JP2008275705A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、用紙に任意の画像を形成する画像形成装置に係り、特に現像剤を収容する現像器を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an arbitrary image on a sheet, and more particularly, to an image forming apparatus including a developing unit that stores a developer.
従来から画像形成装置には、現像器が設けられている。現像器の内部には、攪拌手段としてのスクリューが回転可能に設けられている。このスクリューが回転することにより現像器の内部に収容された現像剤(2成分現像剤の場合:トナー+キャリアを意味する)が搬送・循環させられて、現像器内において現像剤の安定した循環状態(デベバランス)が維持されている。
ところで、現像器内の現像剤は、スクリューにより現像器の長手方向に搬送・循環されるが、耐刷枚数及び環境状態(温度、湿度)によっては現像剤の特性(流動性)が変化する。現像剤の特性(流動性)が変化すると、現像剤が搬送され易くなったり、搬送され難くなったりするため、現像器内における現像剤の循環状態(デベバランス)が変化する(不安定になる)。この結果、現像器内から現像ローラ(現像スリーブ)に供給されるトナーの濃度にムラが生じ、さらには、これが原因となって用紙への画像ムラが発生する問題が生じる。 By the way, the developer in the developing device is conveyed and circulated in the longitudinal direction of the developing device by a screw, but the characteristics (fluidity) of the developer changes depending on the number of printing sheets and the environmental conditions (temperature, humidity). When the characteristics (fluidity) of the developer change, the developer becomes easy to transport or difficult to transport, so the developer circulation state (development) in the developing device changes (becomes unstable). ). As a result, unevenness occurs in the density of the toner supplied from the developing device to the developing roller (developing sleeve), and further, this causes a problem that unevenness of the image on the paper occurs.
また、現像器には、現像器内部のトナー濃度(トナーの(トナー+キャリア)に対する割合を意味する)を検知してトナーを補給するタイミングを決定するためのトナー濃度センサ(ADTCセンサ)が設けられているが、現像器内を搬送する現像剤をトナー濃度センサで検知すると、現像剤の特性(流動性)の変化により搬送される現像剤量に変動が生じているため、トナー濃度センサによる検知結果と実際のトナー濃度とが一致せず、トナー濃度センサによる濃度制御にばらつきが発生することがある。この結果、現像器内部のトナー濃度が適正に制御されず、用紙に形成される画像が濃くなったり、あるいは薄くなったりして、用紙への印字精度(画像形成精度)が大きく低下することになる。 Further, the developing device is provided with a toner concentration sensor (ADTC sensor) for detecting the toner concentration inside the developing device (meaning the ratio of toner to (toner + carrier)) and determining the timing of replenishing the toner. However, if the developer transported in the developing device is detected by the toner density sensor, the amount of developer transported varies due to changes in the developer characteristics (fluidity). The detection result and the actual toner density do not match, and the density control by the toner density sensor may vary. As a result, the toner density inside the developing device is not properly controlled, and the image formed on the paper becomes darker or thinner, and the printing accuracy (image forming accuracy) on the paper is greatly reduced. Become.
また、上記問題は、画像形成装置の設置状態(傾斜状態)によっても生じる。すなわち、画像形成装置の設置状態が悪く、現像器が大きく傾斜すると、現像器内部の現像剤が偏析するため、現像剤の循環状態(デベバランス)が変化する(不安定になる)。この結果、現像器内からの現像剤が溢れ出したり、また、上記と同様に、用紙への画像ムラが発生したり、さらには、トナー濃度センサによる濃度制御のばらつきが発生して用紙への印字精度(画像形成精度)が大きく低下することになる。 The above problem also occurs depending on the installation state (tilt state) of the image forming apparatus. That is, when the image forming apparatus is not installed and the developer is inclined significantly, the developer in the developer is segregated, and the developer circulation state (debalance) changes (becomes unstable). As a result, the developer overflows from the inside of the developing unit, and, similarly to the above, image unevenness occurs on the paper. Printing accuracy (image formation accuracy) is greatly reduced.
