JP2020129048A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体に現像剤を供給する現像装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus including a developing device that supplies a developer to an image carrier.
電子写真方式の画像形成装置は、原稿画像から読み取られた画像情報、或いはコンピューター等の外部機器から伝送等された画像情報に基づく光を像担持体(感光体ドラム)の周面に照射して静電潜像を形成する。この静電潜像に現像装置からトナーを供給してトナー像を形成させた後、当該トナー像を用紙に転写する。転写処理後の用紙は、トナー像の定着処理が施されたのち外部へ排出される。 An electrophotographic image forming apparatus irradiates the peripheral surface of an image carrier (photosensitive drum) with light based on image information read from a document image or image information transmitted from an external device such as a computer. Form an electrostatic latent image. Toner is supplied from the developing device to the electrostatic latent image to form a toner image, and then the toner image is transferred to a sheet. The sheet after the transfer process is subjected to a toner image fixing process and then discharged to the outside.
近年の画像形成装置における画像形成処理の高速化に伴い、現像装置内で現像剤を攪拌、搬送する攪拌搬送部材の高速回転が余儀なくされる。その結果、現像装置内で浮遊したトナーが現像装置の内壁面等に付着して堆積する。堆積したトナーが凝集して現像ローラーに付着すると、凝集トナーが画像に出力されてしまう、いわゆるトナー落ちとなって画像不具合が発生するおそれがある。 With the recent increase in the speed of image forming processing in an image forming apparatus, it is inevitable that a stirring and conveying member that stirs and conveys the developer in the developing device rotates at high speed. As a result, the toner floating in the developing device adheres and accumulates on the inner wall surface of the developing device. If the accumulated toner agglomerates and adheres to the developing roller, the agglomerated toner may be output to an image, so-called toner loss, and an image defect may occur.
特に、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用い、現像剤を担持する磁気ローラーと、トナーのみを担持する現像ローラーとを用いる現像方式では、現像ローラーと磁気ローラーとの対向部分においては、トナーのみが磁気ローラーから現像ローラーに飛翔し、更に現像に使用されなかったトナーが現像ローラーから磁気ローラーに飛翔する。そのため、現像ローラーと磁気ローラーとの対向部分の近傍においてトナーの浮遊が発生し易くなる。 In particular, in a developing method using a two-component developer containing a magnetic carrier and a toner and using a magnetic roller carrying the developer and a developing roller carrying only the toner, in a portion where the developing roller and the magnetic roller face each other, Only the toner flies from the magnetic roller to the developing roller, and the toner not used for development flies from the developing roller to the magnetic roller. Therefore, the toner is likely to float near the portion where the developing roller and the magnetic roller face each other.
上記の不具合を解消するべく、例えば特許文献1には、現像ローラーの前回停止時からの放置時間を取得する時間取得手段と、機内の環境湿度を検知する湿度検知手段と、現像ローラーの回転と現像剤を攪拌する搬送スクリューの回転とを独立して駆動制御する駆動制御部とを備え、駆動制御部は、現像ローラーの前回の停止時からの放置時間と検知した環境湿度の履歴に基づいて次回の作像動作開始時における現像ローラーと搬送スクリューの駆動を制御し、現像ローラー上の現像剤を作像装置に回収した後に搬送スクリューを回転動作させる作像装置が開示されている。
In order to solve the above-mentioned inconvenience, for example, in
また、特許文献2には、トナー飛散によって現像装置内に付着した飛散トナーを振動発生手段による振動によって落下させるトナー回収モードを備えた現像装置において、トナー濃度検知センサーにより検知されたトナー濃度が所定値を超えている場合、振動発生手段の駆動時間を短縮するようにした画像形成装置が開示されている。 Further, in Patent Document 2, in a developing device having a toner recovery mode in which scattered toner adhered in the developing device due to toner scattering is dropped by vibration by a vibration generating means, the toner concentration detected by a toner concentration detection sensor is predetermined. When the value exceeds the value, an image forming apparatus is disclosed in which the driving time of the vibration generating means is shortened.
ところで、画像形成装置の側面カバーの開閉やレイアウト変更のための移動等により大きな衝撃が加わった場合、現像装置の内面上部等に付着したトナー凝集体が現像ローラー上に落下する。このトナー凝集体が次回の画像形成時に現像ローラーから飛翔して感光体ドラムに付着し、トナー落ちとなって画像に出力されることがある。 By the way, when a large impact is applied by the opening/closing of the side cover of the image forming apparatus or the movement for changing the layout, the toner agglomerates adhering to the upper portion of the inner surface of the developing device and the like drop onto the developing roller. This toner agglomerate may fly from the developing roller and adhere to the photoconductor drum at the time of the next image formation, and the toner may fall off and be output to the image.
