JP2014002247A - Development device and image forming apparatus - Google Patents
Development device and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014002247A JP2014002247A JP2012137039A JP2012137039A JP2014002247A JP 2014002247 A JP2014002247 A JP 2014002247A JP 2012137039 A JP2012137039 A JP 2012137039A JP 2012137039 A JP2012137039 A JP 2012137039A JP 2014002247 A JP2014002247 A JP 2014002247A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- humidity
- developer
- housing
- space
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus.
プリンタ、複写機、ファクシミリおよびこれらの複合機等の画像形成装置には、像担持体に形成された静電潜像を現像させる現像装置が設けられている。現像装置においては、トナーとキャリアーとを含む現像剤を現像ローラーの外周面に保持させ、現像ローラーにより現像剤を感光体ドラムに搬送させて現像を行う。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as printers, copiers, facsimile machines, and multi-functional machines are provided with a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier. In the developing device, a developer containing toner and a carrier is held on the outer peripheral surface of the developing roller, and the developer is transported to the photosensitive drum by the developing roller to perform development.
現像装置に関する技術としては、現像剤を搬送する搬送部材の回転軸方向において、現像装置の端部の温度上昇を抑制する技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1に記載の技術では、搬送部材の回転軸方向における軸受部とシール部材との間に形成されている空間部と現像装置の外部とを連通させる通気口によって、現像装置の端部で発生した熱を現像装置の外部に放熱させる。
As a technology related to the developing device, a technology has been proposed in which the temperature rise at the end of the developing device is suppressed in the direction of the rotation axis of the conveying member that conveys the developer (see, for example, Patent Document 1). In the technique described in
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、通気口が現像装置の外部に常時開いており開閉手段を備えていない。よって、空間部における湿度は、現像装置の外部の湿度に依存してしまう。したがって、例えば現像装置を備えた画像形成装置を高湿度の環境下に移動させ、十分な調湿をせずに現像装置を駆動すると、高湿度の空気が通気口から空間部に進入し、現像装置内で撹拌および搬送されている現像剤がシール部材を通過して空間部に漏出してしまう。排出する必要のない新しい現像剤でも、この漏出現象は発生し、現像剤について無駄なコストがかかってしまう。また、現像剤が漏出すると現像装置内の温度が上昇するとともに、現像剤に含まれるトナーの帯電量が低下する結果、背景部へのトナーのかぶりが生じるという問題があった。
However, in the technique described in
本発明は、背景部へのトナーのかぶりが生じることを防止することが可能な現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus that can prevent toner from being fogged on a background portion.
本発明に係る現像装置は、
現像剤を収容するハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記現像剤を搬送する搬送スクリューと、
前記搬送スクリューの回転軸を支持する軸受部と、
前記ハウジング内において前記搬送スクリューの回転軸の軸方向に対向する位置に配置され、前記搬送スクリューの回転軸を周方向に囲んで配置されたリング状の磁気シールと、
前記磁気シールと前記軸受部との間に形成された空間部と、
前記空間部内の湿度を調整する湿度調整部と、
前記空間部内の湿度と前記ハウジング内の湿度との大小関係に応じて、前記空間部内の湿度を調整するよう前記湿度調整部を制御する制御部と、
を備える。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置を備える。
The developing device according to the present invention includes:
A housing for containing the developer;
A conveying screw provided in the housing for conveying the developer;
A bearing portion for supporting a rotation shaft of the conveying screw;
A ring-shaped magnetic seal disposed in the housing at a position opposed to the axial direction of the rotation axis of the conveying screw, and surrounding the rotation axis of the conveying screw in the circumferential direction;
A space formed between the magnetic seal and the bearing,
A humidity adjusting unit for adjusting the humidity in the space;
A control unit that controls the humidity adjustment unit to adjust the humidity in the space unit according to the magnitude relationship between the humidity in the space unit and the humidity in the housing;
Is provided.
An image forming apparatus according to the present invention includes the developing device.
本発明によれば、背景部へのトナーのかぶりが生じることを防止することが可能な現像装置および画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a developing device and an image forming apparatus capable of preventing the toner from being fogged on the background portion.
