JP2020003540A - Image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等により記録材に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording material by an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like.
従来、電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、及びこれらの複数の機能を有する複合機等として広く応用されている。この種の画像形成装置としては、現像装置が非磁性のトナーと磁性のキャリアとを主成分とする二成分現像剤を用いて、感光ドラムに形成された静電像を現像するものが広く普及している。現像装置は現像容器内の循環路において、搬送部材を回転させて現像剤を撹拌しつつ搬送することにより、トナーとキャリアとを摩擦帯電させている。帯電されたトナー及びキャリアは、搬送部材によってマグローラを内蔵した現像スリーブに供給され、現像スリーブによって感光ドラムの対向領域まで搬送されて現像に供される。現像後の現像剤は、現像スリーブから剥離され、循環経路に戻されて搬送部材により循環経路中を撹拌及び搬送され、再び現像スリーブに供給される。このように、回転部材である搬送部材の回転によって現像剤を撹拌搬送する構成である場合、現像装置を出荷して客先に輸送する際の振動による現像剤の凝集や循環路中の現像剤の偏り等によって、搬送部材の回転時に掛かる負荷が増大する可能性がある。搬送部材の回転時に掛かる負荷が増大することにより、搬送部材が回転できずにロックしてしまったり、あるいは現像剤が循環路から現像容器の外部に漏れ出す可能性があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus has been widely applied as a copying machine, a printer, a plotter, a facsimile, and a multifunction peripheral having a plurality of these functions. As an image forming apparatus of this type, an apparatus in which a developing device develops an electrostatic image formed on a photosensitive drum using a two-component developer mainly composed of a non-magnetic toner and a magnetic carrier is widely used. are doing. The developing device frictionally charges the toner and the carrier by rotating the conveying member and conveying the developer while stirring the toner in a circulation path in the developing container. The charged toner and carrier are supplied to a developing sleeve having a built-in mag roller by a conveying member, and are conveyed by the developing sleeve to a region facing the photosensitive drum to be subjected to development. The developer after the development is separated from the developing sleeve, returned to the circulation path, stirred and conveyed in the circulation path by the conveying member, and supplied to the developing sleeve again. As described above, when the developer is agitated and transported by the rotation of the transporting member, which is a rotating member, the developer aggregates due to vibration when the developing device is shipped and transported to the customer, and the developer in the circulation path. May increase the load applied when the transport member rotates. When the load applied to the rotation of the transport member increases, the transport member may not be able to rotate and may be locked, or the developer may leak from the circulation path to the outside of the developing container.
搬送部材の回転時に掛かる負荷の増大を防止するために、一成分現像剤を収容した現像装置において、現像剤の凝集や偏りの発生を検知するために、アジテータの回転負荷が所定値を超えたか否かを検知する画像形成装置が知られている(特許文献1参照)。この画像形成装置では、現像装置のアジテータの回転負荷が所定値を超えた場合に、アジテータを交互に正転及び反転させて駆動させて、現像容器内の現像剤の凝集や偏りをほぐすためのほぐしシーケンスを実行する。この画像形成装置によれば、現像容器内に収容されている現像剤の凝集や偏りを解消し、搬送部材等やその駆動系に掛かる負荷を軽減し、搬送部材の回転ロックの防止を図ることができる。 In order to prevent an increase in the load applied when the transport member rotates, in the developing device containing the one-component developer, whether the rotation load of the agitator exceeds a predetermined value in order to detect the occurrence of aggregation or deviation of the developer. An image forming apparatus that detects whether or not the image forming apparatus is known is known (see Patent Document 1). In this image forming apparatus, when the rotational load of the agitator of the developing device exceeds a predetermined value, the agitator is driven by alternately rotating and inverting to drive the agitator to loosen the aggregation and deviation of the developer in the developing container. Execute the loosening sequence. According to this image forming apparatus, it is possible to eliminate the aggregation and bias of the developer contained in the developing container, reduce the load on the conveying member and the driving system thereof, and prevent the rotation of the conveying member from being locked. Can be.
しかしながら、上述した特許文献1に記載の画像形成装置では、一成分現像剤用の現像装置を適用しているため、二成分現像剤用の現像容器では搬送部材の回転ロックを防止できない可能性がある。即ち、二成分現像剤用の現像装置では、現像剤を現像スリーブへ供給する第1室と現像スリーブから現像剤を回収する第2室とが、現像剤の循環経路を形成し、第1室には第1搬送スクリュ、第2室には第2搬送スクリュが設けられている。これら第1及び第2の搬送スクリュに対して現像剤の凝集や循環経路中の現像剤の偏り等が発生すると、各搬送スクリュを正転及び反転させるだけでは各搬送スクリュに掛かる負荷を軽減できない虞があった。また、第1搬送スクリュが第2搬送スクリュと同じ高さかそれ以上の高さに位置する場合は、第2搬送スクリュがロックしてしまうと、第1搬送スクリュの回転により現像スリーブを経由して第2室に至った現像剤が第2室に回収されない虞がある。この場合は、第2室に回収されない現像剤が、現像容器外に漏出する虞がある。
However, in the image forming apparatus described in
本発明は、現像装置の出荷後の輸送により現像剤に偏りが発生する状態においても、スクリュのロックやそれに伴う現像剤の漏出を抑えることができる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of suppressing screw locking and leakage of developer accompanying the screw even when the developer is biased due to transportation after shipment of the developing device.
本発明の画像形成装置は、像担持体と、トナー及びキャリアを有する現像剤が収容され、第1室と前記第1室との間で現像剤の循環経路を形成する第2室とを有する現像容器と、前記現像容器に収容された現像剤を担持して回転し、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像剤担持体と、前記第1室に配置され、前記第1室内の現像剤を回転により撹拌及び搬送して前記現像剤担持体へ供給する第1搬送手段と、前記第2室に配置され、現像後に前記現像剤担持体から回収された前記第2室内の現像剤を回転により撹拌及び搬送する第2搬送手段と、を有する現像装置と、前記第1搬送手段及び前記第2搬送手段を回転駆動可能な第1駆動手段と、前記現像剤担持体を回転駆動可能な第2駆動手段と、前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記第1搬送手段は、最上部を前記現像装置の使用時における前記第2搬送手段の最上部と同じ高さ位置又はより高い位置にして配置され、前記制御手段は、前記現像装置の初期駆動時に、前記第2駆動手段により前記現像剤担持体を回転することなく、所定時間の間、前記第1駆動手段により前記第1搬送手段及び前記第2搬送手段を回転するモードを実行可能であることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention has an image carrier, and a developer containing toner and a carrier, and a second chamber that forms a circulation path of the developer between the first chamber and the first chamber. A developing container, a developer carrying member that carries and rotates the developer contained in the developing container, rotates the electrostatic latent image formed on the image carrying member with toner, and is disposed in the first chamber. A first conveying unit that stirs and conveys the developer in the first chamber by rotation to supply the developer to the developer carrier; and a first conveying unit disposed in the second chamber and collected from the developer carrier after development. A developing device having a second conveying unit that stirs and conveys the developer in the second chamber by rotation; a first driving unit that can rotationally drive the first conveying unit and the second conveying unit; A second driving unit capable of driving the carrier to rotate, and the first driving unit And a control means for controlling the second drive means, wherein the first transport means has an uppermost portion at the same height position or a higher position as the uppermost portion of the second transport means when the developing device is used. The control unit is configured to control the first transport by the first driving unit for a predetermined time without rotating the developer carrier by the second driving unit during the initial driving of the developing device. A mode for rotating the means and the second transport means can be executed.