特許文献1の方法では、環境湿度と放置時間が一定の条件を満たす場合には衝撃の有無に係わらず常に次回の作像動作開始時に作像装置が駆動されるため、衝撃によりトナー凝集体が現像ローラー上に落下したにも係わらず現像ローラーが駆動されなかった場合、トナー落ちが発生するという問題点があった。一方、衝撃によりトナー凝集体が現像ローラー上に落下していなくても現像ローラーが駆動された場合、作像動作を開始するまでの待ち時間が長くなるとともに現像剤の劣化にも繋がるという問題点があった。
In the method of
また、特許文献2の方法では、現像剤中のトナー濃度が変化した場合でもトナー受け部材に堆積したトナーの回収性能を維持してトナー落ちによる画像不具合を抑制することを目的としており、衝撃によって現像ローラー上に落下したトナー凝集体を効率よく回収するものではなかった。 Further, the method of Patent Document 2 aims to maintain the collection performance of the toner accumulated on the toner receiving member and suppress the image defect due to the toner drop even when the toner concentration in the developer is changed. The toner aggregates dropped on the developing roller were not efficiently collected.
本発明は、上記問題点に鑑み、現像ローラー上に落下したトナーを除去するための現像装置の予備駆動を効率的に実行可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of efficiently performing pre-driving of a developing device for removing toner that has fallen onto a developing roller.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、像担持体と、現像装置と、制御部と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、静電潜像が形成される。現像装置は、トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、現像容器内に配置され、現像容器内に収容された現像剤中のトナーを像担持体に供給する現像ローラーと、現像容器内に収容される現像剤の嵩変動を検知する嵩変動検知センサーと、を有し、像担持体に形成された静電潜像を現像する。制御部は、現像装置の駆動を制御する。制御部は、電源オフまたは省電力モード開始直前の嵩変動検知センサーの検知値A1と、電源オン時または省電力モードからの復帰時の嵩変動検知センサーの検知値A2との差分|A1−A2|が所定値以上であるとき、電源オフ中または省電力モード中に現像装置に衝撃が加えられたと判定し、電源オン時または省電力モードからの復帰時に現像装置の予備駆動を実行する。 To achieve the above object, the first configuration of the present invention is an image forming apparatus including an image carrier, a developing device, and a controller. An electrostatic latent image is formed on the image carrier. The developing device includes a developing container that stores a developer containing toner, a developing roller that is disposed in the developing container and that supplies the toner in the developer that is stored in the developing container to the image carrier, and a developing container. And a bulk fluctuation detection sensor that detects a bulk fluctuation of the contained developer, and develops the electrostatic latent image formed on the image carrier. The control unit controls driving of the developing device. The control unit determines the difference |A1-A2 between the detection value A1 of the bulk fluctuation detection sensor immediately before the power is turned off or the power saving mode is started and the detection value A2 of the bulk fluctuation detection sensor when the power is turned on or when returning from the power saving mode. When | is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the developing device is impacted during the power-off or the power saving mode, and the pre-driving of the developing device is executed when the power is turned on or the power saving mode is restored.
