JP2008102489A - 現像剤搬送装置、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 - Google Patents
現像剤搬送装置、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008102489A JP2008102489A JP2007187035A JP2007187035A JP2008102489A JP 2008102489 A JP2008102489 A JP 2008102489A JP 2007187035 A JP2007187035 A JP 2007187035A JP 2007187035 A JP2007187035 A JP 2007187035A JP 2008102489 A JP2008102489 A JP 2008102489A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- toner
- toner concentration
- conveying
- latent image
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0848—Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
- G03G15/0849—Detection or control means for the developer concentration
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0848—Arrangements for testing or measuring developer properties or quality, e.g. charge, size, flowability
- G03G15/0849—Detection or control means for the developer concentration
- G03G15/0853—Detection or control means for the developer concentration the concentration being measured by magnetic means
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0887—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity
- G03G15/0891—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for conveying or circulating developer, e.g. augers
- G03G15/0893—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for conveying or circulating developer, e.g. augers in a closed loop within the sump of the developing device
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/08—Details of powder developing device not concerning the development directly
- G03G2215/0802—Arrangements for agitating or circulating developer material
- G03G2215/0816—Agitator type
- G03G2215/0827—Augers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】トナーの嵩の変動に起因するトナー濃度の誤検知の発生を従来よりも抑えるとともに、トナー濃度の変化を迅速に検知することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】K現像剤900Kを回転する第1スクリュウ部材26Kによって撹拌しながら回転軸線方向に搬送する第1搬送室と、これの内部で搬送されるK現像剤に接触するか、あるいは底壁21K−6を介してK現像剤に対向するかしながら、K現像剤のトナー濃度を検知するKトナー濃度検知センサ45Kとを有する構成において、第1スクリュウ部材26Kの回転に伴って第1搬送室内で搬送されているK現像剤のトナー濃度検知センサ45Kに対する押圧力、あるいは底壁21K−6におけるトナー濃度検知センサ45Kとの対向箇所に対するK現像剤900Kの押圧力、のスクリュウ1回転あたりのピーク値の平均を、9.8×15[N/m2]以上、9.8×100[N/m2]以下にした。
【選択図】図18
【解決手段】K現像剤900Kを回転する第1スクリュウ部材26Kによって撹拌しながら回転軸線方向に搬送する第1搬送室と、これの内部で搬送されるK現像剤に接触するか、あるいは底壁21K−6を介してK現像剤に対向するかしながら、K現像剤のトナー濃度を検知するKトナー濃度検知センサ45Kとを有する構成において、第1スクリュウ部材26Kの回転に伴って第1搬送室内で搬送されているK現像剤のトナー濃度検知センサ45Kに対する押圧力、あるいは底壁21K−6におけるトナー濃度検知センサ45Kとの対向箇所に対するK現像剤900Kの押圧力、のスクリュウ1回転あたりのピーク値の平均を、9.8×15[N/m2]以上、9.8×100[N/m2]以下にした。
【選択図】図18
Description
本発明は、トナーと磁性キャリアとを含有する現像剤を自らの回転に伴って撹拌しながら軸線方向に搬送する撹拌搬送部材と、これによって搬送される現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを有する現像剤搬送装置に関するものである。また、かかる現像剤搬送装置を用いる現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置に関するものである。
従来、この種の現像装置は、スクリュウ部材等の撹拌搬送部材によって搬送している現像剤を現像スリーブ等の現像剤担持体の表面に担持しながら、それを現像剤担持体の表面移動に伴って潜像担持体との対向領域まで搬送する。そして、現像剤中のトナーを潜像担持体上の潜像に転移させることで、潜像を現像してトナー像を得る。現像に寄与した現像剤は、現像剤担持体の表面移動に伴って現像装置内の撹拌搬送部材上に戻された後、撹拌搬送部材によって搬送されるのに伴ってトナー濃度検知手段によってトナー濃度が検知される。そして、その検知結果に基づいて適量のトナーが補給された後、再び現像剤担持体に供給される。
かかる構成の現像装置においては、環境変動やトナー帯電量の変動に伴って現像剤中のトナーの嵩が変化すると、トナー濃度が一定であるにもかかわらず、トナー濃度検知手段による検知結果が変動して誤検知を引き起こしてしまう。かかる誤検知については、トナー濃度検知手段による検知位置において現像剤を強く押圧してトナーの嵩をトナー濃度に見合ったものにすることで、その発生を抑えることができる。例えば、特許文献1の図10には、現像剤を30[g/cm2](9.8×300N/m2)以上の力で加圧することで、トナーの帯電量にかかわらずトナー濃度検知手段としての透磁率センサによる検知結果を一定にし得ることを示すグラフが開示されている。
しかしながら、本発明者らは実験により、実機では透磁率センサが同グラフのような出力特性を発揮しない場合があることを見出した。具体的には、特許文献1に記載の現像装置は、現像剤搬送部の中に配設された撹拌搬送部材たるスクリュウ部材の回転によって現像剤を回転軸線方向に搬送する。そして、搬送中の現像剤のトナー濃度を、現像剤搬送部の下壁に固定されたトナー濃度検知手段によって検知する。このトナー濃度検知手段によるトナー濃度検知位置よりも現像剤搬送方向下流側においては、現像剤搬送部の内壁に粗面化処理が施されている。そして、この粗面化処理の箇所で現像剤の搬送速度を低下させることで、そこよりも現像剤搬送方向上流側にあるトナー濃度検知位置における現像剤を現像剤搬送方向に加圧している。ところが、本発明者らの実験によれば、かかる構成において、現像剤に対する現像剤搬送方向への加圧力と、透磁率センサからなるトナー濃度検知センサによる検知結果とは良好な相関を示さなかった。
そこで、本発明者らは更なる実験を行ったところ、現像剤に対する現像剤搬送方向への加圧力と、トナー濃度検知センサによる検知結果とに良好な相関が得られないのは、次に説明する理由によることがわかった。即ち、スクリュウ部材を内包している現像剤搬送部の壁と、スクリュウ部材の螺旋羽根との間には、ある程度のクリアランスが設けられている。現像剤搬送部の壁に固定されているトナー濃度検知センサは、その検知可能距離範囲が比較的小さいため、比較的離れた位置にある螺旋羽根内の現像剤のトナー濃度を検知することができない。トナー濃度検知センサが検知できるのは、センサ近傍の上記クリアランス内にある現像剤のトナー濃度である。このため、クリアランス内の現像剤が十分に加圧されなければならない。ところが、スクリュウ部材の回転に伴う回転軸線方向(搬送方向)の加圧力は、主にスクリュウ部材の螺旋羽根内に収容されている現像剤に働く。そして、螺旋羽根内の現像剤が十分に加圧されていたとしても、螺旋羽根よりも外のクリアランス内の現像剤が十分に加圧されていないことがある。このことが、現像剤に対する現像剤搬送方向への加圧力と、トナー濃度検知センサによる検知結果とに良好な相関が得られない原因であった。
更に、本発明者らは、スクリュウ部材のように自らの回転に伴って現像剤を回転軸線方向に搬送する撹拌搬送部材を用いる構成では、次のような不具合があることも見出した。即ち、撹拌搬送部材の回転に伴って、現像剤が透磁率センサの表面、あるいは現像剤と透磁率センサとの間に介在している現像剤収容部下壁に十分な圧力で押圧されないと、センサ近傍での現像剤の入れ替わりが不十分になる。そして、透磁率センサの近傍に長期間に渡って停滞する現像剤のトナー濃度が検知され続ける結果、現像剤のトナー濃度の変化が迅速に検知されなくなってしまうのである。
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、次のような現像剤搬送装置、並びにこれを用いる現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置を提供することである。即ち、トナーの嵩の変動に起因するトナー濃度の誤検知の発生を従来よりも抑えるとともに、トナー濃度の変化を迅速に検知することができる現像剤搬送装置等である。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、トナーとキャリアとを含有する現像剤を回転する撹拌搬送部材によって撹拌しながら回転軸線方向に搬送する現像剤搬送部と、該現像剤搬送部内で搬送される現像剤に接触するか、あるいは該現像剤搬送部の壁を介して該現像剤に対向するかしながら、該現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを有する現像剤搬送装置において、上記撹拌搬送部材の回転に伴って上記現像剤搬送部内で搬送されている現像剤の上記トナー濃度検知手段に対する押圧力の撹拌搬送部材1回転あたりにおける最大値の平均、あるいは上記壁における上記トナー濃度検知手段との対向箇所に対する該現像剤の押圧力の撹拌搬送部材1回転あたりにおける最大値の平均を、9.8×15[N/m2]以上、9.8×100[N/m2]以下にした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の現像剤搬送装置において、上記最大値の平均を9.8×25[N/m2]以上にした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又は2の現像剤搬送装置において、回転可能に支持される回転軸部材の周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根の回転に伴って現像剤を撹拌しながら回転軸線方向に搬送するスクリュウ部材を上記撹拌搬送部材として用いるとともに、トナー濃度検知面を該回転軸線方向と直交する面方向に延在させる姿勢で上記トナー濃度検知手段を配設した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乃至3の何れかの現像剤搬送装置において、上記現像剤搬送部の全領域のうち、上記トナー濃度検知手段によるトナー濃度検知領域における現像剤搬送速度を、他の領域における現像剤搬送速度よりも遅くした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4の現像剤搬送装置において、上記撹拌搬送部材として、該撹拌搬送部材の回転軸線方向の全領域のうち、上記トナー濃度検知領域に対応する箇所の現像剤搬送能力を、他の箇所の現像剤搬送能力よりも低くしたものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、トナーとキャリアとを含有する現像剤を搬送する現像剤搬送装置と、該現像剤搬送装置によって搬送されてくる現像剤を自らの無端移動する表面に担持しながら、自らの表面移動に伴って潜像担持体との対向領域に搬送して、潜像担持体に担持される潜像を現像する現像剤担持体とを有する現像装置において、上記現像剤搬送装置として、請求項1乃至5の何れかの現像剤搬送装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上で現像された可視像を転写体に転写する転写手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体及び現像手段を1つのユニットとして共通の保持体に保持して画像形成装置本体に一体的に着脱されるプロセスユニットにおいて、上記現像手段として、請求項6の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記現像手段として、請求項6の現像装置を用いた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の現像剤搬送装置において、上記最大値の平均を9.8×25[N/m2]以上にした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又は2の現像剤搬送装置において、回転可能に支持される回転軸部材の周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根の回転に伴って現像剤を撹拌しながら回転軸線方向に搬送するスクリュウ部材を上記撹拌搬送部材として用いるとともに、トナー濃度検知面を該回転軸線方向と直交する面方向に延在させる姿勢で上記トナー濃度検知手段を配設した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乃至3の何れかの現像剤搬送装置において、上記現像剤搬送部の全領域のうち、上記トナー濃度検知手段によるトナー濃度検知領域における現像剤搬送速度を、他の領域における現像剤搬送速度よりも遅くした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4の現像剤搬送装置において、上記撹拌搬送部材として、該撹拌搬送部材の回転軸線方向の全領域のうち、上記トナー濃度検知領域に対応する箇所の現像剤搬送能力を、他の箇所の現像剤搬送能力よりも低くしたものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、トナーとキャリアとを含有する現像剤を搬送する現像剤搬送装置と、該現像剤搬送装置によって搬送されてくる現像剤を自らの無端移動する表面に担持しながら、自らの表面移動に伴って潜像担持体との対向領域に搬送して、潜像担持体に担持される潜像を現像する現像剤担持体とを有する現像装置において、上記現像剤搬送装置として、請求項1乃至5の何れかの現像剤搬送装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上で現像された可視像を転写体に転写する転写手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体及び現像手段を1つのユニットとして共通の保持体に保持して画像形成装置本体に一体的に着脱されるプロセスユニットにおいて、上記現像手段として、請求項6の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記現像手段として、請求項6の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