本発明によれば、現像装置の出荷後の輸送により現像剤に偏りが発生する状態においても、スクリュのロックやそれに伴う現像剤の漏出を抑えることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even in the state where a bias arises in a developer by the transportation after shipment of a developing device, lock of a screw and the leakage of the developer accompanying it can be suppressed.
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態を、図1〜図10を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置1の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置1に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施することができる。
<First embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the present embodiment, a tandem type full-color printer is described as an example of the
図1に示すように、画像形成装置1は、装置本体10と、不図示のシート給送部と、画像形成部40と、不図示のシート排出部と、制御部11とを備えている。画像形成装置1は、不図示の原稿読取装置、パーソナルコンピュータ等のホスト機器、あるいはデジタルカメラやスマートフォン等の外部機器からの画像信号に応じて、4色フルカラー画像を記録材に形成することができる。尚、記録材であるシートSは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態では、磁性のトナーと非磁性のキャリアとを有する二成分現像剤を使用している。トナーは、着色剤を有した結着樹脂からなる母体と、母体に添加される添加剤とを有している。トナーを形成する樹脂として、本実施形態では負帯電性ポリエステル系樹脂を用いた。トナーの粒径は、小さすぎるとキャリアと摩擦し難くなるため帯電量を制御しづらくなり、大きすぎると精細なトナー像を形成できなくなる。このため、体積平均粒径は4μm以上、10μm以下が好ましく、本実施形態では体積平均粒径7μmのトナーを用いた。キャリアは、表面酸化あるいは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの合金、あるいは酸化物フェライトなどが使用可能である。キャリアの粒径は、小さすぎると現像時にキャリアが像担持体に付着しやすくなり、大きすぎると現像時にキャリアがトナー像を乱してしまうので、重量平均粒径は20〜60μmが好ましく、より好ましくは30〜50μmである。抵抗率としては、107Ωcm以上が好ましく、より好ましくは108Ωcm以上である。本実施形態では、平均体積粒径40μm、抵抗率108Ωcmのフェライトキャリアを用いた。本実施形態において現像容器内には300gの現像剤を収容し、設置時の現像剤はトナーとキャリアとの重量比を1:9とした。 In the present embodiment, a two-component developer having a magnetic toner and a non-magnetic carrier is used. The toner has a base made of a binder resin having a colorant, and an additive added to the base. In this embodiment, a negatively chargeable polyester resin is used as a resin forming the toner. If the particle size of the toner is too small, friction with the carrier is difficult, so that it is difficult to control the charge amount. If the particle size is too large, a fine toner image cannot be formed. For this reason, the volume average particle diameter is preferably 4 μm or more and 10 μm or less. In the present embodiment, a toner having a volume average particle diameter of 7 μm was used. As the carrier, a metal such as iron, nickel, cobalt, manganese, chromium, rare earth, or the like, or an alloy thereof, or an oxide ferrite which is not oxidized on the surface can be used. If the particle size of the carrier is too small, the carrier tends to adhere to the image carrier during development, and if it is too large, the carrier disturbs the toner image during development, so the weight average particle size is preferably from 20 to 60 μm. Preferably it is 30 to 50 μm. The resistivity is preferably 10 7 Ωcm or more, more preferably 10 8 Ωcm or more. In this embodiment, a ferrite carrier having an average volume particle size of 40 μm and a resistivity of 10 8 Ωcm was used. In the present embodiment, 300 g of the developer is accommodated in the developing container, and the weight ratio of the developer and the carrier at the time of installation is 1: 9.
画像形成部40は、シート給送部から給送されたシートSに対して、画像情報に基づいて画像を形成可能である。画像形成部40は、プロセスカートリッジ50y,50m,50c,50kと、トナーボトル41y,41m,41c,41kと、露光装置42y,42m,42c,42kと、中間転写ユニット44と、二次転写部45と、定着部46と、を備えている。尚、本実施形態の画像形成装置1は、フルカラーに対応するものであり、プロセスカートリッジ50y,50m,50c,50kは、イエロー(y)、マゼンタ(m)、シアン(c)、ブラック(k)の4色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図1中では4色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、他の図及び明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合がある。
The
プロセスカートリッジ50は、トナー像を担持して移動する感光ドラム51と、帯電ローラ52と、現像装置20と、不図示の前露光装置と、クリーニングブレード55と、を有している。プロセスカートリッジ50は、一体にユニット化されて、装置本体10に対して着脱可能に構成されている。
The
感光ドラム51は、回転可能であり、画像形成に用いられる静電像を担持する。感光ドラム51は、直径80mmのアルミニウム製シリンダの外周面に、順に塗布された下引き層と光電荷発生層と電荷輸送層との3層からなる有機光導電体層(OPC)を積層して構成されている。感光ドラム51は、両端部をフランジによって回転自在に支持されており、一方の端部に不図示の駆動モータから駆動力を伝達することにより、回転方向R1(図2参照)に回転駆動される。本実施形態では、感光ドラム51として、通常使用されるドラム状の有機感光体を適用した場合について説明したが、これには限られず、アモルファスシリコン感光体等の無機感光体を適用してもよい。また、像担持体はドラム状の感光体であることには限られず、例えば、ベルト状の感光体を用いることも可能である。
The
帯電ローラ52は、例えば長さ320mmで感光ドラム51の表面に接触し、従動して回転するゴムローラを用いており、感光ドラム51の表面を均一に帯電する。帯電ローラ52には帯電バイアスとして直流電圧が印加され、帯電ローラ52を介して感光ドラム51を帯電する。露光装置42は、レーザスキャナであり、制御部11から出力される分解色の画像情報に従って、レーザ光を発する。
The charging
現像装置20は、現像バイアスが印加されることにより感光ドラム51に形成された静電像をトナーにより現像する。現像装置20は、現像スリーブ(現像剤担持体)24を有している。現像装置20の詳細については、後述する。
The developing
感光ドラム51に現像されたトナー像は、中間転写ユニット44に対して一次転写される。一次転写後の感光ドラム51は、不図示の前露光装置によって表面を除電される。クリーニングブレード55は、カウンタブレード方式であり、感光ドラム51に対して所定の押圧力で当接されている。一次転写後、中間転写ユニット44に転写されずに感光ドラム51上に残留したトナーは、感光ドラム51に当接して設けられたクリーニングブレード55によって除去され、回収されて次の作像工程に備える。
The toner image developed on the
中間転写ユニット44は、駆動ローラ44aや従動ローラ44d、一次転写ローラ47y,47m,47c,47k等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられ、トナー像を担持する中間転写ベルト44bとを備えている。一次転写ローラ47y,47m,47c,47kは、感光ドラム51y,51m,51c,51kにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト44bに当接し、感光ドラム51のトナー像を中間転写ベルト44bに一次転写する。
The
中間転写ベルト44bは、感光ドラム51に当接して感光ドラム51との間で一次転写部を形成し、一次転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム51に形成されたトナー像を一次転写部で一次転写する。中間転写ベルト44bに一次転写ローラ47によって正極性の一次転写バイアスを印加することにより、感光ドラム51上のそれぞれの負極性を持つトナー像が中間転写ベルト44bに順次多重転写される。
The
二次転写部45は、二次転写内ローラ45aと、二次転写外ローラ45bとを備えている。二次転写外ローラ45bに正極性の二次転写バイアスが印加されることによって、中間転写ベルト44bに形成されたフルカラーのトナー像をシートSに転写する。二次転写外ローラ45bは、中間転写ベルト44bに当接して中間転写ベルト44bとの間で二次転写部45を形成し、二次転写バイアスが印加されることにより、中間転写ベルト44bに一次転写されたトナー像を二次転写部45でシートSに二次転写する。
The
定着部46は、定着ローラ46a及び加圧ローラ46bを備えている。定着ローラ46aと加圧ローラ46bとの間をシートSが挟持され搬送されることにより、シートSに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートSに定着される。シート排出部は、定着後、排出経路から搬送されるシートSを給送し、例えば、排出口から排出して排出トレイに積載する。
The fixing
このように構成された画像形成装置1における画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム51が回転して表面が帯電ローラ52により帯電される。そして、露光装置42により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム51に対して発光され、感光ドラム51の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト44bに一次転写される。一次転写後、中間転写ユニット44に転写されずに感光ドラム51上に残留したトナーは、クリーニングブレード55によって除去される。
An image forming operation in the
一方、このようなトナー像の形成動作に並行してシートSが供給され、中間転写ベルト44bのトナー画像にタイミングを合わせて、搬送経路を介してシートSが二次転写部45に搬送される。中間転写ベルト44bからシートSに画像が二次転写され、シートSは、定着部46に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートSの表面に定着され、装置本体10から排出される。
On the other hand, the sheet S is supplied in parallel with such a toner image forming operation, and the sheet S is transported to the
ここで、本実施形態では、画像形成するシートSの坪量に応じて、シートSの搬送速度を2段階に変更可能にしている。ここでは、シートSの坪量が250[g/m2]未満である場合は、第1プロセス速度320[mm/S]とする。また、シートSの坪量が250[g/m2]以上、かつ、300[g/m2]以下である場合は、第1プロセス速度より遅い第2のプロセス速度160[mm/S]であるようにしている。第1プロセス速度におけるA4サイズのプリント生産性は70ppmであり、第2のプロセス速度におけるA4サイズのプリント生産性は35ppmである。 Here, in the present embodiment, the transport speed of the sheet S can be changed in two stages according to the basis weight of the sheet S on which an image is formed. Here, when the basis weight of the sheet S is less than 250 [g / m2], the first process speed is set to 320 [mm / S]. When the basis weight of the sheet S is not less than 250 [g / m2] and not more than 300 [g / m2], the second process speed is 160 [mm / S] lower than the first process speed. I have to. The A4 size print productivity at the first process speed is 70 ppm and the A4 size print productivity at the second process speed is 35 ppm.