本発明の第1の構成によれば、現像装置に衝撃が加えられたと判定した場合のみ現像装置を予備駆動させるため、現像装置の予備駆動を必要最低限に抑えつつ、現像ローラー上に落下したトナー凝集体が画像出力されるトナー落ちの発生を効果的に抑制することができる。 According to the first configuration of the present invention, the developing device is preliminarily driven only when it is determined that a shock is applied to the developing device. Therefore, the preliminary driving of the developing device is suppressed to a necessary minimum, and the developing device is dropped onto the developing roller. It is possible to effectively suppress the occurrence of toner drop when the toner aggregates are output as an image.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。カラープリンター100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、PcおよびPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows a tandem type color printer here. Inside the main body of the
これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1cおよび1dがそれぞれ配設されており、さらに図1において時計回り方向に回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置5によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、トナーコンテナ4a〜4dによりシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤(以下、単に現像剤ともいう)が所定量充填されており、現像装置3a〜3dによって感光体ドラム1a〜1d上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置5からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
When image data is input from a host device such as a personal computer, first, the
そして、一次転写ローラー6a〜6dにより一次転写ローラー6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム1a〜1d上のシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナー等はクリーニング装置7a〜7dにより除去される。
Then, an electric field is applied between the
トナー像が転写される転写紙Pは、画像形成装置100内の下部に配置された用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12aおよびレジストローラー対12bを介して転写紙Pが所定のタイミングで中間転写ベルト8に隣接して設けられた二次転写ローラー9と中間転写ベルト8のニップ部(二次転写ニップ部)へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Pは定着部13へと搬送される。
The transfer paper P to which the toner image is transferred is accommodated in a
定着部13に搬送された転写紙Pは、定着ローラー対13aにより加熱および加圧されてトナー像が転写紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、そのまま(或いは分岐部14によって反転搬送路18に振り分けられ、両面に画像が形成された後)排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。
The transfer paper P conveyed to the
図2は、カラープリンター100に搭載される現像装置3aの外観斜視図であり、図3は、現像装置3aの側面断面図である。なお、図3は現像装置3aを図1の背面側から見た状態を示しており、現像装置3a内の各部材の配置は図1と左右が逆になっている。また、以下の説明では図1の画像形成部Paに配置される現像装置3aを例示するが、画像形成部Pb〜Pdに配置される現像装置3b〜3dの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
FIG. 2 is an external perspective view of the developing
図2および図3に示すように、現像装置3aは、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤が収納される現像容器(ケーシング)20を備えており、現像容器20は仕切壁20aによって攪拌搬送室21、供給搬送室22に区画されている。攪拌搬送室21および供給搬送室22には、トナーコンテナ4a(図1参照)から供給されるトナー(正帯電トナー)をキャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー25aおよび供給搬送スクリュー25bがそれぞれ回転可能に配設されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the developing
そして、攪拌搬送スクリュー25aおよび供給搬送スクリュー25bによって現像剤が攪拌されつつ軸方向(図2の紙面と垂直な方向)に搬送され、仕切壁20aの両端部に形成された不図示の現像剤通過路を介して攪拌搬送室21、供給搬送室22間を循環する。即ち、攪拌搬送室21、供給搬送室22、現像剤通過路によって現像容器20内に現像剤の循環経路が形成されている。
The developer is conveyed in the axial direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2) while being agitated by the agitating/conveying
