Therefore, if the detected image density is equal to or higher than the target image density (1.2), the target toner consumption can be achieved when the printer is refreshed.

また、従来のプリンターは、100%ベタ画像と同じ画像濃度で、1枚あたりのトナー消費量が0.3[mg/cm]×29.7[cm]となるダミー画像を形成した。本実施形態に係るプリンター1においては、100%ベタ画像又は70%ハーフ画像(図3参照)と同じ画像濃度で、1枚あたりのトナー消費量が0.3[mg/cm]×29.7[cm]となるダミー画像を形成した。ここで、29.7[cm]は、ダミー画像の面積である。 Further, the conventional printer formed a dummy image having the same image density as the 100% solid image and the toner consumption amount per sheet being 0.3 [mg / cm 2 ] × 29.7 [cm 2 ]. In the printer 1 according to the present embodiment, the toner consumption per sheet is 0.3 [mg / cm 2 ] × 29.29 at the same image density as the 100% solid image or the 70% half image (see FIG. 3). A dummy image of 7 [cm 2 ] was formed. Here, 29.7 [cm 2 ] is the area of the dummy image.

図7に示すように、従来のプリンターは、検出した画像濃度が7000枚を過ぎたあたりから目標画像濃度(1.2)を下回っている。これは、従来のプリンターにおいて、トナーが劣化して、現像ローラーから感光体ドラムへのトナーの移動量が少なくなることで、100%ベタ画像におけるトナー消費量が低くなり、現像バイアス電圧を最大値(500V)としても、目標とするトナー消費量を達成できなくなったためと考えられる(図4(A)参照)。   As shown in FIG. 7, in the conventional printer, the detected image density is lower than the target image density (1.2) from around 7000 sheets. This is because in a conventional printer, the toner deteriorates and the amount of toner transferred from the developing roller to the photosensitive drum decreases, so that the toner consumption in a 100% solid image is reduced and the developing bias voltage is set to the maximum value. (500V) is considered to be because the target toner consumption cannot be achieved (see FIG. 4A).

一方、本実施形態に係るプリンター1は、検出した画像濃度が7000枚を過ぎても目標画像濃度(1.2)を上回っている。これは、トナーの劣化により、7000枚を過ぎたあたりで100%ベタ画像におけるトナー消費量が低くなった際に、70%ハーフ画像と同じ画像濃度のダミー画像を形成するようにしたため、7000枚を過ぎた後も、プリンター1が引き続き目標とするトナー消費量を達成できたためと考えられる。   On the other hand, the printer 1 according to the present embodiment exceeds the target image density (1.2) even when the detected image density exceeds 7000 sheets. This is because a dummy image having the same image density as that of a 70% half image is formed when the toner consumption of a 100% solid image decreases after 7000 sheets due to toner deterioration. This is considered to be because the printer 1 continued to achieve the target toner consumption even after the time passed.

上述した実施形態に係るプリンター1によれば、例えば、以下のような効果が奏される。   According to the printer 1 according to the above-described embodiment, for example, the following effects are achieved.

本実施形態に係るプリンター1において、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、リフレッシュ運転時に、画像形成部30が感光体ドラム31の表面に形成させた100%ベタ画像及び70%ハーフ画像のトナー濃度をトナー濃度センサー39から取得し、そのトナー濃度に基づいて、トナーの目標消費量に適した画像濃度のダミー画像を画像形成部30により感光体ドラム31の表面に形成させる。   In the printer 1 according to the present embodiment, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) performs a 100% solid image and a 70% half image formed on the surface of the photosensitive drum 31 by the image forming unit 30 during the refresh operation. The toner density is acquired from the toner density sensor 39, and based on the toner density, a dummy image having an image density suitable for the target consumption of toner is formed on the surface of the photosensitive drum 31 by the image forming unit 30.

