JP6888372B2

JP6888372B2 - Image forming device and developer deterioration judgment method

Info

Publication number: JP6888372B2
Application number: JP2017070735A
Authority: JP
Inventors: 智長田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2021-06-16
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: JP2018173506A

Description

本発明は、画像形成装置および現像剤劣化判断方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a method for determining deterioration of a developer.

電子写真式プリンター等の画像形成装置では、トナーとキャリアを含む二成分現像剤が広く使用されている。二成分現像剤を使用する画像形成装置では、二成分現像剤の帯電性能の低下が画像不良の一因となる。二成分現像剤の帯電性能の低下は、現像剤の劣化等に起因する。 In an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a two-component developer containing a toner and a carrier is widely used. In an image forming apparatus that uses a two-component developer, a decrease in the charging performance of the two-component developer contributes to image defects. The deterioration of the charging performance of the two-component developer is caused by deterioration of the developer and the like.

これに関連して、下記の特許文献１には、現像剤循環経路に光学式センサーを配置して、現像剤の流動性を光学的に検出することにより、キャリアの帯電性能を評価する技術が開示されている。この技術によれば、キャリアの帯電性能が低下すると現像剤の流動性が低下する特性を利用して、キャリアの帯電性能（劣化状態）を評価し、キャリアの補給を行える。 In connection with this, Patent Document 1 below describes a technique for evaluating the charging performance of a carrier by arranging an optical sensor in the developer circulation path and optically detecting the fluidity of the developer. It is disclosed. According to this technique, the charging performance (deteriorated state) of the carrier can be evaluated and the carrier can be replenished by utilizing the property that the fluidity of the developer decreases when the charging performance of the carrier decreases.

特開２０１２−２２６１２７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-226127

しかしながら、現像剤の流動性は、キャリアの劣化の影響のみならず、トナーの劣化の影響も大きく受ける。このため、上記の技術では、トナーが劣化していれば、キャリアが劣化していなくても、キャリアの帯電性能が低下していると誤って判断され、キャリアの補給が行われることになり、好ましくない。 However, the fluidity of the developer is greatly affected not only by the deterioration of the carrier but also by the deterioration of the toner. Therefore, in the above technique, if the toner is deteriorated, it is erroneously determined that the charging performance of the carrier is deteriorated even if the carrier is not deteriorated, and the carrier is replenished. Not preferred.

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものである。したがって、本発明の目的は、トナーとキャリアを含む二成分現像剤について、トナーとキャリアの劣化状態を個別に判断できる画像形成装置および現像剤劣化判断方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a developer deterioration determination method capable of individually determining the deterioration state of the toner and the carrier for a two-component developer containing the toner and the carrier.

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following means.

（１）トナーとキャリアを含む現像剤を収容する筐体と、前記筐体内に設けられ、前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記筐体内に設けられ、前記筐体内の前記現像剤の透磁率を検出する透磁率検出部と、前記筐体内の前記現像剤におけるトナーおよびキャリアの一方を入れ替える入替部と、前記入替部により前記トナーおよびキャリアの一方が入れ替えられた場合、前記撹拌部材を駆動して、前記筐体内の前記現像剤を撹拌する制御部と、前記トナーおよびキャリアの一方が入れ替えられた時点から所定時間経過後の前記筐体内の前記現像剤の透磁率に基づいて、前記トナーおよびキャリアの他方の劣化状態を判断する判断部と、を有する画像形成装置。 (1) A housing containing a developing agent containing toner and a carrier, a stirring member provided in the housing for stirring the developing agent, and a transparent developing agent provided in the housing and in the housing. When one of the toner and the carrier is replaced by the magnetic permeability detecting unit for detecting the magnetic coefficient, the replacement unit for replacing one of the toner and the carrier in the developer in the housing, and the replacement unit, the stirring member is driven. Then, based on the magnetic permeability of the developer in the housing after a lapse of a predetermined time from the time when one of the toner and the carrier is replaced with the control unit that stirs the developer in the housing, the toner An image forming apparatus having a determination unit for determining the deterioration state of the other carrier and the carrier.

（２）前記入替部は、画像形成を行って前記筐体内のトナーを消費するトナー消費部と、前記トナーが消費された前記筐体に対して未使用のトナーを供給するトナー供給部と、を有し、前記現像剤のトナーを入れ替える、上記（１）に記載の画像形成装置。 (2) The replacement unit includes a toner consumption unit that forms an image and consumes toner in the housing, and a toner supply unit that supplies unused toner to the housing in which the toner is consumed. The image forming apparatus according to (1) above, wherein the toner of the developer is replaced.

（３）前記筐体内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部をさらに有し、前記入替部は、前記トナー濃度検出部により検出されるトナー濃度を参照して、前記現像剤のトナーを入れ替える、上記（１）または（２）に記載の画像形成装置。 (3) Further having a toner concentration detecting unit for detecting the toner concentration in the housing, the replacement unit replaces the toner of the developer with reference to the toner concentration detected by the toner concentration detecting unit. The image forming apparatus according to (1) or (2) above.

（４）前記入替部は、前記現像剤のトナーを２０％以上入れ替える、上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。 (4) The image forming apparatus according to any one of (1) to (3) above, wherein the replacement unit replaces the toner of the developer by 20% or more.

（５）前記筐体内に設けられ、前記筐体内の前記現像剤を担持搬送する現像剤搬送部材と、前記筐体内の前記現像剤搬送部材の近傍に設けられ、前記現像剤搬送部材により担持搬送される前記現像剤の量を規制する規制部材と、をさらに有し、前記入替部により前記トナーおよびキャリアの一方が入れ替えられた場合、前記制御部は、前記撹拌部材とともに前記現像剤搬送部材を駆動する、上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の画像形成装置。 (5) A developer transporting member provided in the housing and carrying and transporting the developer in the housing, and a developer transporting member provided in the vicinity of the developer transporting member in the housing and supported and transported by the developer transporting member. When one of the toner and the carrier is replaced by the replacement unit, the control unit further comprises a regulating member for regulating the amount of the developer to be processed, and the control unit uses the developing agent transport member together with the stirring member. The image forming apparatus according to any one of (1) to (4) above, which is driven.

（６）前記トナーおよびキャリアの一方が入れ替えられた時点の前記現像剤の透磁率と、前記所定時間経過後の前記現像剤の透磁率との差分を算出する算出部と、前記トナーおよびキャリアの他方の劣化状態と前記差分の値とを相互に関連付けたテーブルを記憶している記憶部と、をさらに有し、前記判断部は、前記記憶部に記憶された前記テーブルを参照して、前記算出部により算出された前記差分の値から、前記トナーおよびキャリアの他方の劣化状態を判断する、上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の画像形成装置。 (6) A calculation unit that calculates the difference between the magnetic permeability of the developer at the time when one of the toner and the carrier is replaced and the magnetic permeability of the developer after the lapse of a predetermined time, and the toner and the carrier. The determination unit further includes a storage unit that stores a table in which the other deterioration state and the difference value are associated with each other, and the determination unit refers to the table stored in the storage unit. The image forming apparatus according to any one of (1) to (5) above, wherein the deterioration state of the other of the toner and the carrier is determined from the difference value calculated by the calculation unit.

（７）前記所定時間経過後の前記現像剤の透磁率の単位時間当たりの変化量を算出する算出部と、前記トナーおよびキャリアの他方の劣化状態と前記変化量の値とを相互に関連付けたテーブルを記憶している記憶部と、をさらに有し、前記判断部は、前記記憶部に記憶された前記テーブルを参照して、前記算出部により算出された前記変化量の値から、前記トナーおよびキャリアの他方の劣化状態を判断する、上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の画像形成装置。 (7) The calculation unit that calculates the amount of change in the magnetic permeability of the developer after the lapse of the predetermined time per unit time, the deterioration state of the other toner and the carrier, and the value of the amount of change are associated with each other. The toner unit further includes a storage unit that stores the table, and the determination unit refers to the table stored in the storage unit and obtains the toner from the value of the amount of change calculated by the calculation unit. The image forming apparatus according to any one of (1) to (5) above, which determines the deterioration state of the other carrier.