これらの発明においては、本発明者らが後述する実験で明らかにしたように、搬送中の現像剤に接触するトナー濃度検知手段に対する現像剤の押圧力の最大値、あるいは現像剤とトナー濃度検知手段との間に介在している壁に対する現像剤の押圧力の最大値を9.8×15[N/m2]以上にすることで、現像剤搬送部内に収容されている現像剤のうち、トナー濃度検知対象となる現像剤を、トナー濃度の誤検知の発生を抑え得るレベルまで十分に加圧することが可能になる。更には、トナー濃度検知手段の近傍にて、現像剤を撹拌搬送部材の回転に伴って活発に入れ替えることも可能になる。これらの結果、トナーの嵩の変動に起因するトナー濃度の誤検知の発生を従来よりも抑えるとともに、トナー濃度検知手段の近傍で現像剤の入れ替えを活発に行わせてトナー濃度の変化を迅速に検知することができる。なお、上記最大値を大きくし過ぎると、トナー濃度検知手段の近傍における現像剤の入れ替えを却って阻害してしまうことになるが、後述する実験で明らかになったように、上記最大値を9.8×100[N/m2]以下にすることで、現像剤の活発な入れ替えを維持することができる。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複写機の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、記録紙に画像を形成するプリンタ部1、このプリンタ部1に対して記録紙Pを供給する給紙装置200、原稿画像を読み取るスキャナ300、このスキャナ300に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置(以下、ADFという)400等を備えている。
図1は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、記録紙に画像を形成するプリンタ部1、このプリンタ部1に対して記録紙Pを供給する給紙装置200、原稿画像を読み取るスキャナ300、このスキャナ300に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置(以下、ADFという)400等を備えている。
スキャナ300では、原稿照明用光源やミラーなどを搭載した第1走行体303と、複数の反射ミラーを搭載した第2走行体304とが往復移動するのに伴って、コンタクトガラス301上に載置された図示しない原稿の読取り走査が行われる。第2走行体304から送り出される走査光は、結像レンズ305によってその後方に設置されている読取センサ306の結像面に集光せしめられた後、読取センサ306によって画像信号として読込まれる。
プリンタ部1の筺体の側面には、筺体内に給紙する記録紙Pを手差しで載置する手差しトレイ2や、筐体内から排出された画像形成済みの記録紙Pをスタックする排紙トレイ3が設けられている。
図2は、プリンタ部(1)の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。プリンタ部(1)の筐体内には、転写体たる無端状の中間転写ベルト51を複数の張架ローラによって張架している転写手段たる転写ユニット50が配設されている。中間転写ベルト51は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散せしめた材料からなっている。そして、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ52、2次転写バックアップローラ53、従動ローラ54、4つの1次転写ローラ55Y,C,M,Kによって張架されながら、駆動ローラ52の回転によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。なお、1次転写ローラの符号の末端に付しているY,C,M,Kという添字は、イエロー,シアン,マゼンタ,黒用の部材であることを示している。以下、符号の末端に付しているY,C,M,Kという添字は、同様である。
中間転写ベルト51は、駆動ローラ52、2次転写バックアップローラ53、従動ローラ54に対する掛け回し箇所でそれぞれ大きく湾曲していることで、底辺を鉛直方向上側に向ける逆三角形状の姿勢で張架されている。この逆三角形状の底辺にあたるベルト上部張架面は水平方向に延在しており、かかるベルト上部張架面の上方には、4つのプロセスユニット10Y,C,M,Kが上部張架面の延在方向に沿って水平方向に並ぶように配設されている。
先に示した図1において、4つのプロセスユニット10Y,C,M,Kの上方には、光書込ユニット60が配設されている。光書込ユニット60は、スキャナ300によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、図示しないレーザー制御部によって4つの半導体レーザー(図示せず)を駆動して4つの書込光Lを出射する。そして、プロセスユニット10Y,C,M,Kの潜像担持体たるドラム状の感光体11Y,C,M,Kをそれぞれ書込光Lによって暗中にて走査して、感光体11Y,C,M,Kの表面にY,C,M,K用の静電潜像を書き込む。
本実施形態では、光書込ユニット60として、半導体レーザーから出射したレーザー光を図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。かかる構成のものに代えて、LEDアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
図3は、Y,C用のプロセスユニット10Y,Cを中間転写ベルト51とともに示す拡大構成図である。Y用のプロセスユニット10Yは、ドラム状の感光体11Yの周囲に、帯電部材12Y、除電装置13Y、ドラムクリーニング装置14Y、現像手段たる現像装置20Y、電位センサ49Y等を有している。そして、これらを共通の保持体たるケーシングで保持しながらプリンタ部に対して1つのユニットとして一体的に着脱されるようになっている。
帯電部材12Yは、感光体11Yに当接しながら、図示しない軸受けによって回転自在に支持されるローラ状の部材である。図示しないバイアス供給手段によって帯電バイアスが印加されながら感光体11Yに対して接触回転することで、感光体11Yの表面を例えばYトナーの帯電極性と同極性に一様帯電せしめる。かかる構成の帯電部材12Yに代えて、感光体11Yに対して非接触で一様帯電処理を施すスコロトロンチャージャなどを採用することもできる。
図示しない磁性キャリアと非磁性のYトナーとを含有するY現像剤をケーシング21Yに内包している現像装置20Yは、現像剤搬送装置22Yと現像部23Yとを有している。現像部23Yでは、図示しない駆動手段によって回転駆動されることで表面を無端移動させる現像剤担持体としての現像スリーブ24Yがその周面の一部をケーシング21Yに設けられた開口から外部に露出させている。これにより、感光体11Yと現像スリーブ24Yとが所定の間隙を介して対向する現像領域が形成されている。
非磁性の中空パイプ状の部材からなる現像スリーブ24Yの内部には、周方向に並ぶ複数の磁極を具備する図示しないマグネットローラが現像スリーブ24Yに連れ回らないように固定されている。現像スリーブ24Yは、後述する現像剤搬送装置22Y内のY現像剤をこのマグネットローラの発する磁力によって表面に吸着させながら回転駆動することで、Y現像剤を現像剤搬送装置22Y内から汲み上げる。そして、現像スリーブ24Yの回転に伴って上記現像領域に向けて搬送されるY現像剤は、現像スリーブ24Yの表面に対して所定の間隙を介して先端を対向させているドクタブレード25Yと、スリーブ表面との間に形成されている0.9[mm]のドクタギャップに進入する。この際、スリーブ上における層厚が0.9[mm]以下に規制される。そして、現像スリーブ24Yの回転に伴って感光体11Yと対向する現像領域の付近まで搬送されると、上記マグネットローラの図示しない現像磁極の磁力を受けてスリーブ上で穂立ちして磁気ブラシとなる。
現像スリーブ24Yには、図示しないバイアス供給手段によって例えばトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加されている。これにより、現像領域では、現像スリーブ24Y表面と感光体11Yの非画像部(一様帯電部位=地肌部)との間に、Yトナーを非画像部側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ24Y表面と感光体11Y上の静電潜像との間に、Yトナーをスリーブ側から静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。この現像ポテンシャルの作用によってY現像剤中のYトナーが静電潜像に転移することで、感光体11Y上の静電潜像がYトナー像に現像される。
現像スリーブ24Yの回転に伴って上記現像領域を通過したY現像剤は、図示しないマグネットローラに具備される反発磁極間によって形成される反発磁界の影響を受けて、現像スリーブ24Y上から離脱して現像剤搬送装置22Y内に戻る。
現像剤搬送装置22Yは、2本の第1スクリュウ部材26Y、第2スクリュウ部材32Y、両スクリュウ部材間に介在する仕切壁、透磁率センサからなるトナー濃度検知センサ45Yなどを有している。仕切壁は、第1スクリュウ部材26Yが収容される現像剤搬送部たる第1搬送室と、第2スクリュウ部材32Yが収容される現像剤搬送部たる第2搬送室とを仕切っているが、両スクリュウ部材の軸線方向における両端部に対向する領域では、それぞれ図示しない開口を通じて両搬送室を連通させている。
撹拌搬送部材としての第1スクリュウ部材26Y、第2スクリュウ部材32Yは、それぞれ図示しない軸受けによって両端部が回転自在に支持される棒状の回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを有している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられるのに伴って、Y現像剤を螺旋羽根によって回転軸線方向に搬送する。
第1スクリュウ部材26Yが収容されている第1搬送室内では、第1スクリュウ部材26Yの回転駆動に伴って、Y現像剤が図紙面に直交する方向の手前側から奥側に向けて搬送される。そして、ケーシング21Yの奥側の端部付近まで搬送されると、仕切壁に設けられた図示しない開口を経由して第2搬送室内に進入する。
第2スクリュウ部材32Yが収容されている第2搬送室の上方には、上述した現像部23Yが形成されており、第2搬送室と現像部23Yとは互いの対向部の全領域において連通している。これにより、第2スクリュウ部材32Yと、これの斜め上方に配設された現像スリーブ24Yとが、互いに平行な関係を維持しながら対向している。第2搬送室内では、第2スクリュウ部材32Yの回転駆動に伴って、Y現像剤が図紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送される。この搬送の過程において、第2スクリュウ部材32Yの回転方向周囲のY現像剤が現像スリーブ24Yに適宜汲み上げられたり、現像スリーブ24Yから現像後のY現像剤が適宜回収されたりする。そして、第2搬送室の図中手前側の端部付近まで搬送されたY現像剤は、仕切壁に設けられた図示しない開口を通って、第1搬送室内に戻る。
第1搬送室の下壁には、透磁率センサからなるトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ45Yが固定されており、第1スクリュウ部材26Yによって搬送されているY現像剤のトナー濃度を下方から検知して検知結果に応じた電圧を出力する。図示しない制御部は、トナー濃度検知センサ45Yからの出力電圧値に基づいて、必要に応じて図示しないYトナー補給装置を駆動することで、適量のYトナーを第1搬送室内に補給する。これにより、現像に伴ってトナー濃度を低下させたY現像剤のトナー濃度が回復する。
感光体11Y上に形成されたYトナー像は、後述するY用の1次転写ニップで中間転写ベルト51上に1次転写される。この1次転写工程を経由した後の感光体11Y表面には、中間転写ベルト51上に1次転写されなかった転写残トナーが付着している。
ドラムクリーニング装置14Yは、例えばポリウレタンゴム等からなるクリーニングブレード15Yを片持ち支持しており、その自由端側を感光体11Y表面に当接させている。また、図示しない駆動手段によって回転駆動される回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた無数の導電性起毛とを具備するブラシローラ16Yのブラシ先端側を感光体11Yに接触させている。そして、上述の転写残トナーをこのクリーニングブレード15Yやブラシローラ16Yによって感光体11Y表面から掻き取る。ブラシローラ16Yには、これに当接する金属製の電界ローラ17Yを介してクリーニングバイアスが印加されており、電界ローラ17Yにはスクレーパ18Yの先端が押し当てられている。クリーニングブレード15Yやブラシローラ16Yによって感光体11Yから掻き取られた転写残トナーは、ブラシローラ16Yと電界ローラ17Yとを経た後、スクレーパ18Yによって電界ローラ17Yから掻き取られて、回収スクリュウ19Y上に落下する。そして、回収スクリュウ19Yの回転駆動に伴って、ケーシング外に排出された後、図示しないトナーリサイクル搬送手段を介して現像剤搬送装置22Y内に戻される。
ドラムクリーニング装置14Yによって転写残トナーがクリーニングされた感光体11Y表面は、除電ランプ等からなる除電装置13Yによって除電された後、帯電部材14Yによって再び一様帯電せしめられる。
また、書込光Lによる光書込位置を通過した感光体11Yの非画像部の電位は、電位センサ49Yによって検知されて、その検知結果が図示しない制御部に送られる。
なお、直径60[mm]の感光体11Yは、282[mm/sec]の線速で回転駆動される。また、直径25[mm]の現像スリーブ24Yは、564[mm/sec]の線速で回転駆動される。また、現像領域に供給される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ−10〜−30[μC/g]の範囲となる。また、感光体11Yと現像スリーブ24Yとの間隙である現像ギャップは、0.5〜0.3mmの範囲に設定されている。また、感光体11Yの感光層の厚みは30[μm]である。また、書込光Lの感光体11Y上におけるビームスポット径は50×60[μm]であり、その光量は約0.47[mW]である。また、感光体11Yの一様帯電電位は例えば−700[V]であり、静電潜像の電位は、−120[V]である。更には、現像バイアスの電圧は例えば−470[V]であり、350[V]の現像ポテンシャルが確保されている。