これによれば、リフレッシュ運転時に、トナーの目標消費量に適した画像濃度のダミー画像が形成されるため、プリンター1は、通常運転時よりも現像時間を延ばしたり、現像バイアス電圧を必要以上に大きくすることなしに、トナー消費量を最適化することができる。従って、リフレッシュ運転により、劣化したトナーを安定的に消費させることができる。   According to this, since a dummy image having an image density suitable for the target consumption of toner is formed during the refresh operation, the printer 1 can extend the development time or increase the development bias voltage more than necessary during the normal operation. The toner consumption can be optimized without increasing it. Therefore, the deteriorated toner can be stably consumed by the refresh operation.

また、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、100%ベタ画像の検出トナー濃度値がトナー目標濃度値以上である場合には、70%ハーフ画像の検出トナー濃度値に係わらず、100%ベタ画像と同じ画像濃度のダミー画像を感光体ドラム31の表面に形成させる。   Further, when the detected toner density value of the 100% solid image is equal to or higher than the target toner density value, the control unit 90 (refresh operation control unit 93) 100% regardless of the detected toner density value of the 70% half image. A dummy image having the same image density as the solid image is formed on the surface of the photosensitive drum 31.

100%ベタ画像と同じ画像濃度のダミー画像は、70%ハーフ画像と同じ画像濃度のダミー画像よりも低い現像バイアス電圧で形成できる。従って、プリンター1は、より少ない電力で目標とするトナー消費量を消費させることができる。   A dummy image having the same image density as the 100% solid image can be formed with a lower developing bias voltage than a dummy image having the same image density as the 70% half image. Therefore, the printer 1 can consume the target toner consumption with less power.

また、制御部90(リフレッシュ運転制御部93)は、100%ベタ画像の検出トナー濃度値及び70%ハーフ画像の検出トナー濃度値のいずれもトナー目標濃度値未満の場合には、感光体ドラム31の表面に形成されるダミー画像の面積が大きくなるように画像形成部30を制御する。   Further, the control unit 90 (refresh operation control unit 93), when both the detected toner density value of the 100% solid image and the detected toner density value of the 70% half image are less than the target toner density value, is the photosensitive drum 31. The image forming unit 30 is controlled so that the area of the dummy image formed on the surface of the image becomes larger.

これによれば、100%ベタ画像又は70%ハーフ画像と同じ画像濃度のダミー画像を形成しても目標とするトナー消費量を消費できない場合でも、プリンター1は、ダミー画像の面積を大きくすることにより、より多くのトナーを消費させることができる。とくに、面積を大きくしたダミー画像として、100%ベタ画像と同じ画像濃度のダミー画像を形成した場合に、プリンター1は、70%ハーフ画像と同じ画像濃度のダミー画像を形成した場合に比べて、より大量のトナーを消費させることができる。   According to this, even when a dummy image having the same image density as the 100% solid image or the 70% half image is formed, even if the target toner consumption cannot be consumed, the printer 1 increases the area of the dummy image. As a result, more toner can be consumed. In particular, when a dummy image having the same image density as a 100% solid image is formed as a dummy image having an increased area, the printer 1 is compared with a dummy image having the same image density as a 70% half image. A larger amount of toner can be consumed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement with a various form.

本実施形態では、非100%ドット画像として、70%ハーフ画像を用いた例について説明した。これに限らず、プリンター1は、非100%ドット画像として、例えば、80%〜60%ハーフ画像を用いてもよい。   In the present embodiment, an example in which a 70% half image is used as the non-100% dot image has been described. For example, the printer 1 may use an 80% to 60% half image as the non-100% dot image.

本実施形態では、トナーの劣化を検出するための小画像として、感光体ドラム31に100%ベタ画像及び70%ハーフ画像を形成する例について説明した。これに限らず、プリンター1は、感光体ドラム31に画像濃度の異なる3種以上の小画像を形成してもよい。   In this embodiment, an example in which a 100% solid image and a 70% half image are formed on the photosensitive drum 31 as a small image for detecting toner deterioration has been described. Not limited to this, the printer 1 may form three or more kinds of small images having different image densities on the photosensitive drum 31.