（８）前記トナーおよびキャリアの他方の交換時期を通知する通知部をさらに有する、上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の画像形成装置。 (8) The image forming apparatus according to any one of (1) to (7) above, further comprising a notification unit for notifying the replacement time of the other toner and the carrier.

（９）トナーとキャリアを含む現像剤を収容する筐体について、前記筐体内の前記現像剤におけるトナーおよびキャリアの一方を入れ替えるステップ（ａ）と、前記ステップ（ａ）において前記トナーおよびキャリアの一方が入れ替えられた場合、前記筐体内に設けられた撹拌部材を駆動して、前記筐体内の前記現像剤を撹拌するステップ（ｂ）と、前記筐体内に設けられた透磁率検出部により、前記筐体内の前記現像剤の透磁率を検出するステップ（ｃ）と、前記トナーおよびキャリアの一方が入れ替えられた時点から所定時間経過後の前記筐体内の前記現像剤の透磁率に基づいて、前記トナーおよびキャリアの他方の劣化状態を判断するステップ（ｄ）と、を有する現像剤劣化判断方法。 (9) Regarding the housing containing the developer containing the toner and the carrier, one of the toner and the carrier in the step (a) in which one of the toner and the carrier in the developer in the housing is replaced and one of the toner and the carrier in the step (a). When is replaced, the step (b) of driving the stirring member provided in the housing to stir the developing agent in the housing and the magnetic permeability detection unit provided in the housing are used. Based on the step (c) of detecting the magnetic permeability of the developer in the housing and the magnetic permeability of the developer in the housing after a lapse of a predetermined time from the time when one of the toner and the carrier is replaced, the said. A developer deterioration determination method comprising the step (d) of determining the deterioration state of the other of the toner and the carrier.

本発明によれば、トナーとキャリアを含む二成分現像剤について、トナーとキャリアの劣化状態を個別に判断できる。 According to the present invention, it is possible to individually determine the deterioration state of the toner and the carrier for the two-component developer containing the toner and the carrier.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structure of the image forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 現像器の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structure of a developer. 画像形成装置により実行されるキャリア劣化判断処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the carrier deterioration determination processing executed by an image forming apparatus. トナーの入れ替え量と現像剤の撹拌時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the exchange amount of toner and the stirring time of a developer. 現像剤の撹拌時間と現像剤の透磁率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the stirring time of a developer and the magnetic permeability of a developer. キャリアの劣化状態の判断精度とトナーの入れ替え量との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the determination accuracy of the deterioration state of a carrier, and the amount of toner replacement. キャリアおよびトナーの劣化度合いと現像剤の帯電性能との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the degree of deterioration of a carrier and toner, and the charging performance of a developer.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す断面図である。画像形成装置１は、制御部１０、記憶部２０、操作パネル部３０、画像形成部４０、定着部５０、および給紙部６０を備える。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 includes a control unit 10, a storage unit 20, an operation panel unit 30, an image forming unit 40, a fixing unit 50, and a paper feeding unit 60.

制御部１０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）であり、プログラムにしたがって上記各部の制御や各種の演算処理を行う。 The control unit 10 is a CPU (Central Processing Unit), and controls each of the above units and performs various arithmetic processes according to a program.

記憶部２０は、予め各種プログラムや各種データを格納しておくＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、各種プログラムや各種データを格納するハードディスク等からなる。 The storage unit 20 stores a ROM (Read Only Memory) that stores various programs and various data in advance, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores programs and data as a work area, and various programs and various data. It consists of a hard disk, etc.

操作パネル部３０は、タッチパネル、テンキー、スタートボタン、およびストップボタン等を備えており、各種情報の表示および各種指示の入力に使用される。 The operation panel unit 30 includes a touch panel, a numeric keypad, a start button, a stop button, and the like, and is used for displaying various information and inputting various instructions.

画像形成部４０は、電子写真式プロセスを用いて、各種データに基づく画像を用紙１００上に形成する。画像形成部４０の中央部には、転写ベルト４１が配置されている。転写ベルト４１は、矢印方向に回転駆動される。 The image forming unit 40 forms an image based on various data on the paper 100 by using an electrophotographic process. A transfer belt 41 is arranged at the center of the image forming unit 40. The transfer belt 41 is rotationally driven in the direction of the arrow.

転写ベルト４１の側面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色の順に４つの作像ユニット４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋが配置されている。各作像ユニット４２Ｙ〜４２Ｋは、感光体ドラム４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋを有している。各感光体ドラム４３Ｙ〜４３Ｋの周囲には、感光体ドラム４３Ｙ〜４３Ｋ表面を均一帯電させる帯電器４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ、均一帯電した感光体ドラム４３Ｙ〜４３Ｋ表面に画像データに応じた静電潜像を形成する露光装置４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｋ、静電潜像をトナー像に現像する現像器４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋ、および感光体ドラム４３Ｙ〜４３Ｋ上のトナーを除去する感光体クリーナー４７Ｙ，４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｋが配置されている。 On the side surface of the transfer belt 41, four image forming units 42Y, 42M, 42C, and 42K are arranged in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Each image forming unit 42Y to 42K has photoconductor drums 43Y, 43M, 43C, 43K. Around each of the photoconductor drums 43Y to 43K, there are chargers 44Y, 44M, 44C, 44K that uniformly charge the surface of the photoconductor drums 43Y to 43K, and static electricity corresponding to the image data on the surface of the uniformly charged photoconductor drums 43Y to 43K. Exposure devices 45Y, 45M, 45C, 45K that form an electromagnetic latent image, developer 46Y, 46M, 46C, 46K that develops an electrostatic latent image into a toner image, and photosensitivity that removes toner on the photoconductor drums 43Y to 43K. Body cleaners 47Y, 47M, 47C, 47K are arranged.

各作像ユニット４２Ｙ〜４２Ｋの上部には、各色のトナーを収容しているトナー供給部４２１Ｙ，４２１Ｍ，４２１Ｃ，４２１Ｋが設けられている。トナー供給部４２１Ｙ〜４２１Ｋは、現像器４６Ｙ〜４６Ｋに連通しており、制御部１０からの指令によって現像器４６Ｙ〜４６Ｋに所定量のトナーを供給する。 Toner supply units 421Y, 421M, 421C, and 421K that house toners of each color are provided above the image-forming units 42Y to 42K. The toner supply units 421Y to 421K communicate with the developing units 46Y to 46K, and supply a predetermined amount of toner to the developing units 46Y to 46K according to a command from the control unit 10.

また、転写ベルト４１を挟んで各感光体ドラム４３Ｙ〜４３Ｋと対向した位置には一次転写ローラー４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋが配置されている。一次転写ローラー４８Ｙ〜４８Ｋは、感光体ドラム４３Ｙ〜４３Ｋ表面に形成されたトナー像を静電的に引き付けて転写ベルト４１上に一次転写する。 Further, primary transfer rollers 48Y, 48M, 48C, 48K are arranged at positions facing each of the photoconductor drums 43Y to 43K with the transfer belt 41 interposed therebetween. The primary transfer rollers 48Y to 48K electrostatically attract the toner image formed on the surfaces of the photoconductor drums 43Y to 43K and perform the primary transfer onto the transfer belt 41.

転写ベルト４１の端部には、二次転写ローラー４９が配置されている。二次転写ローラー４９は、転写ベルト４１上に形成されたトナー像を、搬送されてきた用紙１００に二次転写する。二次転写を行うときは、二次転写ローラー４９に高圧のプラス転写電圧を印加することにより、マイナスに帯電しているトナー像を、用紙１００に静電的に引き付けている。トナー像が転写された用紙１００は、定着部５０に供給される。 A secondary transfer roller 49 is arranged at the end of the transfer belt 41. The secondary transfer roller 49 secondarily transfers the toner image formed on the transfer belt 41 onto the conveyed paper 100. When performing the secondary transfer, a high-voltage positive transfer voltage is applied to the secondary transfer roller 49 to electrostatically attract the negatively charged toner image to the paper 100. The paper 100 on which the toner image is transferred is supplied to the fixing unit 50.

定着部５０は、用紙１００上に転写されたトナー像を定着ローラーにより加熱および加圧して、トナー像を用紙１００に定着させる。 The fixing unit 50 heats and pressurizes the toner image transferred onto the paper 100 with a fixing roller to fix the toner image on the paper 100.

