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JP7389964B2 - Image forming device - Google Patents
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JP7389964B2 - Image forming device - Google Patents

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Description

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

従来、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて現像手段により潜像担持体上の潜像を現像する画像形成装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses are known in which a latent image on a latent image carrier is developed by a developing means using a developer containing toner and carrier.

例えば、特許文献1には、現像手段内の現像剤のトナー濃度の検知結果が所定のトナー濃度目標値になるように、補給手段の駆動を制御して現像手段内の現像剤へのトナー補給を制御する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、キャリアが膜削れしてキャリア付着を引き起こす第一キャリア劣化状態と、キャリアにトナー成分が付着してトナー飛散を引き起こす第二キャリア劣化状態とのいずれかの状態になる現像剤交換時期(現像剤の寿命)を引き延ばすべく、いずれの状態にもならないようにトナー濃度目標値を継続的に補正する。 For example, Patent Document 1 discloses that toner is replenished to the developer in the developing means by controlling the drive of the replenishing means so that the detection result of the toner concentration of the developer in the developing means becomes a predetermined toner concentration target value. An image forming apparatus that controls the image forming apparatus is disclosed. In this image forming apparatus, the developer is in one of two states: a first carrier deterioration state where the carrier film is scraped and carrier adhesion occurs, and a second carrier deterioration state where toner components adhere to the carrier and cause toner scattering. In order to extend the replacement period (developer lifespan), the toner density target value is continuously corrected to avoid any of these conditions.

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

上述した課題を解決するために、本発明は、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて現像手段により潜像担持体上の潜像を現像する画像形成装置において、非画像形成期間中に前記現像手段内のトナーを強制的に消費させるトナー強制消費制御を行うトナー強制消費制御手段を有し、前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が、キャリア膜削れ状態の判断基準である所定のトナー消費増加閾値以下であるとき、強制的に消費させるトナー強制消費量を、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費増加閾値よりも大きいときのトナー強制消費量よりも多くなるように変更するトナー強制消費量変更処理を行うことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an image forming apparatus in which a latent image on a latent image carrier is developed by a developing means using a developer containing toner and a carrier. It has a toner forced consumption control means that performs toner forced consumption control for forcibly consuming the toner in the developing means, and the toner forced consumption control means is configured such that the amount of toner consumed per unit drive amount of the developing means is equal to or less than that of the carrier film. When the toner consumption amount is less than a predetermined toner consumption increase threshold, which is a criterion for determining a scraped state , the toner consumption amount to be forcibly consumed is set such that the toner consumption per unit driving amount of the developing means is less than the predetermined toner consumption increase threshold. The toner forced consumption amount changing process is performed to change the forced toner consumption amount to be larger than the forced toner consumption amount when the amount is large.