本実施形態では、トナーの劣化を検出するための小画像を感光体ドラム31の印字領域外に形成する例について説明した。これに限らず、例えば、プリンター1は、中間転写ベルトを備えたプリンターの場合には、小画像を中間転写ベルトにおけるトナー画像の転写領域外に形成してもよい。   In this embodiment, an example in which a small image for detecting toner deterioration is formed outside the print area of the photosensitive drum 31 has been described. For example, in the case of a printer including an intermediate transfer belt, the printer 1 may form a small image outside the toner image transfer region on the intermediate transfer belt.

本実施形態では、100%ベタ画像及び70%ハーフ画像の検出トナー濃度値がトナー目標濃度値未満の場合に、感光体ドラム31に形成するダミー画像の面積を大きくする例について説明した(図5参照)。この場合に、100%ベタ画像及び70%ハーフ画像の検出トナー濃度値が小さくなるのに比例して、ダミー画像の面積を段階的に大きくしてもよい。また、ダミー画像の面積を予め複数設定しておき、100%ベタ画像及び70%ハーフ画像の検出トナー濃度値の大きさに応じてダミー画像の面積を選択するようにしてよい。   In the present embodiment, an example in which the area of the dummy image formed on the photosensitive drum 31 is increased when the detected toner density values of the 100% solid image and the 70% half image are less than the target toner density value has been described (FIG. 5). reference). In this case, the area of the dummy image may be increased stepwise in proportion to the decrease in the detected toner density value of the 100% solid image and the 70% half image. Alternatively, a plurality of dummy image areas may be set in advance, and the dummy image area may be selected according to the detected toner density values of the 100% solid image and the 70% half image.

本発明に係る画像形成装置は、上述したプリンター1に限定されない。すなわち、本発明に係る画像形成装置は、コピー機、ファクシミリ又はコピー機、ファクシミリ及びプリンターの機能を備えた複合機であってもよい。   The image forming apparatus according to the present invention is not limited to the printer 1 described above. In other words, the image forming apparatus according to the present invention may be a copier, a facsimile or a copier, a multifunction machine having functions of a facsimile and a printer.

1…プリンター(画像形成装置)、30…画像形成部、31…感光体ドラム(像担持体)、33…レーザースキャナーユニット(露光部)、34…現像器、37…トナーカートリッジ(現像剤収容部)、39…トナー濃度センサー(トナー濃度検出部)、80…記憶部、90…制御部、91…通常運転制御部、92…テスト画像形成制御部(画像形成制御部)、93…リフレッシュ運転制御部、101…第1電圧印加部、102…第2電圧印加部、103…第3電圧印加部、341…攪拌ローラー、342…磁気ローラー(現像剤担持体)、343…現像ローラー(トナー担持体)、371…トナー供給部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer (image forming apparatus), 30 ... Image forming part, 31 ... Photosensitive drum (image carrier), 33 ... Laser scanner unit (exposure part), 34 ... Developer, 37 ... Toner cartridge (developer storage part) , 39... Toner density sensor (toner density detection unit), 80... Storage unit, 90... Control unit, 91 .. normal operation control unit, 92 .. test image formation control unit (image formation control unit), 93. , 101 ... first voltage application unit, 102 ... second voltage application unit, 103 ... third voltage application unit, 341 ... stirring roller, 342 ... magnetic roller (developer carrier), 343 ... development roller (toner carrier) , 371... Toner supply unit

Claims (3)