(第1の実施の形態)
以下、本発明に係る第1の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[画像形成装置100の構成]
図1に示す画像形成装置100は、電子写真プロセスにより記録用紙に画像を形成する。画像形成装置100は、制御部101、原稿読取部110、操作表示部120、画像処理部130、画像形成部140、搬送部150、定着部160、第1湿度センサー180、第2湿度センサー182、第3湿度センサー184、加湿器186および駆動部188を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Configuration of Image Forming Apparatus 100]
An
制御部101は、CPU(Central Processing Unit)102、ROM(Read Only Memory)103、RAM(Random Access Memory)104等を備えている。CPU102は、ROM103から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM104に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置100の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部172に格納されている各種データが参照される。記憶部172は、例えば不揮発性の半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。
The
制御部101は、通信部171を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピューター)との間で、各種データの送受信を行う。制御部101は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ(入力画像データ)に基づいて記録用紙に画像を形成させる。通信部171は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。
The
原稿読取部110は、コンタクトガラス上に搬送された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサーの受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置(ADF)により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。
The
操作表示部120は、タッチパネル式の画面を有する。ユーザーが行う各種の指示および設定のための入力操作は、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。これら指示・設定の情報は、ジョブ情報として制御部101により扱われる。
The
画像処理部130は、アナログディジタル(A/D)変換処理を行う回路およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部130は、原稿読取部110のCCDセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、A/D変換処理によりディジタル画像データを生成して画像形成部140に出力する。
The
画像形成部140は、画像処理部130により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を感光体ドラムに照射することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成する(露光工程)。
The
画像形成部140は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。
The
帯電工程では、画像形成部140は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる。現像工程では、画像形成部140は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。
In the charging step, the
転写工程では、画像形成部140は、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトに1次転写させる。また、画像形成部140は、中間転写ベルト上のトナー像を、搬送部150により搬送された記録用紙に2次転写する。クリーニング工程では、画像形成部140は、転写工程後の感光体ドラムに残留しているトナーを除去する。
In the transfer process, the
定着部160は、加熱ローラー、定着ローラー、定着ベルトおよび加圧ローラーを備える。加熱ローラーおよび定着ローラーは、所定の距離だけ離間して配置されている。加熱ローラーおよび定着ローラーの間には、定着ベルトが掛け渡されている。加圧ローラーは、定着ベルトと定着ローラーとが接触している領域において定着ベルトと圧接した状態で配置されている。定着ベルトと加圧ローラーとが接する部位には定着ニップ部が形成されている。
The fixing
定着部160は、定着ニップ部に導入された記録用紙上のトナー像に熱および圧力を加えること(加熱定着)により、トナー像を記録用紙に定着させる(定着工程)。この結果、記録用紙上には定着トナー像が形成される。定着部160により加熱定着された記録用紙は、画像形成装置100の外部に排出される。
The fixing
第1湿度センサー180は、現像装置内の湿度を計測し、その計測値を制御部101に出力する。第2湿度センサー182は、現像装置内の湿度を計測し、その計測値を制御部101に出力する。第3湿度センサー184は、現像装置内の湿度を計測し、その計測値を制御部101に出力する。
The
加湿器186は、制御部101の制御を受けて、所定湿度の空気を現像装置に供給する。なお、加湿器186は、空気供給部として機能する。
The
駆動部188は、制御部101の制御を受けて、後述のスライドカム450を回転させる。なお、加湿器186および駆動部188は、湿度調整部として機能する。
The
[画像形成部140の構成]
次に、画像形成部140の構成について説明する。図2に示すように、画像形成部140は、感光体ドラム201、帯電装置202、露光装置203、現像装置204およびクリーニング装置205を備える。なお、2次転写工程を実行するための構成については説明を省略する。
[Configuration of Image Forming Unit 140]
Next, the configuration of the
感光体ドラム201は、駆動手段(図示せず)によって回転駆動され、矢印B方向に回転する。帯電装置202は、コロナ放電によって感光体ドラム201の外周面を一様に帯電させる。
The
露光装置203は、半導体レーザー素子を有する。露光装置203は、一様に帯電した感光体ドラム201の外周面上に、レーザー光を照射することによって、感光体ドラム201の外周面上に静電潜像を形成する。
The
現像装置204は、トナーカートリッジ(図示せず)からトナーホッパー209を経由してトナー(平均粒径:6.5[μm])の供給を受ける。現像装置204は、キャリアーホッパー210を経由してキャリアー(平均粒径:33[μm])の供給を受ける。現像装置204は、供給を受けたトナーとキャリアーとを攪拌スクリュー212にて攪拌してトナーを帯電させる。攪拌後の現像剤(トナーおよびキャリアー)は、供給スクリュー211により現像ローラー206に供給される。攪拌スクリュー212は、矢印E方向に回転する。供給スクリュー211は、矢印D方向に回転する。現像ローラー206は、矢印C方向に回転する。
The developing
現像ローラー206では、固定状態になったマグネットローラーの周囲を現像スリーブが回転しており、供給スクリュー211によって現像スリーブの外周面に現像剤が供給される。現像スリーブの外周面に供給される現像剤が現像スリーブの外周面を移動する際、マグネットローラーに設けられた磁極の磁力によってキャリアーが磁気ブラシを形成する。磁気ブラシに付着したトナーは、感光体ドラム201上の静電潜像に付着する。すなわち、感光体ドラム201の静電潜像がトナーによって現像される。