現像容器20は図3の右斜め上方に延在しており、現像容器20内において供給搬送スクリュー25bの上方にはトナー供給ローラー30が配置され、トナー供給ローラー30の右斜め上方には現像ローラー31が対向配置されている。そして、現像ローラー31は現像容器20の開口側(図3の右側)において感光体ドラム1a(図1参照)に対向している。トナー供給ローラー30および現像ローラー31は、それぞれ回転軸周りに関して図3の反時計回り方向に回転する。
The developing
攪拌搬送室21の内側面には、攪拌搬送スクリュー25aと対面してトナー濃度センサー37が配置されている。本実施形態では、トナー濃度センサー37として現像容器20内における現像剤の透磁率を検出し、その検出結果に相当する電圧値を出力する透磁率センサーが用いられる。センサー出力値はトナー濃度に応じて変化し、トナー濃度が高くなるほど磁性キャリアに対するトナーの比率が高くなり、磁気を通さないトナーの割合が増加するため出力値が低くなる。一方、トナー濃度が低くなるほどキャリアに対するトナーの比率が低くなり、磁気を通すキャリアの割合が増加するため出力値が高くなる。
A
トナー供給ローラー30は、図3において反時計回り方向に回転する非磁性の回転スリーブと、回転スリーブに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体で構成される磁気ローラーである。
The
現像ローラー31は、図3において反時計回り方向に回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極で構成されている。トナー供給ローラー30と現像ローラー31とはその対面位置(対向位置)において所定のギャップをもって対向している。現像ローラー側磁極は、固定マグネット体の対向する磁極(主極)と異極性である。
The developing
また、現像容器20には穂切りブレード(規制ブレード)33がトナー供給ローラー30の長手方向(図3の紙面と垂直な方向)に沿って取り付けられている。穂切りブレード33は、現像容器20に装着されたブレード支持ステー35にブレード固定ビス36によって締結固定されており、トナー供給ローラー30の回転方向(図3の反時計回り方向)において、現像ローラー31とトナー供給ローラー30との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード33の先端部とトナー供給ローラー30の外周面との間には僅かな隙間(ギャップ)が形成されている。
Further, a brush cutting blade (regulating blade) 33 is attached to the developing
現像ローラー31には、直流電圧(以下、Vslv(DC)という)および交流電圧(以下、Vslv(AC)という)が印加されている。トナー供給ローラー30には、直流電圧(以下、Vmag(DC)という)および交流電圧(以下、Vmag(AC)という)が印加されている。これらの直流電圧および交流電圧は、現像バイアス電源53からバイアス制御回路55(いずれも図4参照)を経由して現像ローラー31およびトナー供給ローラー30に印加される。
A DC voltage (hereinafter referred to as Vslv(DC)) and an AC voltage (hereinafter referred to as Vslv(AC)) are applied to the developing
前述のように、攪拌搬送スクリュー25aおよび供給搬送スクリュー25bによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器20内の攪拌搬送室21および供給搬送室22を循環することにより現像剤中のトナーを帯電させる。供給搬送室22内の現像剤は、供給搬送スクリュー25bによってトナー供給ローラー30に搬送される。そして、トナー供給ローラー30上に磁気ブラシ(図示せず)を形成する。トナー供給ローラー30上の磁気ブラシは穂切りブレード33によって層厚規制された後、トナー供給ローラー30の回転によってトナー供給ローラー30と現像ローラー31との対向領域に搬送される。そして、トナー供給ローラー30に印加されるVmag(DC)と現像ローラー31に印加されるVslv(DC)との電位差ΔV、および磁界によって現像ローラー31上にトナー薄層が形成される。
As described above, the toner in the developer is charged by being circulated in the stirring and carrying
現像ローラー31上のトナー層厚は現像剤の抵抗やトナー供給ローラー30と現像ローラー31との回転速度差等によっても変化するが、ΔVによって制御することができる。ΔVを大きくすると現像ローラー31上のトナー層は厚くなり、ΔVを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔVの範囲は一般的に100V〜350V程度が適切である。
The thickness of the toner layer on the developing
トナー供給ローラー30上の磁気ブラシとの接触によって現像ローラー31上に形成されたトナー薄層は、現像ローラー31の回転によって感光体ドラム1aと現像ローラー31との対向領域に搬送される。現像ローラー31にはVslv(DC)およびVslv(AC)が印加されているため、感光体ドラム1aとの間の電位差によって現像ローラー31から感光体ドラム1aにトナーが飛翔し、感光体ドラム1a上の静電潜像が現像される。
The thin toner layer formed on the developing
現像に用いられずに残ったトナーは、再度現像ローラー31とトナー供給ローラー30との対向部分に搬送され、トナー供給ローラー30上の磁気ブラシによって回収される。そして、磁気ブラシは固定マグネット体の同極部分でトナー供給ローラー30から引き剥がされた後、供給搬送室22内に落下する。
The toner remaining without being used for the development is conveyed again to the portion where the developing
その後、トナー濃度センサー37の検知結果に基づいてトナーコンテナ4aからトナー補給口(不図示)を介して現像容器20内に所定量のトナーが補給され、供給搬送室22および攪拌搬送室21を循環する間に再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤となる。この現像剤が再び供給搬送スクリュー25bによりトナー供給ローラー30上に供給されて磁気ブラシを形成し、穂切りブレード33へ搬送される。
After that, based on the detection result of the
