JP2013235260A

JP2013235260A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2013235260A
Application number: JP2013081319A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kanaya; 秀彰金谷; Shunichi Hashimoto; 俊一橋本; Naoyuki Ozaki; 直幸尾崎; Masanori Kawasumi; 正則川隅
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2013-11-21

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of reducing the number of times to enter a print restriction mode.SOLUTION: An image forming apparatus includes: an image carrier 3 on which an electrostatic latent image is formed; a developing device 7 that has a developer carrier 12, and develops the electrostatic latent image; in-apparatus temperature detection means 71 for detecting a temperature inside the apparatus; travel distance detection means 82 for detecting a travel distance of the image carrier 3 or the developer carrier 12; storage means 81 for storing the travel distance for every predetermined time; toner temperature detection means 72 for detecting a temperature near toner supply means; and control means 80 for controlling an image forming operation on the basis of respective detection results of the in-apparatus temperature detection means 71 and the toner temperature detection means 72. The control means 80 changes a threshold for determining whether or not to restrict the image forming operation on the basis of the travel distance for every predetermined time.

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは装置内部の温度管理に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to temperature management inside the apparatus.

電子写真方式の画像形成装置において、長時間大量連続通紙を行う場合には、当然ながら作像ユニットが長時間駆動し続けるために画像形成装置内部及び各部品の温度が上昇する。この対策として、冷却ファンやダクト等により画像形成装置内部の温度が一定温度以上とならないように制御したり、高速機では内部温度調整用のエアコンを装備して温度制御を行ったりする技術が既に知られている。また、小サイズ紙の連続通紙によって定着ローラが局所的に温度上昇するような例では、直接的に定着ローラの温度を監視することにより一時的に通紙間隔を広げ、定着ローラ上の温度不均一を是正する制御が既に知られている。さらに、現像剤の温度が設定温度に達した際に作像部、トナー補給部、現像剤担持体駆動部の制御を行って現像剤の温度を下げる技術が、例えば「特許文献１」に開示されている。 In an electrophotographic image forming apparatus, when a large amount of sheets are continuously passed for a long time, the image forming unit continues to be driven for a long time. As measures against this, there are already technologies that control the temperature inside the image forming apparatus so that it does not exceed a certain temperature by using a cooling fan, a duct, etc., and that high-speed machines are equipped with an air conditioner for adjusting the internal temperature to control the temperature. Are known. Also, in an example where the temperature of the fixing roller locally increases due to the continuous passage of small-size paper, the temperature of the fixing roller is temporarily increased by directly monitoring the temperature of the fixing roller, thereby increasing the temperature on the fixing roller. Controls that correct unevenness are already known. Furthermore, for example, Patent Document 1 discloses a technique for controlling the image forming unit, the toner replenishing unit, and the developer carrier driving unit to lower the developer temperature when the developer temperature reaches a set temperature. Has been.

定着装置以外の作像ユニット、例えば現像装置では、レイアウト等の条件によってはその温度を直接監視できないために温度状態を制御できず、長時間連続動作を行った場合には現像装置付近の温度がかなり上昇してトナーが溶融してしまうため、これまでは装置内部にサーミスタを取り付けて読み取った温度より推測することが行われていた。しかしこの方法では、印刷条件により現像装置付近の温度上昇が装置内部に配置されたサーミスタの温度に対してばらついてしまう。そのため温度上昇を抑えるためのモード（印刷制限モード；連続画像形成から間欠画像形成へと変化）へ入るための条件として最も低温の印刷条件を設定する必要があり、本来はまだ温度に対して余裕があるにも拘わらず印刷制限モードに入ってしまうという問題点がある。 In an image forming unit other than the fixing device, for example, a developing device, the temperature state cannot be controlled because the temperature cannot be directly monitored depending on the conditions such as the layout. Since the toner melts considerably, it has been estimated from the temperature read by attaching a thermistor inside the apparatus. However, in this method, the temperature rise near the developing device varies depending on the printing conditions with respect to the temperature of the thermistor disposed inside the device. Therefore, it is necessary to set the lowest temperature printing condition as a condition for entering the mode (printing restriction mode; change from continuous image formation to intermittent image formation) to suppress the temperature rise. In spite of this, there is a problem that the print restriction mode is entered.

本発明は上述の問題点を解決し、装置の駆動条件によりサーミスタによる温度測定結果より印刷速度を低下させる温度条件を変化させることでサーミスタによる測定温度から管理すべき温度（管理位置温度）を正確に読むことができ、印刷制限モードへ入る回数を減らすことが可能な画像形成装置の提供を目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the temperature (management position temperature) to be managed from the temperature measured by the thermistor is accurately changed by changing the temperature condition that lowers the printing speed from the temperature measurement result by the thermistor depending on the driving conditions of the apparatus. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can be read easily and can reduce the number of times of entering the print restriction mode.

請求項１記載の発明は、静電潜像が形成される像担持体と、現像剤担持体を有し前記静電潜像を顕像化させる現像装置と、機内の温度を検知する機内温度検知手段と、前記像担持体または前記現像剤担持体の走行距離を検知する走行距離検知手段と、前記走行距離を所定時間毎に記憶する記憶手段と、トナー補給手段近傍の温度を検知するトナー温度検知手段と、前記機内温度検知手段及び前記トナー温度検知手段の各検知結果に基づいて画像形成動作を制限する制御手段とを有し、前記制御手段は前記所定時間毎の走行距離に基づいて画像形成動作を制限するか否かを判断する閾値を変化させることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a developing device that has a developer carrier and visualizes the electrostatic latent image, and an in-machine temperature that detects an in-machine temperature. Detection means; travel distance detection means for detecting the travel distance of the image carrier or developer carrier; storage means for storing the travel distance every predetermined time; and toner for detecting the temperature in the vicinity of the toner supply means A temperature detection unit; and a control unit that restricts an image forming operation based on detection results of the in-machine temperature detection unit and the toner temperature detection unit, and the control unit is based on a travel distance for each predetermined time. A threshold value for determining whether or not to limit the image forming operation is changed.

本発明によれば、機内温度検知手段の検知温度とトナー温度検知手段の検知温度とが近い条件においては画像形成動作を制限するモードへと移行させる閾値を高く設定することができ、画像形成動作を制限するモードへと移行する回数を減少させて画像形成装置による出力効率を大幅に向上することができる。 According to the present invention, the threshold value for shifting to the mode for restricting the image forming operation can be set high under a condition where the detected temperature of the in-machine temperature detecting unit and the detected temperature of the toner temperature detecting unit are close to each other. The output efficiency of the image forming apparatus can be greatly improved by reducing the number of times of shifting to the mode for limiting the image quality.

本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略図である。1 is a schematic view of an image forming apparatus to which an embodiment of the present invention can be applied. 本発明の一実施形態を適用可能な画像形成ユニットを説明する概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an image forming unit to which an embodiment of the present invention can be applied. 本発明の一実施形態を適用可能な画像形成ユニットを説明する概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an image forming unit to which an embodiment of the present invention can be applied. 本発明の一実施形態に用いられる機内温度と時間との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the machine temperature used for one Embodiment of this invention, and time. 本発明の一実施形態に用いられる制御手段のブロック図である。It is a block diagram of the control means used for one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における現像ローラの走行距離とサーミスタの検知温度と温度管理位置温度との温度差との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the travel distance of the developing roller in one Embodiment of this invention, the temperature difference of the detection temperature of a thermistor, and temperature management position temperature. 本発明の第７の実施形態における連続及び間欠で画像形成を行った際の機内温度検知手段の温度に対する連続画像形成時における温度管理位置温度及び間欠画像形成時における温度管理位置温度をそれぞれ示す線図である。Lines indicating the temperature management position temperature at the time of continuous image formation and the temperature management position temperature at the time of intermittent image formation with respect to the temperature of the in-machine temperature detection means when image formation is performed continuously and intermittently in the seventh embodiment of the present invention FIG. 本発明の第７の実施形態における所定時間当たりの感光体走行距離に対する温度検知位置２箇所の温度差の関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship of the temperature difference of two temperature detection positions with respect to the photoreceptor travel distance per predetermined time in the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第７の実施形態における感光体温度と露光後感光体表面電位との関係を測定した結果を示す線図である。It is a diagram which shows the result of having measured the relationship between the photoreceptor temperature in the 7th Embodiment of this invention, and the photoreceptor surface potential after exposure.