In the developing
規制板213は、現像スリーブによって所定量の現像剤が搬送されるように、現像スリーブの外周面に付着する、現像剤の厚みを規制する。
The regulating
クリーニング装置205は、イレーサーランプ207によって感光体ドラム201を露光することによって、感光体ドラム201の外周面を除電する。クリーニングブレード208は、感光体ドラム201の外周面に当接することによって、1次転写後に感光体ドラム201の外周面上に残留するトナーを機械的に掻き取って清掃する。
The
[現像装置204の構成]
次に、現像装置204の構成について説明する。図3に示すように、現像装置204は、現像剤を収容するハウジング301を備えている。ハウジング301の内部は、隔壁302によって攪拌槽303と供給槽304とに区画されており、トナーとキャリアーとを含む現像剤が収容されている。攪拌スクリュー212は、攪拌槽303内に配設されており、トナーとキャリアーとを矢印F方向に搬送しながら攪拌して、トナーを摩擦帯電させる。供給スクリュー211は、供給槽304内に配設されており、帯電したトナーを含む現像剤を矢印H方向に搬送しながら、現像ローラー206に供給する。
[Configuration of Developing Device 204]
Next, the configuration of the developing
供給スクリュー211および攪拌スクリュー212は、シャフトのほぼ全域に亘って、所定のピッチの螺旋羽根が設けられたスパイラルスクリューになっている。現像ローラー206、供給スクリュー211および攪拌スクリュー212は、回転軸が互いに平行になるように配置されている。
The
攪拌槽303は、現像剤搬送方向(矢印F方向)における下流部で、供給槽304の現像剤搬送方向(矢印H方向)の上流部と連通し、現像剤が矢印G方向へ搬送される。また、供給槽304は、現像剤の搬送方向(矢印H方向)における下流部で、攪拌槽303の現像剤搬送方向(矢印F方向)の上流部と連通し、現像剤が矢印I方向へ搬送される。つまり、現像剤は、ハウジング301内を循環するように搬送される。
The
攪拌槽303の現像剤搬送方向における上流側には、現像剤流入部305が設けられている。現像剤流入部305は、キャリアー補給口306とトナー補給口308とを備える。キャリアー補給口306では、キャリアーホッパー210を介してキャリアーの補給を受ける。トナー補給口308では、トナーホッパー209を介してトナーの補給を受ける。
A developer inflow portion 305 is provided on the upstream side of the stirring
攪拌槽303の底部には、トナー濃度を検出する透磁センサー307が設けられている。制御部101は、透磁センサー307の検出信号に基づいて、トナーホッパー209内に設けられた補給用スクリュー(図示せず)を制御して、現像装置204にトナーを補給する。制御部101は、形成すべき画像に応じてトナーを補給する。制御部101は、所定枚数の画像形成処理を実行する毎に所定量のキャリアーを、キャリアーホッパー210を介して現像装置204に補給する。
A
[供給スクリュー211の軸端部の構成]
次に、図4を参照し、供給スクリュー211の軸端部(図3の領域310を参照)の構成について説明する。図4において、400は、供給スクリュー211のシャフトである。シャフト400には、現像剤搬送方向に沿って、複数の螺旋羽根406が設けられている。また、シャフト400には、供給スクリュー211の軸端部近傍において、螺旋羽根406とは螺旋の向きが逆向きである、2つの螺旋羽根402,404が設けられている。
[Configuration of shaft end of supply screw 211]
Next, the configuration of the shaft end portion of the supply screw 211 (see the
410は、シャフト400を回転可能に支持するための軸受部(ベアリング)である。412は、供給槽304内の現像剤が供給スクリュー211の軸端部に漏れることを防止するための、リング状の磁気シール(磁石)である。
磁気シール412は、外径が12〜18[mm]、内径が7[mm]、厚みが8[mm]である。磁気シール412の材質は、異方性湿式フェライトである。磁気シール412の表面磁束密度(磁力)は、接触測定の場合、130〜140[mT]である。表面磁束密度の下限値は、現像剤をシールするために必要な磁力である。磁気シール412の着磁方向は、磁気シール412の厚み方向に一致する。磁気シール412とシャフト400との間隙は、0.5[mm]である。
The
なお、磁気シール412の厚みは2[mm]以上が良く、6〜12[mm]が好ましい。磁気シール412の材質は、異方性湿式フェライト以外でも良い。磁気シール412の表面磁束密度は、130〜490[mT]であれば良く、130〜150[mT]が好ましい。磁気シール412とシャフト400との間隙は、0.25〜1.0[mm]が好ましい。
The thickness of the
ゴムシール414は、供給槽304内の現像剤が仮に供給スクリュー211の軸端部に漏れた場合、この漏れた現像剤をベアリング410の前でシールする。ベアリング410と磁気シール412との間には、スペーサー420,422が介在している。スペーサー420と磁気シール412との間には、開口部426が設けられている。すなわち、開口部426は、供給スクリュー211のシャフト400より重力方向において下方に位置する。開口部426のサイズは4[mm]×5[mm]である。
The
磁気シール412の近傍には、第1湿度センサー180が配置されている。第1湿度センサー180は、供給槽304内の湿度を計測し、その計測値を制御部101に出力する。
A
スペーサー420の近傍には、第2湿度センサー182が配置されている。第2湿度センサー182は、点線で囲まれる空間部430内の湿度を計測し、その計測値を制御部101に出力する。
A
440は、L字状のシャッターであり、ベアリング410およびスペーサー420に隣接している。シャッター440の左端部には、スライドカム450が設けられている。スライドカム450は、支点452を中心として回転することができる。駆動部188は、制御部101から駆動命令を受けた場合、スライドカム450を回転させる。スライドカム450の回転によってシャッター440は図中左右方向に移動する。シャッター440は、空間部430を下から塞ぐ閉鎖位置と空間部430を下から塞がない開放位置とを含む範囲を、図中左右方向にスライド可能に設けられている。なお、シャッター440のデフォルト位置は閉鎖位置である。
460は、シャッター440が開放位置に位置する場合、加湿器186から供給された所定湿度の空気を、開口部426を介して空間部430に流入させるための流路である。流路460には、開口部462が設けられている。シャッター440が開放位置に位置する場合、流路460の外側、すなわち現像装置204の外部と空間部430とは、開口部462を介して連通する。開口部462近傍には、第3湿度センサー184が配置されている。第3湿度センサー184は、現像装置204の外部の湿度を計測し、その計測値を制御部101に出力する。
[画像形成装置100の動作]
次に、図5のフローチャートを参照し、画像形成装置100の動作について説明する。ステップS100の処理は画像形成装置100が起動することにより開始する。
[Operation of Image Forming Apparatus 100]
Next, the operation of the
まず、制御部101は、第1湿度センサー180の計測値と第2湿度センサー182の計測値とを参照し、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度未満であるか否かについて判定する(ステップS100)。もし、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度未満でないと制御部101にて判定された場合(ステップS100、NO)、処理はステップS100に遷移する。