給紙部６０は、印刷に使用される用紙１００を収容する。給紙部６０には、給紙カセットが着脱可能に設けられている。 The paper feed unit 60 accommodates the paper 100 used for printing. A paper feed cassette is detachably provided on the paper feed unit 60.

次に、図２を参照して、画像形成部４０の現像器４６Ｙ〜４６Ｋについてより具体的に説明する。 Next, with reference to FIG. 2, the developing units 46Y to 46K of the image forming unit 40 will be described more specifically.

図２は、現像器４６Ｙの概略構成を示す断面図である。現像器４６Ｙ〜４６Ｋは、相互に同様の構成であるため、以下、現像器４６Ｙを代表として用いて説明する。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the developing device 46Y. Since the developing devices 46Y to 46K have the same configuration as each other, the developing devices 46Y will be described below as a representative.

現像器４６Ｙは、現像ケース４６１、現像ローラー４６２、規制部材４６３、撹拌ローラー４６４、トナー濃度センサー４６５、および透磁率センサー４６６を備え、現像ケース４６１には現像剤５００が収容されている。現像剤５００は、トナーとキャリアを含む二成分現像剤である。トナーは、画像を形成する粒子であり、画像形成によって消費される。キャリアは、現像ケース４６１内に溜り、トナーとの混合における摩擦帯電によってトナーに電荷を与え、感光体ドラム４３Ｙと対向する位置にトナーを搬送する。キャリアは、フェライト粒子の表面を樹脂のコート膜により被覆して形成される。 The developing device 46Y includes a developing case 461, a developing roller 462, a regulating member 463, a stirring roller 464, a toner concentration sensor 465, and a magnetic permeability sensor 466, and the developing agent 500 is housed in the developing case 461. The developer 500 is a two-component developer containing toner and carriers. Toner is a particle that forms an image and is consumed by the image formation. The carrier accumulates in the developing case 461, charges the toner by triboelectric charging in mixing with the toner, and conveys the toner to a position facing the photoconductor drum 43Y. The carrier is formed by coating the surface of the ferrite particles with a resin coating film.

現像ケース４６１は、現像剤５００を収容する筐体である。現像ケース４６１は、感光体ドラム４３Ｙの側周表面に開口部４６１Ｈを対向させた状態で、感光体ドラム４３Ｙに沿って配置される。現像ケース４６１に収容された現像剤５００は、開口部４６１Ｈから感光体ドラム４３Ｙの側周表面に供給される。 The developing case 461 is a housing for accommodating the developing agent 500. The developing case 461 is arranged along the photoconductor drum 43Y with the opening 461H facing the side peripheral surface of the photoconductor drum 43Y. The developer 500 housed in the developing case 461 is supplied from the opening 461H to the side peripheral surface of the photoconductor drum 43Y.

現像ローラー４６２は、現像ケース４６１内に感光体ドラム４３Ｙと平行に設けられ、現像剤搬送部材として、現像ケース４６１に収容された現像剤５００を担持搬送する。現像ローラー４６２は、現像ケース４６１の開口部４６１Ｈを介して、感光体ドラム４３Ｙの側周表面に近接配置され、感光体ドラム４３Ｙと逆方向に回転駆動される。現像ローラー４６２は、磁界を発生させる複数の磁極が内設され、フェライト粒子の磁性によって現像剤５００を表面に吸着させ、吸着させた現像剤５００を回転によって現像ケース４６１の開口部４６１Ｈに担持搬送する。 The developing roller 462 is provided in the developing case 461 in parallel with the photoconductor drum 43Y, and supports and conveys the developing agent 500 housed in the developing case 461 as a developing agent conveying member. The developing roller 462 is arranged close to the side peripheral surface of the photoconductor drum 43Y via the opening 461H of the developing case 461, and is rotationally driven in the direction opposite to that of the photoconductor drum 43Y. The developing roller 462 is provided with a plurality of magnetic poles that generate a magnetic field, and the developer 500 is adsorbed on the surface by the magnetism of the ferrite particles, and the adsorbed developer 500 is supported and conveyed to the opening 461H of the developing case 461 by rotation. To do.

規制部材４６３は、現像ローラー４６２から所定距離だけ離隔して設けられ、現像ローラー４６２により感光体ドラム４３Ｙに搬送される現像剤５００の量を規制する。 The regulating member 463 is provided at a predetermined distance from the developing roller 462, and regulates the amount of the developing agent 500 conveyed to the photoconductor drum 43Y by the developing roller 462.

撹拌ローラー４６４は、現像ケース４６１内に感光体ドラム４３Ｙと平行に設けられ、撹拌部材として、現像ケース４６１内の現像剤５００を撹拌する。撹拌ローラー４６４は、螺旋形状のスクリュー部材であり、現像ケース４６１内で回転駆動される。撹拌ローラー４６４は、現像ケース４６１内の現像剤５００および現像ケース４６１内に供給されたトナーを撹拌することにより、摩擦帯電させたトナーを現像剤５００のキャリアに対して吸着させる。 The stirring roller 464 is provided in the developing case 461 in parallel with the photoconductor drum 43Y, and stirs the developer 500 in the developing case 461 as a stirring member. The stirring roller 464 is a spiral-shaped screw member, and is rotationally driven in the developing case 461. The stirring roller 464 stirs the developer 500 in the developing case 461 and the toner supplied in the developing case 461 to adsorb the triboelectric toner to the carriers of the developing agent 500.

トナー濃度センサー４６５は、トナー濃度検出部として、現像剤５００のトナー濃度を検出する。トナー濃度センサー４６５は、たとえば、光学式センサーであり、現像ケース４６１内に検知面を臨ませて配置されている。トナー濃度センサー４６５は、制御部１０に電気的に接続されており、トナー濃度センサー４６５の出力値は、制御部１０に送信される。 The toner concentration sensor 465 detects the toner concentration of the developer 500 as a toner concentration detecting unit. The toner concentration sensor 465 is, for example, an optical sensor, and is arranged in the developing case 461 so as to face the detection surface. The toner concentration sensor 465 is electrically connected to the control unit 10, and the output value of the toner concentration sensor 465 is transmitted to the control unit 10.

透磁率センサー４６６は、透磁率検出部として、現像剤５００の透磁率を検出する。透磁率センサー４６６は、たとえば、コイルのインダクタンス成分を利用したセンサーであり、現像ケース４６１内に検知面を臨ませて配置されている。透磁率センサー４６６は、制御部１０に電気的に接続されており、透磁率センサー４６６の出力値は、制御部１０に送信される。 The magnetic permeability sensor 466 detects the magnetic permeability of the developer 500 as a magnetic permeability detecting unit. The magnetic permeability sensor 466 is, for example, a sensor that utilizes the inductance component of the coil, and is arranged in the developing case 461 so as to face the detection surface. The magnetic permeability sensor 466 is electrically connected to the control unit 10, and the output value of the magnetic permeability sensor 466 is transmitted to the control unit 10.

なお、画像形成装置１の制御部１０は、現像剤５００の撹拌前後における透磁率センサー４６６の出力値の差分を算出する算出部、および、算出した差分の値からキャリアの劣化状態を判断する判断部として機能する。画像形成装置１の記憶部２０には、透磁率センサー４６６の出力値の差分の値とキャリアの劣化状態とを関連付けた関連テーブルが予め記憶されており、制御部１０は、関連テーブルを参照して、算出した差分の値からキャリアの劣化状態を判断する。また、画像形成装置１の操作パネル部３０は、キャリアの交換時期をユーザーに通知する通知部として機能する。画像形成装置１の画像形成部４０は、画像形成を行って現像器４６Ｙ〜４６Ｋ内のトナーを消費するトナー消費部として機能し、画像形成部４０およびトナー供給部４２１Ｙ〜４２１Ｋは、現像器４６Ｙ〜４６Ｋのトナーを入れ替える入替部として機能する。 The control unit 10 of the image forming apparatus 1 is a calculation unit that calculates the difference between the output values of the magnetic permeability sensor 466 before and after stirring the developer 500, and a determination that determines the deterioration state of the carrier from the calculated difference value. Functions as a department. The storage unit 20 of the image forming apparatus 1 stores in advance a related table associating the difference value of the output values of the magnetic permeability sensor 466 with the deterioration state of the carrier, and the control unit 10 refers to the related table. Then, the deterioration state of the carrier is determined from the calculated difference value. Further, the operation panel unit 30 of the image forming apparatus 1 functions as a notification unit for notifying the user of the carrier replacement time. The image forming unit 40 of the image forming apparatus 1 functions as a toner consuming unit that forms an image and consumes the toner in the developing units 46Y to 46K, and the image forming unit 40 and the toner supply units 421Y to 421K are the developing units 46Y. It functions as a replacement unit that replaces toner of ~ 46K.