図１は、本発明の一実施形態を採用した画像形成装置としてのプリンタを示している。同図においてプリンタ１００は、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を生成するための４個の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。各画像形成ユニット１は、互いに異なる色のトナーであるイエロトナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを用いていることを除いてはそれぞれ同様に構成されている。 FIG. 1 shows a printer as an image forming apparatus employing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a printer 100 includes four image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K for generating yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images. Yes. Each image forming unit 1 is configured in the same manner except that yellow toner, magenta toner, cyan toner, and black toner, which are different color toners, are used.

イエロトナー像を生成するための画像形成ユニット１Ｙを例に取ると、図２に示すように画像形成ユニット１Ｙは感光体ユニット２Ｙ及び現像装置７Ｙを有している。これ等感光体ユニット２Ｙ及び現像装置７Ｙは、画像形成ユニット１Ｙとして一体的にプリンタ１００の装置本体に対して着脱可能に構成されている。ただし画像形成ユニット１Ｙを装置本体から取り外した状態では、現像装置７Ｙを感光体ユニット２Ｙに対して着脱することができる。 Taking an image forming unit 1Y for generating a yellow toner image as an example, as shown in FIG. 2, the image forming unit 1Y has a photoreceptor unit 2Y and a developing device 7Y. The photoconductor unit 2Y and the developing device 7Y are configured to be detachable from the apparatus main body of the printer 100 integrally as the image forming unit 1Y. However, when the image forming unit 1Y is detached from the apparatus main body, the developing device 7Y can be attached to and detached from the photoreceptor unit 2Y.

画像形成ユニット１の下方には光書込装置２０が配設されている。光書込装置２０は、画像情報に基づいてレーザ光Ｌを各画像形成ユニット１の像担持体である感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに照射する。これにより各感光体ドラム３上にそれぞれイエロ、シアン、マゼンタ、ブラック用の静電潜像が形成される。なお光書込装置２０は、本実施形態では光源から照射されたレーザ光Ｌをモータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向させながら複数の光学レンズやミラーを介して各感光体ドラム３に照射するものである。しかし、これに代えてＬＥＤアレイによる光走査を行うものを採用してもよい。 An optical writing device 20 is disposed below the image forming unit 1. The optical writing device 20 irradiates the photosensitive drums 3Y, 3M, 3C, and 3K, which are image carriers of the image forming units 1, with the laser light L based on the image information. As a result, yellow, cyan, magenta, and black electrostatic latent images are formed on the respective photosensitive drums 3. In this embodiment, the optical writing device 20 irradiates each photosensitive drum 3 via a plurality of optical lenses and mirrors while deflecting the laser light L emitted from the light source by a polygon mirror 21 that is rotationally driven by a motor. To do. However, instead of this, a device that performs light scanning with an LED array may be employed.

光書込装置２０の下方には、第１給紙カセット３１及び第２給紙カセット３２が鉛直方向に重なるように設けられている。各給紙カセット３１，３２内には、それぞれ記録媒体である記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、最上位の記録紙Ｐには第１給紙ローラ３１ａ、第２給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接している。第１給紙ローラ３１ａが図示しない駆動手段によって図１の反時計回り方向に回転駆動されると、第１給紙カセット３１内の最上位の記録紙Ｐが給紙路３３に向けて給送される。また、第２給紙ローラ３２ａが図示しない駆動手段によって図１の反時計回り方向に回転駆動されると、第２給紙カセット３２内の最上位の記録紙Ｐが給紙路３３に向けて給送される。給紙路３３内には複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に給送された記録紙Ｐは搬送ローラ対３４のローラ間に挟持されつつ給紙路３３内を下方から上方に向けて搬送される。給紙路３３の末端にはレジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、搬送ローラ対３４から送られてくる記録紙Ｐを挟持するとすぐにその回転を一時停止させ、所定のタイミングで記録紙Ｐを後述する２次転写ニップに向けて送り出す。 A first paper feed cassette 31 and a second paper feed cassette 32 are provided below the optical writing device 20 so as to overlap in the vertical direction. In each of the paper feed cassettes 31 and 32, a plurality of recording papers P which are recording media are accommodated in a state of a stack of recording papers, and the first paper feed roller 31a is placed on the uppermost recording paper P. The second paper feed rollers 32a are in contact with each other. When the first paper feed roller 31 a is driven to rotate counterclockwise in FIG. 1 by a driving means (not shown), the uppermost recording paper P in the first paper feed cassette 31 is fed toward the paper feed path 33. Is done. Further, when the second paper feed roller 32 a is driven to rotate counterclockwise in FIG. 1 by a driving means (not shown), the uppermost recording paper P in the second paper feed cassette 32 is directed toward the paper feed path 33. Be fed. A plurality of transport roller pairs 34 are arranged in the paper feed path 33, and the recording paper P fed to the paper feed path 33 is held in the paper feed path 33 while being sandwiched between the rollers of the transport roller pair 34. It is conveyed from below to above. A registration roller pair 35 is disposed at the end of the paper feed path 33. The registration roller pair 35 temporarily stops its rotation as soon as the recording paper P sent from the conveying roller pair 34 is sandwiched, and sends the recording paper P toward a secondary transfer nip described later at a predetermined timing.

各画像形成ユニット１の上方には、中間転写ベルト４１を張架しつつ反時計回り方向に走行駆動させる転写装置４０が配設されている。転写装置４０は中間転写ベルト４１の他、ベルトクリーニングユニット４２、第１ブラケット４３、第２ブラケット４４、４個の１次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｋを備えている。また転写装置４０は、２次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９等を備えている。中間転写ベルト４１は各ローラに張架されながら駆動ローラ４７の回転駆動によって反時計回り方向に走行駆動される。各１次転写ローラ４５は、走行駆動される中間転写ベルト４１を各感光体ドラム３との間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成しており、中間転写ベルト４１の内周面にトナーとは逆極性である例えばプラスの転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１はその走行移動に伴い各色用の１次転写ニップを通過していく過程で、その外周面に各感光体ドラム３上のイエロトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ重ね合わせられるように１次転写される。これにより中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせトナー像が形成される。 Above each image forming unit 1, a transfer device 40 that is driven to run counterclockwise while stretching the intermediate transfer belt 41 is disposed. In addition to the intermediate transfer belt 41, the transfer device 40 includes a belt cleaning unit 42, a first bracket 43, a second bracket 44, and four primary transfer rollers 45Y, 45M, 45C, and 45K. The transfer device 40 includes a secondary transfer backup roller 46, a driving roller 47, an auxiliary roller 48, a tension roller 49, and the like. The intermediate transfer belt 41 is driven to run in the counterclockwise direction by the rotation of the drive roller 47 while being stretched around each roller. Each primary transfer roller 45 forms a primary transfer nip by sandwiching the intermediate transfer belt 41 that is driven to run with each photoconductive drum 3. Applies, for example, a positive transfer bias having a reverse polarity. As the intermediate transfer belt 41 passes through the primary transfer nip for each color as it travels, a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner on each photosensitive drum 3 are formed on the outer peripheral surface thereof. Primary transfer is performed so that the images are superimposed. As a result, a four-color superimposed toner image is formed on the intermediate transfer belt 41.

２次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１の外周面側に配設された２次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで２次転写ニップを形成している。レジストローラ対３５は、中間転写ベルト４１上の４色重ね合わせトナー像に同期させるタイミングで記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて給送する。中間転写ベルト４１上の４色重ね合わせトナー像は、２次転写バイアスが印加される２次転写ローラ５０と２次転写バックアップローラ４６との間に形成される２次転写電界やニップ圧の影響により２次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括して２次転写される。そして４色重ね合わせトナー像は、記録紙Ｐの白色と相俟ってフルカラートナー像となる。２次転写ニップを通過しても記録紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト４１上に残った転写残トナーは、ベルトクリーニングユニット４２によってクリーニングされる。ベルトクリーニングユニット４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１の外周面に当接させてこれにより中間転写ベルト４１上の転写残トナーを掻き取って除去する。 The secondary transfer backup roller 46 sandwiches the intermediate transfer belt 41 with the secondary transfer roller 50 disposed on the outer peripheral surface side of the intermediate transfer belt 41 to form a secondary transfer nip. The registration roller pair 35 feeds the recording paper P toward the secondary transfer nip at a timing synchronized with the four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 41. The four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 41 is influenced by the secondary transfer electric field and the nip pressure formed between the secondary transfer roller 50 to which the secondary transfer bias is applied and the secondary transfer backup roller 46. As a result, the secondary transfer is collectively performed on the recording paper P in the secondary transfer nip. The four-color superimposed toner image is combined with the white color of the recording paper P to become a full-color toner image. The residual toner remaining on the intermediate transfer belt 41 without being transferred to the recording paper P even after passing through the secondary transfer nip is cleaned by the belt cleaning unit 42. The belt cleaning unit 42 abuts the cleaning blade 42 a on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 41, thereby scraping off and removing the transfer residual toner on the intermediate transfer belt 41.