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

実施形態のプリンタの概略構成を示す説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a printer according to an embodiment. 同プリンタにおけるK用のプロセスカートリッジを示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing a process cartridge for K in the same printer. 現像装置の累積駆動量当たりのトナー消費量の違いによる印刷枚数とキャリア抵抗の関係を示すグラフ。7 is a graph showing the relationship between the number of printed sheets and carrier resistance due to differences in toner consumption per cumulative drive amount of the developing device. キャリア抵抗ごとのキャリア付着品質と現像ポテンシャル(現像Pot)との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between carrier adhesion quality and development potential (development Pot) for each carrier resistance. キャリア抵抗ごとのキャリア付着品質とトナー濃度との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between carrier adhesion quality and toner concentration for each carrier resistance. (a)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が多い状況下で使用された高画像面積劣化現像剤において、キャリア付着品質を満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(b)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が標準的な状況下で使用された標準劣化現像剤において、キャリア付着品質を満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(c)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が少ない状況下で使用された低画像面積劣化現像剤において、キャリア付着品質を満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(a) shows the usable range of toner concentration and development potential that can satisfy the carrier adhesion quality in a developer with high image area deterioration that is used under conditions where the amount of toner consumed per unit driving amount of the developing device is large. This is a graph showing. (b) shows the usable range of toner concentration and development potential that can satisfy the carrier adhesion quality in a standard deteriorated developer used under conditions where the amount of toner consumed per unit driving amount of the developing device is standard. This is a graph showing. (c) shows the usable range of toner concentration and development potential that can satisfy the carrier adhesion quality in a developer with low image area deterioration that is used under conditions where the amount of toner consumed per unit driving amount of the developing device is small. This is a graph showing. 現像装置の累積駆動量当たりのトナー消費量の違いによる印刷枚数とトナー帯電能力の関係を示すグラフ。7 is a graph showing the relationship between the number of printed sheets and toner charging ability due to differences in toner consumption per cumulative drive amount of the developing device. トナー帯電能力ごとのトナー飛散品質とトナー濃度との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between toner scattering quality and toner concentration for each toner charging capacity. トナー飛散品質とトナー帯電量との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between toner scattering quality and toner charge amount. 使用環境(温度、湿度)ごとのトナー濃度とトナー帯電量との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between toner concentration and toner charge amount for each usage environment (temperature, humidity). (a)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が多い状況下で使用された高画像面積劣化現像剤において、キャリア付着品質だけでなくトナー飛散品質についても満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(b)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が標準的な状況下で使用された標準劣化現像剤において、キャリア付着品質だけでなくトナー飛散品質についても満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(c)は、現像装置の単位駆動量あたりのトナー消費量が少ない状況下で使用された低画像面積劣化現像剤において、キャリア付着品質だけでなくトナー飛散品質についても満たすことのできるトナー濃度と現像ポテンシャルの使用可能範囲を示すグラフである。(a) is a toner concentration that satisfies not only carrier adhesion quality but also toner scattering quality in a developer with high image area deterioration that is used under conditions where the amount of toner consumed per unit driving amount of the developing device is large. It is a graph showing the usable range of development potential. (b) is the toner concentration that satisfies not only the carrier adhesion quality but also the toner scattering quality in a standard deteriorated developer used under conditions where the toner consumption per unit driving amount of the developing device is standard. It is a graph showing the usable range of development potential. (c) is a toner concentration that satisfies not only the carrier adhesion quality but also the toner scattering quality in a developer with low image area deterioration that is used under conditions where the amount of toner consumed per unit driving amount of the developing device is small. It is a graph showing the usable range of development potential. 現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between development potential and toner adhesion amount. (a)~(c)は、図11(a)~(c)に示すグラフ上に、所望のトナー付着量を得られるトナー濃度と現像ポテンシャルとの関係を示す直線(破線)を示したグラフ。(a) to (c) are graphs showing a straight line (dashed line) showing the relationship between the toner concentration and the development potential to obtain the desired amount of toner adhesion on the graphs shown in FIGS. 11(a) to (c). . (a)~(c)は、図13(a)~(c)に示すグラフに基づき、トナー濃度の制御範囲と印刷枚数との関係を示すグラフ。(a) to (c) are graphs showing the relationship between the control range of toner density and the number of printed sheets based on the graphs shown in FIGS. 13(a) to (c). 現像装置の累積駆動量当たりのトナー消費量が少ない場合に、実施形態のトナー強制消費制御を実行したときのトナー濃度制御範囲を示すグラフ。7 is a graph showing a toner density control range when forced toner consumption control of the embodiment is executed when the amount of toner consumption per cumulative drive amount of the developing device is small. 現像装置の累積駆動量当たりのトナー消費量が多い場合に、実施形態のトナー強制消費制御を実行したときのトナー濃度制御範囲を示すグラフ。7 is a graph showing a toner density control range when forced toner consumption control of the embodiment is executed when the amount of toner consumed per cumulative drive amount of the developing device is large. 実施形態における画像形成条件の補正処理の流れを示すフローチャート。5 is a flowchart showing the flow of image forming condition correction processing in the embodiment.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

現像装置7の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定の規定値以下であるかどうかは、例えば、印刷ジョブ中に印刷される画像の平均画像面積率が、地汚れを生じさせるほどの量の劣化トナーが現像装置7内に残らない最低画像面積率(規定値)よりも低いかどうかによって判断することができる。印刷ジョブ中の平均画像面積率が当該規定値よりも低い場合には、当該印刷ジョブの終了後にトナー強制消費制御を行って、現像装置7内のトナーを強制的に消費させる。 Whether the amount of toner consumed per unit driving amount of the developing device 7 is below a predetermined value is determined, for example, if the average image area ratio of images printed during a print job is large enough to cause background smudges. The determination can be made based on whether or not the image area ratio is lower than the minimum image area ratio (specified value) at which no deteriorated toner remains in the developing device 7. If the average image area ratio during the print job is lower than the specified value, forced toner consumption control is performed after the print job ends to forcibly consume the toner in the developing device 7.

