JP2008096780A - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、及び、これに採用されるプロセスカートリッジに関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and a process cartridge employed in the image forming apparatus.
上記画像形成装置では、着荷時または現像装置の交換時に、初期現像剤による定着オフセットという問題が発生する場合があった。着荷または交換されたばかりの新品の現像装置のなかには、それまでに長期あるいは高温高湿環境下に放置されたものがあり、この放置の影響により現像装置に収容された初期現像剤のトナーが帯電し難くなりトナー帯電量が低下してしまう。トナー帯電量が低下してしまうと感光体へのトナー付着量が過多となり、これに伴い転写紙などの記録媒体上のトナー付着量も過多となる。このとき、定着装置の定着能力にあまり余裕がない場合には、付着量過多となったトナーを記録媒体に定着しきれず、定着しきれなかったトナーが定着装置の加圧ローラに付着してしまう。これが、初期現像剤による定着オフセットである。 In the image forming apparatus, there is a case where a problem of fixing offset due to the initial developer occurs when the image forming apparatus arrives or the developing apparatus is replaced. Some new developing devices that have just arrived or replaced have been left in a long-term or high-temperature, high-humidity environment, and the toner of the initial developer housed in the developing device is charged by the influence of this leaving. It becomes difficult and the toner charge amount decreases. When the toner charge amount decreases, the toner adhesion amount on the photoreceptor becomes excessive, and accordingly, the toner adhesion amount on the recording medium such as transfer paper also becomes excessive. At this time, if the fixing device does not have a sufficient fixing capability, the toner having an excessive amount cannot be fixed onto the recording medium, and the toner that cannot be fixed adheres to the pressure roller of the fixing device. . This is the fixing offset by the initial developer.
このような初期現像剤による定着オフセットを防止するためには、着荷時または現像装置の交換時に現像装置内の現像剤のトナー濃度を下げ、トナー帯電量を上昇させて感光体へのトナー付着量を下げ、これにより記録媒体上のトナー付着量を下げることが考えられる。 In order to prevent such a fixing offset due to the initial developer, the toner concentration of the developer in the developing device is lowered at the time of arrival or replacement of the developing device, and the toner charge amount is increased to increase the toner adhesion amount on the photoreceptor. It is conceivable to lower the toner adhesion amount on the recording medium.
本出願人は、特許文献1、特許文献2、特許文献3等で、現像装置内の現像剤のトナーを強制消費させてトナー濃度を下げる画像形成装置を開示している。これらの画像形成装置では、トナー消費用パターンを感光体上に形成し、これをクリーニング装置で回収することにより、現像装置内のトナーを強制消費させてトナー濃度を下げている。
The present applicant discloses an image forming apparatus in
近年、クリーニング装置で回収したトナーを回収トナー搬送路を通じて現像装置に戻して再使用する、いわゆるトナーリサイクルをおこなう画像形成装置が多くなってきている。このようなトナーリサイクルをおこなう装置で、上記トナーの強制消費によるトナー濃度調整をおこなおうとしても、回収されたトナーは回収トナー搬送路を通じて現像装置に戻ってしまう。そこで、初期現像剤のトナー濃度を下げることが難しくなってしまう。このため、初期現像剤による定着オフセットを防止することが困難となっている。 In recent years, an increasing number of image forming apparatuses perform so-called toner recycling in which toner collected by a cleaning device is returned to a developing device through a collected toner conveyance path and reused. Even if the toner concentration is adjusted by the forced consumption of the toner in the toner recycling apparatus, the collected toner returns to the developing device through the collected toner conveyance path. Therefore, it becomes difficult to lower the toner concentration of the initial developer. For this reason, it is difficult to prevent fixing offset due to the initial developer.
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナーリサイクルをおこなう画像形成装置において、現像装置内の初期現像剤のトナー濃度を調整して初期現像剤による定着オフセットを防止することのできる画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to fix the toner concentration of the initial developer in the developing device by adjusting the toner concentration in the developing device in an image forming apparatus that performs toner recycling. To provide an image forming apparatus and a process cartridge capable of preventing offset.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、潜像を担持する像担持体と、トナー及びキャリアを含有する二成分現像剤を用いて該潜像をトナー像化する現像装置と、該現像装置内の二成分現像剤にトナーを補給するトナー補給手段と、該像担持体上のトナー像を記録媒体上へ直接的または間接的に転写する転写手段と、該記録媒体上の未定着トナー像を定着する定着装置と、該像担持体上の転写残トナーをクリーニングして回収するクリーニング手段と、該クリーニング手段により回収されたトナーを該現像装置に搬送する回収トナー搬送路と、これらを制御する制御手段とを備え、任意のタイミングで該現像装置を新品に交換する画像形成装置において、上記現像装置が新品か否かを検知する現像装置新品検知手段と、該現像装置により上記像担持体上に所定のトナー消費用パターンを形成するトナー消費用パターン形成手段と、上記クリーニング手段により回収されたトナーを貯留する回収トナー貯留手段とを備え、上記制御手段が、該現像装置新品検知手段により該現像装置が新品と検知された場合に、該トナー消費用パターン形成手段により該像担持体上にトナー消費用パターンを形成し、該トナー消費用パターンを該クリーニング手段により回収し、該回収トナーを該回収トナー貯留手段に貯留することにより、強制的に該現像装置内のトナーを消費させる強制トナー消費動作を実行するよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記強制トナー消費動作の実行の可否を外部より選択できる選択手段を設け、上記制御部が、上記強制トナー消費動作の実行前に該選択手段の選択結果に基づき該強制トナー消費動作の実行の要不要を判断し、該判断結果に基づき該強制トナー消費動作を実行するよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、上記現像装置の交換時に該現像装置に収容される二成分現像剤の製造年月日を識別できる情報を外部より入力する現像剤情報入力手段を設け、上記制御部が、上記強制トナー消費動作の実行前に該現像剤情報入力手段により入力された情報に基づき現像剤の製造年月日を識別して該強制トナー消費動作の実行の要不要を判断し、該判断結果に基づき該強制トナー消費動作を実行するよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、上記現像装置が収容される二成分現像剤の製造年月日を識別できる現像剤情報識別部材を有しており、上記制御部が、上記強制トナー消費動作の実行前に該現像剤情報識別部材より現像剤の製造年月日を識別して該強制トナー消費動作の実行の要不要を判断し、該判断結果に基づき該強制トナー消費動作を実行するよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3または4の画像形成装置において、上記現像装置により上記像担持体上の所定位置にトナー付着量検出パターンを形成するトナー付着量検出パターン形成手段と、該トナー付着量検出パターンのトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段とを備え、上記制御部が、上記強制トナー消費動作の実行前に、該トナー付着量検出パターン形成手段によるトナー付着量検出パターンの形成と、該トナー付着量検出手段による該トナー付着量検出パターンのトナー付着量の検出とを行い、該トナー付着量検出手段による検出結果が所定の目標値となった場合に該強制トナー消費動作の実行しないように制御することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の画像形成装置において、上記制御部が、上記強制トナー消費動作の実行と、該強制トナー消費動作の実行を判断するためにおこなう上記トナー付着量検出手段による上記トナー付着量検出パターンのトナー付着量検出動作とを、交互におこなうよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の画像形成装置において、上記制御部が、上記強制トナー消費動作の実行と、該強制トナー消費動作の実行を判断するためにおこなう上記トナー付着量検出手段による上記トナー付着量検出パターンのトナー付着量検出動作とを、複数回おこなうよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項5、6または7の画像形成装置において、上記制御部が、上記トナー付着量検出手段が上記トナー付着量検出パターンのトナー付着量検出値(Vsp)と、トナー付着量検出パターン部以外の像担持体部分のトナー付着量検出値(Vsg)とを検出し、これらの比率(Vsp/Vsg)が所定の値以上となったとき、検出結果が所定の目標値となったと判断することを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の画像形成装置において、上記制御部が、上記比率(Vsp/Vsg)が所定の値以下でも、上記強制トナー消費動作の実行の回数に基づき該強制トナー消費動作の実行を強制的に終了するように制御することを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の画像形成装置において、上記回収トナー搬送路に開閉可能なシャッターを設け、上記強制トナー消費動作を実行中は該シャッターを閉じることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の画像形成装置において、上記トナー消費用パターン形成手段により上記像担持体上に形成されるトナー消費用パターンが、主走査方向に長く、副走査方向に短い長方形を複数、副走査方向に間隔をもって配置したものであることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項11の画像形成装置において、上記像担持体の転写位置よりも下流でクリーニング位置よりも上流の領域に接触する分離手段を備え、上記トナー消費用パターンの主走査方向の該分離手段に対応する位置に間隔を設け、該トナー消費用パターンが該分離手段に接触しないようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12の画像形成装置において、上記制御部が、上記現像装置新品検知手段により該現像装置が新品と検知された場合におこなう新品現像装置の立ち上げ動作中に、上記強制トナー消費動作を実行するよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、像担持体と、現像装置と、クリーニング手段とを一体的に支持して形成し、画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジであって、上記請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13の画像形成装置に採用されることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, there is provided selection means capable of selecting from the outside whether or not the forced toner consumption operation can be performed, and the control unit performs before the forced toner consumption operation is performed. In addition, it is determined whether or not the forced toner consumption operation needs to be executed based on the selection result of the selection unit, and the forced toner consumption operation is controlled based on the determination result.