２次転写ニップの上方には定着装置６０が配設されている。定着装置６０はハロゲンランプ等の熱源を内包する加熱ローラ６１と定着ベルトユニット６２とを備えている。定着ベルトユニット６２は、定着ベルト６４、ハロゲンランプ等の熱源６３ａを内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５、駆動ローラ６６等を有している。そして、定着ベルト６４を各ローラ６３，６５，６６によって張架しつつ反時計回り方向に走行移動させ、この走行移動の過程で定着ベルト６４は加熱ローラ６３によって裏面側から加熱される。加熱された定着ベルト６４の加熱ローラ６３掛け回し箇所には時計回り方向に回転駆動される加熱ローラ６１が外周面側から圧接しており、これにより加熱ローラ６１と定着ベルト６４とが圧接する定着ニップが形成されている。 A fixing device 60 is disposed above the secondary transfer nip. The fixing device 60 includes a heating roller 61 including a heat source such as a halogen lamp and a fixing belt unit 62. The fixing belt unit 62 includes a fixing roller 64, a heating roller 63 including a heat source 63a such as a halogen lamp, a tension roller 65, a driving roller 66, and the like. Then, the fixing belt 64 travels counterclockwise while being stretched by the rollers 63, 65, 66, and the fixing belt 64 is heated from the back side by the heating roller 63 in the course of the traveling movement. A heating roller 61 that is driven to rotate in the clockwise direction is pressed from an outer peripheral surface side to a portion of the heated fixing belt 64 that is wound around the heating roller 63, whereby the heating roller 61 and the fixing belt 64 are pressed against each other. A nip is formed.

定着ベルト６４の外周面側には図示しない温度センサが定着ベルト６４の表面と所定の間隔を介して対向配置されており、この温度センサは定着ニップに進入する直前の定着ベルト６４の表面温度を検知し、検知結果は図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路はこの検知結果に基づいて熱源６３ａや加熱ローラ６１に内包される図示しない熱源に対する電力の供給をオンオフ制御しており、これにより定着ベルト６４の表面温度が約１４０℃に維持されている。 A temperature sensor (not shown) is disposed on the outer peripheral surface side of the fixing belt 64 so as to face the surface of the fixing belt 64 with a predetermined interval. This temperature sensor detects the surface temperature of the fixing belt 64 immediately before entering the fixing nip. The detection result is sent to a fixing power supply circuit (not shown). The fixing power supply circuit performs on / off control of power supply to a heat source (not shown) included in the heat source 63a and the heating roller 61 based on the detection result, whereby the surface temperature of the fixing belt 64 is maintained at about 140 ° C. Yes.

２次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離された後に定着装置６０に送られ、定着装置６０内の定着ニップに挟持されつつ下方から上方に向けて搬送される過程で定着ベルト６４及び加熱ローラ６１によって加熱される。そして、さらに押圧されてフルカラートナー像が定着される。このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７により機外へと排出され、装置本体の上面に形成されたスタック部６８に順次スタックされる。 The recording paper P that has passed through the secondary transfer nip is separated from the intermediate transfer belt 41 and then sent to the fixing device 60, and is transported upward from below while being sandwiched by the fixing nip in the fixing device 60. Heated by the fixing belt 64 and the heating roller 61. Further, the full color toner image is fixed by further pressing. The recording paper P thus subjected to the fixing process is discharged out of the apparatus by a pair of paper discharge rollers 67 and sequentially stacked on a stack unit 68 formed on the upper surface of the apparatus main body.

転写装置４０の上方には、イエロトナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを収容するトナー補給手段としての４個のトナーカートリッジ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋが配設されている。各トナーカートリッジ１９内の各色トナーは、各画像形成ユニット１内の各現像装置７で使用されるトナー色に応じてそれぞれ適宜供給される。各トナーカートリッジ１９は、各画像形成ユニット１とは独立して装置本体に対してそれぞれ着脱可能に構成されている。 Above the transfer device 40, four toner cartridges 19Y, 19M, 19C, and 19K are disposed as toner replenishing means for storing yellow toner, magenta toner, cyan toner, and black toner. Each color toner in each toner cartridge 19 is appropriately supplied according to the toner color used in each developing device 7 in each image forming unit 1. Each toner cartridge 19 is configured to be detachable from the apparatus main body independently of each image forming unit 1.

図２及び図３に示すように、感光体ユニット２Ｙは、潜像担持体である感光体ドラム３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置５Ｙ等を有している。帯電装置５Ｙは、図示しない駆動手段によって時計回り方向に回転駆動される感光体ドラム３Ｙの表面を一様に帯電させる。本実施形態では、図示しない電源によって帯電バイアスが印加されつつ反時計回り方向に回転駆動される帯電ローラ６Ｙを感光体ドラム３Ｙに近接させることで感光体ドラム３Ｙを一様に帯電させる方式の帯電装置５Ｙを用いている。帯電ローラ６Ｙに代えて、帯電ブラシを当接させるもの、スコロトロンチャージャのようにチャージャ方式によって感光体ドラム３Ｙを一様に帯電させるものを用いてもよい。帯電装置５Ｙによって一様に帯電された感光体ドラム３Ｙの表面は、光書込装置２０から発せられるレーザ光Ｌによって露光走査され、イエロ用の静電潜像が形成される。 As shown in FIGS. 2 and 3, the photoreceptor unit 2Y includes a photoreceptor drum 3Y which is a latent image carrier, a drum cleaning device 4Y, a static eliminator (not shown), a charging device 5Y, and the like. The charging device 5Y uniformly charges the surface of the photosensitive drum 3Y that is driven to rotate clockwise by a driving unit (not shown). In this embodiment, the charging roller 6Y, which is driven to rotate counterclockwise while being applied with a charging bias by a power source (not shown), is brought close to the photosensitive drum 3Y so as to uniformly charge the photosensitive drum 3Y. The device 5Y is used. Instead of the charging roller 6Y, a member that contacts a charging brush or a member that uniformly charges the photosensitive drum 3Y by a charger method such as a scorotron charger may be used. The surface of the photosensitive drum 3Y uniformly charged by the charging device 5Y is exposed and scanned by the laser light L emitted from the optical writing device 20, and a yellow electrostatic latent image is formed.

現像装置７Ｙは、第１搬送スクリュ８Ｙが配設された第１現像剤収容部９Ｙと、第２現像剤収容部１４Ｙとを有しており、各現像剤収容部９Ｙ，１４Ｙ内には磁性キャリアとマイナス帯電性のイエロトナーとを有する図示しないイエロ現像剤が内包されている。第２現像剤収容部１４Ｙは、透磁率センサからなるトナー濃度センサ１０Ｙ及び第２搬送スクリュ１１Ｙ及び現像剤担持体である現像ローラ１２Ｙ及びドクターブレード１３Ｙ等を有している。第１搬送スクリュ８Ｙは図示しない駆動手段によって回転駆動され、第１現像剤収容部９Ｙ内のイエロ現像剤を図において手前側から奥側へと搬送する。搬送されたイエロ現像剤は、第１現像剤収容部９Ｙと第２現像剤収容部１４Ｙとの間の仕切壁に設けられた図示しない連通口を経て第２現像剤収容部１４Ｙ内に進入する。 The developing device 7Y has a first developer accommodating portion 9Y in which a first conveying screw 8Y is disposed, and a second developer accommodating portion 14Y, and each developer accommodating portion 9Y, 14Y has a magnetic property. A yellow developer (not shown) having a carrier and a negatively charged yellow toner is included. The second developer accommodating portion 14Y includes a toner concentration sensor 10Y composed of a magnetic permeability sensor, a second conveying screw 11Y, a developing roller 12Y as a developer carrying member, a doctor blade 13Y, and the like. The first conveying screw 8Y is rotationally driven by a driving means (not shown), and conveys the yellow developer in the first developer accommodating portion 9Y from the near side to the far side in the drawing. The conveyed yellow developer enters the second developer accommodating portion 14Y through a communication port (not shown) provided in the partition wall between the first developer accommodating portion 9Y and the second developer accommodating portion 14Y. .