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、現像器内における現像剤の循環状態(デベバランス)を安定化することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stabilizing the developer circulation state (development balance) in the developing device.
請求項1に記載の発明は、現像剤が収容される現像器を備えた画像形成装置であって、前記現像器に回転可能に設けられ、回転することにより現像剤を任意の方向に搬送するスクリュー部材と、前記スクリュー部材の回転を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、耐刷枚数又は前記現像器の環境状態に基づいて前記スクリュー部材の回転を制御することを特徴とする。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、現像剤が収容される現像器を備えた画像形成装置であって、前記現像器に回転可能に設けられ、回転することにより現像剤を任意の方向に搬送するスクリュー部材と、前記スクリュー部材の回転を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記現像器の傾斜状態に基づいて前記スクリュー部材の回転を制御することを特徴とする。
The invention according to
請求項1に記載の発明によれば、現像器に収容された現像剤は、スクリュー部材が回転することによって任意の方向に搬送される。ここで、スクリュー部材の回転は、制御部によって耐刷枚数又は現像器の環境状態に基づいて制御されるため、耐刷枚数又は現像器の環境状態に影響を受けることなく、現像剤の特性変化(流動性変化)に対応させて搬送することができる。この結果、耐刷枚数又は現像器の環境状態の影響を受けることなく、現像剤の搬送を常に安定させることができ、ひいては現像剤の安定した循環状態(デベバランス)を維持することができる。 According to the first aspect of the present invention, the developer accommodated in the developing device is conveyed in an arbitrary direction as the screw member rotates. Here, since the rotation of the screw member is controlled by the control unit based on the number of printing durability or the environmental condition of the developing device, the developer characteristics change without being affected by the printing durability or the environmental condition of the developing device. It can be conveyed corresponding to (fluidity change). As a result, it is possible to always stabilize the developer transport without being affected by the number of printing durability or the environmental condition of the developing device, and thus maintain a stable circulation state (development) of the developer.
なお、本明細書において「耐刷枚数」とは、画像を形成した用紙の累計枚数だけではなく、感光ドラムの累計回転駆動時間(あるいは累計回転数)、スクリュー部材の累計回転駆動時間(あるいは累計回転数)を意味する。また、「現像器の環境状態」とは、現像器が置かれている温度や湿度の程度(特に、湿度の程度)を意味する。 In this specification, the “number of printing durability” is not limited to the total number of sheets on which an image is formed, but is also the cumulative rotation drive time (or total rotation speed) of the photosensitive drum, the total rotation drive time (or the total rotation time) of the screw member. Number of revolutions). The “environmental state of the developing device” means the temperature or humidity level (in particular, the humidity level) where the developing device is placed.
請求項2に記載の発明によれば、現像器に収容された現像剤は、スクリュー部材が回転することによって任意の方向に搬送される。ここで、スクリュー部材の回転は、制御部によって現像器の傾斜状態に基づいて制御されるため、現像器の傾斜状態の影響を受けることなく、現像剤の搬送を常に安定させることができ、ひいては現像剤の安定した循環状態(デベバランス)を維持することができる。 According to the second aspect of the present invention, the developer accommodated in the developing device is conveyed in an arbitrary direction as the screw member rotates. Here, since the rotation of the screw member is controlled by the control unit based on the inclination state of the developing device, it is possible to always stabilize the developer transport without being affected by the inclination state of the developing device. A stable circulation state (development) of the developer can be maintained.
なお、本明細書において「現像器の傾斜状態」とは、現像器の水平面に対する傾斜の程度を意味し、スクリュー部材の水平面に対する傾斜の程度も含まれる。 In the present specification, the “developing state of the developing device” means the degree of inclination of the developing device with respect to the horizontal plane, and includes the degree of inclination of the screw member with respect to the horizontal plane.
次に、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。 Next, an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
先ず、画像形成装置の構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す正面断面図である。画像形成装置は、スキャナ、プリンタ、複写機、ファクシミリ、またはこれらの機能を複合させた複合機である。 First, the configuration of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a front sectional view showing an example of the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus is a scanner, a printer, a copier, a facsimile, or a complex machine that combines these functions.