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, information for identifying the date of manufacture of the two-component developer stored in the developing device when the developing device is replaced is input from the outside. Developer information input means for identifying the developer production date based on the information input by the developer information input means prior to the execution of the forced toner consumption operation. It is characterized by determining whether or not it is necessary to execute the consumption operation, and controlling to execute the forced toner consumption operation based on the determination result.
Further, the invention of
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, or fourth aspect, a toner adhesion amount detection pattern is formed by the developing device at a predetermined position on the image carrier. Forming means, and toner adhesion amount detection means for detecting the toner adhesion amount of the toner adhesion amount detection pattern, wherein the control unit uses the toner adhesion amount detection pattern formation means before executing the forced toner consumption operation. When the toner adhesion amount detection pattern is formed and the toner adhesion amount of the toner adhesion amount detection pattern is detected by the toner adhesion amount detection means, and the detection result by the toner adhesion amount detection means reaches a predetermined target value. In addition, the forced toner consumption operation is controlled not to be executed.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, the controller controls the execution of the forced toner consumption operation and the toner adhesion amount detection performed to determine execution of the forced toner consumption operation. The toner adhesion amount detection operation of the toner adhesion amount detection pattern by the means is controlled to be performed alternately.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth aspect, the control unit performs the forced toner consumption operation and the toner adhesion amount detection performed to determine execution of the forced toner consumption operation. The toner adhesion amount detection operation of the toner adhesion amount detection pattern by the means is controlled to be performed a plurality of times.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth, sixth, or seventh aspect, the control unit causes the toner adhesion amount detection means to detect a toner adhesion amount detection value (Vsp) of the toner adhesion amount detection pattern. The toner adhesion amount detection value (Vsg) of the image carrier portion other than the toner adhesion amount detection pattern portion is detected, and when the ratio (Vsp / Vsg) exceeds a predetermined value, the detection result is a predetermined value. It is characterized by determining that the target value has been reached.
The invention according to
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, or ninth aspect, a shutter that can be opened and closed is provided in the collected toner conveyance path, and the forced toner is provided. The shutter is closed during the consumption operation.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, or tenth aspect, the toner consuming pattern forming means causes the toner consumption pattern forming means to be placed on the image carrier. The formed toner consumption pattern is characterized in that a plurality of rectangles that are long in the main scanning direction and short in the sub scanning direction are arranged at intervals in the sub scanning direction.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eleventh aspect of the invention, the image forming apparatus further comprises separation means that contacts a region downstream of the transfer position of the image carrier and upstream of the cleaning position. An interval is provided at a position corresponding to the separating unit in the main scanning direction so that the toner consumption pattern does not contact the separating unit.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, or twelfth aspect, the control unit detects the new developing device. The forced toner consumption operation is controlled to be executed during the start-up operation of the new developing device performed when the developing device is detected as new by the means.
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge which is formed by integrally supporting an image carrier, a developing device, and a cleaning means, and is detachable from the image forming apparatus. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13 image forming apparatus.
本発明においては、クリーニング手段により回収されたトナーを現像装置に戻してトナーリサイクルをおこなう装置において、現像装置が新品と検知された場合には、回収トナー貯留手段が回収トナーを貯留することにより、一時的に回収トナーを現像装置に戻さない状態として、上記強制トナー消費動作を実行する。このような強制トナー消費動作の実行により、現像装置内のトナー濃度を下げることが可能となる。よって、初期現像剤のトナー帯電量を上昇させ、像担持体へのトナー付着量を抑え、記録媒体上のトナー付着量を下げることができる。これにより、トナーリサイクルをおこなう画像形成装置においても、初期現像剤による定着オフセットを防止することができる。 In the present invention, in the apparatus that returns the toner collected by the cleaning unit to the developing device and performs toner recycling, when the developing device is detected as new, the collected toner storing unit stores the collected toner, The forced toner consumption operation is executed in a state where the collected toner is not temporarily returned to the developing device. By executing such forced toner consumption operation, the toner density in the developing device can be lowered. Accordingly, the toner charge amount of the initial developer can be increased, the toner adhesion amount on the image carrier can be suppressed, and the toner adhesion amount on the recording medium can be decreased. Accordingly, even in an image forming apparatus that performs toner recycling, fixing offset due to the initial developer can be prevented.