画像形成装置１は、上述した構成要素以外の構成要素を含んでいてもよく、あるいは、上述した構成要素のうちの一部が含まれていなくてもよい。 The image forming apparatus 1 may include components other than the above-mentioned components, or may not include some of the above-mentioned components.

以上のとおり構成される画像形成装置１では、現像器４６Ｙ〜４６Ｋに収容される二成分現像剤５００のキャリアの劣化状態が判断される。以下、図３〜図６を参照して、画像形成装置１の動作について詳細に説明する。 In the image forming apparatus 1 configured as described above, the deteriorated state of the carriers of the two-component developer 500 housed in the developing devices 46Y to 46K is determined. Hereinafter, the operation of the image forming apparatus 1 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.

図３は、画像形成装置１により実行されるキャリア劣化判断処理の手順を示すフローチャートである。なお、図３のフローチャートにより示されるアルゴリズムは、画像形成装置１の記憶部２０にプログラムとして記憶されており、制御部１０によって実行される。キャリア劣化判断処理は、４つの現像器４６Ｙ〜４６Ｋに対して同時に実行されてもよく、互いに独立に実行されてもよい。以下では、現像器４６Ｙに収容されるキャリアの劣化状態を判断する場合を例に挙げて説明する。 FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of carrier deterioration determination processing executed by the image forming apparatus 1. The algorithm shown by the flowchart of FIG. 3 is stored as a program in the storage unit 20 of the image forming apparatus 1, and is executed by the control unit 10. The carrier deterioration determination process may be executed simultaneously for the four developing machines 46Y to 46K, or may be executed independently of each other. In the following, a case of determining the deteriorated state of the carrier housed in the developing device 46Y will be described as an example.

本実施形態のキャリア劣化判断処理は、ユーザーにより開始ボタンが押下された場合に開始される。開始ボタンが押下されれば、制御部１０は、まず、現像器４６Ｙのトナーの入れ替えを行う（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部１０は、まず、トナー供給部４２１Ｙから現像器４６Ｙへのトナーの供給を停止した状態で画像形成部４０を制御して、作像ユニット４２Ｙに画像形成を行わせ、現像ケース４６１内のトナーを消費させる。そして、現像ケース４６１内のトナー濃度が所定量（たとえば、２０ｗｔ％）低下したことがトナー濃度センサー４６５の出力値により検出されれば、制御部１０は、画像形成部４０を制御して、画像形成を停止させる。それから、制御部１０は、トナー供給部４２１Ｙを制御して、所定量（たとえば、２０ｗｔ％）の未使用トナーを現像ケース４６１に供給させ、トナーの入れ替えを完了する。 The carrier deterioration determination process of the present embodiment is started when the start button is pressed by the user. When the start button is pressed, the control unit 10 first replaces the toner in the developing device 46Y (step S101). Specifically, the control unit 10 first controls the image forming unit 40 in a state where the toner supply from the toner supply unit 421Y to the developing device 46Y is stopped, and causes the image forming unit 42Y to form an image. The toner in the developing case 461 is consumed. Then, if it is detected by the output value of the toner concentration sensor 465 that the toner concentration in the developing case 461 has decreased by a predetermined amount (for example, 20 wt%), the control unit 10 controls the image forming unit 40 to control the image. Stop the formation. Then, the control unit 10 controls the toner supply unit 421Y to supply a predetermined amount (for example, 20 wt%) of unused toner to the developing case 461, and completes the toner replacement.

次に、制御部１０は、トナーの入れ替え直後の透磁率センサー４６６の出力値Ｖｏｕｔを、第１出力値Ｖｏｕｔ０として取得する（ステップＳ１０２）。第１出力値Ｖｏｕｔ０は、記憶部２０に一時的に記憶される。 Next, the control unit 10 acquires the output value Vout of the magnetic permeability sensor 466 immediately after the toner is replaced as the first output value Vout0 (step S102). The first output value Vout0 is temporarily stored in the storage unit 20.

次に、制御部１０は、撹拌ローラー４６４を駆動して現像剤５００を撹拌するとともに、所定時間Ｔが経過したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。ここで、所定時間Ｔは、現像剤５００を撹拌して未帯電の未使用トナーを帯電させるのに必要な時間であり、入れ替えられるトナーの量が多いほど長くなる。所定時間Ｔは、たとえば、図４に示すような関係式に基づいて設定され、トナーを２０ｗｔ％入れ替えた場合、所定時間Ｔは６０秒に設定される。なお、撹拌ローラー４６４が現像剤５００を撹拌している間、画像形成装置１はジョブを受け付けない。また、本実施形態では、撹拌ローラー４６４が現像剤５００を撹拌している間、現像ローラー４６２が一緒に駆動される。 Next, the control unit 10 drives the stirring roller 464 to stir the developer 500, and determines whether or not the predetermined time T has elapsed (step S103). Here, the predetermined time T is the time required to stir the developer 500 to charge the uncharged unused toner, and becomes longer as the amount of toner to be replaced increases. The predetermined time T is set based on, for example, the relational expression shown in FIG. 4, and when the toner is replaced by 20 wt%, the predetermined time T is set to 60 seconds. While the stirring roller 464 is stirring the developer 500, the image forming apparatus 1 does not accept the job. Further, in the present embodiment, the developing roller 462 is driven together while the stirring roller 464 is stirring the developer 500.

現像剤５００の撹拌開始後、所定時間Ｔが経過していないと判断する場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、制御部１０は、所定時間Ｔが経過するまで待機する。一方、現像剤５００の撹拌開始後、所定時間Ｔが経過したと判断する場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御部１０は、所定時間Ｔ経過後の透磁率センサー４６６の出力値Ｖｏｕｔを、第２出力値ＶｏｕｔＴとして取得する（ステップＳ１０４）。第２出力値ＶｏｕｔＴは、記憶部２０に一時的に記憶される。 When it is determined that the predetermined time T has not elapsed after the start of stirring the developer 500 (step S103: NO), the control unit 10 waits until the predetermined time T elapses. On the other hand, when it is determined that the predetermined time T has elapsed after the start of stirring the developer 500 (step S103: YES), the control unit 10 sets the output value Vout of the magnetic permeability sensor 466 after the elapse of the predetermined time T to the second. Acquired as an output value VoutT (step S104). The second output value VoutT is temporarily stored in the storage unit 20.

次に、制御部１０は、第１出力値Ｖｏｕｔ０から第２出力値ＶｏｕｔＴを減算して、第１出力値Ｖｏｕｔ０と第２出力値ＶｏｕｔＴとの差分ΔＶｏｕｔを算出する（ステップＳ１０５）。 Next, the control unit 10 subtracts the second output value VoutT from the first output value Vout0 to calculate the difference ΔVout between the first output value Vout0 and the second output value VoutT (step S105).

次に、制御部１０は、差分ΔＶｏｕｔが第１閾値Ｖａ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。ここで、第１閾値Ｖａは、キャリアの劣化状態を判断するための値であり、入れ替えられるトナーの量に応じて設定される。トナーの入れ替え量が２０ｗｔ％の場合、第１閾値Ｖａは、たとえば、０．４Ｖに設定される。 Next, the control unit 10 determines whether or not the difference ΔVout is equal to or greater than the first threshold value Va (step S106). Here, the first threshold value Va is a value for determining the deterioration state of the carrier, and is set according to the amount of toner to be replaced. When the toner replacement amount is 20 wt%, the first threshold value Va is set to, for example, 0.4 V.

差分ΔＶｏｕｔが第１閾値Ｖａ以上であると判断する場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、制御部１０は、キャリアが劣化していないと判断する（ステップＳ１０７）。本実施形態では、制御部１０は、記憶部２０に記憶された上記関連テーブルを参照して、現像剤５００中のキャリアが劣化していないと判断する。 When it is determined that the difference ΔVout is equal to or greater than the first threshold value Va (step S106: YES), the control unit 10 determines that the carrier has not deteriorated (step S107). In the present embodiment, the control unit 10 determines that the carriers in the developer 500 have not deteriorated by referring to the related table stored in the storage unit 20.