次に、本実施形態の画像形成装置1における現像装置20について、図2及び図3に基づいて詳細に説明する。現像装置20は、装置本体10に着脱可能で、現像剤を収容する現像容器30と、第1搬送スクリュ21と、第2搬送スクリュ22と、現像スリーブ24と、規制ブレード25と、トナー濃度センサ26と、を有している。現像装置20は、感光ドラム51に形成された静電潜像を現像剤により現像する。現像容器30は、感光ドラム51に対向する位置に、現像スリーブ24が露出する開口部30aを有している。
Next, the developing
現像容器30は、略中央部で長手方向に略水平に延在する隔壁27を有している。現像容器30は、隔壁27によって上下方向に供給室(第1室)31と回収室(第2室)32とに区画されており、現像剤は供給室31及び回収室32に収容されている。即ち、供給室31は、使用時における現像装置20を上下方向から視た場合に、少なくとも一部が回収室32に重なって配置されている。これにより、第1搬送スクリュ21は、最上部を現像装置20の使用時における第2搬送スクリュ22の最上部と同じ高さ位置又はより高い位置にして配置される。尚、ここでの最上部とは、例えば、各搬送スクリュ21,22の螺旋状の搬送翼21b,22bの上方向の頂点部とする。
The developing
供給室31は、現像スリーブ24に現像剤を供給する。回収室32は、供給室31に連通し、現像スリーブ24から現像剤を回収して撹拌する。供給室31と回収室32との間の隔壁27には、両端部において供給室31と回収室32とを上下方向に連通させる上行連通部33と下行連通部34とが形成されている。上行連通部33は、回収室32で現像スリーブ24から回収した現像剤と供給室31から組み下げられた現像剤とを供給室31に組み上げる。下行連通部34は、供給室31で現像スリーブ24に供給されずに供給室31を通過した現像剤を回収室32に組み下げる。
The
第1搬送スクリュ21は、供給室31に現像スリーブ24と略平行に配置され、供給室31内(第1室内)の現像剤を回転により撹拌しつつ搬送する。第1搬送スクリュ21は、現像容器30に回転自在に設けられ磁性を有する軸部21aと、軸部21aと一体回転し、回転により現像容器30の内部の現像剤を搬送方向D1に搬送する螺旋状の搬送翼21bと、を有する。第2搬送スクリュ22は、回収室32に第1搬送スクリュ21と略平行に配置され、現像後に現像スリーブ24から回収された回収室32内(第2室内)の現像剤を回転により第1搬送スクリュ21と反対方向に撹拌しつつ搬送する。第2搬送スクリュ22は、現像容器30に回転自在に設けられ磁性を有する軸部22aと、軸部22aと一体回転し、回転により現像容器30の内部の現像剤を搬送方向D2に搬送する螺旋状の搬送翼22bと、を有する。各搬送スクリュ21,22の回転による搬送によって、現像剤が隔壁27の両端部の連通部である上行連通部33及び下行連通部34を通じて供給室31と回収室32との間で循環される。本実施形態では、各軸部21a,22aは、900rpmで回転することにより現像剤の循環を行っている。トナーは、各搬送スクリュ21,22によって撹拌されることにより、キャリアと摺擦して負極性に摩擦帯電される。
The
画像形成装置1には、各搬送スクリュ21,22を回転駆動可能な第1モータ(第1駆動手段)M1と、現像スリーブ24を回転駆動可能な第2モータ(第2駆動手段)M2とが設けられている。第1モータM1は、第1搬送スクリュ21に直結され、第1搬送スクリュ21と第2搬送スクリュ22とは、1:1.07のギヤで連結されている。第2モータM2は、現像スリーブ24に直結されている。各モータM1,M2としては、いずれもDCモータを使用している。本実施形態では、画像形成時における定常状態の駆動回転速度はプロセス速度に応じて2つあり、第1プロセス速度の場合は、第1モータM1の回転速度は890[rpm]であり、第2モータM2の回転速度は520[rpm]とする。また、第2のプロセス速度の場合は、第1モータM1の回転速度は650[rpm]であり、第2モータM2の回転速度は260[rpm]とする。即ち、制御部11は、画像形成時に、第1モータM1により第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22を回転する回転速度を所定の変速範囲で変速可能である。尚、本実施形態では、各搬送スクリュ21,22と現像スリーブ24とを独立して駆動可能にするために、それぞれに別個のモータM1,M2を使用しているが、これには限られない。例えば、モータを1つにして、クラッチなどを利用して各搬送スクリュ21,22と現像スリーブ24との駆動伝達系を切り換えるようにしてもよい。
The
現像スリーブ24は、非磁性のトナー及び磁性のキャリアを有する現像剤を担持して、感光ドラム51に対向する現像領域Daに回転搬送する。現像スリーブ24は、例えばアルミニウムや非磁性ステンレス等の非磁性材料で構成され、本実施形態では直径20mmのアルミニウム製としている。現像スリーブ24の内側には、ローラ状のマグネットローラ24mが、現像容器30に対して非回転状態で固定設置されている。マグネットローラ24mは、現像磁極S1と、現像剤を搬送する磁極N3,N2,S2,N1と、を有している。現像磁極S1の磁界により現像剤が磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシが、現像領域Daで感光ドラム51に接触しつつ、帯電したトナーによって静電潜像をトナー像として現像する。第1搬送スクリュ21による現像剤の搬送に伴って、現像剤が跳ね上がり、現像スリーブ24に供給される。現像剤は磁性キャリアが混合しているため、磁極N2に拘束される。次に、現像スリーブ24の回転に伴って、規制ブレード25に対向する磁極S2を通過し、現像剤が所定量に規制される。規制された現像剤は磁極N1を通過し、感光ドラム51に対向する現像磁極S1へ供給される。現像領域Daを通過し、静電潜像に対してトナーを消費した現像剤は、磁極N3と磁極N2との極間において、磁極による磁気拘束力から解放され、現像スリーブ24の表面から剥ぎ取られて回収室32に回収される。
The developing
開口部30aには、現像スリーブ24が感光ドラム51に対向して一部露出するように配置されている。現像スリーブ24の直径は20mm、感光ドラム51の直径は30mmであり、感光ドラム51の表面速度がプロセス速度となるよう回転駆動する。この現像スリーブ24と感光ドラム51との最近接領域を約260μmの距離とすることによって、現像領域Daに搬送した現像剤を感光ドラム51と接触させた状態で現像を行なえるように設定されている。
The developing
規制ブレード25は、現像スリーブ24に担持され静電潜像に供給される現像剤を所定量にするため、現像スリーブ24の回転方向R2の現像領域Daの上流側において現像スリーブ24と対向して配置されている。規制ブレード25としては、長手方向軸線に沿って延在したアルミニウム製の板状部材を用いている。規制ブレード25は、感光ドラム51よりも現像スリーブ24の回転方向R2の上流側においてブレード先端が現像スリーブ24の中心を向くように現像容器30側に配設されている。現像スリーブ24が回転することで、現像スリーブ24上の現像剤は、規制ブレード25の先端部と現像スリーブ24の間を通過して現像領域Daへと送られる。従って、規制ブレード25と現像スリーブ24の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ24上に担持され現像領域Daへ搬送される現像剤量を調整できる。本実施形態では、現像剤搬送量が30mg/cm2となるようにした。このためには、規制ブレード25と現像スリーブ24との間隔として、200〜1000μmであることが好ましく、より好ましくは300〜700μmであり、本実施形態では400μmに設定した。
The regulating
トナー濃度センサ26は、回収室32の搬送方向D2の最下流の内壁から3[cm]、回収室32の下面から9[mm]の位置に設置されており、直径8[mm]の検知面が回収室32の内壁に0.5[mm]だけ突出するように設置されている。トナー濃度センサ26は、制御電圧の印加により、現像容器30の内部の現像剤の透磁率を検出可能なインダクタンスセンサである。即ち、トナー濃度が上がると検知面近傍のキャリア密度が相対的に下がり、トナー濃度が下がると検知面近傍のキャリア密度が相対的に上がるので、透磁率の信号値を用いてトナー濃度換算テーブルから実トナー濃度を算出する。トナー濃度センサ26は、制御部11に接続されており(図4参照)、回収室32を搬送される現像剤のトナー濃度を検知して、対応する電気信号を制御部11に送信する。感光ドラム51上の静電潜像の現像により、現像装置20内の現像剤のトナー濃度が低下するので、回収室32内の現像剤に対向して設けたトナー濃度センサ26により現像剤のトナー濃度を検出する。制御部11は、トナー濃度センサ26を利用して、自動トナー補給制御(ATR)を実行可能としている。
The
図3に示すように、現像装置20の上側には、補給用トナーを収容するホッパ41aが配置される。ホッパ41aは、下部にスクリュ状の補給スクリュ35を備え、補給スクリュ35の一端が現像装置20の前端部に設けられた補給口29の位置まで延びている。画像形成によって消費された分のトナーは、補給スクリュ35の回転力と現像剤の重力によって、ホッパ41aから補給口29を通過して現像容器30に補給される。このようにして、ホッパ41aから現像装置20に補給現像剤が補給される。補給現像剤の補給量は、補給スクリュ35の回転回数によっておおよそ定められるが、この回転回数は不図示のトナー補給量制御手段によって定められる。トナー補給量制御の方法としては、二成分現像剤のトナー濃度を光学的或いは磁気的に検知するものや、感光ドラム51上の基準潜像を現像してそのトナー像の濃度を検知する方法など各種の方法が知られており、適宜選択可能である。