以上、本発明によれば、トナーリサイクルをおこなう画像形成装置において、現像装置内の初期現像剤のトナー濃度を調整して初期現像剤による定着オフセットを防止することができるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, in the image forming apparatus that performs toner recycling, there is an excellent effect that the toner concentration of the initial developer in the developing device can be adjusted to prevent the fixing offset due to the initial developer.
以下、本発明を画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る画像形成装置の構成及び動作について説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置の像担持体周辺の概略構成をしめす断面図である。この画像形成装置では、像担持体であるドラム状の感光体1の周囲に、帯電ローラ4を備えた帯電装置、レーザー光3を照射する光書込装置、現像装置2、転写ベルト14、クリーニングブレード6を備えたクリーニング装置7、除電ランプ5等が順に配設されている。この感光体1、帯電ローラ4、現像装置2、クリーニング装置7等は、寿命により新品と交換して使用するよう本体に脱着可能な構成となっている。なお、本実施形態の画像形成装置では、感光体1と、現像装置2と、帯電ローラ4と、クリーニング装置7とが一体的に支持されるように形成され、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジの形態をなしている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus will be described. First, the configuration and operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration around the image carrier of the image forming apparatus according to the present embodiment. In this image forming apparatus, a charging device provided with a
図中矢印方向に回転する感光体1は、帯電ローラ4により表面を一様に帯電され、レーザー光3を照射されることにより、表面に静電潜像を形成される。感光体1上の静電潜像は、現像装置2によりトナーを供給され、静電潜像がトナー像化される。感光体1上のトナー像は転写ベルト14に搬送される記録媒体としての転写紙上に転写され、図示せぬ定着装置にて定着され、画像形成が行われる。一方、感光体1表面は、クリーニング装置7のクリーニングブレード6により転写残トナーを除去され、除電ランプ5にて除電され、次の画像形成に備える。
The surface of the
また、上記画像形成に伴う現像装置2内のトナー消費を補うために、トナー補給手段(図示せず)が設けられており、以下のようなトナー補給が行われる。画像形成装置は、現像装置2内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段(以下、Tセンサという)を備えている。画像形成により現像装置2内のトナーが消費されると、Tセンサ(図示せず)により現像装置2内のトナー濃度を検出し、トナー濃度に応じた値の電圧を出力する。画像形成装置の制御部には、予めTセンサの出力についてT目標値が格納されており、このT目標値と、実際のTセンサからの出力とに基づき、現像装置2内のトナー不足分を補うようにトナー補給がされる。
A toner replenishing means (not shown) is provided to supplement the toner consumption in the developing
但し、画像濃度はトナー濃度のほか、トナー帯電量、温度や湿度の環境等によっても影響される。そこで、画像形成装置は、感光体1の所定位置にトナー付着量検出パターン(以下、Pパターンという)を形成するトナー付着量検出パターン形成手段と、トナー付着量検出パターンのトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段とを備えている。トナー付着量検出手段としては、Pパターンの付着量を光学的に検出するPセンサ8が用いられる。トナー付着量検出パターン形成手段は所定のタイミングで感光体1上にPパターンを作成し、Pセンサ8は作成されたPパターンを検出して、そのトナー付着量に応じた電圧を出力する。また、画像形成装置の制御部には、予めPセンサの出力についてP目標値が格納されており、このP目標値と、実際のPセンサからの出力とに基づき、画像濃度の濃淡を判断して、T目標値を適宜補正する。これにより、現像装置2内へのトナー補給が増減されてトナー濃度が調整されるので、安定した濃度の画像形成が可能となる。
However, the image density is influenced not only by the toner density but also by the toner charge amount, temperature and humidity environment, and the like. Therefore, the image forming apparatus detects a toner adhesion amount detection pattern forming unit that forms a toner adhesion amount detection pattern (hereinafter referred to as a P pattern) at a predetermined position of the
また、この画像形成装置においては、クリーニング装置7は、感光体1上より除去したトナーを現像装置2に戻し、再利用するための、トナーリサイクル機構を備えている。図2は、トナーリサイクル機構を説明するための斜視図である。クリーニング装置7は、クリーニングブレード6にて感光体1より除去されたトナーを回収するトナー回収羽根9と、トナー回収コイル10とを備えている。トナー回収羽根9は、図中矢印方向へ回転することで、クリーニングブレード6にて感光体1より除去されたトナーを回収し、トナー回収コイル10側へ搬送する。トナー回収コイル10は、図中矢印方向へ回転しており、トナー回収羽根9により搬送された回収トナーを回収する。ここで、トナー回収コイル10の周辺空間10aは、回収トナーを貯留するトナー貯留手段としての機能を有しており、クリーニングブレード6にて除去された回収トナーは、トナー回収羽根9を経て、トナー貯留手段であるトナー回収コイル10の周辺空間10aに貯留される。トナー回収コイル10の周辺空間10aでは、新たに回収されたトナーにより既に貯留されている回収トナーが押し出され、図中手前側へ徐々に移動する。図中手前側には、トナー回収コイル10の周辺空間10aから現像装置2内に通じるトナー収容部16へ連絡する回収トナー搬送路15が設けられており、この回収トナー搬送路15を介して、回収トナーが現像装置2内へ移動する。このようなトナーリサイクル機構により、感光体1上から除去された回収トナーが現像装置2に戻される。
In this image forming apparatus, the
この画像形成装置において、着荷時または現像装置の交換時、初期現像剤による定着オフセットが発生してしまうことがある。定着オフセットを防止するためには、現像装置2内のトナー濃度を低下させることが有効であるが、画像を形成しない限りはトナー濃度を低下させることができない。そこで、この画像形成装置では、着荷時または現像装置の交換時、トナー濃度を低下させるために、感光体1上にトナー消費用パターンを作成し、これをクリーニングブレード6で除去回収することにより、強制的に現像装置2内のトナーを消費させる。この際、上記トナーリサイクル機構を採用していると、回収トナーが現像装置2に戻されてしまい、トナー濃度を効率的に低下させることができない。そこで、本実施形態の画像形成装置では、現像装置2が新品でないと判断された場合、回収トナーが回収トナー貯留手段に貯留され、一時的に現像装置2に戻らないような状態にして、強制的にトナーを消費させるようにする。
In this image forming apparatus, a fixing offset due to the initial developer may occur at the time of arrival or replacement of the developing device. In order to prevent the fixing offset, it is effective to reduce the toner density in the developing