そして、制御部１０は、操作パネル部３０に「現像剤の交換は必要ありません」と表示し（ステップＳ１０８）、処理を終了する。 Then, the control unit 10 displays on the operation panel unit 30 that "the developing agent does not need to be replaced" (step S108), and ends the process.

一方、ステップＳ１０６に示す処理において、差分ΔＶｏｕｔが第１閾値Ｖａ未満であると判断する場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、制御部１０は、差分ΔＶｏｕｔが第２閾値Ｖｂ未満であるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。ここで、第２閾値Ｖｂは、キャリアの劣化状態を判断するための値であり、入れ替えられるトナーの量に応じて設定される。トナーの入れ替え量が２０ｗｔ％の場合、第２閾値Ｖｂは、たとえば、０．２Ｖに設定される。 On the other hand, in the process shown in step S106, when it is determined that the difference ΔVout is less than the first threshold value Va (step S106: NO), the control unit 10 determines whether or not the difference ΔVout is less than the second threshold value Vb. (Step S109). Here, the second threshold value Vb is a value for determining the deterioration state of the carrier, and is set according to the amount of toner to be replaced. When the toner replacement amount is 20 wt%, the second threshold value Vb is set to, for example, 0.2 V.

差分ΔＶｏｕｔが第２閾値Ｖｂ未満であると判断する場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、制御部１０は、キャリアが劣化していると判断する（ステップＳ１１０）。本実施形態では、制御部１０は、記憶部２０に記憶された上記関連テーブルを参照して、現像剤５００中のキャリアが劣化していると判断する。 When it is determined that the difference ΔVout is less than the second threshold value Vb (step S109: YES), the control unit 10 determines that the carrier has deteriorated (step S110). In the present embodiment, the control unit 10 determines that the carriers in the developer 500 have deteriorated by referring to the related table stored in the storage unit 20.

そして、制御部１０は、操作パネル部３０に「今すぐ現像剤を交換してください」と表示し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。 Then, the control unit 10 displays on the operation panel unit 30 "Please replace the developer now" (step S111), and ends the process.

一方、ステップＳ１０９に示す処理において、差分ΔＶｏｕｔが第２閾値Ｖｂ以上であると判断する場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、制御部１０は、キャリアがやや劣化していると判断する（ステップＳ１１２）。本実施形態では、制御部１０は、記憶部２０に記憶された上記関連テーブルを参照して、現像剤５００中のキャリアがやや劣化していると判断する。 On the other hand, in the process shown in step S109, when it is determined that the difference ΔVout is equal to or greater than the second threshold value Vb (step S109: NO), the control unit 10 determines that the carrier is slightly deteriorated (step S112). In the present embodiment, the control unit 10 determines that the carriers in the developer 500 are slightly deteriorated by referring to the related table stored in the storage unit 20.

そして、制御部１０は、操作パネル部３０に「あと１万プリントを行うまでに現像剤を交換してください」と表示し（ステップＳ１１３）、処理を終了する。 Then, the control unit 10 displays on the operation panel unit 30 "Please replace the developer before 10,000 more prints are performed" (step S113), and ends the process.

以上のとおり、図３に示すフローチャートの処理によれば、まず、現像器４６Ｙ内のトナーが所定量入れ替えられ、入れ替え完了後、現像剤５００が所定時間Ｔ撹拌される。そして、トナーの入れ替え直後と所定時間Ｔ経過後の透磁率センサー４６６の出力値の差分ΔＶが算出され、差分ΔＶが第１および第２閾値Ｖａ，Ｖｂ（Ｖａ＞Ｖｂ）と比較される。その結果、透磁率センサー４６６の出力値の差分ΔＶが第１閾値Ｖａ以上の場合、キャリアが劣化していないと判断され、第２閾値Ｖｂ未満の場合、キャリアが劣化していると判断される。また、透磁率センサーの出力値の差分ΔＶが第２閾値Ｖｂ以上かつ第１閾値Ｖａ未満の場合、キャリアがやや劣化していると判断される。 As described above, according to the processing of the flowchart shown in FIG. 3, first, a predetermined amount of toner in the developer 46Y is replaced, and after the replacement is completed, the developer 500 is T-stirred for a predetermined time. Then, the difference ΔV of the output value of the magnetic permeability sensor 466 immediately after the toner is replaced and after the lapse of the predetermined time T is calculated, and the difference ΔV is compared with the first and second threshold values Va and Vb (Va> Vb). As a result, when the difference ΔV of the output values of the magnetic permeability sensor 466 is equal to or greater than the first threshold value Va, it is determined that the carriers have not deteriorated, and when it is less than the second threshold value Vb, it is determined that the carriers have deteriorated. .. Further, when the difference ΔV of the output value of the magnetic permeability sensor is equal to or more than the second threshold value Vb and less than the first threshold value Va, it is determined that the carrier is slightly deteriorated.

以上のとおり、本実施形態のキャリア劣化判断処理によれば、現像剤５００のトナーを入れ替えた後、所定時間Ｔ撹拌する間の透磁率センサー４６６の出力値の変動量ΔＶに基づいて、キャリアの劣化状態が判断される。このような構成によれば、二成分現像剤５００中のキャリアの劣化状態がトナーの劣化状態と分離して判断される。その結果、キャリアの適切な交換が可能になる。 As described above, according to the carrier deterioration determination process of the present embodiment, after the toner of the developer 500 is replaced, the carrier is based on the fluctuation amount ΔV of the output value of the magnetic permeability sensor 466 during T stirring for a predetermined time. The deterioration state is judged. According to such a configuration, the deteriorated state of the carrier in the two-component developer 500 is determined separately from the deteriorated state of the toner. As a result, proper carrier replacement is possible.

また、本実施形態のキャリア劣化判断処理では、トナー入れ替え後の現像剤５００の撹拌時に、撹拌ローラー４６４とともに現像ローラー４６２が駆動される。このような構成によれば、規制部材４６３によりトナーが圧縮されて帯電し易くなる。その結果、トナーが短時間で帯電する。 Further, in the carrier deterioration determination process of the present embodiment, the developing roller 462 is driven together with the stirring roller 464 when the developer 500 is stirred after the toner is replaced. According to such a configuration, the toner is compressed by the regulating member 463 and easily charged. As a result, the toner is charged in a short time.

次に、図５を参照して、本実施形態のキャリア劣化判断処理についてより具体的に説明する。 Next, with reference to FIG. 5, the carrier deterioration determination process of the present embodiment will be described more specifically.

図５は、トナー入れ替え後の現像剤５００の撹拌時間と現像剤５００の透磁率との関係を示す図である。図５の縦軸は、透磁率センサー４６６の出力値を示し、横軸は、トナー入れ替え後の現像剤５００の撹拌時間を示す。図５の実線は、キャリアが劣化していない場合の透磁率センサー４６６の出力値の挙動を示し、一点鎖線は、キャリアが劣化している場合の透磁率センサー４６６の出力値の挙動を示す。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the stirring time of the developer 500 and the magnetic permeability of the developer 500 after the toner is replaced. The vertical axis of FIG. 5 shows the output value of the magnetic permeability sensor 466, and the horizontal axis shows the stirring time of the developer 500 after the toner is replaced. The solid line in FIG. 5 shows the behavior of the output value of the magnetic permeability sensor 466 when the carrier is not deteriorated, and the alternate long and short dash line shows the behavior of the output value of the magnetic permeability sensor 466 when the carrier is deteriorated.

図５に示すとおり、トナー入れ替え直後（撹拌時間０秒）の時点では、キャリアの劣化状態とは無関係に、透磁率センサー４６６の出力値は略一定の値Ｖｏｕｔ０を示す。その後、撹拌ローラー４６４により現像剤５００が撹拌されると、透磁率センサー４６６の出力値は次第に減少する。 As shown in FIG. 5, immediately after the toner is replaced (stirring time is 0 seconds), the output value of the magnetic permeability sensor 466 shows a substantially constant value Vout0 regardless of the deterioration state of the carrier. After that, when the developer 500 is stirred by the stirring roller 464, the output value of the magnetic permeability sensor 466 gradually decreases.