第２搬送スクリュ１１Ｙは回転駆動され、イエロ現像剤を図の奥側から手前側へと搬送し、搬送途中のイエロ現像剤は第１現像剤収容部１４Ｙの底部に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙによってその濃度を検知される。第２搬送スクリュ１１Ｙの上方には、現像ローラ１２Ｙが第２搬送スクリュ１１Ｙと平行となるように配設されている。現像ローラ１２Ｙは、反時計回り方向に回転駆動される非磁性パイプからなる現像スリーブ１５Ｙ内にマグネットローラ１６Ｙを内包して構成されている。第２搬送スクリュ１１Ｙによって搬送されるイエロ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの発する磁力によって現像スリーブ１５Ｙ上に汲み上げられる。汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ１５Ｙと所定の間隙をもって配置されたドクターブレード１３Ｙによってその層厚が規制された後、感光体ドラム３Ｙと対向する領域まで搬送される。そして、感光体ドラム３Ｙ上に形成されたイエロ用の静電潜像にイエロトナーを付着させる。この付着により感光体ドラム３Ｙ上にはイエロトナー像が形成され、現像によってイエロトナーを消費したイエロ現像剤は現像スリーブ１５Ｙの回転に伴い第２搬送スクリュ１１Ｙ上に戻される。そして、図の手前側端部まで搬送されると図示しない連通口を経て第１現像剤収容部９Ｙ内へと戻る。 The second transport screw 11Y is rotationally driven to transport the yellow developer from the back side to the front side of the drawing, and the yellow developer being transported is a toner concentration sensor 10Y fixed to the bottom of the first developer accommodating portion 14Y. The density is detected by. Above the second transport screw 11Y, the developing roller 12Y is disposed in parallel with the second transport screw 11Y. The developing roller 12Y is configured by including a magnet roller 16Y in a developing sleeve 15Y made of a non-magnetic pipe that is driven to rotate counterclockwise. A part of the yellow developer conveyed by the second conveying screw 11Y is pumped onto the developing sleeve 15Y by the magnetic force generated by the magnet roller 16Y. The developer thus pumped up is transported to a region facing the photosensitive drum 3Y after the layer thickness is regulated by the doctor blade 13Y arranged with a predetermined gap from the developing sleeve 15Y. Then, yellow toner is attached to the yellow electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3Y. By this adhesion, a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 3Y, and the yellow developer that has consumed the yellow toner by the development is returned to the second transport screw 11Y as the developing sleeve 15Y rotates. Then, when the sheet is conveyed to the front end portion in the drawing, it returns to the first developer accommodating portion 9Y through a communication port (not shown).

トナー濃度センサ１０Ｙによるイエロ現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。イエロ現像剤の透磁率はイエロ現像剤のイエロトナーと相関関係を示すため、トナー濃度センサ１０Ｙはイエロトナー濃度に応じた値の電圧を出力することとなる。図示しない制御部はＲＡＭを有しており、この中にはトナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の目標値であるイエロ用Ｖｔｒｅｆや他の現像装置に搭載された各トナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるシアン用Ｖｔｒｅｆのデータが格納されている。さらにＲＡＭの中には、マゼンタ用Ｖｔｒｅｆ、ブラック用Ｖｔｒｅｆのデータも格納されている。現像装置７Ｙについてはトナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の値とイエロ用Ｖｔｒｅｆとを比較し、イエロトナー用供給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により現像に伴ってイエロトナーを消費しイエロトナー濃度を低下させたイエロ現像剤に対して第１現像剤収容部９Ｙにおいて適量のイエロトナーが供給され、第２現像剤収容部１４Ｙ内のイエロトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用の画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ内における現像剤についても同様のトナー供給制御が実施される。 The result of detecting the magnetic permeability of the yellow developer by the toner concentration sensor 10Y is sent as a voltage signal to a control unit (not shown). Since the magnetic permeability of the yellow developer has a correlation with the yellow toner of the yellow developer, the toner density sensor 10Y outputs a voltage having a value corresponding to the yellow toner density. A control unit (not shown) has a RAM, in which the output voltage from the yellow Vtref, which is the target value of the output voltage from the toner density sensor 10Y, and the output voltage from each toner density sensor mounted in another developing device. Data of cyan Vtref which is a target value is stored. The RAM also stores data for magenta Vtref and black Vtref. For the developing device 7Y, the value of the output voltage from the toner density sensor 10Y is compared with the yellow Vtref, and the yellow toner supply device is driven for a time corresponding to the comparison result. By this driving, an appropriate amount of yellow toner is supplied in the first developer accommodating portion 9Y to the yellow developer whose yellow toner has been consumed and the yellow toner density has been reduced in accordance with the development, and the second developer accommodating portion 14Y The yellow toner density is maintained within a predetermined range. Similar toner supply control is performed for the developers in the image forming units 1M, 1C, and 1K for other colors.

感光体ドラム３Ｙ上に形成されたイエロトナー像は中間転写ベルト４１上に中間転写され、ドラムクリーニング装置４Ｙが中間転写工程を経た後の感光体ドラム３Ｙ上に残留したトナーを除去する。そして、クリーニング処理が施された感光体ドラム３Ｙの表面は図示しない除電装置によって除電される。この除電により感光体ドラム３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色用の画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおいても同様に感光体ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上にマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成され、中間転写ベルト４１上に中間転写される。 The yellow toner image formed on the photosensitive drum 3Y is intermediately transferred onto the intermediate transfer belt 41, and the drum cleaning device 4Y removes the toner remaining on the photosensitive drum 3Y after the intermediate transfer process. Then, the surface of the photosensitive drum 3Y that has been subjected to the cleaning process is neutralized by a neutralizing device (not shown). By this charge removal, the surface of the photosensitive drum 3Y is initialized and prepared for the next image formation. Similarly, in the image forming units 1M, 1C, and 1K for other colors, magenta toner images, cyan toner images, and black toner images are formed on the photosensitive drums 3M, 3C, and 3K, respectively, and intermediate transfer is performed on the intermediate transfer belt 41. Is done.

次に、本発明の特徴部について説明する。図１に示すように、中間搬送ベルト４１と定着装置６０との間の部位には、プリンタ１００の装置本体内部の温度を検知する機内温度検知手段としてのサーミスタ７１が配設されている。また、トナーカートリッジ１９の近傍には、トナー温度検知手段としての温度センサ７２が配設されている。サーミスタ７１及び温度センサ７２の検知結果は後述する制御手段８０に送られる。なお、温度センサ７２の配設位置は、トナー補給経路の近傍であってもよい。 Next, features of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, a thermistor 71 as an in-machine temperature detecting means for detecting the temperature inside the apparatus main body of the printer 100 is disposed at a portion between the intermediate conveyance belt 41 and the fixing device 60. In the vicinity of the toner cartridge 19, a temperature sensor 72 as a toner temperature detecting means is provided. The detection results of the thermistor 71 and the temperature sensor 72 are sent to the control means 80 described later. Note that the position of the temperature sensor 72 may be in the vicinity of the toner supply path.

また、本実施形態に用いられるプリンタ１００は温度上昇に伴うトナー溶融を防止すべく印刷制限モードを備えており、印刷制限モードに入ると連続画像形成から間欠画像形成へと自動的に切り替わり、温度上昇を抑えるように構成されている。間欠画像形成動作では、例えば２枚出力した後に所定時間（例えば２０秒）停止し、設定された画像形成枚数までこれを繰り返す動作を行う。 In addition, the printer 100 used in the present embodiment has a print restriction mode to prevent toner melting due to a temperature rise. When entering the print restriction mode, the printer 100 automatically switches from continuous image formation to intermittent image formation. It is configured to suppress the rise. In the intermittent image forming operation, for example, after outputting two sheets, the operation is stopped for a predetermined time (for example, 20 seconds), and this operation is repeated up to the set number of image forming sheets.