As shown in FIG. 3, a
図4に示すように、制御部11はコンピュータにより構成され、例えばCPU12と、各部を制御するプログラムを記憶するROM13と、データを一時的に記憶するRAM14と、外部と信号を入出力する入出力回路15(I/F)とを備えている。CPU12は、画像形成装置1の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。CPU12は、入出力回路15を介して、シート給送部、画像形成部40、シート排出部等に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。ROM13には、シートSに画像を形成するための画像形成制御シーケンス等が記憶される。RAM14は、例えばフラッシュメモリからなる。制御部11は、トナー濃度センサ26などのセンサに接続され、各センサからの電気信号を受信する。制御部11は、ドライバであるモータ制御部16を介して、第1モータM1及び第2モータM2などに接続され、各モータM1,M2を制御可能である。
As shown in FIG. 4, the
次に、本実施形態の画像形成装置1における工場から出荷された現像装置20の初期設置に関して説明する。本実施形態では、現像装置20は画像形成装置1内に設置された状態(装着状態、同梱状態)にて工場から出荷され、客先などに搬入されて画像形成装置1ごと設置される。画像形成装置1内で、現像装置20は、通常プリント時と同様の方法で支持されている。即ち、現像装置20は、第1方向X1(図2参照)及び第2方向X2(図3参照)に付勢されている。第1方向X1(図2参照)は、各搬送スクリュ21,22の回転軸線方向に直交する水平方向において、現像装置20を感光ドラム51に向けて付勢する方向である。第2方向X2(図3参照)は、各搬送スクリュ21,22の回転軸線方向に沿って、下行連通部34から上行連通部33に向けて付勢する方向である。現像装置20は、第1方向X1及び第2方向X2に向けて、それぞればねで加圧されている。これにより、現像スリーブ24の端部のフランジに設置されている不図示のベアリングと、感光ドラム51の端部のフランジにベアリングを介して設置されている不図示のスペーサとを突き当て、現像スリーブ24と感光ドラム51との最近接領域を形成している。
Next, the initial installation of the developing
このため、画像形成装置1の輸送時の振動により現像装置20は、各搬送スクリュ21,22の回転軸線方向における下行連通部34から上行連通部33側に向かって現像剤が力を受けて偏ってしまう虞がある。これにより、輸送後の現像装置20の初期設置時には、現像装置20内の現像剤分布は、図5(a)に示すように、供給室31及び回収室32のいずれも現像剤が上行連通部33側に偏ってしまう虞がある。尚、図5(a)中、供給室31及び回収室32内の破線は現像剤面を示し、破線の矢印は現像剤の循環方向を示しており、いずれも各搬送スクリュ21,22の回転軸線方向に現像剤が偏っている。
For this reason, the developing
また、本実施形態に限らず、輸送中の現像装置20内における現像剤は、重力に平行な鉛直方向の振動により重力に従い鉛直下方に偏り、鉛直方向に直交する水平方向の振動により、各搬送スクリュ21,22の回転軸線方向のどちらかに偏ることがある。尚、各搬送スクリュ21,22の回転軸線方向のどちらに偏るかは、現像装置20の重心や輸送中の姿勢による。例えば、図5(b)に示すように、供給室31及び回収室32のいずれも現像剤が下行連通部34側に偏ってしまう場合もある。あるいは、図6(a)及び図6(b)に示すように、供給室31及び回収室32が水平方向に設置されている現像装置であっても(図10(b)参照)、供給室31及び回収室32のいずれも現像剤が上行連通部33側あるいは下行連通部34側に偏る場合がある。
Further, without being limited to the present embodiment, the developer in the developing
図5(a)に示す本実施形態では、現像スリーブ24へ現像剤を供給する第1搬送スクリュ21と、現像スリーブ24から現像剤を回収する第2搬送スクリュ22とが、別体として設けられている。この場合、各搬送スクリュ21,22と現像スリーブ24とを同時に駆動させると、第1搬送スクリュ21が備えられた供給室31内の現像剤が現像スリーブ24経由で回収室32内に流入する。この時、回収室32は既に現像剤が偏った状態であり、第2搬送スクリュ22の回転軸線方向において現像剤が回収室32を全て満たしている状態の箇所がある。このような状態で現像剤が現像スリーブ24経由で流入すると、第2搬送スクリュ22の負荷が一時的に増大してスクリュロックや、現像スリーブ24表面の現像剤搬送力が弱い場合には現像剤を正常に取り込むことができず、現像剤漏出を誘発する虞がある。
In the present embodiment shown in FIG. 5A, the
この場合に、上述の特許文献1のような搬送部材の正転反転の切換制御を実行することが考えられる。しかしながら、切換制御を実行しても、供給室31からの現像剤の流入があると回収室32の現像剤量が増加するため、ほぐし効果を十分に発揮することができず、第2搬送スクリュ22に掛かる負荷を軽減できない。また、切換制御を実行しても、回収室32の一部が現像剤で満たされていると、現像剤を正常に取り込むことができず、現像容器30の開口部30aから現像剤が漏出することを回避するのは困難である。
In this case, it is conceivable to execute the switching control of the forward / reverse rotation of the conveying member as described in
図5(b)、図6(a)、図6(b)に示すいずれの場合も、図5(a)に示す場合と同様である。即ち、回収室32内の現像剤の偏りがある部分で現像剤が現像スリーブ24経由で回収室32内に流入すると(つまり、実線の矢印で表した経路で第2搬送スクリュ22に流入すると)、一時的に当該領域において負荷の増大がみられる。
Each of the cases shown in FIGS. 5B, 6A and 6B is the same as the case shown in FIG. 5A. That is, when the developer flows into the
そこで、本実施形態では、このような事態を避けるために、現像装置20の初期設置時に、予め定められた時間だけ第1搬送スクリュ21と第2搬送スクリュ22を予め定められた速度で駆動させる現像剤馴らしモード(モード)を実行可能である。以下、現像剤馴らしモードについて、詳細に説明する。尚、本実施形態では、現像装置20が画像形成装置1に装着された状態で工場から出荷され、搬入された客先などで画像形成装置1の初期設置モードを行う際に、現像装置20の初期設置も同時に行われる場合について説明している。
Therefore, in the present embodiment, in order to avoid such a situation, when the developing
現像剤馴らしモードは、現像装置20の初期設置時(初期駆動時)に、第2モータM2により現像スリーブ24を回転することなく、所定時間の間、第1モータM1により第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22を回転するモードである。現像装置20の初期設置時とは、例えば、現像装置20が装置本体10に装着状態で出荷された場合に、搬入先で画像形成装置1の電源が初めてオンされて現像装置20が初めて駆動されたときを意味する。本実施形態では、制御部11は、現像装置20が装置本体10に装着された装着状態で客先などに出荷された後の現像装置20の初期設置時に、現像剤馴らしモードを実行可能である。
The developer familiarizing mode is such that, when the developing
本実施形態では、現像剤馴らしモードを実行する所定時間は、5秒間としている。また、本実施形態では、現像剤馴らしモードを実行する際の第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22の回転速度は、第1プロセス速度となるように、第1モータM1の回転速度を890[rpm]としている。即ち、制御部11は、現像剤馴らしモードの実行時に、第1モータM1により第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22を回転する回転速度を変速範囲における最高回転速度に設定する。これにより、現像剤馴らしモードの実行によるダウンタイムを最小限に抑えることができ、生産性の低下を抑えることができる。
In the present embodiment, the predetermined time for executing the developer familiarization mode is 5 seconds. Further, in the present embodiment, the rotation speed of the first motor M1 is set to 890 so that the rotation speed of the
画像形成装置1の電源がオンされた際に、現像装置20における初期設置のタイミングであるか否かは、画像形成装置1のRAM14に記憶された初期設置フラグの状態で判断する。即ち、工場出荷時に画像形成装置1のRAM14において初期設置フラグをオン状態にして出荷し、画像形成装置1の電源オン時に初期設置フラグがオン状態であれば、初期設置のタイミングと判断して現像剤馴らしモードを実行する。