以下、図3に示す着荷時または現像装置の交換時における、画像形成に先立つ前処理動作のフローチャートに基づき、強制トナー消費動作について詳しく説明する。この画像形成装置は、現像装置2の新品検知手段(図示せず)を備えている。図3で、現像装置2の新品検知手段により現像装置2が新品でないと判断されると、前処理動作は行われず、画像形成動作の開始に向けて待機する。新品検知手段により現像装置2が新品と判断された場合は、以下の前処理動作が行われる。まず、現像剤充填回数カウントXを0にする。ついで、帯電出力、帯電補正カウンタ、LD光量等がデフォルト値にリセットされる。また、メンテナンスキットカウウンタが0にリセットされる。次に、Pセンサ8が初期状態に設定される。ついで、新品の現像装置2の初期立ち上げのため、現像装置2内の現像剤攪拌動作が行われる。ついで、トナー濃度調整のため、トナーを強制的に消費させる強制トナー消費動作を実行する。強制トナー消費動作としては、感光体1上にトナー消費用パターンを作成し、そのトナー消費用パターンをクリーニングブレード6で感光体1表面から除去し、トナー回収羽根9およびトナー回収コイル10により回収し、回収トナー貯留手段であるトナー回収コイル10の周辺空間10aに貯留する。このとき、トナー回収コイル10の周辺空間10aが空または空に近い状態であると、回収トナーは周辺空間10aに徐々に溜まっていくのみで、回収されたトナーが図中手前側へ徐々に移動し、回収トナー搬送路15を介して現像装置2内へ移動することはない。一方、トナー回収コイル10の周辺空間10aが既に回収トナーで充填された状態であると、新たに回収されたトナーにより既に貯留された回収トナーが押し出され、図中手前側へ移動し、回収トナー搬送路15を介して現像装置2内へ戻ってしまう。そこで、現像装置2の新品への交換時、クリーニング装置7も同時に新品に交換して、トナー回収コイル10の周辺空間10aを空の状態とすることで、トナー強制消費動作実行中に、トナー回収コイル10の周辺空間10aに回収トナーを貯留することが可能となる。なお、本実施形態の画像形成装置では、上述のように、感光体1と、現像装置2と、帯電ローラ4と、クリーニング装置7とが一体的に支持されるように形成され、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジの形態をなしている。そこで、現像装置2の交換と、クリーニング装置7の交換とが同時に行え、上記トナー強制消費動作実行中に、回収トナーを現像装置2に戻すことなく、回収トナー貯留手段への貯留が簡単におこなえる。このような強制トナー消費動作の実行により、現像装置2内のトナー濃度を低下させ、トナー帯電量を上昇させる。この状態で画像形成をおこなうと、感光体1へのトナー付着量を低下させて転写紙上へのトナー付着量を低下させることができ、定着オフセットの防止が可能となる。この状態で、現像装置2内のトナー濃度をTセンサ(図示せず)により検出し、検出結果に基づき、T目標値、Tセンサ出力上下限等の設定を行う。ついで、機械の立ち上げ動作を行い、画像形成動作の開始に向けて待機する。
Hereinafter, the forced toner consumption operation will be described in detail based on the flowchart of the preprocessing operation prior to image formation at the time of arrival or replacement of the developing device shown in FIG. This image forming apparatus includes a new article detecting means (not shown) of the developing
図3のフローチャートに基づき、初期現像剤のトナー濃度のデフォルトが4[wt%]である実機を用い、トナー濃度が3[wt%]となるように狙い、強制トナー消費動作を行った。このような強制トナー消費動作を実行した場合と、強制トナー消費動作を実行しなかった場合との、トナー濃度、トナー帯電量および定着オフセット部分のID、定着オフセットのレベルを評価した結果を表1に示す。なお、定着オフセット部分のIDとは、ハーフトーン縦帯画像における定着オフセット発生位置のIDであり、IDが高いほど定着オフセットレベルが悪く、IDが低いほど定着オフセットレベルが良いということになる。
さらに、図3のフローチャートに基づく強制トナー消費動作を実行する際、より確実に回収トナーが回収トナー貯留手段から現像装置2に戻らないようにするために、回収トナー搬送路15中に開閉可能なシャッター部材(図示せず)を設けてもよい。強制トナー消費動作を行っている時は、シャッター部材を閉じた状態とし、回収トナー搬送路15を通って介して回収トナーが現像装置2に戻らないようにする。また、強制トナー消費動作を実行していない時は、シャッター部材は常に開いた状態とし、回収トナーを現像装置2に戻すことでトナーリサイクルがおこなわれるようにする。
Further, when the forced toner consumption operation based on the flowchart of FIG. 3 is executed, the toner can be opened and closed in the collected
次に、画像形成に先立つ前処理動作の変形例について説明する。
上述のように、画像形成の為の前処理動作中に強制トナー消費動作を行うと、トナー付着量が低下することで画像濃度が低下する可能性がある。ユーザーによっては、定着オフセットの未発生より、常に画像濃度の低下の未発生を優先に考える場合もある。そこで、ユーザーのニーズに合わせて、ユーザー本人、もしくは、サービスマンが、強制トナー消費動作をおこなうか否かを選択する手段を設けることもできる。図4は、前処理動作のフローチャートの変形例である。図4のフローチャートでは、図3のフローチャートで、強制トナー消費動作の実行の前に、外部信号入力手段により初期現像剤の強制トナー消費動作実行の可否を選択するものである。外部信号入力手段としては、例えば、画像形成装置に付随した操作パネルを操作する手段や画像形成装置のパソコンを接続して情報を入力する手段などがあげられる。
Next, a modified example of the preprocessing operation prior to image formation will be described.
As described above, if the forced toner consumption operation is performed during the pre-processing operation for image formation, there is a possibility that the image density is lowered due to a decrease in the toner adhesion amount. Some users may always prioritize the absence of a decrease in image density over the occurrence of a fixing offset. Therefore, it is possible to provide a means for the user himself / herself or a serviceman to select whether or not to perform the forced toner consumption operation according to the user's needs. FIG. 4 is a modification of the flowchart of the preprocessing operation. In the flowchart of FIG. 4, whether or not to execute the forced toner consumption operation of the initial developer is selected by the external signal input unit before the forced toner consumption operation is performed. Examples of the external signal input means include means for operating an operation panel attached to the image forming apparatus and means for inputting information by connecting a personal computer of the image forming apparatus.