図４は、プリンタ１００において連続画像形成動作及び間欠画像形成動作を行った際のサーミスタ７１による検知温度及び連続動作時での温度管理位置温度及び間欠動作時での温度管理位置温度を示している。ここで、連続画像形成動作は通常の画像形成動作を、間欠画像形成動作は印刷制限モード時での画像形成動作を、温度管理位置温度は温度センサ７２による検知温度をそれぞれ示す。また、連続動作時と間欠動作時とはサーミスタ７１による検知温度が同一となる条件としており、図４に示す線図はレイアウト等によって変化する。 FIG. 4 shows the temperature detected by the thermistor 71 when the printer 100 performs the continuous image forming operation and the intermittent image forming operation, the temperature management position temperature during the continuous operation, and the temperature management position temperature during the intermittent operation. . Here, the continuous image forming operation indicates a normal image forming operation, the intermittent image forming operation indicates an image forming operation in the print restriction mode, and the temperature management position temperature indicates a temperature detected by the temperature sensor 72. Further, the continuous operation and the intermittent operation are performed under the condition that the temperature detected by the thermistor 71 is the same, and the diagram shown in FIG.

図４に示すように、連続動作時には現像装置７及び感光体ドラム３が常に動作し続けるために温度管理位置温度の温度上昇がサーミスタ７１による検知温度に比して大きくなる。また、間欠動作時には現像装置７及び感光体ドラム３が間欠動作となるために温度管理位置温度の温度上昇がサーミスタ７１による検知温度に対して近い値を取り、このように印刷条件によってサーミスタ７１による検知温度と温度管理位置温度との差が変化する。 As shown in FIG. 4, during the continuous operation, the developing device 7 and the photosensitive drum 3 continue to operate, and thus the temperature rise of the temperature management position temperature becomes larger than the temperature detected by the thermistor 71. Further, since the developing device 7 and the photosensitive drum 3 are intermittently operated during the intermittent operation, the temperature rise of the temperature management position takes a value close to the temperature detected by the thermistor 71, and thus the thermistor 71 depends on the printing conditions. The difference between the detected temperature and the temperature at the temperature management position changes.

図５は、本発明の一実施形態に用いられる制御手段８０のブロック図を示している。制御手段８０は、サーミスタ７１及び温度センサ７２からの検知温度情報、現像装置７に接続して設けられ現像ローラ１２の作動時間を計測する走行距離検知手段としてのタイマ８２からの計測時間情報をそれぞれ取り込む。また制御手段８０は、現像ローラ１２を回転駆動する図示しないモータの速度情報を取り込み、プリンタ１００の駆動系を制御して連続動作と間欠動作とを切り替える。制御手段８０にはＲＡＭ８１が設けられている。ＲＡＭ８１には速度情報とタイマ８２からの計測時間情報とから計算された現像ローラ１２の走行距離が、タイマ８２によって計測された所定時間（例えば１０秒）毎に記憶されるように構成されており、これによりＲＡＭ８１は記憶手段として機能する。現像ローラ１２に代えて感光体ドラム３の走行距離を用いる構成としてもよい。 FIG. 5 shows a block diagram of the control means 80 used in one embodiment of the present invention. The control unit 80 includes detected temperature information from the thermistor 71 and the temperature sensor 72 and measured time information from a timer 82 as a travel distance detecting unit that is connected to the developing device 7 and measures the operating time of the developing roller 12. take in. The control means 80 takes in speed information of a motor (not shown) that rotationally drives the developing roller 12 and controls the drive system of the printer 100 to switch between continuous operation and intermittent operation. The control means 80 is provided with a RAM 81. The RAM 81 is configured to store the travel distance of the developing roller 12 calculated from the speed information and the measured time information from the timer 82 every predetermined time (for example, 10 seconds) measured by the timer 82. Thereby, the RAM 81 functions as a storage means. Instead of the developing roller 12, a travel distance of the photosensitive drum 3 may be used.

本発明の第１の実施形態では、図６に示すように、現像ローラ１２の走行距離と、サーミスタ７１の検知温度と温度管理位置温度との温度差との関係に基づいて、印刷制限モードへと切り替わる閾値温度を変化させる。例えば温度管理位置温度が５０℃以上の場合に印刷制限モードへと移行する場合を考える。ここで考えを簡単にするため、図６に示す曲線を以下の式とする。
（２箇所の温度差）＝（一定時間の走行距離）^２＋（一定時間以前の温度差）
この場合には、サーミスタ７１の検知温度と一定時間の走行距離より、以下の条件で印刷制限モードへと移行させる。
（サーミスタ７１の検知温度）＋（一定時間の走行距離）^２＋（一定時間以前の温度差）≧５０℃
上記式に基づいて制御手段８０がプリンタ１００の動作を制御して印刷制限モードへと移行させることにより、サーミスタ７１の検知温度と温度管理位置温度とが近い条件においては印刷制限モードへと移行させる閾値を高く設定することができる。これにより、印刷制限モードへと移行する回数を減少させて、プリンタ１００による出力効率を大幅に向上することができる。 In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the print restriction mode is entered based on the relationship between the travel distance of the developing roller 12 and the temperature difference between the temperature detected by the thermistor 71 and the temperature management position temperature. And change the threshold temperature. For example, consider a case in which the print control mode is entered when the temperature management position temperature is 50 ° C. or higher. Here, in order to simplify the idea, the curve shown in FIG.
(Temperature difference between two locations) = (Travel distance for a certain time) ² + (Temperature difference before a certain time)
In this case, based on the temperature detected by the thermistor 71 and the travel distance for a predetermined time, the print restriction mode is entered under the following conditions.
(Detected temperature of thermistor 71) + (travel distance for a fixed time) ² + (temperature difference before a fixed time) ≧ 50 ° C.
Based on the above formula, the control unit 80 controls the operation of the printer 100 and shifts to the print restriction mode, thereby shifting to the print restriction mode when the detected temperature of the thermistor 71 is close to the temperature management position temperature. The threshold can be set high. As a result, the number of transitions to the print restriction mode can be reduced, and the output efficiency of the printer 100 can be greatly improved.

また第２の実施形態として、定着装置６０やその他の熱源、例えば光書込装置２０や各種駆動モータ等の追加についてもサーミスタ７１の検知温度と温度管理位置温度との関係式に基づき、以下の式が成立する場合に印刷制限モードへと移行させる。
（サーミスタ７１の検知温度）＋（定着装置の温度を示す式）＋（その他の熱源による温度を示す式）＋（一定時間の走行距離）^２＋（一定時間以前の温度差）≧５０℃
上記式に基づいて制御手段８０がプリンタ１００の動作を制御して印刷制限モードへと移行させることにより、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 As a second embodiment, the fixing device 60 and other heat sources such as the optical writing device 20 and various drive motors are also added based on the relational expression between the detected temperature of the thermistor 71 and the temperature management position temperature as follows. When the formula is satisfied, the mode is shifted to the print restriction mode.
(Detection temperature of thermistor 71) + (Expression indicating temperature of fixing device) + (Expression indicating temperature by other heat source) + (travel distance for a fixed time) ² + (temperature difference before a fixed time) ≧ 50 ° C.
Based on the above formula, the control unit 80 controls the operation of the printer 100 to shift to the print restriction mode, so that the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

さらに第３の実施形態として、プリンタ１００においてモノクロ画像形成とカラー画像形成とが可能である場合には、温度センサ７２と同様の温度センサをトナーカートリッジ１９Ｋの近傍あるいはブラックトナーの搬送経路近傍にも設ける。そして、モノクロ画像形成時には現像ローラ１２Ｋの走行距離を、カラー画像形成時には例えば現像ローラ１２Ｙの走行距離をそれぞれ用い、上述した閾値をモノクロ画像形成時とカラー画像形成時とで別々に設定する。これにより、温度管理位置が異なるために温度管理位置温度とサーミスタ７１の検知温度との関係が異なる場合においても印刷制限モードへの閾値をそれぞれ個別に設定でき、きめ細かな制御を行うことができる。 Furthermore, as a third embodiment, when the printer 100 can perform monochrome image formation and color image formation, a temperature sensor similar to the temperature sensor 72 is also provided near the toner cartridge 19K or near the black toner conveyance path. Provide. Then, the travel distance of the developing roller 12K is used for monochrome image formation, and the travel distance of the development roller 12Y is used for color image formation, for example, and the above-described threshold is set separately for monochrome image formation and color image formation. Accordingly, even when the relationship between the temperature management position temperature and the detected temperature of the thermistor 71 is different because the temperature management position is different, the threshold value for the print restriction mode can be set individually, and fine control can be performed.