When the power of the
以下、本実施形態の画像形成装置1において、現像剤馴らしモードを実行する際の手順について、図7に示すフローチャートに沿って説明する。初期設置フラグは、工場出荷時にRAM14にオン状態に書き込まれる。画像形成装置1の電源がオンされると(ステップS1)、CPU12は初期設置フラグを取得する(ステップS2)。CPU12は、初期設置フラグがオン状態であるか否かを判断する(ステップS3)。
Hereinafter, in the
CPU12は、初期設置フラグがオン状態であると判断した場合は(ステップS3のYES)、工場出荷後の初めての電源オンであると判断する。この場合、現像装置20内の現像剤が偏っている可能性があるとして、RAM14に格納されている現像剤馴らしモードのパラメータである駆動時間とモータ駆動速度に従い、CPU12が第1モータM1を制御し現像剤馴らしモードを実行する(ステップS4)。CPU12は、現像剤馴らしモード実行後、RAM14の初期設置フラグをオフ状態に書き換えて(ステップS5)、処理を終了する。これにより、次回以降、画像形成装置1の電源オン時にステップS3において、初期設置フラグがオン状態でないと判断され(ステップS3のNO)、そのまま処理を終了することでダウンタイムを回避できる。
When determining that the initial installation flag is on (YES in step S3), the
尚、制御部11は、装着状態で出荷された現像装置20を他の現像装置20に交換した後、交換後の現像装置20の初期駆動時には、現像剤馴らしモードを実行しない。この場合、第1モータM1により第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22を回転すると共に、第2モータM2により現像スリーブ24を回転する。これにより、必要以上に現像剤馴らしモードを実行することを回避し、ダウンタイムの発生を抑えて生産性を向上することができる。
After replacing the developing
ここで、図8(a)に、現像剤馴らしモードを実行しない画像形成装置において、初期設置時に現像装置20に現像剤の偏りがない場合の現像スリーブ24と第1搬送スクリュ21との駆動速度を示す。同図に示すように、画像形成装置の電源オン後、通常の画像形成時において、現像装置20の駆動が開始されてから、現像スリーブ24と第1搬送スクリュ21とは、同時に駆動を開始する。現像スリーブ24は100[mS]で目標速度まで立ち上がり、第1搬送スクリュ21は50[mS]で目標速度まで立ち上がる。尚、第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22は、ギヤにより接続されているので、回転速度は異なるが、いずれも同様の回転挙動を示す。
Here, FIG. 8A shows the driving speed of the developing
一方、図8(b)に、現像剤馴らしモードを実行しない画像形成装置において、初期設置時に現像装置20に現像剤の偏りがある場合の現像スリーブ24と第1搬送スクリュ21との駆動速度を示す。初期設置時に現像剤の偏りが存在する場合は、現像スリーブ24は通常の画像形成時と同様に100[mS]で立ち上がるのに対し、第2搬送スクリュ22は負荷が重く、第1搬送スクリュ21が立ち上がるのに通常より時間が掛かる。しかし、現像スリーブ24は通常の画像形成時と同様に駆動するため、第1搬送スクリュ21を立ち上げている間に現像スリーブ24を経由して、現像剤が供給室31から回収室32に流入してしまう。これにより、第2搬送スクリュ22の負荷が加速度的に増大し、ギヤを介して連動する第1搬送スクリュ21も同様に負荷を受ける。図8(b)に示す例では、第1搬送スクリュ21は310[mS]で駆動速度が0となっておりロックしている。
On the other hand, in FIG. 8B, in the image forming apparatus that does not execute the developer familiarization mode, the drive speed of the developing
これに対し、図9に示すように、本実施形態の画像形成装置1では、初期設置時に5秒間だけ第1搬送スクリュ21を駆動し、目標速度の890[rpm]にまで立ち上げ、5秒後に停止する。このとき、図9に示すように、第1搬送スクリュ21の目標速度までの立ち上がりには380[mS]を要し、通常の画像形成時よりも多くの時間を要している。しかしながら、現像スリーブ24が停止しているので、現像スリーブ24を経由した現像剤の流入がないためスクリュロックには至らず、現像剤馴らしモードの実行後の画像形成時にも通常と変わらない動作を実現することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 9, in the
上述したように、本実施形態の画像形成装置1によれば、制御部11は、現像装置20の初期駆動時に、現像剤馴らしモードを実行可能である。即ち、制御部11は、画像形成装置1の電源オン時に、現像剤馴らしモードを実行し、第2モータM2により現像スリーブ24を回転することなく、所定時間の間、第1モータM1により第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22を回転することができる。これにより、現像装置20の現像剤に偏りが発生した状態であっても、第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22のロックやそれに伴う現像剤の漏出を抑えることができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の画像形成装置1によれば、制御部11は、現像装置20が装置本体10に装着された装着状態で客先などに出荷された後の現像装置20の初期設置時に、現像剤馴らしモードを実行可能である。これにより、現像装置20の出荷後の輸送により現像剤に偏りが発生する状態においても、第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22のロックやそれに伴う現像剤の漏出を抑えることができる。
Further, according to the
また、本実施形態の画像形成装置1によれば、制御部11は、装着状態で出荷された現像装置20を他の現像装置20に交換した後、交換後の現像装置20の初期駆動時には、現像剤馴らしモードを実行しない。これにより、必要以上に現像剤馴らしモードを実行することを回避し、ダウンタイムの発生を抑えて生産性を向上することができる。
Further, according to the
尚、上述した実施形態の画像形成装置1では、供給室31は回収室32の真上に配置されている場合について説明したが、これには限られず、現像剤の供給と回収の機能を2つの収容室に分割できていればよい。但し、この場合も、第1搬送スクリュ21は、最上部を現像装置20の使用時における第2搬送スクリュ22の最上部と同じ高さ位置又はより高い位置にして配置されるようにする。この場合、例えば、図10(a)に示すように、供給室31と回収室32とが現像スリーブ24の回転軸線方向に直交する水平方向及び上下方向にずれて配置されていてもよい。あるいは、図10(b)に示すように、供給室31と回収室32とが現像スリーブ24の回転軸線方向に直交する水平方向に並んで配置されていてもよい。
In the
また、上述した実施形態の画像形成装置1では、装着状態で出荷された現像装置20を他の現像装置20に交換した後、交換後の現像装置20の初期駆動時には、現像剤馴らしモードを実行しない場合について説明したが、これには限られない。例えば、このような場合でも、現像剤馴らしモードを実行するようにしてもよい。この場合、交換後の現像装置20に現像剤の偏りがあったとしても、各搬送スクリュ21,22のロックを防止することができる。
Further, in the
また、上述した実施形態の画像形成装置1では、現像装置20が装置本体10に装着された状態で出荷される場合について説明したが、これには限られない。例えば、装置本体10に装着されていない単体の現像装置20であっても、出荷時の輸送により現像剤の偏りを発生する場合がある。このような単体の現像装置20の現像剤の偏りに起因する各搬送スクリュ21,22のロックを防止するために、例えば、画像形成装置1に現像装置20の交換後の初期設置操作時に連動させて現像剤馴らしモードを実行するようにしてもよい。
Further, in the
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態を、図11〜図12を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、現像剤馴らしモードの実行時の各搬送スクリュ21,22の回転速度を異ならせた点で、第1の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The second embodiment differs from the first embodiment in that the rotation speed of each of the transfer screws 21 and 22 during execution of the developer familiarization mode is different. However, the other configuration is the same as that of the first embodiment, so that the same reference numerals are used and the detailed description is omitted.