また、着荷時または現像装置の交換時であっても、放置時間によってはトナー帯電量の低下が小さく、定着オフセットが発生しない場合がある。具体的には、初期現像剤が製造されて間もない場合は、トナーの放置放電量が少ないため、定着オフセットは発生しない。このような場合に、上記強制トナー消費動作を実行すると、かえってトナー帯電量が上がり過ぎてしまい、画像濃度が低下する副作用が発生する場合がある。そこで、図5のフローチャートに示すように、初期現像剤使用年月日と初期現像剤製造年月日から初期現像剤の放置時間を認識し、放置時間が一定期間を超えた場合にだけ、強制トナー消費動作を実行するようにしてもよい。初期現像剤製造年月日は、ユーザー本人、もしくは、サービスマンが、初期現像剤の製造コードを外部入力手段によって入力し、これに基づき認識することができる。また、現像装置2が、製造年月日の情報を有するICチップ備えている場合には、画像形成装置がICチップの情報を読取り初期現像剤の製造年月日を認識する。初期現像剤使用年月日は、画像形成装置の機能として含まれているタイマーで認識する。そして、(初期現像剤使用年月日)-(初期現像剤製造年月日)のYが一定期間を超えている場合にのみ、強制トナー消費動作を実行する。本実施形態では、Y=30とし、放置時間が30日を越える場合に強制トナー消費動作を実行したが、Yは初期現像剤の特性や初期現像剤の放置環境によって決定されるものであり、これに限らずその諸特性に応じて適宜、効果が得られるよう変更する。
Further, even when it arrives or when the developing device is replaced, depending on the standing time, the decrease in the toner charge amount may be small and fixing offset may not occur. Specifically, when the initial developer is just manufactured, the amount of neglected discharge of the toner is small, so that no fixing offset occurs. In such a case, if the forced toner consumption operation is executed, the toner charge amount may increase excessively, which may cause a side effect of reducing the image density. Therefore, as shown in the flowchart of FIG. 5, the initial developer use time is recognized from the initial developer use date and the initial developer manufacture date, and only when the left time exceeds a certain period, it is compulsory. A toner consumption operation may be executed. The initial developer manufacturing date can be recognized based on the user or the serviceman who inputs the manufacturing code of the initial developer by the external input means. When the developing
また、着荷時または現像装置の交換時であっても、上記放置時間以外でも放置環境によっては、トナー帯電量の低下が小さく、トナー付着量が過多にならずに定着オフセットが発生しない場合がある。そこで、図6のフローチャートに示すように、強制トナー消費動作の実行の前に感光体1上のトナー付着量を検出し、これに基づき強制トナー消費動作を実行の用不要を決定するようにしてもよい。なお、図6のフローチャートは、図3のフローチャートにおいて、現像剤攪拌動作以降の部分でPセンサ8によるトナー付着量を検出結果に基づく強制トナー消費動作を実行をの用不要を説明したものであり、前処理動作については省略している。
Also, even at the time of arrival or replacement of the developing device, depending on the leaving environment other than the above-mentioned leaving time, there is a case where the decrease in the toner charge amount is small and the toner adhesion amount is not excessive and the fixing offset does not occur. . Therefore, as shown in the flowchart of FIG. 6, the toner adhesion amount on the
具体的には、図6のフローチャートに示すように、強制トナー消費動作を実行の前に、上記トナー付着量検出パターン形成手段によりPパターンを作成し、Pセンサ8によりPパターンのトナー付着量を検出する。そして、トナー付着量の検出結果が、予め決められたトナー付着量が最適値であるP目標値となっているかの判断して、トナー付着量が最適となっていた場合には、強制トナー消費動作は行なわず、次のTセンサ出力読み取り動作を行う。トナー付着量が過多であり、トナー付着量の検出結果がP目標値と異なっている場合は、強制トナー消費動作をおこない、トナー濃度を下げ、トナー帯電性を上げて、トナー付着量を低下させる。さらに、トナー消費動作終了後に、再度、Pパターンを作成し、Pセンサ8によりPパターンのトナー付着量を検出する。そして、トナー付着量の検出結果が、予め決められたトナー付着量が最適値であるP目標値となっているかの判断する。トナー付着量が最適となっていた場合には、強制トナー消費動作は終了し、次のTセンサ出力読み取り動作を行う。また、トナー付着量が過多であり、トナー付着量の検出結果がP目標値と異なっている場合は、再度、強制トナー消費動作をおこなう。このようなPセンサ8によるトナー付着量を検出、最適値であるかどうかの判断、強制トナー消費動作の実行という一連の動作を交互にトナー付着量が最適値となるまで繰り返しおこなう。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 6, before executing the forced toner consumption operation, a P pattern is created by the toner adhesion amount detection pattern forming means, and the
なお、このようなPセンサ8によるトナー付着量を検出、最適値であるかどうかの判断、強制トナー消費動作の実行という一連の動作をトナー付着量が最適値となるまで繰り返しおこなうものを、図4、5に示す画像形成に先立つ前処理動作のフローチャートに組み込んでもよい。すなわち、外部信号入力手段により初期現像剤の強制トナー消費動作実行の可否の選択の前、もしくは、後、または、初期現像剤の放置時間による強制トナー消費動作を実行の前、もしくは、後に、Pセンサ8によりトナー付着量を検出し最適値であるかどうかの判断をして、強制トナー消費動作の実行の用不要を決めてもよい。
A series of operations such as detecting the toner adhesion amount by the
いずれの場合も、Pセンサ8によるトナー付着量の検出結果に基づき強制トナー消費動作の実行の用不要を決めるものでは、実際のトナー付着量に基づいたトナー濃度の調整が行えるので、放置時間、放置環境に差があっても、より効果的に定着オフセットを防止することができる。また、Pセンサ8によるトナー付着量の検出結果に基づき強制トナー消費動作の実行の終了を決めるので、トナー帯電量が上昇しすぎて画像濃度が低下してしまうという副作用も効果的に防止することができる。
In any case, in the case where the necessity of executing the forced toner consumption operation is determined based on the detection result of the toner adhesion amount by the
次に、Pセンサ8によるトナー付着量の検出結果に基づき強制トナー消費動作の実行の用不要を決めるもの変形例について説明する。図7は、Pセンサ8によるトナー付着量の検出結果に基づき強制トナー消費動作の実行の用不要を決める前処理動作の変形例のフローチャートである。図7のフローチャートでは、Pセンサ8によって検出されるPパターンの検出値(Vsp)とPパターン以外のトナー付着が無い部分の感光体1の検出値(Vsg)の比率Vsp/Vsgにより、強制トナー消費動作の実行の用不要を判断するものである。本実施例では、Vsp/Vsgが0.12以上となったとき強制トナー消費動作が終了とする。
Next, a description will be given of a modification in which the necessity of executing the forced toner consumption operation is determined based on the detection result of the toner adhesion amount by the
以下、本実施例での強制トナー消費動作実行可否の閾値(Vsp/Vsg)決定の経緯について説明する。図8は、Vsp/Vsg値と定着オフセットランクの関係を示したグラフである。定着オフセットに関しては、両面画像形成時の両面第一面のハーフトーン部のオフセット、両面第二面のハーフトーン部のオフセット、および、最もオフセットの発生が顕著である罫線画像部のオフセットの3水準で評価している。定着オフセットの顕在化を防止するには、この3水準のオフセットともランク4以上でなければならない。また、図9は、Vsp/Vsg値と画像濃度(ベタ濃度ID)との関係を示したものである。定着オフセットの発生が無い場合でも、付着量が下がりすぎて過度のID低下が発生してはならない。ここでIDの保証値を1.2以上とする。このような観点から、図8で定着オフセットの顕在化を防止するために3水準のオフセットともランク4以上とし、且つ、図9で過度のID低下が発生しないようにするために、閾値をVsp/Vsgを0.12とする。すなわち、Vsp/Vsg値が0.12以上となった場合、強制トナー消費動作の実行を終了することにした。但し、現像剤特性や定着ユニットのマージンなど画像形成装置によって条件が異なるので、 閾値に余裕を持たせ、Vsp/Vsg値で0.12±0.5の間で可変することが好ましい。