さらに第４の実施形態として、プリンタ１００において記録媒体の片面に画像形成を行う片面出力モードと記録媒体の両面に画像形成を行う両面出力モードとが可能である場合を示す。この場合には、サーミスタ７１と同様のサーミスタを両面画像が形成された後に出力される記録媒体の搬送経路近傍にも設ける。そして、片面画像形成時にはサーミスタ７１の検知温度を、両面画像形成時には新たに設けたサーミスタの検知温度をそれぞれ用い、上述した閾値を片面画像形成時と両面画像形成時とで別々に設定する。これにより、記録媒体の温度が１回のみ定着装置６０を通過する片面画像形成時と２回定着装置６０を通過する両面画像形成時とでは異なることとなる。このため、温度管理位置温度とサーミスタ７１及び図示しないサーミスタの検知温度との関係が異なる場合においても印刷制限モードへの閾値をそれぞれ個別に設定でき、きめ細かな制御を行うことができる。 Furthermore, as a fourth embodiment, a case where the printer 100 is capable of a single-sided output mode in which an image is formed on one side of a recording medium and a double-sided output mode in which an image is formed on both sides of the recording medium will be described. In this case, a thermistor similar to the thermistor 71 is also provided near the conveyance path of the recording medium that is output after the double-sided image is formed. Then, the detection temperature of the thermistor 71 is used for single-sided image formation, and the newly detected thermistor detection temperature is used for double-sided image formation, and the above-described threshold is set separately for single-sided image formation and double-sided image formation. As a result, the temperature of the recording medium differs between when forming a single-sided image that passes through the fixing device 60 only once and when forming a double-sided image that passes through the fixing device 60 twice. For this reason, even when the relationship between the temperature management position temperature and the detected temperature of the thermistor 71 and the thermistor (not shown) is different, the threshold value for the print restriction mode can be set individually and fine control can be performed.

さらに第５の実施形態として、プリンタ１００に用紙折り装置や用紙綴じ装置等の後処理装置が接続可能であり、後処理装置を接続せずに画像形成を行う場合と後処理装置を接続して画像形成を行う場合とが選択可能である場合を示す。この場合には、上述した閾値を後処理装置接続時と後処理装置非接続時とで別々に設定する。これによりサーミスタ７１の検知温度が、後処理装置が接続されたことにより装置本体内部の空気が排気しづらくなった場合と後処理装置が接続されずに装置本体内部の空気を良好に排紙できる場合とでは異なることとなる。このため、温度管理位置温度とサーミスタ７１の検知温度との関係が異なる場合においても印刷制限モードへの閾値をそれぞれ個別に設定でき、きめ細かな制御を行うことができる。 Further, as a fifth embodiment, a post-processing device such as a paper folding device or a paper binding device can be connected to the printer 100. When the image forming is performed without connecting the post-processing device, the post-processing device is connected. A case in which image formation is selectable is shown. In this case, the above-described threshold is set separately when the post-processing device is connected and when the post-processing device is not connected. As a result, the detected temperature of the thermistor 71 can discharge the air inside the apparatus main body satisfactorily when the air inside the apparatus main body becomes difficult to exhaust due to the connection of the post-processing apparatus and when the post-processing apparatus is not connected. It will be different from the case. For this reason, even when the relationship between the temperature management position temperature and the detected temperature of the thermistor 71 is different, the threshold value for the print restriction mode can be set individually, and fine control can be performed.

さらに第６の実施形態として、サーミスタ７１の検知温度と温度管理位置温度との上昇度合いから制御手段８０によって閾値を予め予測する。そして、連続画像形成であと何枚の画像形成が印刷制限モードに入ることなく可能であるかを、プリンタ１００の操作パネル上に設けられた表示装置に表示する構成とすることにより、操作性が向上すると共に画像形成効率を向上することができる。 Furthermore, as a sixth embodiment, a threshold value is predicted in advance by the control means 80 from the degree of increase in the detected temperature of the thermistor 71 and the temperature management position temperature. The operability can be improved by displaying the number of images that can be formed without entering the print restriction mode in the continuous image formation on the display device provided on the operation panel of the printer 100. As well as improving the image forming efficiency.

上記各実施形態では、サーミスタ７１の検知温度と温度管理位置温度との関係式に基づき温度管理位置温度が設定された閾値を超えた場合に連続画像形成動作から間欠画像形成動作へと移行する印刷制限モードに入ることとした。しかし、印刷制限モードとして、感光体ドラム３及び現像ローラ１２の周速度を下げて印刷速度を下げる構成、記録媒体の搬送間隔を広げる構成、これ等の構成及び間欠画像形成動作を組み合わせた構成等を採用してもよい。 In each of the above embodiments, printing that shifts from a continuous image forming operation to an intermittent image forming operation when the temperature management position temperature exceeds a set threshold based on the relational expression between the temperature detected by the thermistor 71 and the temperature management position temperature. We decided to enter restricted mode. However, as the print restriction mode, a configuration in which the peripheral speed of the photosensitive drum 3 and the developing roller 12 is lowered to lower the printing speed, a configuration in which the recording medium conveyance interval is increased, a configuration in which these configurations and an intermittent image forming operation are combined, etc. May be adopted.

ところで、電子写真式画像形成装置に用いられる感光体は導電性支持体上に直接または中間層を介して電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を設けたいわゆる機能分離型積層感光体が用いられている。この機能分離型積層感光体において、表面が帯電された感光体が露光されたとき、光は電荷輸送層を透過して電荷発生層中の電荷発生材料に吸収され、電荷発生材料はこの光を吸収して電荷担体を発生する。しかし、電荷担体が電荷輸送層を移動する過程で電荷輸送層に生成したトラップによりＶＬが上昇したり、画像形成動作のインターバル中にトラップされた電荷担体が開放されることにより一度上昇したＶＬが低下したりする等のＶＬの変動が生じる。これにより、画像濃度が変動して画像品質の劣化を引き起こすという問題点があった。ここで、ＶＬは感光体を露光しベタ画像を形成する際のベタ画像部の感光体表面電位をいう。 By the way, a photoconductor used in an electrophotographic image forming apparatus is a so-called function separation type laminated photoconductor in which a charge generation layer is formed on a conductive support directly or via an intermediate layer and a charge transport layer is provided thereon. Is used. In this function-separated type laminated photoconductor, when the surface-charged photoconductor is exposed, light is transmitted through the charge transport layer and absorbed by the charge generation material in the charge generation layer, and the charge generation material absorbs this light. Absorbs and generates charge carriers. However, VL rises due to the trap generated in the charge transport layer in the process of the charge carrier moving through the charge transport layer, or the VL once increased due to release of the trapped charge carrier during the interval of the image forming operation. VL fluctuations such as lowering occur. As a result, there is a problem in that the image density fluctuates and the image quality is deteriorated. Here, VL refers to the photoreceptor surface potential of the solid image portion when the photoreceptor is exposed to form a solid image.

上述のトラップについて考察すると、電荷担体がトラップされる形態は、半永久的にトラップされるディープとラップと一定の寿命で解放されるシャロウトラップとに分けられる。これ等のうちシャロウトラップは一定の寿命で解放されるので、短期的にＶＬが変動する要因となるトラップである。シャロウトラップに束縛された電荷担体は、感光体の温度が高いほど活性化され、解放され易くなる。 Considering the trap described above, the form in which charge carriers are trapped is divided into a deep trap that is trapped semipermanently, a wrap, and a shallow trap that is released with a fixed lifetime. Among these traps, the shallow trap is released with a fixed lifetime, and is a trap that causes VL to fluctuate in the short term. The charge carriers bound to the shallow trap are activated and easily released as the temperature of the photoreceptor increases.