First, the
一方、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度未満であると判定された場合(ステップS100、YES)、制御部101は、駆動部188を制御することによって、シャッター440を開放位置に移動させる(ステップS120)。次に、制御部101は、第1湿度センサー180の計測値と第3湿度センサー184の計測値とを参照し、現像装置204の外部の湿度が供給槽304内の湿度より所定湿度(例えば、20[%])以上低いか否かについて判定する(ステップS140)。
On the other hand, when it is determined that the humidity in the
もし、現像装置204の外部の湿度が供給槽304内の湿度より所定湿度以上低いと制御部101にて判定された場合(ステップS140、YES)、制御部101は、第1湿度センサー180の計測値と第2湿度センサー182の計測値とを参照し、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度以上であるか否かについて判定する(ステップS160)。
If the
もし、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度以上でないと制御部101にて判定された場合(ステップS160、NO)、処理はステップS160に遷移する。つまり、現像装置204の外部の空気が空間部430内に流入し、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度以上になるまで、ステップS160の判定処理は繰り返し行われる。
If the
一方、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度以上であると判定された場合(ステップS160、YES)、制御部101は、駆動部188を制御することによって、シャッター440を閉鎖位置に移動させる(ステップS180)。その後、処理はステップS100に遷移する。
On the other hand, when it is determined that the humidity in the
ステップS140の判定処理に戻り、現像装置204の外部の湿度が供給槽304内の湿度より所定湿度以上低くないと判定された場合(ステップS140、NO)、制御部101は、加湿器186を制御し、供給槽304内の湿度より所定湿度低い空気を空間部430内に供給する動作を開始させる(ステップS200)。
Returning to the determination processing in step S140, when it is determined that the humidity outside the developing
次に、制御部101は、第1湿度センサー180の計測値と第2湿度センサー182の計測値とを参照し、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度以上であるか否かについて判定する(ステップS220)。
Next, the
もし、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度以上でないと制御部101にて判定された場合(ステップS220、NO)、処理はステップS220に遷移する。つまり、加湿器186から供給された空気が空間部430内に流入し、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度以上になるまで、ステップS220の判定処理は繰り返し行われる。
If the
一方、供給槽304内の湿度が空間部430内の湿度以上であると判定された場合(ステップS220、YES)、制御部101は、加湿器186を制御し、供給槽304内の湿度より所定湿度低い空気を空間部430内に供給する動作を終了させる(ステップS240)。その後、処理はステップS180に遷移する。
On the other hand, when it is determined that the humidity in the
以上詳しく説明したように、第1の実施の形態では、現像剤を収容するハウジング301と、ハウジング301内に設けられ、現像剤を搬送する搬送スクリュー(供給スクリュー211、攪拌スクリュー212)と、搬送スクリューの回転軸を支持する軸受部(ベアリング410)と、ハウジング301内において搬送スクリューの回転軸の軸方向に対向する位置に配置され、搬送スクリューの回転軸を周方向に囲んで配置されたリング状の磁気シール412と、磁気シール412と軸受部との間に形成される空間部430と、空間部430内の湿度を調整する湿度調整部(加湿器186、駆動部188)と、空間部430内の湿度とハウジング301内の湿度との大小関係に応じて、空間部430内の湿度を調整するよう湿度調整部を制御する制御部101とを備える。制御部101は、空間部430内の湿度がハウジング301内の湿度より大きい場合、空間部430内の湿度がハウジング430内の湿度以下になるよう湿度調整部を制御する。
As described above in detail, in the first embodiment, the
このように構成した第1の実施の形態によれば、空間部430内の湿度がハウジング301内の湿度以下に制御されるため、ハウジング301内の現像剤は磁気シール412を通過せず、空間部430に漏出しない。よって、現像装置204内の温度上昇が防止できるとともに、現像剤に含まれるトナーの帯電量低下を防止することができる。その結果、背景部へのトナーのかぶりが生じることを防止することができる。
According to the first embodiment configured as described above, the humidity in the
(第2の実施の形態)
以下、本発明に係る第2の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態における画像形成装置100の動作は、現像剤が劣化しやすい低カバレッジ(低印字率ともいう)の画像形成処理を連続的に行った場合、当該現像剤を供給スクリュー211の軸端部から強制的に排出する点において、第1の実施の形態における動作とは異なっている。なお、第1の実施の形態における各部構成と同様のものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
[供給スクリュー211の軸端部の構成]
次に、図6を参照し、供給スクリュー211の軸端部の構成について説明する。図6において、500は、シャッター440が開放位置に位置する場合、供給槽304から空間部430に進入した現像剤が、開口部426(以下、排出口426という)を介して廃トナーボックス510に搬送される搬送経路である。搬送経路500と流路460とは連通している。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The operation of the
[Configuration of shaft end of supply screw 211]
Next, the configuration of the shaft end portion of the
廃トナーボックス510は、搬送された現像剤を回収して溜める。搬送経路500内には、現像剤を廃トナーボックス510に搬送する排出スクリュー520が設けられている。530は、供給槽304から空間部430に進入した現像剤が廃トナーボックス510に搬送される際、当該現像剤が流路460に進入することを防止するためのフィルターである。
The
[画像形成装置100の動作]