ここで、透磁率センサー４６６の出力値の減少度合いは、現像剤５００のキャリアの劣化度合いに応じて変化する。具体的には、図５に示すとおり、キャリアが劣化していない場合、透磁率センサー４６６の出力値の減少量ΔＶ１は大きくなり、キャリアが劣化している場合、透磁率センサー４６６の出力値の減少量ΔＶ２は小さくなる。 Here, the degree of decrease in the output value of the magnetic permeability sensor 466 changes according to the degree of deterioration of the carriers of the developer 500. Specifically, as shown in FIG. 5, when the carrier is not deteriorated, the decrease amount ΔV1 of the output value of the magnetic permeability sensor 466 is large, and when the carrier is deteriorated, the output value of the magnetic permeability sensor 466 is increased. The amount of decrease ΔV2 becomes smaller.

したがって、本実施形態のキャリア劣化判断処理によれば、現像剤５００のトナーを所定量入れ替えた後、現像剤５００を所定時間Ｔ撹拌する間の透磁率センサー４６６の出力値の変動量ΔＶを算出することにより、キャリアの劣化状態を判断できる。 Therefore, according to the carrier deterioration determination process of the present embodiment, after the toner of the developer 500 is replaced by a predetermined amount, the fluctuation amount ΔV of the output value of the magnetic permeability sensor 466 during T stirring of the developer 500 for a predetermined time is calculated. By doing so, the deterioration state of the carrier can be determined.

次に、現像剤５００を撹拌する間の透磁率センサー４６６の出力値の変動量が、キャリアの劣化状態に応じて変化する理由について説明する。 Next, the reason why the fluctuation amount of the output value of the magnetic permeability sensor 466 while stirring the developer 500 changes according to the deterioration state of the carrier will be described.

現像ケース４６１内のトナーを所定量入れ替えた場合、未帯電のトナーが現像剤５００中に含まれることになる。未帯電のトナーは、現像剤５００を撹拌することによって、キャリアとの摩擦により帯電する。未帯電のトナーが帯電すると、トナー粒子同士の距離が広がり、現像ケース４６１内のトナーの体積が増加する。 When a predetermined amount of toner in the developing case 461 is replaced, uncharged toner is contained in the developing agent 500. The uncharged toner is charged by friction with the carrier by stirring the developer 500. When the uncharged toner is charged, the distance between the toner particles increases, and the volume of the toner in the developing case 461 increases.

ここで、トナーの帯電度合いは、キャリアの劣化度合いに応じて変化する。具体的には、キャリアが劣化していれば、キャリアはトナーを十分に帯電させることができず、トナーの帯電量が小さくなる。したがって、キャリアが劣化していれば、トナーの帯電量が小さくなり、トナー粒子同士の距離が広がらず、現像ケース４６１内のトナーの体積の増加が小さくなる。 Here, the degree of charge of the toner changes according to the degree of deterioration of the carrier. Specifically, if the carrier is deteriorated, the carrier cannot sufficiently charge the toner, and the amount of charge of the toner becomes small. Therefore, if the carriers are deteriorated, the amount of charge of the toner becomes small, the distance between the toner particles does not increase, and the increase in the volume of the toner in the developing case 461 becomes small.

透磁率センサー４６６は、現像ケース４６１内の現像剤５００の透磁率として、トナーの体積に対するキャリアの体積の割合を検出する。ここで、キャリアの体積は現像剤５００の撹拌前後で変化しないため、撹拌前後の現像剤５００の透磁率の変化は、トナーの体積の変化を示す。そして、トナーの体積の変化はトナーの帯電度合いに対応し、トナーの帯電度合いはキャリアの劣化度合いに対応する。したがって、撹拌前後の現像剤５００の透磁率の変化は、キャリアの劣化度合いに対応する。 The magnetic permeability sensor 466 detects the ratio of the volume of the carrier to the volume of the toner as the magnetic permeability of the developer 500 in the developing case 461. Here, since the volume of the carrier does not change before and after stirring the developer 500, the change in the magnetic permeability of the developer 500 before and after stirring indicates the change in the volume of the toner. The change in the volume of the toner corresponds to the degree of charge of the toner, and the degree of charge of the toner corresponds to the degree of deterioration of the carrier. Therefore, the change in the magnetic permeability of the developer 500 before and after stirring corresponds to the degree of deterioration of the carrier.

このため、本実施形態のキャリア劣化判断処理によれば、トナーを入れ替えた後、現像剤５００を撹拌しつつ、透磁率センサー４６６の出力値の変動量ΔＶを算出することにより、キャリアの劣化度合いを判断できる。つまり、二成分現像剤５００のトナーおよびキャリアについて、トナーの劣化状態と分離して、キャリアの劣化状態を判断できる。 Therefore, according to the carrier deterioration determination process of the present embodiment, after the toner is replaced, the degree of carrier deterioration is calculated by calculating the fluctuation amount ΔV of the output value of the magnetic permeability sensor 466 while stirring the developer 500. Can be judged. That is, the toner and the carrier of the two-component developer 500 can be separated from the deteriorated state of the toner, and the deteriorated state of the carrier can be determined.

次に、図６を参照して、キャリアの劣化状態の判断精度とトナーの入れ替え量との関係について説明する。 Next, with reference to FIG. 6, the relationship between the accuracy of determining the deterioration state of the carrier and the amount of toner replaced will be described.

図６は、キャリアの劣化状態の判断精度とトナーの入れ替え量との関係を説明するための図である。図６の縦軸は、透磁率センサーの出力値を示し、横軸は、トナー入れ替え後の現像剤の撹拌時間を示す。図６の実線は、トナーを２０ｗｔ％入れ替えた場合の透磁率センサーの出力値の挙動を示し、一点鎖線は、トナーを１０ｗｔ％入れ替えた場合の透磁率センサーの出力値の挙動を示す。 FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the accuracy of determining the deterioration state of the carrier and the amount of toner replaced. The vertical axis of FIG. 6 shows the output value of the magnetic permeability sensor, and the horizontal axis shows the stirring time of the developer after the toner is replaced. The solid line in FIG. 6 shows the behavior of the output value of the magnetic permeability sensor when the toner is replaced by 20 wt%, and the alternate long and short dash line shows the behavior of the output value of the magnetic permeability sensor when the toner is replaced by 10 wt%.

図６では、市販のモノクロ画像形成装置（コニカミノルタ社製：ＢｉｚｈｕｂＰｒｅｓｓ１２５０）の改造機を利用し、現像剤の交換直後、３０℃８０％ＲＨの環境下で、Ａ４サイズの用紙５万枚に平均印字面積率（カバレッジ）２％でテスト印刷を行っている。そして、テスト印刷の終了後、トナーを所定量（２０ｗｔ％または１０ｗｔ％）入れ替えて、現像剤を撹拌した場合の透磁率センサーの出力値を検出している。トナーを入れ替えた場合、現像剤の帯電量は下がり、現像剤の透磁率は増加する。なお、テスト印刷前後のキャリアの動的抵抗値は、トナーを２０ｗｔ％入れ替えた場合、それぞれ６．０×１０^１３および２．０×１０^１３であり、テスト印刷によりキャリアは劣化していない。同様に、トナーを１０ｗｔ％入れ替えた場合、テスト印刷前後の動的抵抗値は、それぞれ６．０×１０^１３および２．１×１０^１３であり、テスト印刷によりキャリアは劣化していない。 In FIG. 6, a modified machine of a commercially available monochrome image forming apparatus (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd .: Bizhub Press 1250) is used, and 50,000 sheets of A4 size paper are used in an environment of 30 ° C. and 80% RH immediately after the developer is replaced. Test printing is performed with an average print area ratio (coverage) of 2%. Then, after the test printing is completed, a predetermined amount (20 wt% or 10 wt%) of toner is replaced, and the output value of the magnetic permeability sensor when the developer is agitated is detected. When the toner is replaced, the charge amount of the developer decreases and the magnetic permeability of the developer increases. The dynamic resistance values of the carriers before and after the test printing were 6.0 × 10 ¹³ and 2.0 × 10 ¹³ when the toner was replaced by 20 wt%, respectively, and the carriers were not deteriorated by the test printing. Similarly, when the toner was replaced by 10 wt%, the dynamic resistance values before and after the test printing were 6.0 × 10 ¹³ and 2.1 × 10 ¹³ , respectively, and the carriers were not deteriorated by the test printing.