Y用のプロセスユニット10Yについて詳述したが、他色のプロセスユニット(10C,M,K)は、使用するトナーの色が異なる点の他は、Y用のものと同様の構成になっている。
先に示した図2において、プロセスユニット10Y,C,M,Kの感光体11Y,C,M,Kは、時計回り方向に無端移動せしめられる中間転写ベルト51の上部張架面に当接しながら回転してY,C,M,K用の1次転写ニップを形成している。これらY,C,M,K用の1次転写ニップの裏側では、上述した1次転写ローラ55Y,C,M,Kが中間転写ベルト51の裏面に当接している。そして、これら1次転写ローラ55Y,C,M,Kには、それぞれ図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の1次転写バイアスが印加されている。この1次転写バイアスにより、Y,C,M,K用の1次転写ニップには、トナーを感光体側からベルト側に静電移動させる1次転写電界が形成される。感光体11Y,C,M,K上に形成されたY,C,M,Kトナー像は、感光体11Y,C,M,Kの回転に伴ってY,C,M,K用の1次転写ニップに進入すると、この1次転写電界やニップ圧の作用によって中間転写ベルト51上に順次重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト51のおもて面(ループ外周面)には、4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。なお、1次転写ローラ55Y,C,M,Kに代えて、1次転写バイアスが印加される導電性ブラシや、非接触方式のコロナチャージャなどを採用してもよい。
K用のプロセスユニット10Kの図中右側方には、光学センサユニット61が中間転写ベルト51のおもて面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。この光学センサユニット61は、図4に示すように、中間転写ベルト51の幅方向に並ぶ後側位置検知センサ62R、Y画像濃度検知センサ63Y、C画像濃度センサ63C、中央位置検知センサ62C、M画像濃度検知センサ63M、K画像濃度検知センサ63K、前側位置検知センサ62Fを有している。これらセンサは何れも反射型フォトセンサからなり、図示しない発光素子から発した光を中間転写ベルト51のおもて面やベルト上のトナー像で反射させ、その反射光量を図示しない受光素子によって検知する。図示しない制御部は、これらセンサからの出力電圧値に基づいて、中間転写ベルト51上のトナー像を検知したり、その画像濃度(単位面積あたりのトナー付着量)を検知したりすることができる。
図3に示したように、中間転写ベルト51の下方には2次転写ローラ56が配設されており、これは図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられながら、中間転写ベルトのおもて面に当接して2次転写ニップを形成している。そして、この2次転写ニップの裏側では、電気的に接地された2次転写バックアップローラ53が中間転写ベルト51を掛け回している。
2次転写ローラ56には、図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の2次転写バイアスが印加されており、これにより、接地された2次転写バックアップローラ53との間に2次転写電界を形成する。中間転写ベルト51のおもて面に形成された4色トナー像は、中間転写ベルト51の無端移動に伴って2次転写ニップに進入する。
先に示した図1において、給紙装置200は、記録紙Pを収納する給紙カセット201、これらの給紙カセット201に収納された記録紙Pをカセット外に送り出す給紙ローラ202、送り出された記録紙Pを一枚ずつ分離する分離ローラ対203、分離後の記録紙Pを送り出し路204に沿って搬送する搬送ローラ対205などがそれぞれ複数配設されている。給紙装置200は、図示のようにプリンタ部1の直下に配設されている。そして、給紙装置200の送り出し路204は、プリンタ部1の給紙路70に連結している。これにより、給紙装置200の給紙カセット201から送り出された記録紙Pは、送り出し路204を経由してプリンタ部1の給紙路70内に送られる。
プリンタ部1の給紙路70の末端付近には、レジストローラ対71が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙Pを中間転写ベルト51上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで2次転写ニップに送り出す。そして、2次転写ニップ内では、中間転写ベルト51上の4色トナー像が2次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙Pに一括2次転写され、記録紙Pの白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Pは、2次転写ニップから排出されると中間転写ベルト51から離間する。
2次転写ニップの図中左側方には、無端状の紙搬送ベルト76を複数の張架ローラによって張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる搬送ベルトユニット75が配設されている。中間転写ベルト51から分離した記録紙Pは、この紙搬送ベルト76の上部張架面に受け渡されて、定着装置80に向けて搬送される。
定着装置80内に送られた記録紙Pは、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ81と、これに向けて押圧される加圧ローラ82とによる定着ニップ内に挟み込まれる。そして、加圧されつつ加熱されるともでフルカラー画像が表面に定着させしめられながら、定着装置80外に向けて送られる。
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト51表面には、記録紙Pに転写されなかった若干量の2次転写残トナーが付着している。この2次転写残トナーは、中間転写ベルト51のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置57によってベルトから除去される。
先に示した図1において、定着装置80の下方には、スイッチバック装置85が配設されている。定着装置80から排出された記録紙Pは、揺動可能な切替爪86による搬送路切替位置までくると、切替爪86の揺動停止位置に応じて、排紙ローラ対87、あるいはスイッチバック装置85に向けて送られる。そして、排紙ローラ対87に向けて送られた場合には、機外へと排出された後に、排紙トレイ3状にスタックされる。
一方、スイッチバック装置85に向けて送られた場合には、スイッチバック装置85によるスイッチバック搬送によって上下反転せしめられた後、再びレジストローラ対71に向けて搬送される。そして、2次転写ニップに再び進入して、もう片面にもフルカラー画像が形成される。
なお、プリンタ部1の筺体の側面に設けられた手差しトレイ2上に手差しされた記録紙Pは、手差し供給ローラ72と、手差し分離ローラ対73とを経由した後、レジストローラ対71に向けて送られる。レジストローラ対71については、接地してもよいし、記録紙Pの紙粉除去のためにバイアスを印加してもよい。
本実施形態に係る複写機によって原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置400の原稿台401に原稿をセットする。あるいは、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス301上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じて押さえる。その後、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス301内に送られる。そして、スキャナ300が駆動して第1走行体303及び第2走行体304による読取走査が開始する。これとほぼ同時に、転写ユニット50や各色プロセスユニット10Y,C,M,Kの駆動が開始する。更には、給紙装置200からの記録紙Pの送り出しも開始する。なお、給紙カセット201にセットされていない記録紙Pを使用する場合には、手差しトレイ2にセットされた記録紙Pの送り出しが行われる。
図5は本実施形態に係る複写機の電気回路の一部を示すブロック図である。同図に示すように、本複写機は各種の機器の制御を司る制御部500を備えている。この制御部500は、各種演算や各部の駆動制御を実行するCPU(Central Processing Unit)501にバスラインを介して、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するROM(Read Only Memory)503と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するRAM(Random Access Memory)502とが接続されて構成されている。ROM503には、上述した光学センサユニット61における各色の画像濃度センサ(図4の63Y,C,M,K)からの出力電圧値と、それに対応する画像濃度との関係を示す濃度換算データテーブルが格納されている。
制御部500には、プリンタ部1、給紙装置200、スキャナ300、ADFが接続されている。同図では、便宜上、プリンタ部1内の機器として、各種のセンサ及び光書込ユニット60しか示していないが、これらの他の機器(例えば転写ユニットや各色プロセスユニット)も、制御部500によって駆動が制御される。プリンタ部1の各種のセンサからの出力信号は、制御部500に送られる。
次に、図6は、制御部500によって実施されるパラメータ補正処理における制御フローを示すフローチャートである。このパラメータ補正処理は、複写機の起動時、予め定められたコピー枚数の複写毎(連続プリント動作においては先行するプリンと動作と後続のプリント動作との間)、一定時間毎などといった所定のタイミングで実施されるが、図6は起動時における処理フローを示している。パラメータ補正処理がスタートすると、まず、電源オン時のタイミングをジャム等の異常処理時と区別するために、処理フローの実行条件として定着装置(80)における加熱ローラ表面温度(以下、定着温度という)が検知される。そして、定着温度について100[℃]を超えているか否かが判断され、100[℃]を超えている場合には(ステップ1でN:以下、ステップをSと記す)、電源オン時でないとみなされて、処理フローが終了する。
定着温度が100[℃]を超えていない場合には(S1でY)には、電位センサチェックが行われる(S2)。この電位センサチェックでは、各色のプロセスユニット(10Y〜K)において、所定条件で一様帯電せしめ感光体(11Y〜K)の表面電位をそれぞれ電位センサ(例えば図3の49Y)によって検知する。その後、光学センサユニット(図4の61)のVsg調整を行う(S3)。このVsg調整では、各センサ(62R,C,F、63Y,C,M,K)について、中間転写ベルト(51)の非画像部領域に対する反射光を検知した受光素子からの出力電圧(Vsg)が一定の値になるように、発光素子からの発光量を調整する。なお、S2〜S3の工程においては、各色についての電位チェックやVsg調整が並行して行われる。
Vsg調整が終わると、次に、電位センサチェック(S2)やVsg調整(S3)におけるエラーの発生の有無が判定される(S4)。そして、エラーがあった場合には(S4でN)、そのエラーに対応するエラーコードがセットされた後(S18)、一連の制御フローが終了する。一方、エラーがなかった場合には(S4でY)、パラメータ補正方式について、自動に設定されているか否かが判定される(S5)。なお、S3〜S4の処理は、パラメータ補正方式に関わらず実行される。
パラメータ補正方式が自動に設定されていない(パラメータが固定値に設定されている)場合には(S5でN)、エラーコードが設定された後に一連の制御フローが終了する。一方、自動に設定されている場合には(S5でY)、後述するS6〜S16のフローが実行される。
S6の工程では、中間転写ベルト51のおもて面に、先に図4に示したような複数の基準トナー像からなるトナーパッチパターンが7組形成される。これらトナーパッチパターンは、光学センサユニット61に具備される7個のセンサ(62R,C,F、63Y,C,M,K)のうち、何れかに検知されるように、中間転写ベルト51の幅方向に並んで形成される。これら7組のトナーパッチパターンは、濃度階調検知用のパッチパターンと、位置ズレ検知用のパッチパターンとに大別される。
濃度階調検知用のパッチパターンは、互いに画像濃度が異なる複数の同色基準トナー像(Y、C、M又はK基準トナー像)からなるY,C,M,K濃度階調検知用のもの(PpY,PpC,PpM,PpK)がそれぞれ個別に形成され、Y,C,M,K画像濃度検知センサ63Y,C,M,Kに検知される。Y濃度階調検知用のパッチパターンPpYを例にすると、これは図7に示すように、互いにベルト移動方向(図中矢印方既往)に所定の間隔Gをおいて並ぶ第1Y基準トナー像PpY1,第2Y基準トナー像PpY2・・・・・第nY基準トナー像PpYnというn個のY基準トナー像からなる。これらは、互いに画像濃度が異なるが、中間転写ベルト51上における形状や姿勢は互いに同じになっている。ベルト幅方向に幅方向を沿わせつつ、ベルト移動方向に長さ方向を沿わせる矩形状の形状であり、幅W1=15[mm]、長さL1=20[mm]になっている。なお、間隔Gは10[mm]である。また、互いに異なる色のパッチパターンにおけるベルト幅方向の間隔は5[mm]になっている。
これら濃度階調検知用パッチパターン(PpY,PpC,PpM,PpK)における各基準トナー像は、各色プロセスユニット(10Y,C,M,K)の感光体(11Y,C,M,K)上に形成されたものが、中間転写ベルト51上に転写されたものである。そして、中間転写ベルト51の無端移動に伴って画像濃度検知センサ(63Y,C,M,K)の直下を通過する際に、センサから発せられた光を自らの表面で反射させる。この反射光量は、基準トナー像の画像濃度に相関した値になる。上述の制御部(500)は、各色毎に、各基準トナー像についてのセンサ出力電圧値をVpi(i=1〜N)としてRAM(502)に記憶していく(S8)。そして、センサ出力電圧値と、ROM(503)に予め記憶している上述の濃度換算データテーブルとに基づいて、各基準トナー像の画像濃度(単位面積当りのトナー付着量)を特定した後、特定結果をRAM(502)に記憶する(S9)。なお、各色の濃度階調検知用のパッチパターンが各色の感光体上で現像されるのに先立って、それらの各基準トナー像の前駆体である各基準潜像の電位が上述の電位センサによって検知され、その検知結果がRAM(502)に順次記憶されていく(S7)。
各色の基準トナー像に対するトナー付着量を特定したら、次に、各色の現像装置について、それぞれ適切な現像ポテンシャルを求める(S10)。具体的には、例えば、上記S7で得られた各基準潜像の電位と、上記S9で得られたトナー付着量との関係をX−Y平面上にプロットすると図8のようになる。同図において、X軸は電位ポテンシャル(現像バイアスVBと潜像電位との差)を示し、Y軸は単位面積当りのトナー付着量[mg/cm2]を示している。上述のように、光学センサユニット61の各センサとしては、反射型フォトセンサが用いられている。そして、それらセンサからの出力電圧値は、図8に示すように、基準トナー像に対するトナー付着量がかなり多くなると飽和してしまう。このため、トナー付着量が比較的多い基準トナー像についてのセンサ出力電圧値をそのまま用いてトナー付着量を算出してしまうと、誤差が生じてしまう。そこで、図9に示すように、基準潜像の電位と、基準トナー像に対するトナー付着量とからなる複数のデータ組合せのうち、基準潜像の電位とトナー付着量との関係が直線になる区間のデータ組合せだけを選択する。そして、この区間のデータに対して最小自乗法を適用することによって現像特性の直線近似を得る。そして、各色毎に得た近似直線方程式(E)に基づいて、各色毎の現像ポテンシャルを求めるようになっている。なお、本複写機では正反射型の反射型フォトセンサを用いているが、拡散反射型の反射型フォトセンサを用いてもよい。