Hereinafter, the process of determining the threshold value (Vsp / Vsg) for determining whether or not to execute the forced toner consumption operation in this embodiment will be described. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the Vsp / Vsg value and the fixing offset rank. Regarding the fixing offset, there are three levels: the offset of the halftone portion on the first side of the double-sided image, the offset of the halftone portion of the second side of the double-sided image, and the offset of the ruled line image portion where the occurrence of the offset is most noticeable. It is evaluated with. In order to prevent the fixing offset from becoming obvious, all of the three levels of offsets must be
上記強制トナー消費動作の実行において、例えば、Pセンサ不良があり、Vsp/Vsg値を正確に検出できなかった場合、強制トナー消費動作を強制終了させる動作がないと、トナー消費動作を際限なく繰り返してしまうという不具合が発生する可能性がある。そこで、本実施例の画像形成装置では、強制トナー消費動作を強制終了させるモードを設け、上記問題の発生を防ぐリミッターの役割を呈するようにする。図10は、強制トナー消費動作を強制終了させるモードを設けた前処理動作のフローチャートである。図10のフローチャートでは、強制トナー消費動作の実行回数Yが16回を超えたときに、強制トナー消費動作の実行を強制終了する。しかしながら、1回のトナー消費動作で消費するトナー量、現像剤特性、機械特性等は装置により異なるので、この値は可変とする。 In the execution of the forced toner consumption operation, for example, if there is a P sensor failure and the Vsp / Vsg value cannot be detected accurately, the toner consumption operation is repeated indefinitely if there is no operation to forcibly terminate the forced toner consumption operation. There is a possibility that a problem will occur. Therefore, in the image forming apparatus of this embodiment, a mode for forcibly terminating the forced toner consumption operation is provided to serve as a limiter for preventing the occurrence of the above problem. FIG. 10 is a flowchart of the preprocessing operation provided with a mode for forcibly terminating the forced toner consumption operation. In the flowchart of FIG. 10, the execution of the forced toner consumption operation is forcibly terminated when the number Y of executions of the forced toner consumption operation exceeds 16. However, since the amount of toner consumed in one toner consumption operation, developer characteristics, mechanical characteristics, and the like differ depending on the apparatus, this value is variable.
以下、本実施例でのトナー消費モード最大実行回数(16回)決定の経緯について説明する。本実施例では、1回の強制トナー消費動作で、画像面積が665[cm2]のフルドットのベタ画像を感光体1上に形成し、それをクリーニング装置7で回収することで初期現像剤のトナーを強制的に消費している。すなわち、強制トナー消費動作を16回行なった場合は、665[cm2]× 16=10640[cm2]の画像面積のフルドットベタ画像分のトナーを消費することになる。図11に、強制トナー消費モードの実行回数を14回、15回、16回、17回、18回としたときの画像のベタ濃度IDを示す。なお、強制トナー消費動作のそれぞれの実行回数での消費パターンの画像面積は、表2に示す通りである。
次に、トナー消費用パターン画像について説明する。強制トナー消費動作では、感光体1にトナー消費用パターン画像を形成し、それをクリーニングブレード6によりクリーニングして、クリーニング装置7の回収トナー貯留手段に貯留する。一般的にクリーニングブレード6は、画像形成時の転写残トナーをクリーニングする機能は備えているが、トナー消費用パターン画像のような実画像をクリーニングしようとすると、トナー量が多くなって負荷が大きくなり、クリーニング不良やクリーニングブレード6からのトナーのすり抜けが発生しやすくなる。特に、本実施形態のように帯電装置として感光体1に接触する帯電ローラ4を用いた場合は、これらのクリーニングしきれなかったトナーが帯電ローラ4を汚してしまい、これに起因する異常画像が発生することがある。そこで、図12(a)、(b)、(c)のようなトナー消費用パターンを作成し、強制トナー消費動作を行い、その際のクリーニングブレード6の負荷について検討する実験をおこなった。
Next, the toner consumption pattern image will be described. In the forced toner consumption operation, a pattern image for toner consumption is formed on the
図12(a)、(b)、(c)のトナー消費用パターンの画像面積は全て同じである。図12(a)のパターン画像は、全面ベタの画像である。図12(a)のパターン場合、トナー回収時にクリーニングブレード6への負荷が大きく、クリーニング不良やトナーのすり抜けが発生し、帯電ローラ4表面の汚れもひどくなり帯電ローラ汚れに伴う帯電ローラピッチの異常画像が発生した。図12(b)のパターンは、主走査方向に長く、副走査方向に短い長方形の画像であり、ベタ画像の間に、副走査方向長さと同じ長さの間隔を設けたものである。図12(b)のパターン場合、図12(a)のパターンに比べるとクリーニングブレード6への負荷が小さく、クリーニング不良やトナーのすり抜けは少なく、若干、帯電ローラ4表面の汚れはあるものの、異常画像は発生しなかった。図12(c)のパターンは、主走査方向に長く、副走査方向に短い長方形の画像であり、ベタ画像の間に、副走査方向長さの2倍の長さの間隔を設けたものである。図12(c)のパターン場合、図12(b)のパターンよりさらにクリーニングブレード6への負荷が小さく、帯電ローラ4表面は汚れず,異常画像も発生しなかった。この実験の結果から、感光体1上に形成するトナー消費用パターン画像は、主走査方向へ長く、副走査方向に短い長方形を、副走査方向に対して間隔を設けて形成していくことで、クリーニングブレード6への負荷が小さくなり、クリーニング不良やクリーニングブレードからのトナーのすり抜けの発生を防止することができる。また、感光体1へ形成するトナー消費用パターン内のトナー像の間隔が広いほど、クリーニング不良やクリーニングブレードからのトナーのすり抜けに対しては有利であることがわかった。しかし、感光体1上へ形成するトナー像の間隔が広いほど、初期現像剤のトナー消費にかかる時間が多くなってしまう。そこで、初期現像剤やクリーニング装置7の特性によって、 クリーニング不良やトナーのすり抜けが発生せず、且つ、なるべく短い時間で初期現像剤のトナーを消費できるようなトナー像間の間隔を適宜設けることが望ましい。
The image areas of the toner consumption patterns in FIGS. 12A, 12B, and 12C are all the same. The pattern image in FIG. 12A is a solid image. In the case of the pattern shown in FIG. 12A, the load on the
ところで、画像形成装置では、転写位置にて感光体1に密着した転写紙を感光体1から分離する分離手段として、図1に示すように、転写位置よりも下流の感光体1に接触するよう分離爪11を設ける場合がある。この場合、例えば、図12(a)、(b)、(c)に示すような、主走査方向の全幅に渡るようなトナー消費用パターンを感光体1上へ作成し、転写されることなく実画像としてそのままクリーニングブレード6まで移動する間に、分離爪11をトナーで汚してしまうことがある。このような分離爪11のトナー汚れにより、異常画像が発生することがある。そこで、トナー消費用パターンとしては、図13に示すように、分離爪11の配置された部分を避けるように、主走査方向に複数に分割されたトナー消費用パターンを用いることが好ましい。このようなトナー消費用パターンを用いることで、トナーで分離爪を汚してしまう虞がなくなり、これに伴う異常画像の発生を防止できる。