少なくともトナー及びキャリアを含む2成分現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記2成分現像剤を磁力により保持し、当該2成分現像剤に含まれるキャリアにより表面に磁気ブラシが形成される現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の磁気ブラシから供給されるトナーにより表面にトナー層が形成されるトナー担持体と、
前記トナー担持体のトナー層から供給されるトナーにより、表面に形成された静電潜像に沿った画像が形成される像担持体と、
前記像担持体の表面にレーザー光を連続照射して所定面積の100%ベタ画像における静電潜像、及びレーザー光を間欠照射して所定面積且つ所定トナー濃度の非100%ドット画像における静電潜像を形成する露光部と、
トナーの劣化状態を検出するための100%ベタ画像による第1小画像及び非100%ドット画像による第2小画像を前記露光部に形成させる画像形成制御部と、
前記像担持体の表面に形成された前記第1小画像及び前記第2小画像のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、
前記トナー濃度検出部により検出された前記第1小画像及び前記第2小画像のトナー濃度に関する情報に基づいて、所定の第1面積で且つトナーの目標消費量に適したトナー濃度のダミー画像を前記露光部に形成させるリフレッシュ運転制御部と、
を備える画像形成装置。
A developer accommodating portion for accommodating a two-component developer containing at least toner and a carrier;
A developer carrier that holds the two-component developer by a magnetic force, and a magnetic brush is formed on the surface by a carrier contained in the two-component developer;
A toner carrier having a toner layer formed on the surface by toner supplied from the magnetic brush of the developer carrier; and
An image carrier on which an image along an electrostatic latent image formed on the surface is formed by toner supplied from a toner layer of the toner carrier;
The surface of the image carrier is continuously irradiated with laser light to electrostatically latent image in a 100% solid image of a predetermined area, and the laser beam is intermittently irradiated to electrostatic in non-100% dot image of a predetermined area and predetermined toner density. An exposure unit for forming a latent image;
An image formation control unit that forms a first small image based on a 100% solid image and a second small image based on a non-100% dot image on the exposure unit for detecting the deterioration state of the toner;
A toner density detector for detecting the toner density of the first small image and the second small image formed on the surface of the image carrier;
Based on information on the toner density of the first small image and the second small image detected by the toner density detection unit, a dummy image having a predetermined first area and a toner density suitable for the target consumption of toner is obtained. A refresh operation control unit to be formed in the exposure unit;
An image forming apparatus comprising:
前記リフレッシュ運転制御部は、
前記第1小画像のトナー濃度で前記ダミー画像を形成した場合に消費されるトナーの消費量がトナーの目標消費量に達している場合には、前記第2小画像のトナー濃度に係わらず前記第1小画像と同じトナー濃度の前記ダミー画像を前記露光部に形成させ、前記第2小画像のトナー濃度で前記ダミー画像を形成した場合に消費されるトナーの消費量のみがトナーの目標消費量に達している場合には、前記第2小画像と同じトナー濃度の前記ダミー画像を前記露光部に形成させる、
請求項1に記載の画像形成装置。
The refresh operation control unit
When the amount of toner consumed when the dummy image is formed with the toner density of the first small image has reached the target consumption of toner, the toner is consumed regardless of the toner density of the second small image. When the dummy image having the same toner density as that of the first small image is formed in the exposure unit and the dummy image is formed with the toner density of the second small image, only the amount of toner consumed is the target consumption of toner. When the amount has reached, the dummy image having the same toner density as the second small image is formed on the exposure unit.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記リフレッシュ運転制御部は、
前記第1小画像及び前記第2小画像のトナー濃度でそれぞれ前記ダミー画像を形成した場合に消費されるトナーの消費量のいずれかがトナーの目標消費量に達している場合には、前記ダミー画像の面積が前記第1面積になるように前記露光部を制御し、
前記第1小画像及び前記第2小画像のトナー濃度でそれぞれ前記ダミー画像を形成した場合に消費されるトナーの消費量がいずれもトナーの目標消費量に達していない場合には、前記ダミー画像の面積が前記第1面積よりも大きい第2面積となるように前記露光部を制御する、
請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The refresh operation control unit
If any of the toner consumptions consumed when the dummy images are formed with the toner densities of the first small image and the second small image, respectively, the dummy consumption is reached. Controlling the exposure unit so that the area of the image becomes the first area;
The first when the amount of toner consumption to be consumed in the case of forming each said dummy image at a toner density of the small image and the second sub image is not either reaches the target amount of toner consumption, the dummy image Controlling the exposure unit so that the area of the second area is larger than the first area,
The image forming apparatus according to claim 1.
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