最小自乗法の計算では次の式を用いる。
Xave=ΣXn/k・・・(1)
Yave=ΣYn/k・・・(2)
Sx=Σ(Xn−Xave)×(Xn−Xave)・・・(3)
Sy=Σ(Yn−Yave)×(Yn−Yave)・・・(4)
Sxy=Σ(Xn−Xave)×(Yn−Yave)・・・(5)
Xave=ΣXn/k・・・(1)
Yave=ΣYn/k・・・(2)
Sx=Σ(Xn−Xave)×(Xn−Xave)・・・(3)
Sy=Σ(Yn−Yave)×(Yn−Yave)・・・(4)
Sxy=Σ(Xn−Xave)×(Yn−Yave)・・・(5)
各色の電位センサからの出力値(各色の基準潜像の電位)と、各基準トナー像に対するトナー付着量(画像濃度)とから求められる近似直線方程式(E)をY=A1×X+B1としたとき、係数A1、B1については、
A1=Sxy/Sx・・・(6)
B1=Yave−A1×Xave・・・(7)
と表すことができる。
A1=Sxy/Sx・・・(6)
B1=Yave−A1×Xave・・・(7)
と表すことができる。
また、近似直線方程式(E)の相関係数Rは、
R×R=(Sxy×Sxy)/(Sx×Sy)・・・(8)
と表わすことができる。上記S9までにおいて、各色毎の、基準潜像の電位とトナー付着量とから得られた電位データXn、顕像化後のトナー付着量データYnの数値が若い方から5個のデータの組、
(X1〜X5、Y1〜Y5)
(X2〜X6、Y2〜Y6)
(X3〜X7、Y3〜Y7)
(X4〜X8、Y4〜Y8)
(X5〜X9、Y5〜Y9)
(X6〜X10、Y6〜Y10)
を選択し、上述した式(1)〜(8)に従って直線近似計算を行うとともに、相関係数Rを算出して下記のような6組の近似直線方程式および相関係数(9)〜(14)を得る。
Y11=A11×X+B11;R11・・・(9)
Y12=A12×X+B12;R12・・・(10)
Y13=A13×X+B13;R13・・・(11)
Y14=A14×X+B14;R14・・・(12)
Y15=A15×X+B15;R15・・・(13)
Y16=A16×X+B16;R16・・・(14)
R×R=(Sxy×Sxy)/(Sx×Sy)・・・(8)
と表わすことができる。上記S9までにおいて、各色毎の、基準潜像の電位とトナー付着量とから得られた電位データXn、顕像化後のトナー付着量データYnの数値が若い方から5個のデータの組、
(X1〜X5、Y1〜Y5)
(X2〜X6、Y2〜Y6)
(X3〜X7、Y3〜Y7)
(X4〜X8、Y4〜Y8)
(X5〜X9、Y5〜Y9)
(X6〜X10、Y6〜Y10)
を選択し、上述した式(1)〜(8)に従って直線近似計算を行うとともに、相関係数Rを算出して下記のような6組の近似直線方程式および相関係数(9)〜(14)を得る。
Y11=A11×X+B11;R11・・・(9)
Y12=A12×X+B12;R12・・・(10)
Y13=A13×X+B13;R13・・・(11)
Y14=A14×X+B14;R14・・・(12)
Y15=A15×X+B15;R15・・・(13)
Y16=A16×X+B16;R16・・・(14)
得られた6組の近似直線方程式のうちから相関係数R11〜R16内の最大値のものに対応する1組の近似直線方程式を近似直線方程式(E)として選択する。
次に、これら近似直線方程式(E)において、図9に示すようにYの値が必要最大トナー付着量Mmaxとなる時のXの値、すなわち現像ポテンシャルの値Vmaxを算出する。各色の現像装置におけるそれぞれの現像バイアス電位VBと、それに対応する適切な潜像電位(露光部の電位)VLとは上述の式から次の式(15)、(16)で与えられる。
Vmax=(Mmax−B1)/A1・・・(15)
VB−VL=Vmax=(Mmax−B1)/A1・・・(16)
VBとVLとの関係は近似直線方式(E)の係数を用いて表わすことができる。
したがって(16)式は、
Mmax=A1×Vmax+B1・・・(17)
となる。
Vmax=(Mmax−B1)/A1・・・(15)
VB−VL=Vmax=(Mmax−B1)/A1・・・(16)
VBとVLとの関係は近似直線方式(E)の係数を用いて表わすことができる。
したがって(16)式は、
Mmax=A1×Vmax+B1・・・(17)
となる。
感光体の露光前の電位である地肌部電位VDと現像バイアス電位VBとの関係は、図9に示すような直線方程式、すなわち、
Y=A2*X+B2・・・(18)
とX軸との交点のX座標VK(現像装置の現像開始電圧)と、実験的に求めた地汚れ余裕電圧Vαとから、
VD−VB=VK+Vα・・・(19)
で与えられる。
Y=A2*X+B2・・・(18)
とX軸との交点のX座標VK(現像装置の現像開始電圧)と、実験的に求めた地汚れ余裕電圧Vαとから、
VD−VB=VK+Vα・・・(19)
で与えられる。
したがって、Vmax、VD、VB、VLの関係は、(16)、(19)式により決まる。この例ではVmaxを参照値として、これと各電圧(VD、VB、VL)との関係をあらかじめ実験等によって求め、図10に示すようにテーブル化して電位制御テーブルとしてROM(503)に格納しておく。
次いで、上記電位制御テーブルから各色毎に算出したVmaxに最も近いVmaxを選択し、その選択したVmaxに対応した各制御電圧(電位)VB、VD、VLを目標電位とする(S11)。
その後、各色について、書込制御回路(510)を介して光書込ユニット(60)の半導体レーザーのレーザー発光パワーを最大光量となるように制御し、上述の電位センサの出力値を取り込むことにより、感光体の残留電位を検出する(S12)。そして、その残留電位が0でない時にはS11で決定した目標電位VB、VD、VLに対してその残留電位分の補正を行って目標電位とする。
次いで、以上のS5〜S13においてエラーが無かったか否かを判定する(S14)。そして、1色でもエラーがあった場合は(S14でN)、他の色だけ制御を行っても画像濃度変動が大きくなり、またこの後行う処理も無駄になるので、エラーコードをセットして(S18)、一連の制御フローを終了する。この場合、作像条件を更新せずに、次回のパラメータ補正処理が成功するまで前回と同じ作像条件で作像する。
上記S14において、エラー無しと判断した場合は(Y)、各色並行して感光体の地肌部電位VDが上述の目標電位になるように電源回路(図示せず)を調整する。そして、レーザー制御部(図示せず)を介して半導体レーザーにおけるレーザー発光パワーを感光体の表面電位VLが目標電位になるように調整する。且つ、各色の現像装置において、現像バイアス電位VBがそれぞれ目標電位になるように電源回路を調整する(S15)。
次いで、上記S15でエラーが有ったか否かを判断する(S16)。そして、エラーが無かった場合には(S16でY)、後述する位置ズレ補正処理を行った後、一連の制御処理を終了する。一方、エラーが有った場合には(S16でN)、エラーコードを設定してから一連の制御フローを終了する。
上述した位置ズレ検知用のパッチパターンは、図4に示したように、中間転写ベルト51の幅方向の一端付近に形成される後側位置ズレ検知用のパッチパターンPcR、幅方向の中央に形成される中央位置ズレ検知用のパッチパターンPっC、及び幅方向の他端付近に形成される前側位置ズレ検知用のパッチパターンPcRの3組が形成される。これらは何れも、ベルト移動方向に並ぶ複数の基準トナー像からなり、3組のそれぞれがY,C,M,Kの4色の基準トナー像を有している。後側、中央、前側のそれぞれにおいて、各感光体や露光光学系に位置ズレが生じていなければ、各色の基準トナー像は等間隔且つ等しい姿勢で形成されるが、位置ズレがあると、形成間隔が異なったり、姿勢が傾いたりする。そこで、位置ズレ補正処理(S17)では、各基準トナー像の検知時間間隔に基づいて、形成間隔や姿勢の狂いを検出する。そして、検出結果に基づいて、露光光学系のミラーの傾きを図示しない傾き補正機構によって調整したり、露光開始タイミングを補正したりすることで、各色についてトナー像の位置ズレが低減される。
図11は、Y用の現像装置20Yを示す分解斜視図である。また、図12は、Y用の現像装置20Yを上方から示す分解平面図である。上述したように、現像装置20Yは、現像スリーブ24Yを内包する現像部23Yと、Y現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送装置22Yとを有している。そして、現像剤搬送装置22Yは、撹拌搬送部材たる第1スクリュウ部材26Yを収容する第1搬送室と、撹拌搬送部材たる第2スクリュウ部材32Yを収容する第2搬送室とを有している。第1スクリュウ部材26Yは、軸線方向の両端部がそれぞれ軸受けによって回転自在に支持される回転軸部材27Yと、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根28Yとを有している。また、第2スクリュウ部材32Yも、軸線方向の両端部がそれぞれ軸受けによって回転自在に支持される回転軸部材33Yと、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根34Yとを有している。
現像剤搬送部たる第1搬送室の第1スクリュウ部材26Yは、その側方周囲がケーシングの壁によって囲まれている。第1スクリュウ部材26Yの軸線方向の両側に位置する2つの側方では、ケーシングの後側板21Yー1、前側板21Y−2が第1スクリュウ部材26Yを軸線方向の両側から囲んでいる。また、第1スクリュウ部材26Yの軸線方向と直交する方向の両側に位置する2つの側方のうち、一方においては、側壁としてのケーシングの左側板21Y−3が第1スクリュウ部材26Yと所定の間隙を介して対向しながら、第1スクリュウ部材26Yの回転軸線方向に延在している。また、もう一方においては、第1搬送室と第2搬送室とを仕切っている側壁としての仕切壁21Y−5が、第1スクリュウ部材26Yと所定の間隙を介して対向しながら、第1スクリュウ部材26Yの回転軸線方向に延在している。
現像剤搬送部たる第2搬送室の第2スクリュウ部材32Yも、その側方周囲がケーシングの壁によって囲まれている。第2スクリュウ部材32Yの軸線方向の両側に位置する2つの側方では、ケーシングの後側板21Yー1、前側板21Y−2が第2スクリュウ部材32Yを軸線方向の両側から囲んでいる。また、第2スクリュウ部材26Yの軸線方向と直交する方向の両側に位置する2つの側方のうち、一方においては、側壁としてのケーシングの右側板21Y−4が第2スクリュウ部材32Yと所定の間隙を介して対向しながら、第2スクリュウ部材32Yの回転軸線方向に延在している。また、もう一方においては、第1搬送室と第2搬送室とを仕切りっている仕切壁21Y−5が、第2スクリュウ部材32Yと所定の間隙を介して対向しながら、第2スクリュウ部材32Yの回転軸線方向に延在している。
側方周囲が壁に囲まれている第2スクリュウ部材32Yは、螺旋羽根34Y内に保持している図示しないY現像剤を、回転駆動に伴って回転方向に撹拌しながら、図12の左側から右側に向けて回転軸線方向に沿って搬送する。第2スクリュウ部材32Yと現像スリーブ24Yとは互いに平行配設されているため、このときのY現像剤の搬送方向は、現像スリーブ24Yの回転軸線方向に沿った方向でもある。そして、第2スクリュウ部材32Yは、現像スリーブ24Yの表面に対してY現像剤をその軸線方向に供給していく。
第2スクリュウ部材32Yの図中右側端部付近まで搬送されたY現像剤は、仕切壁21Y−5に設けられた開口を通って、第1搬送室内に進入した後、第1スクリュウ部材26Yの螺旋羽根28Y内の保持される。そして、第1スクリュウ部材26Yの回転駆動に伴って、回転方向に撹拌されながら、図中右側から左側に向けて第1スクリュウ部材26Yの回転軸線方向に沿って搬送されていく。
第1搬送室内において、第1スクリュウ部材26Yをケーシングの左側板21Y−3と仕切壁21Y−5とで囲んでいる領域の一部には、ケーシングの下壁にYトナー濃度検知センサ45Yが固定されている。このYトナー濃度検知センサ45Yは、第1スクリュウ部材26Yによって回転軸線方向に沿って搬送されるY現像剤の透磁率をその下方から検知して、検知結果に応じた値の電圧を制御部(500)に出力する。Y現像剤の透磁率はY現像剤のYトナー濃度と相関関係があるため、制御部(500)はYトナー濃度検知センサ45Yからの出力電圧値に基づいてYトナー濃度を把握していることになる。
プリンタ部(1)には、Y,C,M,K現像装置内にY,C,M,Kトナーをそれぞれ個別に補給するための図示しないY,C,M,Kトナー補給手段が設けられている。そして、制御部(500)は、RAM(502)に、Y,C,M,Kトナー濃度検知センサ(45Y,C,M,K)からの出力電圧値の目標値であるY,C,M,K用のVtrefを記憶している。Y,C,M,Kトナー濃度検知センサからの出力電圧値と、Y,C,M,K用のVtrefとの差が所定値を超えた場合には、その差に応じた時間だけY,C,M,Kトナー補給手段を駆動する。これにより、Y,C,M,K現像装置における第1搬送室の最上流側に設けられたトナー補給口(例えば図12のA)から第1搬送室内にY,C,M,Kトナーが補給されて、Y,C,M,K現像剤のY,C,M,Kトナー濃度が一定範囲内に維持される。
現像剤の透磁率は、現像剤の嵩密度と良好な相関を示す。そして、現像剤の嵩密度は、現像剤のトナー濃度が一定であっても、現像剤の放置状況などに応じて変動してしまう。例えば、第1搬送室や第2搬送室内でスクリュウ部材によって撹拌されない状態で長期間時間放置された現像剤は、その自重によって各トナー粒子間やキャリア間内の空気を放出していくとともに、トナー粒子の帯電量を低下させていくため、放置時間の経過とともに嵩密度を徐々に増加させていく。そして、その増加に伴って透磁率を徐々に増加させていく。ある程度長期間放置されると、嵩密度や透磁率の増加が飽和する。このように飽和した状態では、作像中(撹拌中)の現像剤に比べて磁性キャリア間の距離が小さくなっていることから、トナー濃度が本来の値よりも低下していると誤検知される。
一方、長期間の放置によって嵩密度や透磁率の増加が飽和した現像剤を、第1搬送室や第2搬送室内でスクリュウ部材によって撹拌すると、トナー粒子間や磁性キャリア間に空気が取り込まれていくとともに、トナー粒子の摩擦帯電量が増加していく。このため、第1搬送室内や第2搬送室内で現像剤を長期間放置した後、現像を行わない状態でスクリュウ部材を回転させるいわゆる空撹拌を開始すると、図13に示すように、空撹拌開始直後から概ね3分が経過するまでの間は、嵩密度が急激に低下していく。これは、現像剤内に空気が取り込まれたり、トナー粒子の摩擦帯電量が急激に増加したりするためである。その後、嵩密度の低下率が減少するものの、空撹拌時間の経過とともに、嵩密度がゆっくりと低下していく。これは、トナー粒子に添加されている外添剤の摩耗に伴って、トナー粒子の摩擦帯電量が少しずつ増加していくからである。具体的には、図14に示すように、トナー粒子Tには、トナー粉末の流動性を高めるための外添剤Hが添加されている。この外添剤Hが現像剤の空撹拌ともに徐々に摩耗していくと、トナー粒子T間の摩擦力が徐々に高まっていく。空撹拌開始直後から概ね3分経過するまでの間に、トナー粒子の摩擦帯電量の増加は飽和近くにまで達するが、その後、外添剤Hの摩耗によってトナー粒子T間の摩擦力が徐々に高まっていくと、それに応じてトナー粒子Tの摩擦帯電量がゆっくりと増加していく。そして、これにより、空撹拌開始から3分以上経過した期間においても、時間経過とともに現像剤の嵩密度がゆっくりと低下していくのである。図14は、トナー粒子Tとして初期状態のものを示しているが、空撹拌開始から30分経過すると、トナー粒子Tは図15に示すような状態になる。なお、流動性や嵩密度については、JIS Z2504:2000の金属紛見掛密度試験方法によって測定することが可能である。