電子写真式の画像形成装置において、感光体の露光後表面電位が環境によって変動することが知られている。特に低温環境では上述のシャロウトラップが顕著になり、露光後表面電位が上昇する。そのため、ある現像ポテンシャルを得ようとするとき、低温環境下では常温及び高温環境下に比してより高い現像バイアス及び帯電バイアスを設定する必要がある。 In an electrophotographic image forming apparatus, it is known that the surface potential of a photoreceptor after exposure varies depending on the environment. In particular, in the low temperature environment, the above-described shallow trap becomes remarkable, and the surface potential after exposure increases. Therefore, when trying to obtain a certain development potential, it is necessary to set a higher development bias and charging bias in a low temperature environment than in a normal temperature and high temperature environment.

トナー付着量の制御因子である現像ポテンシャルは、トナーの帯電量等により必要な値が変化するため、制御範囲は広く設定できた方がよい。一方で、現像ポテンシャルが大きすぎると感光体上へのキャリア付着が悪化することが知られている。従って現像ポテンシャルに上限を設けるため、制御上は現像バイアス及び帯電バイアスの上限を設ける場合が多い。しかし常温環境や高温環境を基準にその上限値を決定すると、露光後感光体表面電位が上昇する定温環境下で現像ポテンシャルの制御範囲が狭くなる。逆に低温環境を基準にその上限値を決定すると、常温及び高温環境下で現像ポテンシャルが大きくなりすぎ、キャリア付着に至る虞がある。 The development potential, which is a control factor of the toner adhesion amount, varies depending on the toner charge amount and the like, so it is better that the control range can be set wide. On the other hand, it is known that if the developing potential is too large, carrier adhesion on the photoreceptor deteriorates. Therefore, in order to provide an upper limit for the development potential, an upper limit for the development bias and the charging bias is often provided for control purposes. However, if the upper limit value is determined based on a normal temperature environment or a high temperature environment, the control range of the development potential becomes narrow in a constant temperature environment where the photoreceptor surface potential increases after exposure. On the contrary, if the upper limit value is determined based on the low temperature environment, the development potential becomes too large in the normal temperature and high temperature environment, which may lead to carrier adhesion.

この問題を解決する一つの方法としては、露光後感光体表面電位をリアルタイムに電位センサで測定し、その結果に応じて現像及び帯電バイアスの上限値を変化させることであるが、電位センサのコストアップや設置スペース確保による装置大型化が避けられない。さらに、タンデムカラー機であれば４，５本備えられている感光体全てに電位センサを取り付ける必要があり、そのデメリットはさらに大きくなる。 One method for solving this problem is to measure the surface potential of the photoconductor after exposure with a potential sensor in real time, and change the upper limit of the development and charging bias according to the result. The size of the equipment is unavoidable due to increased installation and installation space. Further, in the case of a tandem color machine, it is necessary to attach a potential sensor to all of the four or five photoconductors, and the demerits are further increased.

また別の方法として、感光体を加熱するヒータを有し、雰囲気環境に拘わらず露光後感光体表面電位を安定させる方法が、例えば特開２０１０−２７１６３４号公報に開示されている。しかし、これもまたヒータのコストアップや設置スペース確保による装置大型化が避けられない。さらに別の方法として、温度を検知してそのときの露光後感光体表面電位を予測して現像及び帯電バイアスを変化させる方法も例えば特開平１１−３０５６０８号公報に開示されている。温度センサは電位センサやヒータに比して安価で大きさも小さいために上述のようなデメリットも小さく、機内温度を検知及び監視する目的で搭載し易い。ただし、レイアウト等の条件により感光体近傍にセンサを配置してその温度を直接監視できないため、機内の感光体近傍とは別の場所に温度センサを取り付け、その読み取った温度より推測することが行われている。しかし、この方法では画像形成条件によっては温度センサから感光体の温度を正しく推測できない場合がある。 As another method, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-271634 discloses a method of having a heater for heating the photoconductor and stabilizing the surface potential of the photoconductor after exposure regardless of the atmospheric environment. However, this also inevitably increases the cost of the heater and enlarges the apparatus due to securing the installation space. As another method, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-305608 discloses a method of detecting the temperature and predicting the post-exposure photosensitive member surface potential to change the developing and charging bias. Since the temperature sensor is cheaper and smaller in size than the potential sensor and the heater, the above-described disadvantages are small, and the temperature sensor is easy to mount for the purpose of detecting and monitoring the in-machine temperature. However, because the temperature cannot be directly monitored by placing a sensor near the photoconductor due to layout or other conditions, a temperature sensor is attached to a location other than the photoconductor in the machine, and it can be estimated from the read temperature. It has been broken. However, in this method, the temperature of the photoconductor may not be correctly estimated from the temperature sensor depending on the image forming conditions.

そこで本発明では、装置の駆動条件（連続駆動時間、両面比率、定着制御温度等）と機内温度センサとにより感光体温度を精度よく予測することで露光後感光体表面電位を推定する。そして、その推定値に合わせて現像及び帯電バイアスの制御上限値を変更することで必要な現像ポテンシャルの制御範囲を確保し、どのような環境下でも副作用なく所望の画像濃度を得ることを目的とする。 Therefore, in the present invention, the post-exposure photoreceptor surface potential is estimated by accurately predicting the photoreceptor temperature based on the driving conditions of the apparatus (continuous drive time, duplex ratio, fixing control temperature, etc.) and the in-machine temperature sensor. The purpose is to secure the required development potential control range by changing the development and charging bias control upper limit values according to the estimated values, and to obtain the desired image density without side effects in any environment. To do.

以下、本発明における第７の実施形態を説明する。図１に示すプリンタ１００において、符号７０は温度管理位置を示している。図７に、プリンタ１００における連続及び間欠で画像形成を行った際の、機内温度検知手段であるサーミスタ７１の温度に対する連続画像形成時における温度管理位置７０の温度、間欠画像形成時における温度管理位置７０の温度をそれぞれ示している。この関係はレイアウト等により変化し、本実施形態では温度管理位置７０を感光体位置の温度とし、サーミスタ７１の検知温度との相関を示した。 The seventh embodiment of the present invention will be described below. In the printer 100 shown in FIG. 1, reference numeral 70 indicates a temperature management position. FIG. 7 shows the temperature at the temperature management position 70 at the time of continuous image formation and the temperature management position at the time of intermittent image formation with respect to the temperature of the thermistor 71 that is the in-machine temperature detection means when the printer 100 performs image formation continuously and intermittently. 70 temperatures are shown respectively. This relationship varies depending on the layout and the like. In this embodiment, the temperature management position 70 is set as the temperature of the photosensitive member position, and the correlation with the temperature detected by the thermistor 71 is shown.

図７に示すように、画像形成条件によって現像位置の温度が同一のときでもサーミスタ７１での検知温度が異なることが判る。本実施形態では、連続画像形成時には現像装置７及び現像ローラ１２が常に動作し続けるために感光体３の温度がサーミスタ７１による検知温度に比して大きく上昇する。一方で、間欠画像形成動作時には現像装置７及び現像ローラ１２も間欠動作となるために感光体３の温度がサーミスタ７１による検知温度と近い値となる。 As shown in FIG. 7, it can be seen that the temperature detected by the thermistor 71 varies depending on the image forming conditions even when the temperature at the development position is the same. In this embodiment, the developing device 7 and the developing roller 12 always operate during continuous image formation, so that the temperature of the photoconductor 3 greatly increases as compared to the temperature detected by the thermistor 71. On the other hand, since the developing device 7 and the developing roller 12 are also intermittently operated during the intermittent image forming operation, the temperature of the photosensitive member 3 becomes close to the temperature detected by the thermistor 71.