次に、図7のフローチャートを参照し、画像形成装置100の動作について説明する。ステップS300の処理は、制御部101が、現像剤が交換されたことを検知することにより開始する。一般的に、現像剤は、現像装置204を画像形成装置100に装着したまま交換される。現像装置204内に設けられた透磁センサー307は、現像剤の履歴に応じて補正される。そのため、透磁センサー307は、現像剤が交換された際、初期調整として透磁センサー307の電圧が交換された現像剤(新品現像剤)に対応した値になるよう調整される。よって、制御部101は、この調整が行われたか否かによって、現像装置204、すなわち現像剤が交換されたか否かを検知することができる。
[Operation of Image Forming Apparatus 100]
Next, the operation of the
まず、制御部101は、駆動部188を制御し、シャッター440を閉鎖位置に移動させることによって、排出口426を閉める(ステップS300)。次に、制御部101は、ジョブ情報を参照し、1ジョブ分の画像形成処理を行うよう画像形成部140を制御する(ステップS320)。
First, the
次に、制御部101は、現像剤が交換されていないか否かについて判定する(ステップS340)。もし、現像剤が交換されていると制御部101にて判定された場合(ステップS340、NO)、画像形成装置100は図7における処理を終了する。一方、現像剤が交換されていないと判定された場合(ステップS340、YES)、制御部101は、前回、現像剤が交換された後のプリント枚数が5000[枚]より大きいか否かについて判定する(ステップS360)。
Next, the
もし、現像剤が交換された後のプリント枚数が5000[枚]より大きくないと制御部101にて判定された場合(ステップS360、NO)、処理はステップS320に遷移する。一方、現像剤が交換された後のプリント枚数が5000[枚]より大きいと判定された場合(ステップS360、YES)、制御部101は、直近で画像形成された5000[枚]分の画像の平均印字率が5[%]より小さいか否かについて判定する(ステップS380)。
If the
もし、平均印字率が5[%]より小さいと制御部101にて判定された場合(ステップS380、YES)、制御部101は、駆動部188を制御し、シャッター440を開放位置に移動させることによって、排出口426を開ける(ステップS400)。次に、制御部101は、第3湿度センサー184の計測値を参照し、直近で5000[枚]分の画像が画像形成される間に、現像装置204の外部における湿度の増加量が20[%]より小さいか否かについて判定する(ステップS420)。
If the
もし、現像装置204の外部における湿度の増加量が20[%]より小さいと制御部101にて判定された場合(ステップS420、YES)、制御部101は、加湿器186を制御し、湿度85[%]の空気を空間部430内に供給する動作を開始させる(ステップS440)。次に、ステップS440の処理後におけるプリント枚数が8000[枚]より小さいか否かについて判定する(ステップS460)。
If the
もし、ステップS440の処理後におけるプリント枚数が8000[枚]より小さくないと制御部101にて判定された場合(ステップS460、NO)、制御部101は、加湿器186を制御し、湿度85[%]の空気を空間部430内に供給する動作を終了させる(ステップS520)。その後、処理はステップS320に遷移する。
If the
一方、ステップS440の処理後におけるプリント枚数が8000[枚]より小さいと判定された場合(ステップS460、YES)、制御部101は、操作表示部120を介して画像形成装置100の電源オフ操作が行われていないか否かについて判定する(ステップS480)。もし、画像形成装置100の電源オフ操作が行われたと制御部101にて判定された場合(ステップS480、NO)、処理はステップS520に遷移する。
On the other hand, when it is determined that the number of prints after the process in step S440 is smaller than 8000 [sheets] (YES in step S460), the
一方、画像形成装置100の電源オフ操作が行われていないと判定された場合(ステップS480、YES)、制御部101は、ジョブ情報を参照し、1ジョブ分の画像形成処理を行うよう画像形成部140を制御する(ステップS500)。その後、処理はステップS460に遷移する。
On the other hand, if it is determined that the power-off operation of the
ステップS420の判定処理に戻り、現像装置204の外部における湿度の増加量が20[%]より小さくないと制御部101にて判定された場合(ステップS420、NO)、処理はステップS320に遷移する。この際、現像装置204の外部の高湿空気が空間部430内に流入することとなる。
Returning to the determination process of step S420, if the
ステップS380の判定処理に戻り、平均印字率が5[%]より小さくないと判定された場合(ステップS380、NO)、制御部101は、直近で画像形成された5000[枚]分の画像の平均印字率が50[%]より大きいか否かについて判定する(ステップS540)。もし、平均印字率が50[%]より大きくないと制御部101にて判定された場合(ステップS540、NO)、処理はステップS320に遷移する。
Returning to the determination process in step S380, if it is determined that the average printing rate is not smaller than 5 [%] (NO in step S380), the
一方、平均印字率が50[%]より大きいと判定された場合、すなわち画像形成処理に多くのトナーが使われて現像剤の劣化が発生しにくい状況である場合(ステップS540、YES)、制御部101は、駆動部188の動作履歴を参照し、排出口426が開いているか否かについて判定する(ステップS560)。もし、排出口426が開いていないと制御部101にて判定された場合(ステップS560、NO)、処理はステップS320に遷移する。
On the other hand, when it is determined that the average printing rate is higher than 50 [%], that is, when a large amount of toner is used in the image forming process and the developer is hardly deteriorated (YES in step S540), the control is performed. The
一方、排出口426が開いていると判定された場合(ステップS560、YES)、制御部101は、第3湿度センサー184の計測値を参照し、直近で5000[枚]分の画像が画像形成される間に、現像装置204の外部における湿度の増加量が20[%]より小さいか否かについて判定する(ステップS580)。もし、現像装置204の外部における湿度の増加量が20[%]より小さくないと制御部101にて判定された場合(ステップS580、NO)、処理はステップS320に遷移する。一方、現像装置204の外部における湿度の増加量が20[%]より小さいと判定された場合(ステップS580、YES)、制御部101は、駆動部188を制御し、シャッター440を閉鎖位置に移動させることによって、排出口426を閉める(ステップS600)。その後、処理はステップS320に遷移する。
On the other hand, when it is determined that the
以上詳しく説明したように、第2の実施の形態では、制御部101は、空間部430内の湿度が、ハウジング301内の湿度以下である場合、空間部430内の湿度がハウジング301内の湿度より大きくなるよう湿度調整部(加湿器186、駆動部188)を制御する。さらに、供給スクリュー211より重力方向において下方に位置し、ハウジング301内から空間部430内に進入した現像剤を排出する排出口426を備える。