このようにして、現像剤の嵩密度は空撹拌時間の経過とともに、長時間に渡ってゆっくりと低下していく。そして、図16に示すように、現像剤の透磁率(トナー濃度検知センサ出力Vt)が徐々に低下していき、トナー濃度の検知結果が徐々に低くなっていく。すると、空撹拌開始直後と、開始後30分時点とでは、現像剤のトナー濃度が一定であるにもかかわらず、トナー濃度検知センサ出力Vtに図17に示すような大きな差が生ずる。これにより、トナー濃度の誤検知を引き起こしてしまう。
上記特許文献1に記載の現像装置では、このような誤検知の発生を抑える目的で、現像剤搬送部の全領域のうち、トナー濃度検知センサによってトナー濃度が検知される領域における現像剤の圧力を、他の領域における現像剤の圧力よりも高めている。しかしながら、この圧力とは、現像剤の搬送方向(スクリュウ部材の回転軸線方向)における圧力を示しており、本発明者らの実験によれば、かかる圧力と、誤検知の発生度合いとの間には良好な相関関係が成立しなかった。
これは次に説明する理由による。即ち、図18は、K用の現像装置における現像剤搬送装置22Kを示す拡大構成図である。同図において、K用の第1スクリュウ部材26Kを内包する第1搬送室は、その底壁21K−6を第1スクリュウ部材26Kの重力方向下側に対して所定の間隙を介して対向させている。また、左側板21K−3を第1スクリュウ部材26Kの回転軸線方向に直交する両横側のうち、一方に対して所定の間隙を介して対向させている。更には、両横側のもう一方に対して、仕切壁21K−5を所定の間隙を介して対向させている。そして、K現像剤900Kを、第1スクリュウ部材26Kの螺旋羽根28K内だけではなく、螺旋羽根28Kの外縁と左側板21K−3との間のクリアランス、螺旋羽根28Kの外縁と底壁21K−6との間のクリアランス、及び、螺旋羽根28Kの外縁と仕切壁21K−5との間のクリアランスにも、それぞれ収容している。現像装置のケーシングに固定されるKトナー濃度検知センサ45Kは、その検知可能距離範囲が比較的小さいため、比較的離れた距離にある螺旋羽根28K内のK現像剤のKトナー濃度を検知することができない。検知できるのは、螺旋羽根28Kの外縁と底壁21K−6との間のクリアランスに収容されているK現像剤900KのKトナー濃度である。このため、クリアランス内のK現像剤900Kが十分に加圧されなければならないが、第1スクリュウ部材26Kの回転に伴って発生する加圧力は、主に螺旋羽根28Kに収容されているK現像剤900Kに対して搬送方向(回転軸線方向)に働く。そして、螺旋羽根28K内のK現像剤900Kが搬送方向に十分に加圧されていたとしても、クリアランス内のK現像剤900Kが十分に加圧されていないことがある。このことが、現像剤に対する搬送方向の圧力と、トナー濃度の誤検知の発生度合いとの間に良好な相関関係が成立しない原因となっていた。
更に、本発明者らは、図示の構成では、次のような不具合があることも見出した。即ち、第1スクリュウ部材26Kの回転に伴って、K現像剤900KがKトナー濃度検知センサ45Kの表面に対して十分な圧力で押圧されないと、Kトナー濃度検知センサ45K近傍でのK現像剤900Kの入れ替わりが活発に行われなくなる。そして、第1スクリュウ部材26Kが何回転もしているにもかかわらず、Kトナー濃度検知センサ45Kの近傍に同じK現像剤900Kが長時間に渡って停滞してそのKトナー濃度が検知され続ける。これにより、K現像剤900Kの実質的なKトナー濃度の変化が迅速に検知されなくなってしまうのである。
従って、現像剤に対するスクリュウ軸線方向(搬送方向)の加圧力を高めるのではなく、スクリュウ回転方向の加圧力を高めて、トナー濃度検知センサの透磁率検知面に対して現像剤を強く押し当てる必要がある。なお、図18では、Kトナー濃度検知センサ45Kの透磁率検知面を第1搬送室内のK現像剤900Kに接触させる構成を示しているが、図19に示すように、第1搬送室内のK現像剤900KとKトナー濃度検知センサ45Kとの間に、第1搬送室の壁(図示の例では底壁21K−6)を介在させる構成を採用する場合もある。この場合には、K現像剤900KとKトナー濃度検知センサ45Kとの間に介在する壁に対し、第1スクリュウ部材26Kの回転力によってK現像剤900Kを強く押し当てる必要がある。
そこで、本発明者らは、第1搬送室内のK現像剤900KのKトナー濃度検知センサ45Kに向けての押圧力を変化させながら、Kトナー濃度検知センサ45Kによる検知結果を調べる実験を行った。具体的には、まず、先に図1に示した複写機と同様の構成の試験機を用意した。この試験機は、先に図19に示したように、第1搬送室内のK現像剤900KとKトナー濃度検知センサ45Kとの間に第1搬送室の底壁21K−6を介在させる構成になっているため、その底壁21K−6に対するK現像剤900Kの押圧力を測定する必要がある。このため、K用の現像装置の現像剤搬送装置22Kを図20に示すように改造した。第1搬送室内の底壁21K−6の全領域のうち、K現像剤900KとKトナー濃度検知センサ45Kとの間に介在する箇所に穴を開けた。この穴の面積については、Kトナー濃度検知センサ45Kの透磁率検知部に収容される検知コイルの平面積の50[%]程度の大きさにした(直径6mm)。この穴よりも若干小さい面積(直径5.3mm)の円形の荷重受け板90を用意し、これを、協和電業社製の微小荷重ロードセル(LTS500GA:定格容量5N)91に取り付けた。そして、微小荷重ロードセル91に、図示しない動ひずみ測定器(DPM−711B:L.P.F.=2kHzに設定)を電気的に接続して、荷重受け板90に対する圧力を測定できるようにした。微小荷重ロードセル91に取り付けた荷重受け板90を、第1搬送室の底板21K−6の穴に差し込んだ。そして、荷重受け板90にかかる荷重を正確に測定する目的から、荷重受け板90を穴の内壁に接触させないように、微小荷重ロードセル91を図示しない支持体にしっかりと固定した。また、荷重受け板90と穴内壁との間の微小ギャップにK現像剤900Kが入り込んでしまうことを防止するために、可撓性のラップシート92(ポリ塩化ビニリデン製又はポリ塩化ビニル製等のラップで厚さ10μm程度)で、穴全体を第1搬送室の内部から覆った。このラップシート92は、密着性や耐久性が良好であるため、K現像剤900Kの押圧力によって穴内部に入り込んでも破れることがない。かかる構成により、荷重受け板90に対するK現像剤900Kの図中矢印B方向への押圧力を測定することができる。なお、測定に必要な密着性や耐久性が得られるのであれば、ラップシート92に代えて、薄層の粘着剤を使用しても良い(但し荷重受け板90との粘着は避ける)。
荷重受け板90に対して第1搬送室内のK現像剤900Kをより強く押し当てるために、必要に応じて、第1スクリュウ部材26Kを図21に示す構成のものに取り替えた。この第1スクリュウ部材26Kは、回転軸部材27Kにおける荷重受け板90との対向領域に、フィン部材29Kが突設せしめられている。このフィン部材29Kは、図22に示すように、螺旋状の螺旋羽根28Kにおける互いに軸線方向に並ぶ羽根部と羽根部との間に配設されており、回転軸部材27Kの周面上で、回転軸線方向に延在する形状で回転軸部材27Kから突出している。そして、図21に示したように、螺旋羽根28K内に保持されるK現像剤900Kを回転軸部材27Kの回転に伴って法線方向(図22の矢印C方向)に移動させて、螺旋羽根28Kの外縁と底壁21K−6との間に位置するK現像剤900Kを荷重受け板90に向けて強く押し当てることができる。なお、図22の矢印D方向は、螺旋羽根28Kがその回転に伴ってK現像剤に与える力の方向を示している。
荷重受け板90に対して第1搬送室内のK現像剤900Kを更に強く押し当てるために、必要に応じて、第1搬送室における荷重受け板90との対向領域に、図23に示すドーム部材39Kを設けた。このドーム部材39Kは、第1搬送室の左側板21K−3と仕切壁21K−5との間に架け渡されて第1搬送室を上部から覆っている。ドーム部材39Kの第1スクリュウ部材26Kとの対向面には、螺旋羽根28Kの曲率に沿った曲面が形成されている。かかる構成のドーム部材39Kは、フィン部材29Kの回転に伴って重力方向下側から上側に向けて移動してくるK現像剤900Kに鉛直方向上方から接触してK現像剤900Kを鉛直方向下方に向けて押さえ付けることで、K現像剤900Kの荷重受け板90に対する押圧力を更に高めることができる。
図24は、図23に示した現像剤搬送装置22Kの試験機によって検知されたK現像剤900Kの荷重受け板90に対する押圧力と、経過時間との関係を示すグラフである。図示のように、押圧力と経過時間との関係は、サインカーブ状の波形となる。これは、第1スクリュウ部材26Kのフィン部材29Kがその回転に伴って荷重受け板90との対向領域を通過する際に、荷重受け板90に対するK現像剤900Kの押圧力が最も大きくなるからである。荷重受け板90と微小荷重ロードセル91との組合せに代えて、Kトナー濃度検知センサ(45K)を取り付けると、トナー濃度検知センサ出力Vtと経過時間との関係は、図示のように、サインカーブ状の波形となり、且つ、その周期が押圧力の波形の周期と同期することがわかる。つまり、荷重受け板90に対するK現像剤900Kの押圧力が最も高くなるタイミングで、トナー濃度検知センサ出力Vtも最も高くなり、トナー濃度が正確に検知されるようになるのである。
試験機においては、制御部(500)を次のように構成した。即ち、第1スクリュウ部材26Kの回転周期(図24の波形の1周期)に対して20倍以上の周期(4msec間隔)でKトナー濃度検知センサ45Kからの出力をサンプリングしてRAM(502)に順次格納していく。そして、第1スクリュウ部材26Kの1周期分のサンプリングデータについて、値の高いものを上から順にサンプリング数の10[%]分だけ抽出し、それら抽出データの平均値をトナー濃度検知センサ出力Vtとして採用した。これにより、第1スクリュウ部材26Kの1周期のうち、K現像剤がKトナー濃度検知センサ45Kの検知面に向けて良好に押圧されているときのセンサ出力を採用して、誤検知を低減することができる。
次に、本発明者らは、K現像剤のKトナー濃度[wt%]と、トナー濃度検知センサ出力Vt[V]との関係を調べる実験を行った。具体的には、まず、図19に示したような、フィン部材(29K)やドーム部材(39K)を設けていない現像剤搬送装置22Kを用意した。そして、Kトナーと磁性キャリアとの混合によって所定のKトナー濃度に調整したK現像剤をその現像剤搬送装置22K内にセットした。次いで、第1スクリュウ部材26Kや第2スクリュウ部材32Kの回転によるK現像剤の空撹拌を開始し、開始から3分経過後のトナー濃度検知センサ出力Vtを、標準センサ出力Vtsとした。空撹拌開始から3分経過後のK現像剤についてのトナー濃度検知センサ出力Vtを標準センサ出力Vtsとしたのは、3分経過すれば先に図13に示したように、K現像剤の嵩密度の急激な低下がほぼ治まり、且つKトナーが十分に摩擦帯電せしめられるからである。この標準センサ出力Vtsの測定を、Kトナー濃度が6、8、10[wt%]である3通りのK現像剤についてそれぞれ行った。そして、それぞれのトナー濃度値と、標準センサ出力Vtsとを用いて回帰分析を行って、Kトナー濃度とトナー濃度検知センサ出力Vtとの関係を示す回帰直線式を得た。つまり、空撹拌開始から3分経過後のK現像剤では、Kトナー濃度とトナー濃度検知センサ出力Vtとがこの回帰直線式の特性を示すのである。実機において、第1搬送室内のK現像剤が常に空撹拌開始から3分経過後のK現像剤と同じ性状を示すのであれば、この回帰直線式に基づいてトナー濃度を正確に測定することができる。しかし、低画像面積率の画像を連続出力する場合などには、過剰な撹拌に伴うK現像剤の嵩密度の低下により、トナー濃度検知センサ出力Vtが本来よりも低めに検知される(トナー濃度が高めに検知されるのと同意)。これにより、K現像剤のトナー濃度が本来よりも低めに制御されて、画像濃度不足などを引き起こしてしまう。
そこで、本発明者らは次に、K現像剤のKトナー濃度検知センサ45Kに向けての押圧力と、トナー濃度誤検知量との関係を調べる実験を行った。具体的には、先に説明した試験機において、条件1〜条件4の4通りで押圧力に変化させるようにした。条件1では、フィン部材(29K)もドーム部材(39K)も設けていない。また、条件2は、フィン部材を設け、且つドーム部材を設けていない。また、条件3は、フィン部材及びドーム部材の両方を設けている。また、条件4は、ドーム部材を設けるとともに、フィン部材を回転軸線方向から傾けた状態で回転軸部材27K上に突設せしめ、これによってK現像剤を螺旋羽根(28K)とは逆方向に搬送させるようにした(以下、このフィン部材を逆フィンという)。かかる条件4では、荷重受け板(90)との対向領域で回転軸線に沿って反対方向に搬送されるK現像剤がぶつかり合いながら、フィン部材の回転に伴って荷重受け板(90)に向けて押し付けられるため、荷重受け板に対するK現像剤の押圧力が各条件のうちで最も高くなる。
各条件において、まず、押圧力を測定した。次に、荷重受け板(90)と微小荷重ロードセル(91)との組合せを、Kトナー濃度検知センサ(45K)と交換した後、空撹拌を開始した。そして、3分経過後におけるトナー濃度検知センサ出力Vtと、40分経過後におけるトナー濃度検知センサ出力Vtとをそれぞれ測定し、それぞれの出力に対応するKトナー濃度を上述の回帰直線式から求めた。次いで、それらKトナー濃度の差(濃度差)を求めた。このような濃度差の測定を、各条件において、Kトナー濃度6、8、10[wt%]の3通りのK現像剤についてそれぞれ行って、平均値をその条件におけるトナー濃度誤検知量とした。
空撹拌開始から3分経過後のKトナー濃度算出値と、40分経過後のKトナー濃度算出値との差をトナー濃度誤検知量としたのは、次に説明する理由による。即ち、長期間放置した現像剤の空撹拌に伴う嵩密度の低下はやがて飽和に達するが、空撹拌開始から40分経過すると、その飽和点の概ね8割程度に達する。実機においては、低画像面積率の画像を連続的にプリントすると、現像に伴う単位時間あたりのトナー消費量が比較的少ない状態で、撹拌(スクリュウ部材の回転駆動)が比較的長時間行われるため、空撹拌に近い状態になる。このため、連続プリント枚数の増加に伴って、現像剤の嵩密度が定常プリント時よりも低下していき、トナー濃度の誤検知を引き起こし易くなる。但し、空撹拌とは異なり、現像剤中のトナーが現像に伴って消費され、それに応じて現像剤に新たな現像剤が少しずつ補給されていくので、嵩密度が飽和点まで低下することはない。かなりの低画像面積率の画像を連続的にプリントしても、嵩密度の低下は飽和点の概ね8割程度までである。つまり、実機において低画像面積率の画像を連続出力すると、嵩密度が徐々に低下していくが、長時間に渡る連続出力を行ったとしても、嵩密度は40分の空撹拌を施した現像剤の嵩密度と同等の値までしか低下しない。そこで、3分経過後のKトナー濃度算出値と、40分経過後のKトナー濃度算出値との差をトナー濃度誤検知量としたのである。