図4は、カラープリンター100に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、カラープリンター100を使用する上でカラープリンター100各部の様々な制御がなされるため、カラープリンター100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a control path used in the
バイアス制御回路55は、帯電バイアス電源52、現像バイアス電源53、および転写バイアス電源54と接続され、制御部90からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源はバイアス制御回路55からの制御信号によって、帯電バイアス電源52は帯電装置2a〜2d内の帯電ローラーに、現像バイアス電源53は現像装置3a〜3d内のトナー供給ローラー30および現像ローラー31に、転写バイアス電源54は一次転写ローラー6a〜6dおよび二次転写ローラー9に、それぞれ所定のバイアスを印加する。
The
画像入力部60は、カラープリンター100にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部60より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部94に送出される。
The
操作部70には、液晶表示部71、各種の状態を示すLED72が設けられており、カラープリンター100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。カラープリンター100の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
The
機内温湿度センサー80は、カラープリンター100内部の温度および湿度、特に現像装置3a〜3d周辺の温度および湿度を検知するものであり、画像形成部Pa〜Pdの近傍に配置される。
The in-machine temperature/
その他、操作部70には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ/クリアボタン、カラープリンター100の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
In addition, the
制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き可能な記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンター95、カラープリンター100内の各装置に制御信号を送信したり操作部50からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。制御部90は、カラープリンター100本体内部の任意の場所に配置可能である。
The
ROM92には、カラープリンター100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、カラープリンター100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、カラープリンター100の制御途中で発生した必要なデータや、カラープリンター100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、RAM93(或いはROM92)には、後述するようにトナー濃度センサー37の検知結果に基づいて現像装置3a〜3dを予備駆動させる際のセンサー出力値(閾値)も記憶される。一時記憶部94は、画像入力部60より入力され、デジタル信号に変換された画像信号を一時的に記憶する。カウンター95は、印字枚数を累積してカウントする。
The
また、制御部90は、カラープリンター100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Pa〜Pd、露光装置5、中間転写ベルト8、二次転写ローラー9、定着部13、バイアス制御回路55、画像入力部60、操作部70等が挙げられる。
Further, the
前述したように、非画像形成時にカラープリンター100に大きな衝撃が加わった場合、現像容器20の内壁面上部等に付着したトナー凝集体が現像ローラー31上に落下する。現像ローラー31上に落下したトナー凝集体が感光体ドラム1a〜1dに移動し、画像に出力されることによりトナー落ちが発生する。ここで、トナー落ちの発生を防ぐために次回の画像形成前に常に現像装置3a〜3dを予備駆動させると、トナー凝集体が落下していない場合にも現像装置3a〜3dが不必要に駆動されてしまう。そのため、画像形成動作を開始するまでの待ち時間が長くなるとともに現像剤の劣化にも繋がる。
As described above, when a large impact is applied to the
そこで、本実施形態のカラープリンター100では、カラープリンター100の電源オン時やスリープモード(省電力モード)からの復帰時に、電源オフ中やスリープモード中に現像装置3a〜3dに衝撃が加えられたか否かを判定し、衝撃が加えられた場合のみ現像装置3a〜3dを予備駆動させる。
Therefore, in the
図5は、カラープリンター100の電源オン時またはスリープモードからの復帰時における現像装置3a〜3dの予備駆動制御例を示すフローチャートである。図1〜図4、および後述する図6〜図9を用いて現像装置3a〜3dの予備駆動の実行手順について説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of preliminary drive control of the developing
制御部90は、先ず操作部70から電源オフが入力されるか、または前回の画像形成動作から所定時間が経過することによりスリープモードへの移行命令が入力されたか否かを判定する(ステップS1)。電源オフまたはスリープモードへの移行が入力された場合は(ステップS1でYes)、制御部90はトナー濃度センサー37の検知値A1を取得する(ステップS2)。検知値A1を取得した後、制御部90はカラープリンター100を電源オフ状態またはスリープモードへ移行する(ステップS3)。
The
図6は、画像形成動作中の現像装置3aの側面断面図である。画像形成動作中は攪拌搬送スクリュー25aおよび供給搬送スクリュー25bが一定方向(図6の時計回り方向)に回転する。また、トナー濃度センサー37は攪拌搬送スクリュー25aの攪拌搬送室21の底面21aに対向する部分(図6の下半分)の移動方向(図6の右から左方向)の下流側、即ち、攪拌搬送室21の、攪拌搬送スクリュー25aの回転(図6の時計回り方向)によって現像剤が持ち上げられる側(図6の左側)の内壁面に配置されている。
FIG. 6 is a side sectional view of the developing
この構成により、攪拌搬送室21内の現像剤は攪拌搬送スクリュー25aの回転によってトナー濃度センサー37が配置される側(図6の左側)において持ち上げられる。その結果、現像剤の界面(破線で表示)はトナー濃度センサー37が配置される側に向かって上り勾配となる。従って、画像形成動作中はトナー濃度センサー37の検知面に常に現像剤が接触する状態となっており、トナー濃度センサー37よる濃度の検知が可能となる。