As described above in detail, in the second embodiment, when the humidity in the
このように構成した第2の実施の形態によれば、空間部430内の湿度がハウジング301内の湿度より大きくなるよう制御されるため、ハウジング301内の現像剤は磁気シール412を通過して空間部430に押し出される。空間部430に押し出された現像剤は空間部430に溜まることなく、排出口426から排出される。そのため、現像剤が劣化しやすい低カバレッジの画像形成処理を連続的に行った場合、現像剤に含まれるトナーの帯電量が低下する前に、当該現像剤を供給スクリュー211の軸端部から強制的に排出することができる。よって、背景部へのトナーのかぶりが生じることを防止することができる。また、現像剤はゴムシール414に接触する前に排出口426から排出されるため、ゴムシール414の摩耗を防止することができる。
According to the second embodiment configured as described above, since the humidity in the
従来は、紙間でトナーを感光体ドラム201に現像し、感光体ドラム201にクリーニングブレード208を当接させることによって、劣化したトナーを機械的に排出を行っていた。そのため、クリーニングブレード208が摩耗して劣化しやすかった。これに対して、第2の実施の形態では、クリーニングブレード208に負担をかけることなく、劣化したトナーを排出することができ、クリーニングブレード208の寿命を延ばすことができる。
Conventionally, the toner is developed on the
また、第2の実施の形態では、空間部430は、供給スクリュー211の両端部のうち、供給槽304における現像剤の搬送方向において下流側に位置する端部近傍に形成されている。つまり、空間部430の位置は、現像剤搬送方向においてトナー補給口308から最も遠い位置にある。そのため、排出する現像剤のうち劣化した現像剤の割合が、空間部430を他の場所に設けるよりも多くなり、排出すべきでない(交換されて間もない)現像剤の排出量を低減することができる。
Further, in the second embodiment, the
また、第2の実施の形態では、供給スクリュー211は、供給スクリュー211の外周面に設けられた螺旋羽根406を有し、磁気シール412近傍に位置する供給スクリュー211の外周面には、螺旋羽根406とは螺旋の向きが逆向きである螺旋羽根402,404が設けられている。そのため、供給槽304内において現像剤搬送方向とは逆向きの力がキャリアーに多く作用し、排出される現像剤のうちトナーの割合を選択的に多くすることができる。よって、トナーのかぶりに起因しないキャリアーが不必要に排出されるのを防止することができる。
In the second embodiment, the
また、第2の実施の形態では、現像剤の交換直後に排出口426が閉められるため、現像剤が排出口426から不必要に排出されることを防止することができる。
In the second embodiment, the
なお、上記第1および第2の実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 The first and second embodiments described above are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention is interpreted in a limited manner. It must not be. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.
最後に、本発明者が行った、上記第2の実施の形態における有効性を確認する実験の結果について説明する。 Finally, the results of an experiment for confirming the effectiveness in the second embodiment performed by the present inventor will be described.
[実施例に係る供給スクリュー211の軸端部の構成]
実施例に係る供給スクリュー211の軸端部の構成は、上記第2の実施の形態で説明した構成と同様である。
[Configuration of Shaft End of
The configuration of the shaft end portion of the
[第1の比較例に係る供給スクリュー211の軸端部の構成]
第1の比較例に係る供給スクリュー211の軸端部の構成では、磁気シール412、空間部430、排出口426の何れも存在しない。供給スクリュー211の軸端部をシールするためのゴムシールは存在する。
[Configuration of the shaft end portion of the
In the configuration of the shaft end portion of the
第1の比較例では、紙間でトナーを感光体ドラム201に現像し、感光体ドラム201にクリーニングブレード208を当接させることによって、劣化したトナーを機械的に掻き取って清掃する。具体的には、紙間で常に、A4用紙における印字率2[%]に相当するベタパッチを感光体ドラム201に現像することによって現像装置204内のトナーを感光体ドラム201に排出し、クリーニング手段で回収した後、廃トナーボックス510へ排出する。
In the first comparative example, toner is developed on the
[第2の比較例に係る供給スクリュー211の軸端部の構成]
図8を参照し、第2の比較例に係る供給スクリュー211の軸端部の構成について説明する。なお、実施例における各部構成と同様のものについては同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Configuration of the shaft end portion of the
With reference to FIG. 8, the structure of the axial end part of the
供給スクリュー211のシャフト400には、現像剤搬送方向に沿って、螺旋の向きが同じである、複数の螺旋羽根406,408,409が設けられている。ゴムシール600は、ベアリング410と一体型である。ベアリング410と磁気シール412との間には、スペーサー610が介在している。スペーサー610と磁気シール412との間には、排出口630が設けられている。すなわち、排出口630は、供給スクリュー211のシャフト400より重力方向において上方に位置する。排出口630のサイズは4[mm]×5[mm]である。
The
実験では、50000[枚]のプリント処理を行い、クリーニングブレード208の摩耗による画像不良が発生するかについて確認した。クリーニングブレード208が所定量以上摩耗すると、画像上に筋状の濃度ムラが生じる。この濃度ムラを目視で評価し、良好であればクリーニングブレード208の耐久性も十分であると判断した。図9は、濃度ムラの発生状況を下記評価基準により評価した結果を示す。
In the experiment, 50000 [sheets] were printed, and it was confirmed whether or not an image defect due to wear of the
(濃度ムラの発生状況)
○:筋状の濃度ムラが発生せず、良好である。
△:筋状の濃度ムラが確認できるが用途によっては許容できるレベルである。例えば、プロダクションプリント等、画像品質の要求が強い場合には、許容できないレベルである。
×:筋状の濃度ムラが発生し、実用上問題となるレベルである。
(Status of density unevenness)
○: Streaky density unevenness does not occur and is good.