この実験によって得られたトナー濃度誤検知量と押圧力との関係を図25に示す。トナー濃度誤検知量については、1.5[wt%]以下に留めることが望ましい。これは次に説明する理由による。即ち、従来、トナーとしては、平均粒径(φ)が6.8[μm]程度のものを用いることが多かった。この場合、現像剤のトナー濃度が12[wt%]を超えると、トナー飛散、白斑点画像、キャリア付着などといった問題が発生するようになるため、トナー濃度を12[wt%]以下に制御しなければならない。また、トナー濃度が5[wt%]を下回ると、ベタ画像部の濃度不足やキャリア付着などといった問題が発生するようになるため、トナー濃度を5[wt%]以上に制御しなければならない。但し、トナー濃度を確実に5〜12[wt%]に制御するためには、トナー濃度誤検知量を見込まなければならない。従来の一般的なトナー濃度誤検知量の最大値は概ね3[wt%]程度であった。よって、トナー濃度の制御目標値の上限や下限については、それぞれこの3[wt%]の誤差を見込んで、上限目標値=9[Wt%]、下限目標値=8[wt%]に設定するのが一般的であった。ところが、近年は高画質化に伴ってより小粒径のトナーを用いる傾向が高まっている。そして、平均粒径(φ)が5.5[μm]のトナーを用いた場合には、トナー濃度が9[wt%]を超えるとトナー飛散、白斑点画像、キャリア付着などといった問題が発生するようになる。また、トナー濃度が5[wt%]を下回ると、ベタ画像部の濃度不足やキャリア付着などといった問題が発生する。この場合、トナー濃度誤検知量の3[wt%]を見込んでしまうと、上限目標値=6[wt%]、下限目標値=8[wt%]となり、上限目標値が下限目標値を上回ってしまう。すると、トナー濃度を適切に制御することができなくなる。そこで、トナー濃度誤検知量を1.5[wt%]以下に留めるのである。こうすることで、平均粒径5.5[μ]の小粒径トナーを用いた場合であっても、上限目標値=7.5[wt%]、下限目標値=6.5[wt%]になって、トナー濃度を適切に制御することが可能になる。
図25のグラフから、押圧力を15[kgf/m2](=9.8×15N/m2)以上にすることで、トナー濃度誤検知量を1.5[wt%]以下に留め得ることがわかる。なお、本発明者らは、高感度カメラにて、Kトナー濃度検知センサ45Kの近傍におけるK現像剤の挙動を高速撮影したところ、押圧力を10[kgf/m2]程度にした条件では、第1スクリュウ部材26Kの回転に伴うセンサ近傍でのK現像剤の入れ替えが活発に行われないことを確認した。これに対し、押圧力を15[kgf/m2]以上にした条件では、第1スクリュウ部材26Kの回転に伴ってK現像剤をセンサ近傍で活発に入れ替え得ることも確認した。従って、押圧力(スクリュウ1回転あたりの押圧力の最大値)を15[kgf/m2]以上にすることで、トナーの嵩の変動に起因するトナー濃度の誤検知の発生を従来よりも抑えるとともに、トナー濃度検知センサの近傍で現像剤の入れ替えを活発に行わせてトナー濃度の変化を迅速に検知することができる。
但し、押圧力(スクリュウ1回転あたりの押圧力の最大値)については、100[kgf/m2](=9.8×100N/m2)以下にする必要がある。これは次に説明する理由による。本発明者らは押圧力を9.8×50[N/m2]から9.8×180[N/m2]まで徐々に大きくしていきながら、押圧力とトナー誤検知量との関係を調べる追加実験を行った。すると、押圧力が9.8×100[N/m2]を超え始めたあたりから、トナー誤検知量が急激に大きくなり始めてしまうことがわかった。よって、押圧力を9.8×100[N/m2]以下に留めるのである。このようにすることで、押圧力を高めすぎることによってトナー誤検知量を却って大きくしてしまうといった事態を回避することができる。
なお、押圧力が9.8×100[N/m2]を超え始めたあたりから、トナー誤検知量が急激に大きくなり始めるのは、次に説明する理由からである。即ち、押圧力が9.8×100[N/m2]を超え始めると、ドーム部材の下にある現像剤の圧が高まりすぎ、ドーム部材よりも搬送方向下流側にある現像剤がドーム部材の下に進入することができず、ドーム部材を乗り越えてしまうなど、通常とは異なる現像剤の循環状態となる。そして、トナー濃度検知センサの検知面の付近で、現像剤の入れ替わりが活発に行われなくなって、誤検知量が大きくなる。また、ドーム部材の下において、現像剤の圧が高まりすぎると、その圧で第1スクリュウ部材の回転動作がロックされて、ユニット破損に至るおそれもある。
図25に示したグラフの直線を横軸に向けて延ばすと、横軸とその直線との切片は50[kgf/m2]あたりになる。このとき、理論的には、トナー濃度誤検知量はほぼ0[wt%]になる。押圧力を50〜180[kgf/m2](9.8×50〜100N/m2)に設定した前述の実験でも、同様に、初期値の50[kgf/m2]やこれよりも少し押圧力の高い条件では、トナー濃度誤検知量はほぼ0[wt%]にすることができた。
そこで、実施形態に係る複写機においては、各色のプロセスユニット(10Y,C,M,K)の現像剤搬送装置として、それぞれ、第1スクリュウ部材の回転に伴って第1搬送室内で搬送されている現像剤のトナー濃度検知センサに対する押圧力のスクリュウ1回転あたりにおける最大値の平均、あるいはその現像剤とトナー濃度検知センサとの間に介在している壁に対する現像剤の押圧力のスクリュウ1回転あたりにおける最大値の平均を、9.8×15[N/m2]以上、9.8×100[N/m2]以下にしている。
現像剤のトナー濃度検知センサに対する押圧力のスクリュウ1回転あたりにおける最大値は、図24に示したように、スクリュウ1回転毎に周期的に現れる山形の波形における頂点位置の値である。押圧力の測定においては、ノイズの混入により、実際の押圧力よりも極端に大きい値を示すことがあるが、この極端に大きい値(以下、ノイズによる極大値という)は正しい押圧力を示すものではないため、測定結果から除去する必要がある。ノイズによる極大値の除去にあたっては、ノイズフィルタにより、次のようにして除去することが可能である。即ち、電気的なローパスフィルタを介したり、トナー濃度検知センサによる読取値に対して数ポイントの移動平均を施したり、移動平均値から所定ポイント以上離れている値を除外したりなど、種々の一般的に知られている方法を採用することが可能である。透磁率センサからなるトナー濃度検知センサでは、スクリュウ1回転周期に対して、10倍以上の高周期で発生する周期波形についてはノイズとして除去しても問題ない。重要なのは、センサ検知面周辺の攪拌部材(例えば、スクリュウ部材)の回転周期に相当する圧力の変化を捉え、その最大値を把握することである。前述のような10倍以上の高周期の周期波形や突発的(スパイク的)に発生している波形は、第1スクリュウ部材で搬送されている現像剤のトナー濃度検知センサに対する押圧力とは無関係であるため、トナー濃度検知センサから出力されているものの、トナー濃度検知センサによる押圧力の検知結果ではない。よって、かかる波形の極大値は、本発明における「トナー濃度検知手段に対する押圧力の撹拌搬送部材1回転あたりにおける最大値」には該当しない。
なお、押圧力のスクリュウ1回転あたりにおける最大値の平均は、スクリュウ1回転あたりにおける最大値を次の回転回数分だけ測定し、その測定回数分の平均によって求める。即ち、現像剤が第1搬送室と第2搬送室とをちょうど5循環(第1搬送室→第2搬送室という周回を5回重ねる)する期間におけるスクリュウの回転回数である。上述したドーム部材を設けた場合、撹拌開始から徐々に最大値が上昇していくことがあるが、本発明者らの実験によれば、前記期間内にその上昇が治まらない場合には、前記期間の経過後にやがてドーム部材内で現像剤が詰まってしまった。これに対し、前記期間内に上昇が治まり、ある程度の最大値で安定すれば、ドーム部材内に現像剤を詰まらせることはなかった。よって、本発明における「現像剤の押圧力の撹拌搬送部材1回転あたりにおける最大値の平均」とは、前記期間内で押圧力の上昇が治まってある程度の範囲で押圧力の最大値が安定している場合における前記期間内における最大値の平均を意味している。「押圧力」の測定については、新品の磁性キャリアを用いるものとする。また、現像剤の撹拌については、トナー補給を行わない空撹拌を行うものとする。
また、従来のように、フィン部材を設けていない第1スクリュウ部材の周囲にトナー濃度検知センサを配設しただけでは、9.8×15[N/m2]以上という押圧力を得ることが困難であるが、種々の工夫を施すことで、かかる押圧力を得ることは可能である。例えば、第1スクリュウ部材の回転軸部材における回転軸線方向の全領域のうち、トナー濃度検知センサに対向する領域に、図22に示したようなフィン部材(29K)や上述の逆フィンを設けることで、押圧力を従来よりも高めることができる。フィン部材や逆フィンを設けても、9.8×15[N/m2]以上という押圧力が得られない場合には、更に図23に示したようなドーム部材39Kを設ければよい。実施形態に係る複写機では、逆フィンとドーム部材との両方を設けている。
次に、実施形態に係る複写機に、より特徴的な構成を付加した各実施例の複写機について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係る複写機の構成は実施形態のものと同様である。
[第1実施例]
本第1実施例に係る複写機では、各色のプロセスユニット(10Y,C,M,K)における現像剤搬送装置として、それぞれ、第1スクリュウ部材の回転に伴って第1搬送室内で搬送されている現像剤のトナー濃度検知センサに対する押圧力のスクリュウ1回転あたりにおける最大値の平均、あるいはその現像剤とトナー濃度検知センサとの間に介在している壁に対する現像剤の押圧力のスクリュウ1回転あたりにおける最大値の平均を、9.8×25[N/m2]以上にするものを用いている。
[第1実施例]
本第1実施例に係る複写機では、各色のプロセスユニット(10Y,C,M,K)における現像剤搬送装置として、それぞれ、第1スクリュウ部材の回転に伴って第1搬送室内で搬送されている現像剤のトナー濃度検知センサに対する押圧力のスクリュウ1回転あたりにおける最大値の平均、あるいはその現像剤とトナー濃度検知センサとの間に介在している壁に対する現像剤の押圧力のスクリュウ1回転あたりにおける最大値の平均を、9.8×25[N/m2]以上にするものを用いている。
[第2実施例]
図26は、第2実施例に係る複写機におけるK用の現像剤搬送装置22Kを上方から示す分解平面図である。他色用の現像剤搬送装置も、K用のものと同様の構成になっている。第1スクリュウ部材26Kのようなスクリュウ部材では、搬送中の現像剤を搬送方向や送り出し方向に強く加圧することができる。ここで、搬送方向は、スクリュウ部材の回転軸線方向と同じ方向である。また、送り出し方向は、スクリュウ部材の現像剤搬送方向下流側端部から排出される現像剤の排出方向である。例えば、曲がりのない一直線上の空間にスクリュウ部材が配設されている場合は、スクリュウ部材の下流側端部から排出される現像剤の排出方向が、回転軸線方向と同じ方向になる。これに対し、途中で屈曲又は湾曲している空間の屈曲部又は湾曲部の手前側にスクリュウ部材が配設されている場合、そのスクリュウ収容空間から屈曲部又は湾曲部への現像剤の排出方向は、屈曲部の屈曲面又は湾曲部の湾曲面に沿った方向となる。これらの方向に対しては、スクリュウ部材は現像剤を強く加圧することができるのである。
図26は、第2実施例に係る複写機におけるK用の現像剤搬送装置22Kを上方から示す分解平面図である。他色用の現像剤搬送装置も、K用のものと同様の構成になっている。第1スクリュウ部材26Kのようなスクリュウ部材では、搬送中の現像剤を搬送方向や送り出し方向に強く加圧することができる。ここで、搬送方向は、スクリュウ部材の回転軸線方向と同じ方向である。また、送り出し方向は、スクリュウ部材の現像剤搬送方向下流側端部から排出される現像剤の排出方向である。例えば、曲がりのない一直線上の空間にスクリュウ部材が配設されている場合は、スクリュウ部材の下流側端部から排出される現像剤の排出方向が、回転軸線方向と同じ方向になる。これに対し、途中で屈曲又は湾曲している空間の屈曲部又は湾曲部の手前側にスクリュウ部材が配設されている場合、そのスクリュウ収容空間から屈曲部又は湾曲部への現像剤の排出方向は、屈曲部の屈曲面又は湾曲部の湾曲面に沿った方向となる。これらの方向に対しては、スクリュウ部材は現像剤を強く加圧することができるのである。
但し、スクリュウ部材は、現像剤を法線方向に強く加圧することが困難である。このため、実施形態に係る複写機では、フィン部材や逆フィンなどを設けて、法線方向への押圧力を高めた。これは、法線方向に向けて送られてくる現像剤のトナー濃度を検知させるようにトナー濃度検知センサを配設していたからである。
一方、本第2実施例に係る複写機では、Kトナー濃度検知センサ45Kのトナー濃度検知面を第1スクリュウ部材26Kの回転軸線方向と直交する面方向に延在させる姿勢で、Kトナー濃度検知センサ45Kを配設している。そして、第1スクリュウ部材26Kから送り出されてくるK現像剤にKトナー濃度検知センサ45Kのトナー濃度検知面(あるいはこれとK現像剤との間に介在する壁)を突き当てるようにしている。より詳しくは、第1スクリュウ部材26Kを収容している第1搬送室から、第2スクリュウ部材26Kを収容している第2搬送室へのK現像剤の受け渡しは、上述のように、仕切壁21K−6に設けられた開口を通して行われる。このため、第1搬送室と第2搬送室との間では、現像剤搬送路が水平方向に屈曲している。そして、このように水平方向に屈曲している場合には、第1搬送室からのK現像剤の搬送方向が、必ず、第1スクリュウ部材26Kの回転軸線に沿った面方向になる。より詳しくは、例えば本複写機では、回転軸線を水平面に沿わせる姿勢で第1スクリュウ部材26Kを配設している。この場合、第1搬送室からのK現像剤の搬送方向は、必ず水平面に沿った方向になる。水平面上のどの方向なのかは、屈曲部の屈曲面によって決まる。実施形態に係る複写機では屈曲面(後側板21K−1の面)が第1スクリュウ部材26Kの回転軸線方向に直交していたため、水平面上で90°屈曲する。これに対し、本第2実施例の複写機では、三角柱状の屈曲角調整部材38Kを第1搬送室の現像剤搬送方向下流側端部に固定して、水平面上での屈曲角度を45°にしている。そして、後側板21K−1に対して、第1搬送室から送り出されてくるK現像剤を水平面上で45°の角度で突き当てるようにしている。これにより、フィン部材やドーム部材を設けていなくても、Kトナー濃度検知センサ45Kのトナー濃度検知面(又は後側板21K−1)に対して、第1搬送室から送り出されてくるK現像剤を突き当てて強く押圧することができる。
以上のように、トナー濃度検知面をスクリュウ部材の回転軸線方向と直交する面方向に延在させる姿勢でトナー濃度検知センサを配設することで、フィン部材やドーム部材を設けていなくても、トナー濃度検知面(又はこれと現像剤との間に介在する壁)に対して現像剤を強く押圧することができる。
なお、トナー濃度検知面をスクリュウ部材の回転軸線方向と直交する面方向に延在させる場合、現像剤搬送路に屈曲部や湾曲部を設ける必要は必ずしもない。例えば、スクリュウ部材の螺旋羽根の軸線方向のピッチを部分的に大きくして、そのピッチの大きくなった羽根間にトナー濃度検知センサを配設し、そのトナー濃度検知センサの回転軸線方向に延在するトナー濃度検知面に対して、羽根間で搬送される現像剤を直接突き当てるようにしてもよい。
以上、第1実施例に係る複写機においては、スクリュウ1回転あたりにおける上記最大値の平均を9.8×25[N/m2]以上にしているので、9.8×25[N/m2]未満にする場合に比べて、トナー濃度誤検知量をより低減することができる。
また、第2実施形態に係る複写機においては、回転可能に支持される回転軸部材27Kの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根28Kの回転に伴ってK現像剤を撹拌しながら回転軸線方向に搬送する第1スクリュウ部材26Kを撹拌搬送部材として用いている。そして、トナー濃度検知面を第1スクリュウ部材26Kの回転軸線方向と直交する面方向に延在させる姿勢でトナー濃度検知手段たるKトナー濃度検知センサ45Kを配設している。かかる構成では、上述したように、フィン部材やドーム部材を設けていなくても、トナー濃度検知面(又はこれと現像剤との間に介在する壁)に対して現像剤を強く押圧することが可能になる。
また、実施形態に係る複写機においては、フィン部材やドーム部材を設けたことで、現像剤搬送部たる第1搬送室の全領域のうち、Kトナー濃度検知センサ45Kによるトナー濃度検知領域における現像剤搬送速度を、他の領域における現像剤搬送速度よりも遅くしている。かかる構成では、トナー濃度検知領域における現像剤の嵩密度を他の領域における嵩密度よりも高くすることで、9.8×15[N/m2]以上という上記最大値の平均をより得られ易くすることができる。