With this configuration, the developer in the agitating/conveying
図7は、電源オフ時またはスリープモード開始時の現像装置3aの側面断面図である。図6の状態から現像装置3aの駆動を停止すると、図7に示すように、攪拌搬送スクリュー25aの回転によって現像剤が持ち上げられる側、即ち、トナー濃度センサー37が配置される側(図6の左側)に現像剤が偏った状態で停止する。このときのトナー濃度センサー37の検知値をA1として取得する。
FIG. 7 is a side sectional view of the developing
また、画像形成動作中にトナー供給ローラー30と現像ローラー31の対向部分で飛散したトナーの一部が現像容器20の内面上部に付着してトナー凝集体Gとなる。
Further, a part of the toner scattered at the facing portion of the
図4に戻って、制御部90は、操作部70から電源オンが入力されるか、またはパソコン等の上位機器から印字動作が入力されることによりスリープモードからの復帰命令が入力されたか否かを判定する(ステップS4)。電源オンまたはスリープモードからの復帰が入力された場合は(ステップS4でYes)、制御部90はカラープリンター100を電源オン状態とするか、またはスリープモードから復帰させる(ステップS5)。次に、制御部90はトナー検知センサー37の検知値A2を取得する(ステップS6)。
Returning to FIG. 4, the
図8は、電源オフ中またはスリープモード中に衝撃が加えられた状態を示す現像装置3aの側面断面図である。現像装置3aに衝撃が加えられると、現像容器20の内面上部に付着したトナー凝集体Gが落下して現像ローラー31上に堆積する。また、攪拌搬送室21、供給搬送室22内の現像剤が衝撃によって均され、沈み込むことにより、現像剤の界面(破線で表示)がトナー濃度センサー37の検知面よりも下方に移動する。このときのトナー濃度センサー37の検知値をA2として取得する。
FIG. 8 is a side cross-sectional view of the developing
次に、制御部90は、取得された検知値A1、A2の差分の絶対値|A1−A2|が所定値X以上であるか否かを判定する(ステップS7)。|A1−A2|≧Xである場合は(ステップS7でYes)、図8に示したように電源オフ中またはスリープモード中に衝撃が加えられたものと推測されるため、現像装置3a〜3dの予備駆動を実行する(ステップS8)。その後、カラープリンター100をスタンバイ状態として(ステップS9)予備駆動制御を終了する。
Next, the
図9は、図8の状態から予備駆動させた状態を示す現像装置3aの側面断面図である。現像装置3a〜3dの予備駆動は、メインモーター45(図4参照)をオンするか、或いはメインモーター45と現像装置3a〜3dとの間に設けられたクラッチ(図示せず)をオンすることにより、トナー供給ローラー30および現像ローラー31を画像形成時と同方向(図9の反時計回り方向)に回転させる。予備駆動の実行時間は、現像ローラー31上に堆積したトナー凝集体Gを確実に除去するために30秒程度が適当である。
FIG. 9 is a side cross-sectional view of the developing
図9に示すように、現像ローラー31上に落下したトナー凝集体Gは現像ローラー31からトナー供給ローラー30に移行した後、トナー供給ローラー30内の固定マグネット体の同極部分でトナー供給ローラー30から離間し、供給搬送室22に回収される。
As shown in FIG. 9, the toner aggregate G that has dropped onto the developing
なお、現像装置3a〜3dの予備駆動時にはトナー供給ローラー30および現像ローラー31にVmag(DC)およびVslv(DC)が印加されていないため、現像ローラー31と感光体ドラム1aとの間の電位差は0となる。従って、現像ローラー31の回転により、トナーが現像ローラー31の表面に付着した状態で感光体ドラム1a〜1dとの対向部分を通過しても、感光体ドラム1a〜1d側にトナーが移動するおそれはない。
Since Vmag (DC) and Vslv (DC) are not applied to the
また、現像装置3a〜3dを予備駆動させる際に、現像ローラー31にはVslv(DC)を印加せずにトナー供給ローラー30にトナーと逆極性のVmag(DC)を印加してもよい。このようにすれば、現像ローラー31からトナー供給ローラー30にトナーが移動する方向の電位差が発生するため、トナー供給ローラー30に付着したトナー凝集体Gが再び現像ローラー31に移動する現象を効果的に抑制することができる。
Further, when pre-driving the developing
一方、ステップS7において|A1−A2|<Xである場合は(ステップS7でNo)、電源オフ中またはスリープモード中に衝撃が加えられなかったと推測されるため、現像装置3a〜3dの予備駆動を行わずにカラープリンター100をスタンバイ状態として(ステップS9)予備駆動制御を終了する。
On the other hand, if |A1-A2|<X in step S7 (No in step S7), it is estimated that no impact was applied during the power-off or the sleep mode. Therefore, the pre-driving of the developing
上記の構成によれば、現像装置3a〜3dに衝撃が加えられたと判定した場合のみ現像装置3a〜3dを予備駆動させるため、現像装置3a〜3dの予備駆動を必要最低限に抑えつつ、現像ローラー31上に落下したトナー凝集体Gが画像出力されるトナー落ちの発生を効果的に抑制することができる。
According to the above configuration, since the developing
また、電源オフ時またはスリープモードへの移行時のトナー濃度センサー37の検知値A1と、電源オン時またはスリープモードからの復帰時のトナー濃度センサー37の検知値A2との差分に基づいて現像剤の嵩変動があったか否か、即ち、現像装置3a〜3dに衝撃が加えられたか否かを判定するため、衝撃を検知するための専用のセンサーを別途設けることなく、衝撃の有無を精度よく判定することができる。さらに、カラープリンター100の電源オフ時に加えられた衝撃も検知できるため、カラープリンター100の監視負荷も軽減される。
Further, based on the difference between the detection value A1 of the