第1の実施形態は、現像装置20の初期設置時に各搬送スクリュ21,22のみ5秒間、第1プロセス速度で駆動させることによって、現像剤の偏りがある場合でもスクリュロックや現像剤の漏出を抑制するものである。第1プロセス速度は各搬送スクリュ21,22の駆動速度の最高速度に相当し、これによりダウンタイムを最小限に抑えることができる。その一方、第1プロセス速度による駆動は、現像装置20に現像剤を排出するための排出口が設けられている場合などには、排出量が想定よりも多くなってしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、現像剤馴らしモード時の各搬送スクリュ21,22の駆動速度を画像形成時の各搬送スクリュ21,22の駆動速度の最高速度よりも遅い駆動速度で駆動させることによって、現像剤の排出過多を抑えつつ現像剤の偏りを解消する。
In the first embodiment, when the developing
以下、現像装置20に設けられた排出口36から現像剤を排出することにより、キャリアを画像形成動作に伴って交換する動作(ACR)について説明する。現像装置20は現像容器30内の循環経路において、各搬送スクリュ21,22を回転させて現像剤を撹拌しつつ搬送することにより、トナーとキャリアを摩擦帯電させている。トナーとキャリアを含む現像剤は、画像形成によって消費されないキャリアが現像容器30内で摩擦を受けつつ循環し続けることにより、次第にキャリアの帯電性能が低下してしまう。このため、補給用トナーにキャリアを少量追加した補給用二成分現像剤を、ホッパ41aに収容させる。また、循環経路に設けた排出口36を通じて、搬送される現像剤の一部をオーバーフローさせて余剰分の現像剤を排出することにより、現像剤中のキャリアを交換し、平均的な帯電性能を確保する構成が提案されている。
Hereinafter, an operation (ACR) of exchanging the carrier with the image forming operation by discharging the developer from the
本実施形態では、補給用二成分現像剤のトナーとキャリアとの混合比は、重量比で9:1としている。図11に示すように、供給室31の現像剤の搬送方向D1の下流側における現像スリーブ設置領域外の壁部に、排出口36を設けており、この排出口36より現像剤が排出される。現像剤の補給工程により現像装置20内の現像剤が増加すると、増加量に応じて、現像剤はこの排出口36より溢れ出るように排出される。尚、排出口36は、補給口29の位置より搬送方向D1の上流側の位置に形成されている。これは、補給された新しい現像剤がすぐに排出されないようにするためである。
In the present embodiment, the mixing ratio between the toner and the carrier of the two-component developer for replenishment is 9: 1 by weight. As shown in FIG. 11, a
本実施形態では、排出口36に対向する部分の搬送翼21bを切り欠いており、これによって排出口36に対向する部分の現像剤搬送力をその隣接する領域と比べて小さくすることにより、現像剤を滞留させて排出させる。搬送方向D1において、搬送翼21bの切り欠き部分の長さは14mmで、排出口36の長さは10mmであり、搬送翼21bの切り欠き部分の搬送方向D1の中心位置と排出口36の搬送方向D1の中心位置とが一致するように設置されている。排出口36の下縁は、第1搬送スクリュ21の軸部21a(図3参照)の中心から鉛直方向上方を正として、+3mmの位置に設置されている。各搬送スクリュ21,22は、いずれも外径18mm、軸径6mmで、ピッチは40mmの一条螺旋羽根からなる。また、現像容器30のスクリュ外径とのクリアランスは、各方向とも1mmとする。
In the present embodiment, the conveying
図12(a)に示すように、排出口36からの現像剤排出量は、現像容器30内の排出口36に対向する部分(対向部)における第1搬送スクリュ21の軸部21aの中心からの現像剤面の高さにより決まる。また、図12(b)に示すように、現像容器30内の排出口36の対向部における第1搬送スクリュ21の軸部21aの中心からの現像剤面の高さは、排出口36の対向部に流入する現像剤流量により決まる。本実施形態のように第1搬送スクリュ21と第2搬送スクリュ22とが異なる構成の現像装置においては、第1搬送スクリュ21は現像スリーブ24に現像剤を供給するため、現像剤流量は搬送方向D1の下流側ほど少なくなる。第2搬送スクリュ22は、現像スリーブ24から現像剤を回収するため、現像剤流量は下流側ほど多くなる。ここで、現像剤馴らしモードとして各搬送スクリュ21,22のみを一定時間駆動させたときに、現像スリーブ24を経由して第1搬送スクリュ21から第2搬送スクリュ22への現像剤の流入がない。このため、排出口36の対向部の現像剤流量は一時的に多くなり、条件によっては排出口36から現像剤が漏れ出てしまう虞がある。
As shown in FIG. 12A, the amount of the developer discharged from the
これを防ぐために、本実施形態では、各搬送スクリュ21,22の駆動速度を第1の実施形態より遅くして、現像剤馴らしモードの実行により各搬送スクリュ21,22のみを駆動させても排出口36の対向部へと流入する現像剤流量を少なくする。そこで、本実施形態では、現像剤馴らしモードの実行時に、5秒間、各搬送スクリュ21,22のみを第2プロセス速度で駆動させるようにする。ここでは、プロセス速度を第2のプロセス速度とするために、第1モータM1の回転速度は650[rpm]とする。即ち、制御部11は、現像剤馴らしモードの実行時に、第1モータM1により各搬送スクリュ21,22を回転する回転速度を変速範囲における最高回転速度より遅い回転速度に設定する。特に、本実施形態では、制御部11は、その速度を最低回転速度に設定する。
In order to prevent this, in the present embodiment, the driving speed of each of the transport screws 21 and 22 is made slower than in the first embodiment, and even if only each of the transport screws 21 and 22 is driven by executing the developer adaptation mode, the discharge is performed. The flow rate of the developer flowing into the opposite portion of the
ここで、第1の実施形態と第2の実施形態とで、現像装置20の初期設置時に現像剤馴らしモードを実行した場合の排出口36からの現像剤排出量を比較した。
その結果を表1に示す。
Table 1 shows the results.
表1に示すように、本実施形態の場合は現像剤の剤面高さが第1の実施形態の時と比べて抑えられており排出口36からの現像剤排出量を抑えることができる。尚、本実施形態のように現像剤流量を小さくする手法として各搬送スクリュ21,22の駆動速度を遅くする場合は、排出口36に流入する流量が単に少なくなることによる現像剤面の低下の効果がある。この場合、この効果に加えて、当該領域における現像剤の滞留度も小さくなる場合があり、より現像剤面の上昇の抑制を図ることができる。
As shown in Table 1, in the case of the present embodiment, the developer surface height of the developer is suppressed as compared with that in the first embodiment, and the amount of the developer discharged from the
上述したように、本実施形態の画像形成装置1によっても、制御部11は、現像装置20の初期駆動時に、現像剤馴らしモードを実行可能である。これにより、現像装置20の現像剤に偏りが発生した状態であっても、第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22のロックやそれに伴う現像剤の漏出を抑えることができる。
As described above, also by the
また、本実施形態の画像形成装置1によれば、制御部11は、現像剤馴らしモードの実行時に、第1モータM1により各搬送スクリュ21,22を回転する回転速度を変速範囲における最高回転速度より遅い回転速度に設定する。このため、現像容器30にキャリアの排出用の排出口36を有していても、現像剤馴らしモードの実行時における排出口36からの現像剤排出量を抑えることができる。
Further, according to the
<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態を、図13〜図14を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、トナー濃度センサ26の検知結果に基づいて現像剤馴らしモードを実行する点で、第1の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The present embodiment differs from the first embodiment in that the developer familiarization mode is executed based on the detection result of the