また、実施形態に係る複写機においては、撹拌搬送部材たる第1スクリュウ部材26Kとして、上記フィン部材を設けたことで、その回転軸線方向の全領域のうち、上記トナー濃度検知領域に対応する箇所の現像剤搬送能力を、他の箇所の現像剤搬送能力よりも低くしたものを用いている。かかる構成では、トナー濃度検知領域における現像剤搬送速度を、他の領域における現像剤搬送速度よりも確実に遅くすることができる。
1:プリンタ部(画像形成装置)
10Y,C,M,K:プロセスユニット
11Y,C,M,K:感光体(潜像担持体)
20Y,C,M,K:現像装置
21K−5:底壁(壁)
22Y,K:現像剤搬送装置
26Y,K:第1スクリュウ部材(撹拌搬送部材)
27Y,K:回転軸部材
28Y,K:螺旋羽根
32Y,K:第2スクリュウ部材(撹拌搬送部材)
45Y,K:トナー濃度検知センサ(トナー濃度検知手段)
900K:K現像剤
T:トナー粒子
10Y,C,M,K:プロセスユニット
11Y,C,M,K:感光体(潜像担持体)
20Y,C,M,K:現像装置
21K−5:底壁(壁)
22Y,K:現像剤搬送装置
26Y,K:第1スクリュウ部材(撹拌搬送部材)
27Y,K:回転軸部材
28Y,K:螺旋羽根
32Y,K:第2スクリュウ部材(撹拌搬送部材)
45Y,K:トナー濃度検知センサ(トナー濃度検知手段)
900K:K現像剤
T:トナー粒子
Claims (8)
- トナーとキャリアとを含有する現像剤を回転する撹拌搬送部材によって撹拌しながら回転軸線方向に搬送する現像剤搬送部と、該現像剤搬送部内で搬送される現像剤に接触するか、あるいは該現像剤搬送部の壁を介して該現像剤に対向するかしながら、該現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを有する現像剤搬送装置において、
上記撹拌搬送部材の回転に伴って上記現像剤搬送部内で搬送されている現像剤の上記トナー濃度検知手段に対する押圧力の撹拌搬送部材1回転あたりにおける最大値の平均、あるいは上記壁における上記トナー濃度検知手段との対向箇所に対する該現像剤の押圧力の撹拌搬送部材1回転あたりにおける最大値の平均を、9.8×15[N/m2]以上、9.8×100[N/m2]以下にしたことを特徴とする現像剤搬送装置。 - 請求項1の現像剤搬送装置において、
上記最大値の平均を9.8×25[N/m2]以上にしたことを特徴とする現像剤搬送装置。 - 請求項1又は2の現像剤搬送装置において、
回転可能に支持される回転軸部材の周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根の回転に伴って現像剤を撹拌しながら回転軸線方向に搬送するスクリュウ部材を上記撹拌搬送部材として用いるとともに、トナー濃度検知面を該回転軸線方向と直交する面方向に延在させる姿勢で上記トナー濃度検知手段を配設したことを特徴とする現像剤搬送装置。 - 請求項1乃至3の何れかの現像剤搬送装置において、
上記現像剤搬送部の全領域のうち、上記トナー濃度検知手段によるトナー濃度検知領域における現像剤搬送速度を、他の領域における現像剤搬送速度よりも遅くしたことを特徴とする現像剤搬送装置。 - 請求項4の現像剤搬送装置において、
上記撹拌搬送部材として、該撹拌搬送部材の回転軸線方向の全領域のうち、上記トナー濃度検知領域に対応する箇所の現像剤搬送能力を、他の箇所の現像剤搬送能力よりも低くしたものを用いたことを特徴とする現像剤搬送装置。 - トナーとキャリアとを含有する現像剤を搬送する現像剤搬送装置と、該現像剤搬送装置によって搬送されてくる現像剤を自らの無端移動する表面に担持しながら、自らの表面移動に伴って潜像担持体との対向領域に搬送して、潜像担持体に担持される潜像を現像する現像剤担持体とを有する現像装置において、
上記現像剤搬送装置として、請求項1乃至5の何れかの現像剤搬送装置を用いたことを特徴とする現像装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上で現像された可視像を転写体に転写する転写手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体及び現像手段を1つのユニットとして共通の保持体に保持して画像形成装置本体に一体的に着脱されるプロセスユニットにおいて、
上記現像手段として、請求項6の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスユニット。 - 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項6の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007187035A JP2008102489A (ja) | 2006-09-19 | 2007-07-18 | 現像剤搬送装置、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 |
AU2007298146A AU2007298146B2 (en) | 2006-09-19 | 2007-09-13 | Developer conveying device, developing device, process unit, and image forming apparatus |
KR1020087011971A KR100959843B1 (ko) | 2006-09-19 | 2007-09-13 | 현상제 운반 장치, 현상 장치, 처리 유닛 및 화상 형성장치 |
PCT/JP2007/068322 WO2008035750A1 (en) | 2006-09-19 | 2007-09-13 | Developer conveying device, developing device, process unit, and image forming apparatus |
RU2008119464/28A RU2390813C2 (ru) | 2006-09-19 | 2007-09-13 | Устройство транспортировки проявителя, проявочное устройство, блок обработки и устройство формирования изображений |
CN2007800013762A CN101356479B (zh) | 2006-09-19 | 2007-09-13 | 显影剂输送装置、显影装置、处理单元和成像设备 |
US12/094,198 US7751730B2 (en) | 2006-09-19 | 2007-09-13 | Developing device, process unit, and image forming apparatus developer |
CA2628230A CA2628230C (en) | 2006-09-19 | 2007-09-13 | Developer conveying device, developing device, process unit, and image forming apparatus |
EP07807673.4A EP2054774B1 (en) | 2006-09-19 | 2007-09-13 | Developer conveying device, developing device, process unit, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006253282 | 2006-09-19 | ||
JP2007187035A JP2008102489A (ja) | 2006-09-19 | 2007-07-18 | 現像剤搬送装置、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008102489A true JP2008102489A (ja) | 2008-05-01 |
Family
ID=39200573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007187035A Pending JP2008102489A (ja) | 2006-09-19 | 2007-07-18 | 現像剤搬送装置、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7751730B2 (ja) |
EP (1) | EP2054774B1 (ja) |
JP (1) | JP2008102489A (ja) |
KR (1) | KR100959843B1 (ja) |
CN (1) | CN101356479B (ja) |
AU (1) | AU2007298146B2 (ja) |
CA (1) | CA2628230C (ja) |
RU (1) | RU2390813C2 (ja) |
WO (1) | WO2008035750A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009047714A (ja) * | 2006-09-19 | 2009-03-05 | Ricoh Co Ltd | 現像剤搬送装置、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 |
JP4645689B2 (ja) * | 2008-06-19 | 2011-03-09 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
JP2010256740A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Kyocera Mita Corp | 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 |
JP5855029B2 (ja) * | 2012-02-14 | 2016-02-09 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置及び画像形成装置 |
KR101670568B1 (ko) * | 2012-06-03 | 2016-10-28 | 가부시키가이샤 리코 | 분체 용기 및 화상 형성 장치 |
JP6273535B2 (ja) * | 2014-11-18 | 2018-02-07 | コニカミノルタ株式会社 | トナー用搬送部材、現像器および画像形成装置 |
KR20220150744A (ko) * | 2021-05-04 | 2022-11-11 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | 렌즈의 광학면을 닦는 회전 와이퍼를 갖는 현상기 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63189877A (ja) * | 1987-01-31 | 1988-08-05 | Toshiba Corp | 現像装置 |
JP2003307918A (ja) * | 2002-04-12 | 2003-10-31 | Canon Inc | 現像装置および画像形成装置 |
Family Cites Families (58)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US586038A (en) * | 1897-07-06 | Bottle and stopper | ||
US527196A (en) * | 1894-10-09 | Grinding and polishing wheel | ||
US703238A (en) * | 1901-10-18 | 1902-06-24 | Anthony Cravotto | Combined seeder, fertilizer-distributer, and cultivator. |
JPH0452672A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-20 | Toshiba Corp | 現像装置 |
US5475476A (en) * | 1990-11-13 | 1995-12-12 | Ricoh Company, Ltd. | Image density control method for an image recorder |
JP3264973B2 (ja) * | 1991-04-24 | 2002-03-11 | 株式会社リコー | 画像形成方法 |
JP3220256B2 (ja) | 1991-11-25 | 2001-10-22 | 株式会社リコー | 画像形成方法および画像形成装置 |
JPH06110329A (ja) * | 1992-04-11 | 1994-04-22 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JPH06308833A (ja) | 1993-04-27 | 1994-11-04 | Hitachi Ltd | トナー現像装置及びトナー濃度制御方法 |
US5587783A (en) * | 1993-09-16 | 1996-12-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Color electrophotographic apparatus having an intermediate transfer belt variable in speed |
JP3305159B2 (ja) | 1994-06-02 | 2002-07-22 | 株式会社リコー | 現像装置 |
JP3413314B2 (ja) * | 1994-10-21 | 2003-06-03 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP3308126B2 (ja) | 1995-01-23 | 2002-07-29 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP3500008B2 (ja) | 1996-05-28 | 2004-02-23 | 株式会社リコー | 画像形成装置における現像能力検知方法 |
JP3554653B2 (ja) * | 1996-07-19 | 2004-08-18 | 株式会社リコー | 画像形成装置及び初期現像剤扱い方法 |
JPH11202610A (ja) | 1998-01-12 | 1999-07-30 | Toray Ind Inc | トナー濃度測定方法、トナー濃度測定装置、現像装置および画像形成装置 |
JP3667971B2 (ja) * | 1998-02-04 | 2005-07-06 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP3733237B2 (ja) | 1998-04-02 | 2006-01-11 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
NL1009374C2 (nl) * | 1998-06-11 | 1999-12-15 | Oce Tech Bv | Ontwikkeleenheid voor een reproductie-apparaat en reproductie-apparaat voorzien van een dergelijke ontwikkeleenheid. |
JP3420505B2 (ja) * | 1998-07-29 | 2003-06-23 | キヤノン株式会社 | 現像装置 |