また、現像装置3a〜3d内の浮遊トナーの発生量は、カラープリンター100の使用環境によって変化する。例えば、機内温湿度が高いときはトナーの流動性が低下するため、現像容器20の内面に付着したトナーが凝集し易くなる。逆に、機内温湿度が低いときはトナーの流動性が向上するため、現像容器20の内面に付着したトナーが凝集し難くなる。
Further, the amount of floating toner generated in the developing
そこで、トナー濃度センサー37の検知値A1、A2により電源オフ中またはスリープモード中に衝撃が加えられたと推測され、且つ、電源オン時またはスリープモードからの復帰時に機内温湿度センサー80(図4参照)により検知された温湿度が所定値以上であったときのみ予備駆動を実行してもよい。
Therefore, it is estimated that the impact value is detected by the detection values A1 and A2 of the
また、現像装置3a〜3d内の浮遊トナーの発生量は、現像装置3a〜3dにおけるトナー消費量によって変化する。例えば、形成される画像の印字率が高いときは現像装置3a〜3d内のトナー消費量が多くなるため、現像容器20の内面に付着するトナー量も多くなる。逆に、形成される画像の印字率が低いときは現像装置3a〜3d内のトナー消費量が少なくなるため、現像容器20の内面に付着するトナー量も少なくなる。
The amount of floating toner generated in the developing
そこで、トナー濃度センサー37の検知値A1、A2により電源オフ中またはスリープモード中に衝撃が加えられたと推測され、且つ、電源オフ時またはスリープモード移行時から遡って所定枚数分の積算印字率が所定値以上であったときのみ予備駆動を実行してもよい。具体的には、制御部90により一時記憶部94内の画像データに基づいて画像毎の印字率を算出し、さらに印字率を所定枚数分積算した積算印字率を算出する。そして、積算印字率が所定値以上であり、且つ、|A1−A2|≧Xである場合のとき予備駆動を実行する。
Therefore, it is inferred that the impact is applied during the power-off or the sleep mode by the detection values A1 and A2 of the
以上の制御によれば、電源オフ中またはスリープモード中に衝撃が加えられ、且つ、高温高湿環境下や高印字率での印字が継続した場合等、トナーの凝集が発生しやすい条件でのみ予備駆動が実行される。従って、現像ローラー31上に付着したトナー凝集体Gを確実に回収するとともに、予備駆動の実行を必要最小限に留めることができる。
According to the above control, only when the impact is applied during the power-off or the sleep mode, and when the printing is continued in the high temperature and high humidity environment or the high printing rate, the aggregation of the toner is likely to occur. Pre-driving is executed. Therefore, the toner aggregate G attached on the developing
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本発明は図2および図3に示したようなトナー供給ローラー30と現像ローラー31とを備えた現像装置3a〜3dに限定されるものではなく、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いる種々の現像装置に適用可能である。
Others The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention is not limited to the developing
また、上記実施形態では、攪拌搬送スクリュー25aの回転によって現像剤が持ち上げられる側(図6の左側)の攪拌搬送室21の内壁面にトナー濃度センサー37を配置したが、攪拌搬送室21の反対側(図6の右側)の内壁面にトナー濃度センサー37を配置してもよい。この場合、電源オフまたはスリープモードへの移行直前においては現像剤の界面が下がっており、衝撃が加えられると現像剤が均されて上昇するため、トナー濃度センサー37の検知値A1、A2の関係はA1<A2となるが、|A1−A2|を比較することで上記実施形態と同様に電源オフ中またはスリープモード中の衝撃の有無を判定することができる。但し、画像形成中におけるトナー濃度を確実に検知するためには攪拌搬送スクリュー25aの回転によって現像剤が持ち上げられる側にトナー濃度センサー37を配置することが好ましい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いる現像装置3a〜3dについて説明したが、トナーのみからなる一成分現像剤を用いる現像装置においても本発明を適用可能である。一成分現像剤を用いる現像装置では、透磁率センサーに代えて現像容器内の現像剤量(現像剤の嵩)を検知する圧電センサーを現像剤の界面付近に配置することで、衝撃による一成分現像剤の嵩変動を検知できるため、一成分現像剤を用いる現像装置においても衝撃の有無に応じた予備駆動制御が可能となる。
Further, in the above embodiment, the developing
また、上記実施形態では、タンデム型のカラープリンター100を例に挙げて説明したが、本発明は、例えばモノクロおよびカラー複写機、デジタル複合機、モノクロプリンターやファクシミリ等にも適用できるのはもちろんである。
Further, although the
本発明は、現像装置を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、衝撃によって現像容器の内壁面から現像ローラー上に落下したトナーを効率的に除去可能な画像形成装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to an image forming apparatus equipped with a developing device. By utilizing the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of efficiently removing the toner that has dropped onto the developing roller from the inner wall surface of the developing container due to an impact.