本実施形態では、第1の実施形態で説明したように、インダクタンスセンサであるトナー濃度センサ26の出力値と現像剤トナー濃度には、図13に示すような相関関係がある。この相関関係が、上述したトナー濃度換算テーブルとしてROM13に記憶されており、トナー濃度センサ26の出力値である透磁率の信号値を用いて実トナー濃度を算出することができる。本実施形態では、トナー濃度センサ26は、6.8[V]の駆動電源と6[V]の制御電圧で動作させ、0[V]〜5[V]で出力されるものとするが、制御電圧は出力電圧が予め定められた範囲に入るように制御で調整してもよい。
In the present embodiment, as described in the first embodiment, there is a correlation between the output value of the
センサ検知面の近傍のキャリア密度によりトナー濃度を算出するという特性上、トナー濃度以外の要因でセンサ検知面の近傍のキャリア密度が変わってしまうと、トナー濃度が変わっていなくても見かけ上のトナー濃度の変化として検出される。しかし、トナー濃度が予め分かっている場合は、トナー濃度センサ26の出力結果(検知値)と実トナー濃度との差分からセンサ面近傍のキャリア密度の変化、即ち現像剤の偏りを予想することができる。
Due to the characteristic that the toner density is calculated based on the carrier density near the sensor detection surface, if the carrier density near the sensor detection surface changes due to factors other than the toner density, even if the toner density does not change, the apparent toner Detected as a change in density. However, if the toner density is known in advance, it is possible to predict a change in carrier density near the sensor surface, that is, a bias of the developer, from the difference between the output result (detection value) of the
ここで、現像装置20を下行連通部34又は上行き連通部33を下にして立てた向きで下方の床面等に叩きつけるタッピングを行い、所定回数のタッピング後に画像形成装置1に装着して通常の画像形成動作を行うと共にトナー濃度センサ26で検知した。そして、タッピングの向きや回数と、それに対するスクリュロックの有無とトナー濃度センサ26の出力値とを比較した。その結果を表2に示す。
表2において、偏りレベル0は、通常の画像形成動作後の状態であり、現像装置20内の現像剤偏りはない。偏りレベル0のトナー濃度センサ26の出力値は、1.9[V]であった。偏りレベル0では、通常の画像形成動作の実行により、各搬送スクリュ21,22のスクリュロックは発生しなかった。
In Table 2, the
偏りレベル1では、下行連通部34を下にして、第1搬送スクリュ21を鉛直方向に向けて80回タッピングした。偏りレベル1では、下行連通部34の周辺に現像剤が偏り、上行連通部33及びトナー濃度センサ26の近傍には現像剤が殆どない状態であるので、トナー濃度センサ26の出力値は0.3[V]で偏りレベル0に対して極端に小さくなっている。偏りレベル1では、通常の画像形成動作の実行により、各搬送スクリュ21,22のスクリュロックが発生した。
At the
偏りレベル2〜5では、上行連通部33を下にして、第1搬送スクリュ21を鉛直方向に向けてそれぞれ20回,40回,60回,80回タッピングした。偏りレベル2及び偏りレベル3では、タッピングにより上行連通部33の近傍に現像剤が偏っている状態であるが、いずれも軽度であり、通常の画像形成動作でもスクリュロックは起きない。偏りレベル4及び偏りレベル5では、トナー濃度センサ26の出力も大きく、通常の画像形成動作ではスクリュロックが起きてしまう。
At the
従って、本実施形態では、各搬送スクリュ21,22が静止している状態において、トナー濃度センサ26の出力電圧が1.0[V]以下、もしくは4.0[V]以上となったときにスクリュロックが起きる可能性の高い現像剤の偏りが起きたと判断する。この現像剤の偏りが起きた場合に、現像剤馴らしモードを行うものとする。尚、ここでの判断の電圧の大きさは一例であり、ここで示した数値に限られないのは勿論である。また、現像剤馴らしモードを実行するためのトナー濃度センサ26の出力値の閾値は、本実施形態に挙げたように予め定められた固定値である必要はなく、工場内で調整された値や、その他の値から決められる変数であってもよい。
Therefore, in the present embodiment, when the output voltage of the
次に、本実施形態の画像形成装置1において、現像剤馴らしモードを実行する際の手順について、図14に示すフローチャートに沿って説明する。尚、図14に示すフローチャートは、第1の実施形態における図7に示すフローチャートと一部に同様の処理を有しており、これら同様の処理についてはステップ番号を同じくして詳細な説明を省略する。
Next, a procedure for executing the developer familiarization mode in the
CPU12は、初期設置フラグがオン状態であると判断した場合は(ステップS3のYES)、工場出荷後の初めての電源オンであると判断する。そして、CPU12は、トナー濃度センサ26の出力値Vを取得する(ステップS10)。CPU12は、取得した出力値Vが、1.0(V)<V<4.0(V)を満たすか否かを判断する(ステップS11)。CPU12は、取得した出力値Vが、1.0(V)<V<4.0(V)を満たさない判断した場合は(ステップS11のNO)、現像装置20内の現像剤が偏っている可能性があると判断する。このため、RAM14に格納されている現像剤馴らしモードのパラメータである駆動時間とモータ駆動速度に従い、CPU12が第1モータM1を制御し現像剤馴らしモードを実行する(ステップS4)。一方、CPU12は、取得した出力値Vが、1.0(V)<V<4.0(V)を満たすと判断した場合は(ステップS11のYES)、そのまま処理を終了することでダウンタイムを回避できる。
When determining that the initial installation flag is on (YES in step S3), the
上述したように、本実施形態の画像形成装置1によっても、制御部11は、現像装置20の初期駆動時に、現像剤馴らしモードを実行可能である。これにより、現像装置20の現像剤に偏りが発生した状態であっても、第1搬送スクリュ21及び第2搬送スクリュ22のロックやそれに伴う現像剤の漏出を抑えることができる。
As described above, also by the
また、本実施形態の画像形成装置1によれば、制御部11は、現像装置20の初期設置時に、トナー濃度センサ26の出力値に基づいて現像剤馴らしモードを実行するか否かを切り換える。このため、不必要なダウンタイムや現像剤の排出を削減することができる。
Further, according to the
1…画像形成装置、10…装置本体、11…制御部(制御手段)、20…現像装置、21…第1搬送スクリュ(第1搬送手段)、22…第2搬送スクリュ(第2搬送手段)、24…現像スリーブ(現像剤担持体)、26…トナー濃度センサ、30…現像容器、31…供給室(第1室)、32…回収室(第2室)、51,51c,51k,51m,51y…感光ドラム(像担持体)、M1…第1モータ(第1駆動手段)、M2…第2モータ(第2駆動手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
トナー及びキャリアを有する現像剤が収容され、第1室と前記第1室との間で現像剤の循環経路を形成する第2室とを有する現像容器と、前記現像容器に収容された現像剤を担持して回転し、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像剤担持体と、前記第1室に配置され、前記第1室内の現像剤を回転により撹拌及び搬送して前記現像剤担持体へ供給する第1搬送手段と、前記第2室に配置され、現像後に前記現像剤担持体から回収された前記第2室内の現像剤を回転により撹拌及び搬送する第2搬送手段と、を有する現像装置と、
前記第1搬送手段及び前記第2搬送手段を回転駆動可能な第1駆動手段と、
前記現像剤担持体を回転駆動可能な第2駆動手段と、
前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記第1搬送手段は、最上部を前記現像装置の使用時における前記第2搬送手段の最上部と同じ高さ位置又はより高い位置にして配置され、
前記制御手段は、前記現像装置の初期駆動時に、前記第2駆動手段により前記現像剤担持体を回転することなく、所定時間の間、前記第1駆動手段により前記第1搬送手段及び前記第2搬送手段を回転するモードを実行可能である、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