図1に示すように、画像形成装置10は、主として、画像形成ユニット12、露光ユニット14、現像ユニット16、定着ユニット18を備えており、各ユニットは、給紙カセット20の上方に位置している。
As shown in FIG. 1, the
ここで、画像形成装置10による画像形成処理の概略について説明する。
給紙カセット20から用紙が繰り込まれると、画像形成ユニット12の感光ドラム22に形成されたトナー画像が用紙上に転写される。次に、転写されたトナー画像が定着ユニット18によって用紙上に定着される。そして、定着処理が完了した用紙は、主搬送路60を経由して排出トレイ62に排出される。
Here, an outline of the image forming process performed by the
When the paper is fed from the
なお、画像形成装置10において両面印刷処理が実行される場合には、一方の面の印刷処理を完了した用紙は、反転経路64を経由して、画像形成ユニット12に再供給される。そして、画像形成ユニット12では、用紙の他方の面に画像形成プロセスが実行される。
When the double-sided printing process is executed in the
画像形成ユニット12は、トナー画像を形成するとともに、給紙カセット20から繰り込まれる用紙上にトナー画像を転写させる要素である。この画像形成ユニット12は、主として、感光体として使用される感光ドラム22と、感光ドラム22の外周面に負の電荷を付与する帯電部24と、クリーニング部26と、を有する。
The
感光ドラム22は、その外周面に光導電膜を有しており、電子写真の感光体として使用される。感光ドラム22は、画像形成ユニット12の下部付近に配設されている。また、感光ドラム22は、その下側が外部に露出するようにフレーム28に収容されている。したがって、感光ドラム22につきフレーム28から露出する部分と、現像ユニット16の現像スリーブ46、および転写ローラ66とが当接することにより、トナー供給や転写プロセスの実行が可能になる。
The
クリーニング部26は、フレーム28内に収容されており、感光ドラム22から転写されずに残留するトナーをクリーニングブレード30によって回収する。そして、回収された使用済みの廃トナーは、搬送機構32によって廃トナータンク34に蓄えられる。そのため、画像形成ユニット12では、残留トナーの影響を受けず、良好な画像形成プロセスを実行することができる。
The
帯電部24は、感光ドラム22の長手方向(前後方向)に沿って設けられており、感光ドラム22に負の電荷を付与する鋸歯状電極(図示省略)を有する。これにより、鋸歯状電極に高電圧が印加されてコロナ放電が生ずると、感光ドラム22の外周面には負の電荷が付与される。
The
露光ユニット14は、略線状に配置された複数の発光部(例えば、LED(Light Emittion Diode))36を有する。露光ユニット14は感光ドラム22の斜め下方に配置それており、発光部36からの光が感光ドラム22に照射される。
The
これにより、用紙に印刷される画データに基づき、各発光部36の点灯制御(露光処理)が実行されると、感光ドラム22の外周面のうち発光部36からの光が照射された部分の負の電荷が除去される。すなわち、感光ドラム22の外周面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。
Thus, when the lighting control (exposure processing) of each
現像ユニット16は、主として、トナーとキャリアからなる2成分現像剤を収容可能な現像器38と、2本のスクリュー部材40、42と、パドル44と、現像スリーブ46と、を有しており、感光ドラム22の外周面に非磁性体のトナーを供給する。すなわち、2本のスクリュー部材40、42によりトナーとキャリアが適正に混合されて未使用の非磁性体トナーに負の電荷が付与されるとともに、この負に帯電したトナーがパドル44により掻き出されて現像スリーブ46側に供給される。さらに、このトナーは、現像スリーブ46から感光ドラム22の表面に供給される。
The developing