Pa〜Pd 画像形成部
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
3a〜3d 現像装置
4a〜4d トナーコンテナ
20 現像容器
20a 仕切壁
30 トナー供給ローラー
31 現像ローラー
33 穂切りブレード
37 トナー濃度センサー(嵩変動検知センサー)
80 機内温湿度センサー(温湿度検知装置)
90 制御部
100 カラープリンター(画像形成装置)
Pa to Pd
3a to
80 In-machine temperature and humidity sensor (temperature and humidity detection device)
90
Claims (6)
トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器内に配置され、前記現像容器内に収容された前記現像剤中の前記トナーを前記像担持体に供給する現像ローラーと、
前記現像容器内に収容される前記現像剤の嵩変動を検知する嵩変動検知センサーと、
を有し、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
前記現像装置の駆動を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、電源オフまたは前記省電力モード開始直前の前記嵩変動検知センサーの検知値A1と、電源オン時または前記省電力モードからの復帰時の前記嵩変動検知センサーの検知値A2との差分|A1−A2|が所定値以上であるとき、電源オフ中または前記省電力モード中に前記現像装置に衝撃が加えられたと判定し、電源オン時または前記省電力モードからの復帰時に前記現像装置の予備駆動を実行することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed,
A developing container for containing a developer containing toner,
A developing roller disposed in the developing container, for supplying the toner in the developer contained in the developing container to the image carrier,
A bulk fluctuation detection sensor for detecting a bulk fluctuation of the developer contained in the developing container;
And a developing device for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier,
A control unit for controlling the drive of the developing device,
In an image forming apparatus equipped with
The control unit sets the detection value A1 of the bulk fluctuation detection sensor immediately before power-off or the start of the power saving mode and the detection value A2 of the bulk fluctuation detection sensor at power-on or at the time of returning from the power saving mode. If the difference |A1-A2| An image forming apparatus characterized by executing pre-driving of the apparatus.
前記制御部は、前記温湿度検知装置により検知された電源オン時または前記省電力モードからの復帰時の温度および湿度が所定値以上である場合のみ前記現像装置の予備駆動を実行することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A temperature and humidity detecting device for detecting the temperature and humidity inside the image forming apparatus;
The control unit executes preliminary drive of the developing device only when the temperature and humidity detected by the temperature/humidity detection device when the power is turned on or when returning from the power saving mode are equal to or higher than predetermined values. The image forming apparatus according to claim 1.
前記嵩変動検知センサーは、前記攪拌搬送部材の回転によって前記現像剤が持ち上げられる側の前記現像容器の内壁面に配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 The developing device includes a stirring and conveying member that stirs and conveys the developer in the developing container in a rotation axis direction,
4. The bulk variation detection sensor is arranged on the inner wall surface of the developing container on the side where the developer is lifted by the rotation of the stirring and conveying member, according to any one of claims 1 to 3. Image forming apparatus.
前記嵩変動検知センサーは、前記現像剤の透磁率を検知する透磁率センサーであることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。 The developer is a two-component developer containing the toner and a magnetic carrier,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the bulk fluctuation detection sensor is a magnetic permeability sensor that detects the magnetic permeability of the developer.
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