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

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

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

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

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

以上をまとめたものが下記の表1である。

Figure 0007389964000001
Table 1 below summarizes the above.
Figure 0007389964000001

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

図15は、図14(c)に示したように、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が少ない場合(これまで形成されてきた画像の画像面積率が低い場合)に、本実施形態のトナー強制消費制御を実行したときのトナー濃度制御範囲を示すグラフである。
本実施形態のトナー強制消費制御では、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が少ない場合には、トナー強制消費量を増加させ、より多くの新規トナーを現像剤へ補給できるようにする。これにより、キャリア膜に付着するトナー成分を増加させて、キャリア膜削れによるキャリア抵抗の低下を補うことができ、キャリア付着を抑制することができる。その結果、図15に示すように、トナー濃度制御範囲の下限値をより低い値に設定することが可能となる。
As shown in FIG. 14(c), FIG. 12 is a graph showing a toner concentration control range when forced toner consumption control of the present invention is executed.
In the forced toner consumption control of this embodiment, when the amount of toner consumption per cumulative drive amount of the developing device 7 is small, the forced toner consumption amount is increased so that more new toner can be replenished to the developer. . Thereby, the toner component adhering to the carrier film can be increased to compensate for the decrease in carrier resistance due to the scraping of the carrier film, and carrier adhesion can be suppressed. As a result, as shown in FIG. 15, it becomes possible to set the lower limit value of the toner concentration control range to a lower value.

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

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

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

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

図16は、図14(a)に示したように、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が多い場合(これまで形成されてきた画像の画像面積率が高い場合)に、本実施形態のトナー強制消費制御を実行したときのトナー濃度制御範囲を示すグラフである。
本実施形態のトナー強制消費制御では、現像装置7の累積駆動量当たりのトナー消費量が多い場合には、トナー強制消費量を減少させ(又はゼロにして)、現像剤へ補給される新規トナーの量が抑制されるようにする。これにより、キャリア膜に付着するトナー成分を少なく抑え、トナー帯電能力の低下の進行を遅らせ、トナー飛散を抑制することができる。その結果、図16に示すように、トナー濃度制御範囲の上限値をより高い値に設定することが可能となる。
As shown in FIG. 14(a), FIG. 12 is a graph showing a toner concentration control range when forced toner consumption control of the present invention is executed.
In the forced toner consumption control of this embodiment, when the amount of toner consumption per cumulative drive amount of the developing device 7 is large, the forced toner consumption amount is reduced (or zeroed) and new toner is replenished to the developer. so that the amount of Thereby, it is possible to suppress the amount of toner components adhering to the carrier film, delay the progress of deterioration of toner charging ability, and suppress toner scattering. As a result, as shown in FIG. 16, it becomes possible to set the upper limit of the toner concentration control range to a higher value.

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

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

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

その後、制御部101は、処理ステップS5で決定したトナー濃度制御範囲の上限値と下限値との差(トナー濃度上下限の幅)が第一閾値よりも大きいか否かを判断する(S6)。第一閾値よりも大きいと判断したときは(S6のYes)、通常どおり、トナー濃度目標値及び現像ポテンシャルを決定し、現像γを補正する(S7)。 After that, the control unit 101 determines whether the difference between the upper limit and the lower limit of the toner concentration control range determined in processing step S5 (the width of the upper and lower limits of toner concentration) is larger than the first threshold (S6). . If it is determined that it is larger than the first threshold (Yes in S6), the toner density target value and development potential are determined as usual, and the development γ is corrected (S7).

一方、制御部101は、処理ステップS6において第一閾値以下であると判断したとき(S6のNo)、次に、処理ステップS5で決定したトナー濃度制御範囲の上限値と下限値との差(トナー濃度上下限の幅)が寿命閾値よりも大きいか否かを判断する(S8)。寿命閾値以下であると判断したときは(S8のNo)、現像剤が寿命に達したものと判断し、エラーメッセージを表示させる処理を実行する(S9)。 On the other hand, when the control unit 101 determines that it is equal to or less than the first threshold value in processing step S6 (No in S6), the control unit 101 next determines that the difference between the upper limit value and the lower limit value of the toner concentration control range determined in processing step S5 ( It is determined whether the width of the upper and lower limits of toner concentration) is larger than the lifespan threshold (S8). If it is determined that it is below the lifespan threshold (No in S8), it is determined that the developer has reached its lifespan, and a process of displaying an error message is executed (S9).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

特開2016-057423号公報JP2016-057423A

Claims (6)

トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて現像手段により潜像担持体上の潜像を現像する画像形成装置において、
非画像形成期間中に前記現像手段内のトナーを強制的に消費させるトナー強制消費制御を行うトナー強制消費制御手段を有し、
前記トナー強制消費制御手段は、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が、キャリア膜削れ状態の判断基準である所定のトナー消費増加閾値以下であるとき、強制的に消費させるトナー強制消費量を、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費増加閾値よりも大きいときのトナー強制消費量よりも多くなるように変更するトナー強制消費量変更処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that develops a latent image on a latent image carrier by a developing means using a developer containing toner and carrier,
a toner forced consumption control means for performing toner forced consumption control for forcibly consuming the toner in the developing means during a non-image forming period;
The toner forced consumption control means is configured to forcibly cause toner consumption when the amount of toner consumed per unit driving amount of the developing means is less than or equal to a predetermined toner consumption increase threshold that is a criterion for determining the state of carrier film scraping. A toner forced consumption amount changing process is performed to change the amount so that the toner consumption amount per unit drive amount of the developing means is greater than the toner forced consumption amount when the toner consumption amount per unit driving amount of the developing means is larger than a predetermined toner consumption increase threshold value. image forming apparatus.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記トナー強制消費量変更処理では、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が所定のトナー消費増加閾値よりも大きいときには、強制的に消費させるトナー強制消費量を所定のトナー強制消費量から変更しないことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
In the forced toner consumption changing process, when the toner consumption per unit driving amount of the developing means is larger than a predetermined toner consumption increase threshold, the forced toner consumption to be forcibly consumed is changed from the predetermined forced toner consumption. An image forming apparatus characterized by not being changed.
請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記トナー強制消費量変更処理では、前記現像手段の単位駆動量あたりのトナー消費量が前記所定のトナー消費増加閾値よりも大きい値であり、かつ、キャリアスペント状態の判断基準である所定のトナー消費減少閾値よりも大きいときには、強制的に消費させるトナー強制消費量を所定のトナー強制消費量よりも減少させるように変更するか、又は前記トナー強制消費制御をオフにすることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
In the toner forced consumption amount changing process, the toner consumption amount per unit driving amount of the developing means is larger than the predetermined toner consumption increase threshold , and the toner consumption amount per unit drive amount of the developing means is larger than the predetermined toner consumption increase threshold , and the toner consumption amount is a predetermined value that is a criterion for determining a carrier spent state. When the toner consumption reduction threshold is larger than the toner consumption reduction threshold, the forced toner consumption amount is changed to be lower than a predetermined forced toner consumption amount, or the forced toner consumption control is turned off. image forming device.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
前記現像手段内の現像剤にトナーを補給する補給手段と、
前記補給手段の駆動を制御して、前記トナー濃度検知手段による検知結果が所定のトナー濃度制御範囲内となるようにするトナー濃度制御手段とを有し、
前記トナー濃度制御範囲の上限値及び下限値は、前記現像手段の累積駆動量と累積トナー消費量とに基づいて決定され、
前記トナー強制消費制御手段は、前記トナー濃度制御範囲の上限値及び下限値の差が所定の上下限差閾値以下である場合に、前記トナー強制消費量変更処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
toner concentration detection means for detecting the toner concentration of the developer in the development means;
replenishing means for replenishing toner to the developer in the developing means;
toner concentration control means for controlling the driving of the replenishing means so that the detection result by the toner concentration detection means falls within a predetermined toner concentration control range;
The upper and lower limits of the toner density control range are determined based on the cumulative driving amount and cumulative toner consumption of the developing means,
The image forming apparatus is characterized in that the forced toner consumption control means performs the forced toner consumption amount changing process when the difference between the upper limit and the lower limit of the toner density control range is less than or equal to a predetermined upper and lower limit difference threshold. Device.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記トナー強制消費制御手段は、連続画像形成動作の終了後に前記トナー強制消費制御を行い、かつ、強制的に消費させるトナー強制消費量を多くする場合、強制的に消費させるトナー強制消費量を前記連続画像形成動作あたりの画像形成回数に応じて決定することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The forced toner consumption control means performs the forced toner consumption control after the end of the continuous image forming operation, and when increasing the forced consumption amount of toner to be forcibly consumed, the forced toner consumption control means increases the forced toner consumption amount to be forcibly consumed. An image forming apparatus characterized in that the determination is made according to the number of times of image formation per continuous image forming operation.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記トナー強制消費制御手段は、連続画像形成動作の終了後に前記トナー強制消費制御を行い、かつ、強制的に消費させるトナー強制消費量を多くする場合、前記連続画像形成動作あたりの画像形成回数が所定の画像形成回数閾値以上であるときには、強制的に消費させるトナー強制消費量を許容範囲の最大値とすることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
When the forced toner consumption control means performs the forced toner consumption control after the end of the continuous image forming operation and increases the amount of forced toner consumption that is forced to be consumed, the forced toner consumption control means controls the number of times of image formation per the continuous image forming operation. An image forming apparatus characterized in that when the number of times of image formation is equal to or greater than a predetermined image forming frequency threshold, a forced consumption amount of toner to be forcibly consumed is set to a maximum value within an allowable range.
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