US6195519B1 (en) | 1998-12-18 | 2001-02-27 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus having power and control signal transfer to a revolver without contacting the revolver |
JP2000250299A (ja) * | 1999-03-04 | 2000-09-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置 |
JP2002108088A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-04-10 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置のトナー補給制御方法、及びその画像形成装置 |
JP4143253B2 (ja) | 2000-10-04 | 2008-09-03 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
US6597881B2 (en) * | 2000-10-16 | 2003-07-22 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
JP2002251033A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Ricoh Co Ltd | カラートナー、その製造方法及び画像形成方法 |
JP3872365B2 (ja) | 2002-03-19 | 2007-01-24 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP2003295589A (ja) | 2002-04-03 | 2003-10-15 | Canon Inc | 現像装置 |
EP1424608B1 (en) | 2002-11-05 | 2015-07-22 | Ricoh Company, Ltd. | Colour image forming apparatus |
EP1431837B1 (en) * | 2002-12-20 | 2014-12-03 | Ricoh Company, Ltd. | A colour image forming apparatus with installable process cartridges |
EP1452931A1 (en) * | 2003-02-28 | 2004-09-01 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus using installable process cartridge |
US7190912B2 (en) * | 2003-06-12 | 2007-03-13 | Ricoh Company, Limited | Tandem type color image forming apparatus |
US7203433B2 (en) * | 2003-06-25 | 2007-04-10 | Ricoh Company, Ltd. | Apparatus for detecting amount of toner deposit and controlling density of image, method of forming misalignment correction pattern, and apparatus for detecting and correcting misalignment of image |
JP4778671B2 (ja) * | 2003-07-02 | 2011-09-21 | 株式会社リコー | 画像形成装置に用いる転写用部材の抵抗変化判定方法 |
US7365203B2 (en) * | 2003-09-15 | 2008-04-29 | Wyeth | Process for the synthesis of 6-amino-4-(3-chloro-4-fluoro-phenylamino)-7-ethoxy-quinoline-3-carbonitrile |
JP2005164827A (ja) | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Ricoh Co Ltd | 現像装置、及び、その現像装置を具備する画像形成装置 |
JP2005195938A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
EP1577711A3 (en) * | 2004-03-18 | 2005-12-21 | Ricoh Co., Ltd. | Method and apparatus for image forming capable of controlling image-forming process conditions |
JP2005315913A (ja) | 2004-04-26 | 2005-11-10 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP4917265B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2012-04-18 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP4490195B2 (ja) | 2004-07-12 | 2010-06-23 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP4616591B2 (ja) | 2004-07-20 | 2011-01-19 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
US7260335B2 (en) | 2004-07-30 | 2007-08-21 | Ricoh Company, Limited | Image-information detecting device and image forming apparatus |
JP4519589B2 (ja) | 2004-09-17 | 2010-08-04 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP2006145903A (ja) | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
CN100529982C (zh) * | 2004-11-26 | 2009-08-19 | 株式会社理光 | 图像形成装置及处理卡盒 |
JP2006258903A (ja) | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2006317531A (ja) | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Ricoh Co Ltd | 光学検知装置及び画像形成装置 |
CN1892487B (zh) * | 2005-06-30 | 2010-12-29 | 株式会社理光 | 用于图像形成装置的附着量变换方法 |
JP2007033770A (ja) | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
EP1788457A3 (en) | 2005-08-10 | 2007-05-30 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus and toner concentration controlling method |
JP4810171B2 (ja) | 2005-09-16 | 2011-11-09 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP2007133122A (ja) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Ricoh Co Ltd | 現像装置および画像形成装置 |
JP4734094B2 (ja) | 2005-11-11 | 2011-07-27 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP4734095B2 (ja) | 2005-11-11 | 2011-07-27 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP5015544B2 (ja) | 2005-11-25 | 2012-08-29 | 株式会社リコー | 画像形成装置及びその画像濃度制御方法 |
JP2007148134A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Ricoh Co Ltd | 画質調整装置、画像形成装置及び画質調整方法 |
JP4949672B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2012-06-13 | 株式会社リコー | 画像濃度制御方法、および画像形成装置 |
-
2007
- 2007-07-18 JP JP2007187035A patent/JP2008102489A/ja active Pending
- 2007-09-13 US US12/094,198 patent/US7751730B2/en active Active
- 2007-09-13 CN CN2007800013762A patent/CN101356479B/zh active Active
- 2007-09-13 KR KR1020087011971A patent/KR100959843B1/ko active IP Right Grant
- 2007-09-13 EP EP07807673.4A patent/EP2054774B1/en active Active
- 2007-09-13 RU RU2008119464/28A patent/RU2390813C2/ru active
- 2007-09-13 WO PCT/JP2007/068322 patent/WO2008035750A1/en active Application Filing
- 2007-09-13 AU AU2007298146A patent/AU2007298146B2/en active Active
- 2007-09-13 CA CA2628230A patent/CA2628230C/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63189877A (ja) * | 1987-01-31 | 1988-08-05 | Toshiba Corp | 現像装置 |
JP2003307918A (ja) * | 2002-04-12 | 2003-10-31 | Canon Inc | 現像装置および画像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008119464A (ru) | 2010-01-27 |
EP2054774A1 (en) | 2009-05-06 |
EP2054774A4 (en) | 2011-06-15 |
WO2008035750A1 (en) | 2008-03-27 |
AU2007298146A1 (en) | 2008-03-27 |
CN101356479B (zh) | 2011-03-16 |
KR100959843B1 (ko) | 2010-05-27 |
US7751730B2 (en) | 2010-07-06 |
US20090257761A1 (en) | 2009-10-15 |
EP2054774B1 (en) | 2021-04-14 |
CA2628230A1 (en) | 2008-03-27 |
RU2390813C2 (ru) | 2010-05-27 |
KR20080089333A (ko) | 2008-10-06 |
CN101356479A (zh) | 2009-01-28 |
AU2007298146B2 (en) | 2010-02-25 |
CA2628230C (en) | 2012-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008102492A (ja) | 現像剤搬送装置、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 | |
CA2627731C (en) | Developer carrying device, developing device, process unit, and image forming apparatus | |
JP2008102489A (ja) | 現像剤搬送装置、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 | |
US20050019048A1 (en) | Tandem type color image forming apparatus | |
JP5152657B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2009186847A (ja) | 画像形成装置および画像濃度制御方法 | |
JP2004226868A (ja) | 画像形成装置 | |
JP6020956B2 (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP5187114B2 (ja) | 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 | |
JP4965400B2 (ja) | 現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 | |
JP4520181B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005148281A (ja) | 画像形成装置 | |
US11714366B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5327624B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2002116616A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2012093538A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2008040229A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005017621A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010204455A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100319 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100518 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100618 |