A developer container containing a developer having a toner and a carrier and having a first chamber and a second chamber forming a circulation path of the developer between the first chamber; and a developer contained in the developer container. And a developer carrier that rotates and carries the electrostatic latent image formed on the image carrier with toner. The developer carrier is disposed in the first chamber, and the developer in the first chamber is agitated and rotated by rotation. A first transport unit that transports and supplies the developer to the developer carrier, and agitates and transports the developer in the second chamber that is disposed in the second chamber and that is collected from the developer carrier after development by rotation. A developing device having a second conveying unit;
A first driving unit that can rotationally drive the first conveying unit and the second conveying unit;
A second driving unit that can rotationally drive the developer carrier;
Control means for controlling the first drive means and the second drive means,
The first transporting means is arranged such that the uppermost part is at the same height position or higher than the uppermost part of the second transporting means when the developing device is used,
The control unit is configured to rotate the developer carrying member by the second driving unit during the initial driving of the developing device without rotating the developer carrier by the first driving unit for a predetermined time. A mode for rotating the transport means can be executed,
An image forming apparatus comprising:
前記制御手段は、前記現像装置が前記装置本体に装着された装着状態で出荷された後の前記現像装置の初期駆動時に、前記モードを実行可能である、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 An apparatus main body to which the developing device can be attached and detached,
The control unit is capable of executing the mode at an initial drive of the developing device after the developing device is mounted in the device main body and shipped.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 After replacing the developing device shipped in the mounted state with another developing device, the control unit does not execute the mode during the initial driving of the other developing device, and the first driving unit executes the second driving device without executing the mode. Rotating the developer carrying member by the second driving unit while rotating the first conveying unit and the second conveying unit;
The image forming apparatus according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The control unit is capable of changing the rotation speed of rotating the first transport unit and the second transport unit by the first driving unit in a predetermined speed change range during image formation, (1) setting a rotation speed at which the first conveyance unit and the second conveyance unit are rotated by the first driving unit to a maximum rotation speed in the shift range;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The control unit is capable of changing the rotation speed of rotating the first transport unit and the second transport unit by the first driving unit in a predetermined speed change range during image formation, (1) setting a rotation speed at which the first conveyance unit and the second conveyance unit are rotated by the one driving unit to a rotation speed lower than a maximum rotation speed in the shift range;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 The control unit sets a rotation speed at which the first driving unit rotates the first conveyance unit and the second conveyance unit to a minimum rotation speed in the shift range when the mode is executed.
The image forming apparatus according to claim 5, wherein:
前記制御手段は、前記現像装置の初期駆動時に、前記トナー濃度センサの検知値に基づいて前記モードを実行するか否かを切り換える、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The developing device has a toner concentration sensor that detects a toner concentration of a developer inside the developing container,
The control unit switches whether or not to execute the mode based on a detection value of the toner density sensor when the developing device is initially driven,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The first chamber is disposed so as to at least partially overlap the second chamber when the developing device is viewed from above and below during use.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
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