By the way, in the image forming apparatus, as shown in FIG. 1, as a separating means for separating the transfer paper that is in close contact with the
また、本実施形態の画像形成装置では、上述のように、感光体1と、現像装置2と、帯電ローラ4と、クリーニング装置6とが一体的に支持されるように形成され、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジの形態をなしている。このようなプロセスカートリッジの形態をとることで、現像装置2の交換と、クリーニング装置6の交換とが同時に行え、上記トナー強制消費動作実行中に、回収トナーを現像装置2に戻すことなく、回収トナー貯留手段への貯留が簡単におこなえる。また、メンテナンスを容易に行うことができるというメリットがある。
In the image forming apparatus according to the present embodiment, as described above, the
以上、本実施形態によれば、新品検知手段により現像装置2が新品と検知された場合に、感光体1上に所定のトナー消費用パターンを作像し、これをクリーニングブレード6により回収して、回収トナーを回収トナー貯留手段に貯留させた状態で、現像装置2内のトナーを強制的に消費させる強制トナー消費動作を実行する。このように一時的に回収トナーを現像装置2に戻さないようにした状態で、強制トナー消費動作を実行することで、現像装置2内のトナー濃度を下げることが可能となる。よって、初期現像剤のトナー帯電量を上昇させ、感光体1へのトナー付着量を抑え、記録媒体上のトナー付着量を下げることができる。これにより、トナーリサイクルをおこなう画像形成装置においても、初期現像剤による定着オフセットを防止することができる。
また、強制トナー消費動作の実行の可否を外部より選択できる選択手段を設け、強制トナー消費動作を実行する前に選択手段の選択結果に基づき強制トナー消費動作の実行の要不要を判断し、判断結果に基づき強制トナー消費動作を実行する。これは、強制トナー消費動作を行うと、トナー付着量が低下することで画像濃度が低下する場合があり、ユーザーによっては、定着オフセットの未発生より、常に画像濃度の低下の未発生を優先に考える場合もある。このようなユーザーのニーズに対応するために、選択手段の選択結果に基づき強制トナー消費動作を実行するものである。
また、現像装置2の交換時に収容される現像剤の製造年月日を識別できる情報を外部より入力する現像剤情報入力手段を設け、強制トナー消費動作を実行する前に現像剤情報入力手段により入力された情報に基づき現像剤の製造年月日を識別して強制トナー消費動作の実行の要不要を判断し、判断結果に基づき該強制トナー消費動作を実行する。また、現像装置2が収容される現像剤の製造年月日を識別できる現像剤情報識別部材を有しており、強制トナー消費動作を実行する前に現像剤情報識別部材より現像剤の製造年月日を識別して強制トナー消費動作の実行の要不要を判断し、判断結果に基づき強制トナー消費動作を実行する。これらは、現像装置2が新品であっても、放置時間が短い場合はトナー帯電量の低下が小さく、定着オフセットが発生しない場合がある。このような場合に、上記強制トナー消費動作を実行すると、かえってトナー帯電量が上がり過ぎてしまい、画像濃度が低下するという副作用が発生する場合がある。このような、初期現像剤の放置時間が短い場合に対応するものである。
また、強制トナー消費動作の実行中に、現像装置2により感光体1にPパターンを形成し、Pセンサ8によりPパターンのトナー付着量の検出を行い、検出結果が所定の目標値となった場合に強制トナー消費動作の実行を終了する。これは、現像装置2が新品でも、上記放置時間以外でも放置環境によっては、トナー帯電量の低下が小さく、トナー付着量が過多にならずに定着オフセットが発生しない場合がある。そこで、強制トナー消費動作の実行の前に感光体1上のトナー付着量を検出し、これに基づき強制トナー消費動作を実行の用不要を決定する。このように、Pセンサ8によるトナー付着量の検出結果に基づき強制トナー消費動作の実行の用不要を決めるものでは、実際のトナー付着量に基づいたトナー濃度の調整が行えるので、放置時間、放置環境に差があっても、より効果的に定着オフセットを防止することができる。また、Pセンサ8によるトナー付着量の検出結果に基づき強制トナー消費動作の実行の終了を決めるので、トナー帯電量が上昇しすぎて画像濃度が低下するという副作用も効果的に防止することができる。
また、強制トナー消費動作の実行の終了を判断するためにおこなうPパターンの作成およびPセンサによるトナー付着量の検出と、強制トナー消費動作の実行とを、交互におこなう。また、強制トナー消費動作の実行の終了を判断するためにおこなうPパターンの作成およびPセンサによるトナー付着量の検出と、強制トナー消費動作の実行とを、複数回おこなう。これらにより、強制トナー消費動作の実行および終了を的確に判断することができ、効果的な定着オフセットの防止、および、画像濃度が低下の防止が行える。
また、Pセンサ8はPパターンのパターン部検出値(Vsp)と地肌部検出値(Vsg)とを検出し、これらの比率(Vsp/Vsg)が所定の値以上となったとき、検出結果が所定の目標値となったと判断する。このように、パターン部検出値(Vsp)と地肌部検出値(Vsg)とを用いているので、強制トナー消費動作の実行および終了の的確な判断ができ、効果的な定着オフセットの防止、および、画像濃度が低下の防止が行える。
また、上記比率(Vsp/Vsg)が所定の値以下でも、強制トナー消費動作の実行の回数に基づき強制トナー消費動作の実行を強制的に終了する。これは、例えば、Pセンサ不良があり、上記比率(Vsp/Vsg)を正確に検出できなかった場合、強制トナー消費動作を強制終了させる動作がないと、トナー消費動作を際限なく繰り返してしまう不具合が発生する可能性がある。そこで、強制トナー消費動作の実行回数に基づき強制終了させるモードを設け、上記問題の発生を防ぐリミッターの役割を呈するようにする。
また、回収トナー搬送路15に開閉可能なシャッターを設け、強制トナー消費動作の実行中はシャッターを閉じるようにすることで、より確実に回収トナーが現像装置2に戻らないようにする。
また、トナー消費用パターンは、主走査方向に長く、副走査方向に短い長方形の画像パターンを複数、副走査方向に間隔をもって配置したものとする。トナー消費用パターンを回収するクリーニングブレード6は、画像形成時の転写残トナーをクリーニングする機能は備えているが、トナー消費用パターンのような実画像をクリーニングしようとすると、トナー量が多くなって負荷が大きくなり、クリーニング不良やクリーニングブレード6からのトナーのすり抜けが発生しやすくなる。そこで、このようなクリーニング不良やクリーニングブレード6からのトナーのすり抜けが発生し難いトナー消費用パターンとする。上述する実験の結果、同じ画像面積であっても、ベタ画像に比べ、主走査方向に長く、副走査方向に短い長方形の画像を副走査方向に間隔をもって配置したものが、クリーニングブレード6へ負荷が小さくなることが判った。
また、トナー消費用パターンを、感光体1に接触するよう配置される分離爪11部分を避けるように主走査方向に複数に分割したものとする。これにより、トナー消費用パターン像がクリーニングブレード6まで移動する間に、分離爪11をトナーで汚してしまうことを防止し、分離爪11の汚れによる異常画像の発生を防止する。
また、新品検知手段により現像装置2が新品と検知された時におこなう新品現像装置の立ち上げ動作中に、強制トナー消費動作を実行することにより、画像形成可能になるまでの時間を短くすることができる。
また、感光体1と、現像装置2と、クリーニング装置7とを一体的に支持して形成し、画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジとする。このようなプロセスカートリッジの形態をとることで、現像装置2の交換と、クリーニング装置7の交換とが同時に行え、強制トナー消費動作実行中に、クリーニング装置7内のトナー回収コイル10の周辺空間10aの回収トナー貯留手段への貯留が簡単におこなえる。また、メンテナンスを容易に行うことができるというメリットがある。
As described above, according to the present embodiment, when the developing
In addition, a selection unit that can select whether to execute the forced toner consumption operation from the outside is provided, and before executing the forced toner consumption operation, it is determined whether the execution of the forced toner consumption operation is necessary based on the selection result of the selection unit. The forced toner consumption operation is executed based on the result. This is because when the forced toner consumption operation is performed, the image density may decrease due to a decrease in the toner adhesion amount, and some users always prioritize the occurrence of a decrease in image density over the occurrence of a fixing offset. Sometimes you think. In order to respond to such user needs, a forced toner consumption operation is executed based on the selection result of the selection means.
Further, developer information input means for inputting information for identifying the date of manufacture of the developer accommodated when the developing
Further, during execution of the forced toner consumption operation, a P pattern is formed on the