図６に実線で示すとおり、トナーを２０ｗｔ％入れ替えた場合、トナーの入れ替え直後、透磁率センサーの出力値は７．０Ｖを示す。その後、現像剤を撹拌すると、透磁率センサーの出力値は次第に減少し、６０秒撹拌後、透磁率センサーの出力値は６．４Ｖを示す。したがって、トナーを２０ｗｔ％入れ替えた場合、透磁率センサーの出力値は、撹拌前後で０．６Ｖ変化し、第１および第２閾値Ｖａ，Ｖｂを適切（たとえば、第１閾値Ｖａ：０．４Ｖ、第２閾値Ｖｂ：０．２Ｖ）に設定することにより、キャリアの劣化状態を正確に判断できる。 As shown by the solid line in FIG. 6, when the toner is replaced by 20 wt%, the output value of the magnetic permeability sensor shows 7.0 V immediately after the toner is replaced. After that, when the developer is stirred, the output value of the magnetic permeability sensor gradually decreases, and after stirring for 60 seconds, the output value of the magnetic permeability sensor shows 6.4 V. Therefore, when the toner is replaced by 20 wt%, the output value of the magnetic permeability sensor changes by 0.6 V before and after stirring, and the first and second threshold values Va and Vb are appropriately set (for example, the first threshold value Va: 0.4 V, By setting the second threshold value Vb: 0.2V), the deterioration state of the carrier can be accurately determined.

一方、図６に一点鎖線で示すとおり、トナーを１０ｗｔ％入れ替えた場合、トナーの入れ替え直後、透磁率センサーの出力値は６．７０Ｖを示す。その後、現像剤を撹拌すると、透磁率センサーの出力値は次第に減少し、６０秒撹拌後、透磁率センサーの出力値は６．６５Ｖを示す。したがって、トナーを１０ｗｔ％入れ替えた場合、透磁率センサーの出力値は撹拌前後で０．０５Ｖしか変化せず、透磁率センサーの出力値にノイズ等が含まれれば、キャリアの劣化状態を正確に判断できない可能性がある。 On the other hand, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 6, when the toner is replaced by 10 wt%, the output value of the magnetic permeability sensor shows 6.70 V immediately after the toner is replaced. After that, when the developer is stirred, the output value of the magnetic permeability sensor gradually decreases, and after stirring for 60 seconds, the output value of the magnetic permeability sensor shows 6.65V. Therefore, when the toner is replaced by 10 wt%, the output value of the magnetic permeability sensor changes only 0.05V before and after stirring, and if the output value of the magnetic permeability sensor contains noise or the like, the deterioration state of the carrier can be accurately determined. It may not be possible.

したがって、本実施形態のキャリア劣化判断処理では、キャリアの劣化状態をより正確に判断する見地から、トナーを２０ｗｔ％以上入れ替えることが好ましい。 Therefore, in the carrier deterioration determination process of the present embodiment, it is preferable to replace the toner by 20 wt% or more from the viewpoint of more accurately determining the deterioration state of the carrier.

なお、テスト印刷後の画像には、トナーこぼれやキャリア付着等の画像不良は見受けられないが、画像にややがさつきがあった。このため、キャリアを交換する必要はないが、トナーを交換することが望ましい。テスト印刷では、平均印字面積率２％と低印字率であったため、現像器内での滞留が原因でトナーが劣化したと考えられる。 In the image after test printing, no image defects such as toner spills and carrier adhesion were observed, but the image was slightly rough. Therefore, it is not necessary to replace the carrier, but it is desirable to replace the toner. In the test printing, the average print area ratio was as low as 2%, so it is considered that the toner deteriorated due to the retention in the developing device.

本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.

たとえば、上述した実施形態では、ユーザーにより開始ボタンが押下された場合にキャリア劣化判断処理が開始された。しかしながら、キャリア劣化判断処理は、ジョブの終了時や、所定枚数の印刷が行われた場合に実行されてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the carrier deterioration determination process is started when the start button is pressed by the user. However, the carrier deterioration determination process may be executed at the end of the job or when a predetermined number of sheets have been printed.

また、上述した実施形態では、操作パネル部３０に所定の情報を表示することにより、キャリアの交換時期がユーザー（または、サービスマン）に通知された。しかしながら、キャリアの交換時期は、公衆回線を通じて、管理センターに通知されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the user (or serviceman) is notified of the carrier replacement time by displaying predetermined information on the operation panel unit 30. However, the carrier replacement time may be notified to the management center via the public line.

また、上述した実施形態では、トナーの入れ替え直後の透磁率センサーの出力値と所定時間Ｔ経過後の出力値との差分ΔＶを算出することにより、キャリアの劣化状態が判断された。しかしながら、キャリアの劣化状態を判断する方法は、透磁率センサーの出力値の差分を算出する方法に限定されるものではない。たとえば、所定時間経過後の透磁率センサーの出力値の単位時間当たりの変化量を算出して、キャリアの劣化状態が判断されてもよい。この場合、単位時間当たりの変化量が大きければ、トナーが劣化していないと判断され、単位時間当たりの変化量が小さければ、トナーが劣化していると判断される。画像形成装置１の記憶部２０には、キャリアの劣化状態と透磁率センサーの出力値の単位時間当たりの変化量の値とを相互に関連付けた関連テーブルが記憶され、制御部１０は、関連テーブルを参照して、キャリアの劣化状態を判断する。 Further, in the above-described embodiment, the deterioration state of the carrier is determined by calculating the difference ΔV between the output value of the magnetic permeability sensor immediately after the toner is replaced and the output value after the elapse of the predetermined time T. However, the method of determining the deterioration state of the carrier is not limited to the method of calculating the difference between the output values of the magnetic permeability sensor. For example, the deterioration state of the carrier may be determined by calculating the amount of change in the output value of the magnetic permeability sensor per unit time after a lapse of a predetermined time. In this case, if the amount of change per unit time is large, it is determined that the toner has not deteriorated, and if the amount of change per unit time is small, it is determined that the toner has deteriorated. The storage unit 20 of the image forming apparatus 1 stores a related table in which the deterioration state of the carrier and the value of the amount of change in the output value of the magnetic permeability sensor per unit time are correlated with each other, and the control unit 10 stores the related table. Refer to to determine the deterioration state of the carrier.

また、上述した実施形態では、現像剤のトナーを入れ替えてキャリアの劣化状態を判断する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明は、現像剤のキャリアを入れ替えてトナーの劣化状態を判断する場合にも適用可能である。この場合、トナーが未帯電状態にある現像剤中のキャリアを入れ替えて所定時間撹拌し、所定時間経過後の透磁率センサーの出力値に基づいてトナーの劣化を判断する。トナーが劣化していれば、トナーが十分に帯電しないため、撹拌前後でのトナーの体積増加が小さく、透磁率センサーの出力値の変動も小さくなる。一方、トナーが劣化していなければ、トナーが十分に帯電するため、撹拌前後でのトナーの体積増加が大きく、透磁率センサーの出力値の変動も大きくなる。 Further, in the above-described embodiment, the case where the toner of the developing agent is replaced to determine the deterioration state of the carrier has been described as an example. However, the present invention can also be applied to the case where the carriers of the developing agent are replaced to determine the deterioration state of the toner. In this case, the carriers in the developer in which the toner is in an uncharged state are replaced and stirred for a predetermined time, and the deterioration of the toner is determined based on the output value of the magnetic permeability sensor after the lapse of a predetermined time. If the toner is deteriorated, the toner is not sufficiently charged, so that the volume increase of the toner before and after stirring is small, and the fluctuation of the output value of the magnetic permeability sensor is also small. On the other hand, if the toner is not deteriorated, the toner is sufficiently charged, so that the volume of the toner increases significantly before and after stirring, and the fluctuation of the output value of the magnetic permeability sensor also increases.