Δ: Streaky density unevenness can be confirmed, but it is an acceptable level depending on the application. For example, when the demand for image quality is strong, such as production print, it is an unacceptable level.
X: Streaky density unevenness occurs, which is a practically problematic level.
図8に示すように、第1の比較例では、25000[枚]のプリント処理が行われた時点において筋状の濃度ムラが確認された。第2の比較例では、実施例と同様に、トナーを供給スクリュー211の軸端部から強制的に排出しているため(すなわちトナーの排出にクリーニングブレード208を使用しないため)、筋状の濃度ムラは発生しなかった。
As shown in FIG. 8, in the first comparative example, streak-like density unevenness was confirmed at the time when the print processing of 25000 [sheets] was performed. In the second comparative example, as in the embodiment, the toner is forcibly discharged from the shaft end portion of the supply screw 211 (that is, the
また、実験では、低カバレッジ(印字率3[%])の画像を50000[枚]プリントする間のかぶり、およびトナー帯電量[q/m]について確認した。実験途中において、NN環境(20[℃]、相対湿度50[%])およびHH環境(30[℃]、相対湿度80[%])に切り替えた。具体的には、それぞれの動作環境に設定された試験室でプリント処理を行った。動作環境を切り替える際は、プリント処理を一旦停止し、被試験機(画像形成装置100)を切り替えたい動作環境に設定された試験室に移動させることで行った。移動後は被試験機を停止させて30[分]調温してから評価を再開した。図10は、かぶりを下記評価基準により評価した結果を示す。 Further, in the experiment, the fog and the toner charge amount [q / m] during the printing of 50000 [sheets] of an image with low coverage (printing rate 3 [%]) were confirmed. In the middle of the experiment, the NN environment (20 [° C.], relative humidity 50 [%]) and the HH environment (30 [° C.], relative humidity 80 [%]) were switched. Specifically, print processing was performed in a test room set for each operating environment. When switching the operating environment, the printing process was temporarily stopped and the device under test (image forming apparatus 100) was moved to a test room set in the operating environment to be switched. After moving, the machine under test was stopped and the temperature was adjusted for 30 minutes, and then the evaluation was resumed. FIG. 10 shows the results of evaluating the fog according to the following evaluation criteria.
(かぶり)
○:画像背景部に付着した黒色トナーの画像面積率が0.04[%]未満であり、良好である。
△:画像背景部に付着した黒色トナーの画像面積率が0.05[%]以上、かつ、0.07[%]未満であり、用途によっては許容できるレベルである。例えば、プロダクションプリント等、画像品質の要求が強い場合には、許容できないレベルである。
×:画像背景部に付着した黒色トナーの画像面積率が0.07[%]以上であり、実用上問題となるレベルである。
(Cover)
○: The image area ratio of the black toner adhered to the image background is less than 0.04 [%], which is good.
(Triangle | delta): The image area ratio of the black toner adhering to an image background part is 0.05 [%] or more and less than 0.07 [%], and is an acceptable level depending on a use. For example, when the demand for image quality is strong, such as production print, it is an unacceptable level.
X: The image area ratio of the black toner adhering to the image background portion is 0.07 [%] or more, which is a practically problematic level.
図10に示すように、第1の比較例では、25000[枚]のプリント処理が行われた時点から、クリーニングブレード208の摩耗によって、クリーニングブレード208からトナーがすり抜ける現象が徐々に発生し、画像背景部にトナーが付着した。このトナーの付着が、かぶりとして検出された。第1の比較例におけるトナー帯電量は、実施例におけるトナー帯電量と同等であった。
As shown in FIG. 10, in the first comparative example, the phenomenon that the toner slips through the
第2の比較例では、動作環境がHH環境に切り替わってから、供給槽304内のトナーが磁気シール412を通過して空間部430内に漏れ出し、空間部430内がトナーに満たされた状態(すなわち、トナーが排出されない状態)で、プリント処理が続けられた。その結果、ゴムシール600とシャフト400との摺擦部において発熱し、実施例や第1の比較例よりも現像装置204内の温度が上昇するとともにトナー帯電量が低下した。このトナー帯電量の低下によって、プリント枚数の増加に伴い、かぶりが悪化した。実施例では、50000[枚]のプリント処理が行われるまで、良好な画像を出力できた。
In the second comparative example, after the operating environment is switched to the HH environment, the toner in the
100 画像形成装置
101 制御部
102 CPU
103 ROM
104 RAM
110 原稿読取部
120 操作表示部
130 画像処理部
140 画像形成部
150 搬送部
160 定着部
171 通信部
172 記憶部
180 第1湿度センサー
182 第2湿度センサー
184 第3湿度センサー
186 加湿器
188 駆動部
201 感光体ドラム
202 帯電装置
203 露光装置
204 現像装置
205 クリーニング装置
206 現像ローラー
207 イレーサーランプ
208 クリーニングブレード
209 トナーホッパー
210 キャリアーホッパー
211 供給スクリュー
212 攪拌スクリュー
213 規制板
301 ハウジング
302 隔壁
303 攪拌槽
304 供給槽
305 現像剤流入部
306 キャリアー補給口
307 透磁センサー
308 トナー補給口
310 領域
400 シャフト
402,404,406 螺旋羽根
410 ベアリング
412 磁気シール
414 ゴムシール
420,422 スペーサー
426,462 開口部
430 空間部
440 シャッター
450 スライドカム
452 支点
460 流路
500 搬送経路
510 廃トナーボックス
520 排出スクリュー
530 フィルター
DESCRIPTION OF
103 ROM
104 RAM
110
Claims (8)
前記ハウジング内に設けられ、前記現像剤を搬送する搬送スクリューと、
前記搬送スクリューの回転軸を支持する軸受部と、
前記ハウジング内において前記搬送スクリューの回転軸の軸方向に対向する位置に配置され、前記搬送スクリューの回転軸を周方向に囲んで配置されたリング状の磁気シールと、
前記磁気シールと前記軸受部との間に形成された空間部と、
前記空間部内の湿度を調整する湿度調整部と、
前記空間部内の湿度と前記ハウジング内の湿度との大小関係に応じて、前記空間部内の湿度を調整するよう前記湿度調整部を制御する制御部と、
を備える現像装置。 A housing for containing the developer;
A conveying screw provided in the housing for conveying the developer;
A bearing portion for supporting a rotation shaft of the conveying screw;
A ring-shaped magnetic seal disposed in the housing at a position opposed to the axial direction of the rotation axis of the conveying screw, and surrounding the rotation axis of the conveying screw in the circumferential direction;
A space formed between the magnetic seal and the bearing,
A humidity adjusting unit for adjusting the humidity in the space;
A control unit that controls the humidity adjustment unit to adjust the humidity in the space unit according to the magnitude relationship between the humidity in the space unit and the humidity in the housing;
A developing device comprising:
前記空間部内の湿度と前記ハウジング内の湿度との大小関係に応じて、前記制御部により設定された湿度の空気を前記空間部に供給する空気供給部を有する請求項1に記載の現像装置。 The humidity adjusting unit is
The developing device according to claim 1, further comprising: an air supply unit that supplies air having a humidity set by the control unit to the space unit according to a magnitude relationship between the humidity in the space unit and the humidity in the housing.
現像ローラーに前記現像剤を供給する供給槽と、
前記供給槽に接続して前記現像剤の循環経路を形成するとともに、前記現像ローラーから前記現像剤を回収する攪拌槽と、
を有し、
前記搬送スクリューは、
前記供給槽に設けられた供給スクリューと、
前記攪拌槽に設けられた攪拌スクリューと、
を有し、
前記空間部は、前記供給スクリューの両端部のうち、前記供給槽における前記現像剤の搬送方向において下流側に位置する端部近傍に形成されている請求項4または5に記載の現像装置。 The housing is
A supply tank for supplying the developer to the developing roller;
A stirrer tank connected to the supply tank to form a circulation path for the developer and collecting the developer from the developing roller;
Have
The conveying screw is
A supply screw provided in the supply tank;
A stirring screw provided in the stirring tank;
Have
6. The developing device according to claim 4, wherein the space portion is formed in the vicinity of an end portion located on the downstream side in the transport direction of the developer in the supply tank among both end portions of the supply screw.
前記搬送スクリューのシャフトに設けられた螺旋羽根を有し、
前記磁気シール近傍に位置する前記搬送スクリューのシャフトには、前記螺旋羽根とは螺旋の向きが逆向きである螺旋羽根が設けられている請求項4〜6の何れか1項に記載の現像装置。 The conveying screw is
A spiral blade provided on the shaft of the conveying screw;
The developing device according to claim 4, wherein a spiral blade having a spiral direction opposite to that of the spiral blade is provided on a shaft of the conveying screw located in the vicinity of the magnetic seal. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012137039A JP2014002247A (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Development device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012137039A JP2014002247A (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Development device and image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014002247A true JP2014002247A (en) | 2014-01-09 |
Family
ID=50035474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012137039A Pending JP2014002247A (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Development device and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014002247A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015018055A (en) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | キヤノン株式会社 | Development apparatus |
US20190278199A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus |
JP2019159255A (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus, toner discharge method, and program |
-
2012
- 2012-06-18 JP JP2012137039A patent/JP2014002247A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015018055A (en) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | キヤノン株式会社 | Development apparatus |
US20190278199A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus |
US11334002B2 (en) * | 2018-03-07 | 2022-05-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus with magnetic seal member facing conveyance screw |
JP2019159255A (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus, toner discharge method, and program |
JP7159574B2 (en) | 2018-03-16 | 2022-10-25 | コニカミノルタ株式会社 | IMAGE FORMING APPARATUS, TONER DISCHARGE METHOD AND PROGRAM |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8948622B2 (en) | Self-monitoring image forming apparatus | |
JP2020149027A (en) | Image formation device | |
US8107861B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method capable of automatically collecting developer from development device | |
JP2009210628A (en) | Image forming apparatus | |
JP2014002247A (en) | Development device and image forming apparatus | |
JP4990098B2 (en) | Developing device and image forming apparatus having the same | |
JP2009258166A (en) | Development device | |
JP6200834B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6123228B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2010276804A (en) | Image forming apparatus | |
JP5074869B2 (en) | Development device | |
JP4926097B2 (en) | Image forming apparatus | |
US9448525B2 (en) | Image forming apparatus having first charging device performing supplementary charging process and second charging device performing main charging process | |
JP2010276705A (en) | Image forming apparatus | |
JP5156283B2 (en) | Development control device for image forming apparatus | |
JP2017138527A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP5716267B2 (en) | Color material supply device and image forming apparatus | |
JP7255125B2 (en) | Developing device and image forming apparatus having the same | |
JP2009251502A (en) | Image forming apparatus | |
JP5284174B2 (en) | Developing device and image forming apparatus using the same | |
JP5103072B2 (en) | Development control device for image forming apparatus | |
JP6169052B2 (en) | Developing device, image forming apparatus, and developing device control method | |
JP2014130206A (en) | Image forming apparatus | |
JP5598248B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2022076201A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20131122 |