図８は、所定時間（ここでは３０ｍｉｎ）当たりの感光体走行距離に対する温度検知位置２箇所の温度差の関係を示している。所定時間当たりの走行距離が長いほど２箇所の温度差が大きくなるため、所定時間における感光体走行距離からサーミスタ７１配設位置と温度管理位置７０との温度差を推定することができる。所定時間内の走行距離が長い場合は、連続運転に近付くためにサーミスタ７１配設位置と温度管理位置７０との温度差が大きくなる。また、所定時間内の走行距離が短い場合は、発熱が少なく機内の熱は拡散して機内が一定温度に近付くためにサーミスタ７１配設位置と温度管理位置７０との温度差は小さくなる。そのため、温度管理位置７０の温度は以下の式で表すことができる。
（温度管理位置温度）＝（温度検知値）＋α×（単位時間当たりの走行距離）＋Ｃ
ここで、Ｃは所定時間よりも前の状態で２点間の温度差があったときに所定時間経過後にも残っている温度差を表している。これは、レイアウト等の条件により変化する値である。これにより、温度管理位置の温度を温度検知位置の温度から推定することが可能となる。 FIG. 8 shows the relationship of the temperature difference between the two temperature detection positions with respect to the photosensitive body travel distance per predetermined time (here, 30 min). The longer the travel distance per predetermined time, the greater the temperature difference between the two locations. Therefore, the temperature difference between the thermistor 71 placement position and the temperature management position 70 can be estimated from the photoreceptor travel distance at the predetermined time. When the travel distance within a predetermined time is long, the temperature difference between the thermistor 71 disposition position and the temperature management position 70 increases to approach continuous operation. When the traveling distance within a predetermined time is short, heat generation is small and heat in the machine is diffused so that the inside of the machine approaches a certain temperature. Therefore, the temperature at the temperature management position 70 can be expressed by the following equation.
(Temperature management position temperature) = (Temperature detection value) + α × (travel distance per unit time) + C
Here, C represents the temperature difference remaining after the lapse of the predetermined time when there is a temperature difference between two points in a state before the predetermined time. This is a value that varies depending on conditions such as layout. As a result, the temperature at the temperature management position can be estimated from the temperature at the temperature detection position.

図９は、感光体温度と露光後感光体表面電位との関係を測定した結果を示している。図９に示すように２０℃以上でほぼ一定の表面電位となっているが、低温環境になるに従い表面電位が上昇している。キャリア付着の不具合を考慮した現像ポテンシャル制御範囲の上限を７００Ｖとすると、２０℃以上では現像バイアスの制御上限値は７５０Ｖ程度に設定される。これに対して、地汚れとキャリア付着との両面から要求される地肌ポテンシャル１００Ｖ程度を上乗せした８５０Ｖ程度が帯電バイアスの制御上限値となる。 FIG. 9 shows the result of measuring the relationship between the photoreceptor temperature and the post-exposure photoreceptor surface potential. As shown in FIG. 9, the surface potential is almost constant at 20 ° C. or higher, but the surface potential increases as the temperature decreases. Assuming that the upper limit of the development potential control range considering the problem of carrier adhesion is 700V, the upper limit value of the development bias is set to about 750V at 20 ° C. or higher. On the other hand, the control upper limit value of the charging bias is about 850 V, which is obtained by adding about the background potential of about 100 V required from both the ground contamination and the carrier adhesion.

これ等の制御上限値を固定とした場合、例えば感光体表面温度が５℃になると露光後感光体表面電位が５０Ｖ程度上昇するため、現像ポテンシャル上限は６５０Ｖに縮小される。これに対して、本発明により感光体温度が５℃になったことが検知できれば、現像及び帯電バイアス上限値を５０Ｖ拡大してそれぞれ８００Ｖ，９００Ｖとすることにより、現像ポテンシャル制御範囲の上限を７００Ｖに保つことができる。これにより、結果として常温及び高温環境下と同様に画像濃度を維持することができる。 When these control upper limit values are fixed, for example, when the photosensitive member surface temperature becomes 5 ° C., the photosensitive member surface potential after exposure increases by about 50 V, so the upper limit of development potential is reduced to 650 V. On the other hand, if it can be detected that the photosensitive member temperature has reached 5 ° C. according to the present invention, the upper limit value of the development potential control range is set to 700 V by increasing the upper limit value of development and charging bias by 50 V to 800 V and 900 V, respectively. Can be kept in. As a result, the image density can be maintained as in the normal temperature and high temperature environments.

上述したように本発明によれば、感光体の温度を正確に予測することで露光後感光体表面電位を正確に予測することができるため、予測ミスによるキャリア付着等の不具合を招くことなく、現像及び帯電バイアスの上限値を上げることができる。その結果、必要な現像ポテンシャルを得ることができることから画像濃度を維持でき、良好な画像形成を継続して行うことができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately predict the post-exposure photoconductor surface potential by accurately predicting the temperature of the photoconductor, without incurring problems such as carrier adhesion due to mispredictions. The upper limit values of development and charging bias can be increased. As a result, the necessary development potential can be obtained, so that the image density can be maintained, and good image formation can be continued.

上記実施形態では画像形成装置としてプリンタ１００を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られず、複写機、プロッタ、ファクシミリ、これ等の複合機等の画像形成装置にも本発明は適用可能である。 In the above embodiment, the printer 100 is shown as the image forming apparatus. However, the image forming apparatus to which the present invention can be applied is not limited to this, and the present invention is also applied to an image forming apparatus such as a copying machine, a plotter, a facsimile machine, and a multifunction machine. The invention is applicable.

３像担持体（感光体ドラム）
７現像装置
１２現像剤担持体（現像ローラ）
６０定着装置
７０温度管理位置
７１機内温度検知手段（サーミスタ）
７２トナー温度検知手段（温度センサ）
８０制御手段
８１記憶手段（ＲＡＭ）
８２走行距離検知手段（タイマ）
１００画像形成装置（プリンタ） 3 Image carrier (photosensitive drum)
7 Developing Device 12 Developer Carrier (Developing Roller)
60 Fixing device 70 Temperature management position 71 In-machine temperature detection means (thermistor)
72 Toner temperature detection means (temperature sensor)
80 Control means 81 Storage means (RAM)
82 Travel distance detection means (timer)
100 Image forming apparatus (printer)

特開２００９−２１０９４１号公報JP 2009-210941 A

Claims

An image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a developing device that has a developer carrier and visualizes the electrostatic latent image, an in-machine temperature detecting means for detecting an in-machine temperature, and the image carrier Or a travel distance detecting means for detecting the travel distance of the developer carrying member; a storage means for storing the travel distance every predetermined time; a toner temperature detecting means for detecting the temperature in the vicinity of the toner replenishing means; and the internal temperature. And a control means for restricting the image forming operation based on the detection results of the detection means and the toner temperature detecting means, and the control means restricts the image forming operation based on the travel distance for each predetermined time. An image forming apparatus characterized by changing a threshold value for determining whether or not.

The image forming apparatus according to claim 1.
A plurality of the image carriers are provided, and color image formation and monochrome image formation are possible, and both the travel distance during color image formation and the travel distance during monochrome image formation are used as the travel distance. Image forming apparatus.

The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
An image forming apparatus comprising: a fixing device that fixes an image on a recording medium, and further changing the threshold value based on a temperature of the fixing device.

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An image forming apparatus having a double-sided output mode for forming an image on both sides of a recording medium, and further changing the threshold value during single-sided output and double-sided output.

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An image forming apparatus, wherein a post-processing apparatus is connectable, and the threshold value is further changed when the post-processing apparatus is connected.

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An image forming apparatus comprising an operation panel having a display device and displaying on the display device how many sheets can be output without restricting an image forming operation.

An image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a developing device that has a developer carrier and visualizes the electrostatic latent image, an in-machine temperature detecting means for detecting an in-machine temperature, and the image carrier Or a travel distance detecting means for detecting the travel distance of the developer carrier, a storage means for storing the travel distance every predetermined time, a detection result of the in-machine temperature detecting means, and a travel distance per predetermined time. An image forming apparatus comprising: a temperature calculating unit configured to calculate a temperature management position temperature based on the charging bias control unit configured to change an upper limit value of the charging bias control range based on a calculation result of the temperature calculating unit. apparatus.

The image forming apparatus according to claim 7.
A plurality of the image carriers are provided, and color image formation and monochrome image formation are possible, and both the travel distance during color image formation and the travel distance during monochrome image formation are used as the travel distance. Image forming apparatus.

The image forming apparatus according to claim 7 or 8,
An image forming apparatus comprising: a fixing device that fixes an image on a recording medium, and further changing the threshold value based on a temperature of the fixing device.