なお、図７に示すとおり、現像剤５００のキャリアおよびトナーの両方が新しければ、現像剤５００は高い帯電性能を示し、両方が劣化していれば、現像剤５００は低い帯電性能を示す。また、キャリアおよびトナーの一方が劣化していれば、現像剤５００は中程度からやや低めの帯電性能を示す。キャリアの劣化は、コート層の摩耗やキャリア表面へのトナー成分の固着に起因する。トナーの劣化は、外添剤のトナー粒子表面からの離脱や、外添剤のトナー粒子への埋没に起因する。 As shown in FIG. 7, if both the carrier and the toner of the developer 500 are new, the developer 500 shows high charging performance, and if both are deteriorated, the developer 500 shows low charging performance. Further, if one of the carrier and the toner is deteriorated, the developer 500 exhibits medium to slightly low charging performance. Deterioration of the carrier is caused by wear of the coat layer and adhesion of the toner component to the carrier surface. The deterioration of the toner is caused by the removal of the external additive from the surface of the toner particles and the embedding of the external additive in the toner particles.

上述した実施形態に係る画像形成装置１における各種処理を行う手段および方法は、専用のハードウエア回路、またはプログラムされたコンピューターのいずれによっても実現することが可能である。上記プログラムは、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等のコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ハードディスク等の記憶部に転送され記憶される。また、上記プログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、画像形成装置１の一機能としてその装置のソフトウエアに組み込まれてもよい。 The means and methods for performing various processes in the image forming apparatus 1 according to the above-described embodiment can be realized by either a dedicated hardware circuit or a programmed computer. The program may be provided by a computer-readable recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), or may be provided online via a network such as the Internet. In this case, the program recorded on the computer-readable recording medium is usually transferred and stored in a storage unit such as a hard disk. Further, the above program may be provided as a single application software, or may be incorporated into the software of the device as a function of the image forming device 1.

１画像形成装置、
１０制御部、
２０記憶部、
３０操作パネル部、
４０画像形成部、
４１転写ベルト、
４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋ作像ユニット、
４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ感光体ドラム、
４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ帯電器、
４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｋ露光装置、
４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋ現像器、
４７Ｙ，４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｋ感光体クリーナー、
４８Ｙ，４８Ｍ，４８Ｃ，４８Ｋ一次転写ローラー、
４９二次転写ローラー、
５０定着部、
６０給紙部、
１００用紙、
４２１Ｙ，４２１Ｍ，４２１Ｃ，４２１Ｋトナー供給部、
４６１現像ケース、
４６２現像ローラー、
４６３規制部材、
４６４撹拌ローラー、
４６５トナー濃度センサー、
４６６透磁率センサー、
５００現像剤。 1 Image forming device,
10 Control unit,
20 Memory
30 Operation panel,
40 Image forming part,
41 Transfer belt,
42Y, 42M, 42C, 42K image drawing unit,
43Y, 43M, 43C, 43K Photoreceptor drum,
44Y, 44M, 44C, 44K Charger,
45Y, 45M, 45C, 45K exposure equipment,
46Y, 46M, 46C, 46K developer,
47Y, 47M, 47C, 47K Photoreceptor Cleaner,
48Y, 48M, 48C, 48K primary transfer roller,
49 Secondary transfer roller,
50 Fixing part,
60 Paper feed section,
100 paper,
421Y, 421M, 421C, 421K Toner Supply Unit,
461 Development case,
462 Develop Roller,
463 Regulatory members,
464 Stirring roller,
465 Toner Concentration Sensor,
466 Permeability sensor,
500 developer.

Claims

A housing that houses the developer containing toner and carriers,
A stirring member provided in the housing and stirring the developer,
A magnetic permeability detection unit provided in the housing and detecting the magnetic permeability of the developer in the housing,
A replacement unit that replaces one of the toner and the carrier in the developer in the housing,
When one of the toner and the carrier is replaced by the replacement unit, a control unit that drives the stirring member to stir the developer in the housing and a control unit.
A determination unit that determines the deterioration state of the other toner and carrier based on the magnetic permeability of the developer in the housing after a lapse of a predetermined time from the time when one of the toner and the carrier is replaced.
A calculation unit that calculates the difference between the magnetic permeability of the developer when one of the toner and the carrier is replaced and the magnetic permeability of the developer after the lapse of a predetermined time.
It has a storage unit that stores a table in which the deterioration state of the other toner and the carrier and the value of the difference are associated with each other.
The determination unit is an image forming apparatus that refers to the table stored in the storage unit and determines the deterioration state of the other of the toner and the carrier from the difference value calculated by the calculation unit.

A housing that houses the developer containing toner and carriers,
A stirring member provided in the housing and stirring the developer,
A magnetic permeability detection unit provided in the housing and detecting the magnetic permeability of the developer in the housing,
A replacement unit that replaces one of the toner and the carrier in the developer in the housing,
When one of the toner and the carrier is replaced by the replacement unit, a control unit that drives the stirring member to stir the developer in the housing and a control unit.
A determination unit that determines the deterioration state of the other toner and carrier based on the magnetic permeability of the developer in the housing after a lapse of a predetermined time from the time when one of the toner and the carrier is replaced.
A calculation unit that calculates the amount of change in the magnetic permeability of the developer after the lapse of a predetermined time per unit time.
It has a storage unit that stores a table in which the deterioration state of the other toner and the carrier and the value of the change amount are associated with each other.
The determination unit is an image forming apparatus that refers to the table stored in the storage unit and determines the deterioration state of the other of the toner and the carrier from the value of the change amount calculated by the calculation unit.

The replacement unit
A toner consuming unit that forms an image and consumes the toner in the housing,
A toner supply unit that supplies unused toner to the housing in which the toner has been consumed, and a toner supply unit.
The image forming apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the toner of the developer is replaced.

Further having a toner concentration detecting unit for detecting the toner concentration in the housing,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the replacement unit replaces the toner of the developer with reference to the toner concentration detected by the toner concentration detection unit.

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the replacement unit replaces the toner of the developer by 20% or more.

A developer transporting member provided in the housing and carrying and transporting the developer in the housing,
Further, a regulating member provided in the vicinity of the developer transporting member in the housing and regulating the amount of the developing agent supported and transported by the developer transporting member is provided.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein when one of the toner and the carrier is replaced by the replacement unit, the control unit drives the developer transporting member together with the stirring member. ..

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a notification unit for notifying the replacement time of the other toner and the carrier.

With respect to the housing containing the developer containing the toner and the carrier, the step (a) of replacing one of the toner and the carrier in the developer in the housing and the step (a).
When one of the toner and the carrier is replaced in the step (a), the step (b) of driving the stirring member provided in the housing to stir the developer in the housing, and the step (b).
The step (c) of detecting the magnetic permeability of the developer in the housing by the magnetic permeability detecting unit provided in the housing, and
Step (d) of determining the deterioration state of the other toner and carrier based on the magnetic permeability of the developer in the housing after a lapse of a predetermined time from the time when one of the toner and the carrier is replaced, and the step (d).
It has a step (e) of calculating the difference between the magnetic permeability of the developer at the time when one of the toner and the carrier is replaced and the magnetic permeability of the developer after the lapse of a predetermined time.
The step (d) is calculated in the step (e) with reference to a table stored in the storage unit that correlates the deterioration state of the other toner and the carrier with the value of the difference. A developer deterioration determination method for determining the deterioration state of the other of the toner and the carrier from the difference value.

With respect to the housing containing the developer containing the toner and the carrier, the step (a) of replacing one of the toner and the carrier in the developer in the housing and the step (a).
When one of the toner and the carrier is replaced in the step (a), the step (b) of driving the stirring member provided in the housing to stir the developer in the housing, and the step (b).
The step (c) of detecting the magnetic permeability of the developer in the housing by the magnetic permeability detecting unit provided in the housing, and
Step (d) of determining the deterioration state of the other toner and carrier based on the magnetic permeability of the developer in the housing after a lapse of a predetermined time from the time when one of the toner and the carrier is replaced, and the step (d).
The step (f) of calculating the amount of change in the magnetic permeability of the developer after the elapse of the predetermined time per unit time, and
The step (d) was calculated in the step (f) with reference to a table stored in the storage unit that correlates the deterioration state of the other toner and the carrier with the value of the change amount. A developer deterioration determination method for determining the deterioration state of the other of the toner and the carrier from the value of the change amount.