図2に示すように、現像器38の内部には、第1現像剤搬送室48が形成されている。この第1現像剤搬送室48には、現像剤を攪拌しながら任意の方向(図2中矢印X方向)に搬送するための第1スクリュー部材40が回転可能に配置されている。図3に示すように、第1スクリュー部材40は、プリンタコントローラ(制御部)68により駆動制御されたモータM1により回転駆動されて、現像剤を攪拌しながら任意の方向に搬送するものである。このため、第1現像剤搬送室48の現像剤(トナー及びキャリア)は、第1スクリュー部材40により攪拌されながら図2中矢印X方向に搬送される。そして、搬送されている間に、トナーとキャリアとが適正に混合されて、トナーが負に帯電される。
As shown in FIG. 2, a first
また、現像器38の内部には、第1現像剤搬送室48と区画壁50を隔てて第2現像剤搬送室52が形成されている。この第2現像剤搬送室52には、現像剤を攪拌するとともに任意の方向(図2中矢印Y方向)に搬送するための第2スクリュー部材42が回転可能に配置されている。この第2スクリュー部材42は、第1スクリュー部材40と平行となるように配置されている。図3に示すように、第2スクリュー部材42は、プリンタコントローラ68により駆動制御されたモータM2により回転駆動されて、現像剤を攪拌しながら任意の方向に搬送するものである。このため、第2現像剤搬送室52の現像剤(トナー及びキャリア)は、第2スクリュー部材42により攪拌されながら図2中矢印Y方向に搬送される。そして、搬送されている間に、トナーとキャリアとが適正に混合されて、トナーに負の電荷が付与される。
In addition, a second
このように、現像剤は、第1スクリュー部材40の軸方向一方側端部側(図2中T1)から軸方向他方側端部側(図2中T2)に向かって攪拌されながら搬送されるとともに、第1スクリュー部材40の軸方向他方側端部側(図2中T2)に到達した現像剤は第2スクリュー部材42の軸方向他方側端部側(図2中T3)に移動する。そして、この現像剤は、第2スクリュー部材42の軸方向他方側端部側(図2中T3)から軸方向一方側端部側(図2中T4)に向かって攪拌されながら搬送される。第2スクリュー部材42により搬送される現像剤を構成するトナーの大部分は、パドル44により現像スリーブ46に供給される。そして、第2スクリュー部材42により搬送される現像剤を構成するキャリアや残りのトナーは、第2スクリュー部材42の軸方向一方側端部側(図2中T4)に到達後、第1スクリュー部材40の軸方向一方側端部側(図2中T1)に移動する。以後、同様にして、第1スクリュー部材40により攪拌されながら搬送されていく。
Thus, the developer is conveyed while being stirred from the one axial end side (T1 in FIG. 2) of the
現像スリーブ46は、静電潜像が形成された感光ドラム22に対して、パドル44により供給されたトナー(負に帯電したトナー)を供給する。これにより、現像スリーブ46から感光ドラム22に対して供給されるトナーは、感光ドラム22の外周面のうち負の電荷が除去された部分に付着することになる。
The developing
ここで、図2に示すように、現像器38には、第1スクリュー部材40の軸方向一方側端部側にトナー補給口54が形成されている。このトナー補給口54には、図1に示すように、トナー補給路56が接続されている。このトナー補給路56の一方側端部はトナータンク58と接続されており、他方側端部はトナー補給口54と接続されている。また、トナータンク58には、トナータンク58内のトナーをトナー補給路56に送り出すトナー補給機構70が内蔵されている。このトナー補給機構70は、プリンタコントローラ68により制御されるものである。これにより、トナー補給機構70がプリンタコントローラ68により駆動制御されると、トナータンク58のトナーは、トナー補給路56に送り出され、トナー補給路56を通ってトナー補給口54から現像器38の内部に供給される。
Here, as shown in FIG. 2, a
また、図2及び図3に示すように、現像器38には、トナー濃度センサ(ADTCセンサ、磁気センサ)72が設けられている。トナー濃度センサ72は、従来から周知のもの(例えば、特開2005−308913号公報、特開2006−337757号公報参照)であり、第1現像剤搬送室48のトナー濃度センサ72の設置領域近傍を搬送される現像剤に占めるトナーの割合(トナー濃度:トナー量/(トナー量+キャリア量))を検出するためのものである。図3に示すように、トナー濃度センサ72は、プリンタコントローラ68と電気的に接続されており、トナー濃度センサ72によるトナー濃度の検出結果はプリンタコントローラ68に出力される。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the developing