Further, the P pattern creation and the detection of the toner adhesion amount by the P sensor, and the execution of the forced toner consumption operation, which are performed to determine the end of the execution of the forced toner consumption operation, are alternately performed. Further, the P pattern creation, the detection of the toner adhesion amount by the P sensor, and the execution of the forced toner consumption operation, which are performed to determine the end of the execution of the forced toner consumption operation, are performed a plurality of times. As a result, execution and termination of the forced toner consumption operation can be accurately determined, and effective fixing offset can be prevented and image density can be prevented from lowering.
Further, the
Even if the ratio (Vsp / Vsg) is equal to or less than a predetermined value, the forced toner consumption operation is forcibly terminated based on the number of executions of the forced toner consumption operation. For example, if there is a P sensor failure and the ratio (Vsp / Vsg) cannot be detected accurately, the toner consumption operation will be repeated indefinitely if there is no operation to forcibly terminate the forced toner consumption operation. May occur. Therefore, a mode for forcibly ending based on the number of executions of the forced toner consumption operation is provided to serve as a limiter that prevents the occurrence of the above problem.
Further, a shutter that can be opened and closed is provided in the collected
Further, it is assumed that the toner consumption pattern includes a plurality of rectangular image patterns that are long in the main scanning direction and short in the sub scanning direction and spaced apart in the sub scanning direction. The
Further, it is assumed that the toner consumption pattern is divided into a plurality of parts in the main scanning direction so as to avoid the
Further, during the start-up operation of the new developing device that is performed when the developing
Further, the
1 感光体
2 現像装置
3 レーザー光
4 帯電ローラ
5 除電ランプ
6 クリーニングブレード
7 クリーニング装置
8 Pセンサ
9 トナー回収羽根
10 トナー回収コイル
10a トナー回収コイルの周辺空間(回収トナー貯留手段)
11 分離爪
12 拍車
13 帯電ローラクリーニングパット
14 転写ベルト
15 回収トナー搬送路
16 トナー収容部
17 第2ブレード
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (14)
上記現像装置が新品か否かを検知する現像装置新品検知手段と、該現像装置により上記像担持体上に所定のトナー消費用パターンを形成するトナー消費用パターン形成手段と、上記クリーニング手段により回収されたトナーを貯留する回収トナー貯留手段とを備え、上記制御手段が、該現像装置新品検知手段により該現像装置が新品と検知された場合に、該トナー消費用パターン形成手段により該像担持体上にトナー消費用パターンを形成し、該トナー消費用パターンを該クリーニング手段により回収し、該回収トナーを該回収トナー貯留手段に貯留することにより、強制的に該現像装置内のトナーを消費させる強制トナー消費動作を実行するよう制御することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a latent image, a developing device for converting the latent image into a toner image using a two-component developer containing toner and carrier, and a toner for supplying toner to the two-component developer in the developing device Replenishing means, transfer means for directly or indirectly transferring a toner image on the image carrier onto a recording medium, a fixing device for fixing an unfixed toner image on the recording medium, and on the image carrier A cleaning unit that cleans and collects the toner remaining after the transfer, a recovery toner transport path that transports the toner collected by the cleaning unit to the developing device, and a control unit that controls these, and is provided at any timing. In an image forming apparatus that replaces a developing device with a new one,
New developing device detecting means for detecting whether or not the developing device is new, toner consumption pattern forming means for forming a predetermined toner consumption pattern on the image carrier by the developing device, and recovery by the cleaning means Recovered toner storage means for storing the toner, and when the developing device is detected as new by the developing device new article detecting means, the image carrying member is formed by the toner consuming pattern forming means when the developing device is detected as new. A toner consumption pattern is formed thereon, the toner consumption pattern is collected by the cleaning unit, and the collected toner is stored in the collected toner storage unit to forcibly consume the toner in the developing device. An image forming apparatus controlled to execute a forced toner consumption operation.
上記請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13の画像形成装置に採用されることを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge formed by integrally supporting an image carrier, a developing device, and a cleaning unit, and detachable from the image forming device,
A process cartridge which is employed in the image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13.
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