すなわち、プリンタコントローラ68のRAM68Aには、トナー濃度とトナー補給機構70の駆動に関するテーブルが格納されている。具体的には、現像器38内のトナー濃度が任意の値よりも低くなった場合には、トナー補給機構70を駆動するテーブルが格納されている。これにより、現像器38内のトナー濃度が任意の値よりも低くなった場合には、トナー補給機構70がプリンタコントローラ68により駆動制御されて、トナーがトナー補給路56から現像器38内に供給される。
In other words, the
さらに、現像器38には、現像器38の傾斜を計測する傾斜センサ74が取り付けられている。この傾斜センサ74は、従来から周知のもの(例えば、特開2006−044806号公報、特開2005−208334号公報参照)であり、現像器38の水平方向(水平面)に対する傾斜角度を計測するものである。図3に示すように、傾斜センサ74は、プリンタコントローラ68と電気的に接続されており、傾斜センサ74による傾斜角度の計測結果はプリンタコントローラ68に出力される。
Further, an
また、画像形成装置10の内部には、温湿度センサ76が設けられている。この温湿度センサ76は、従来から周知のものであり、画像形成装置10の内部(特に、現像器38近傍)の温度及び湿度を計測するものである。この温湿度センサ76は、プリンタコントローラ68と電気的に接続されており、温湿度センサ76による温度と湿度の計測結果がプリンタコントローラ68に出力される。
A temperature /
図1に示すように、転写ローラ66は、主搬送路60を挟んで感光ドラム22と逆側に配設されている。この転写ローラ66にはバイアス電圧が印加されており、転写ローラ66は正に帯電している。これにより、用紙が感光ドラム22と転写ローラ66との間を通過すると、感光ドラム22の外周面上の負に帯電したトナーは、転写ローラ66側に移動しようとする。そのため、用紙には、感光ドラム22のトナー画像が転写される。そして、トナー画像が転写された用紙は、定着ユニット18に搬送される。
As shown in FIG. 1, the
定着ユニット18は、図1に示すように、ヒートローラ78と、プレスローラ80と、を有している。ヒートローラ78は熱伝導性のよい金属(例えば、アルミニウム)によって形成されており、その内部にはハロゲンランプによって構成されるヒータ82が配設されている。また、プレスローラ80は、主搬送路60を挟んでヒートローラ78と逆側に配設されている。これにより、用紙がヒートローラ78とプレスローラ80のニップ部に搬送されると、この用紙が加熱及び加圧される。そのため、転写されたトナー画像が用紙に焼き付けられて定着される。
As shown in FIG. 1, the fixing
次に、本実施形態の画像形成装置10の制御系の主要部について、図3に基づいて説明する。
Next, the main part of the control system of the
図3に示すように、プリンタコントローラ68は、2つのモータM1、M2のドライバに電気的に接続されており、各モータM1、M2の駆動を制御することにより、2つのスクリュー部材40、42の回転速度(回転数)を制御することができる。この結果、2つのスクリュー部材40、42により搬送される現像剤の搬送速度は、プリンタコントローラ68により制御される。
As shown in FIG. 3, the
また、プリンタコントローラ68は、温湿度センサ76と電気的に接続されており、温湿度センサ76からの計測結果に基づいて、各モータM1、M2の駆動を制御する。これにより、2つのスクリュー部材40、42の回転速度(回転数)が温湿度センサ76からの計測結果に基づいてプリンタコントローラ68により制御される。この結果、2つのスクリュー部材40、42により搬送される現像剤の搬送速度は、温湿度センサ76からの計測結果に基づいてプリンタコントローラ68により制御される。
The
また、プリンタコントローラ68は、傾斜センサ74と電気的に接続されており、傾斜センサ74からの計測結果に基づいて、各モータM1、M2の駆動を制御する。これにより、2つのスクリュー部材40、42の回転速度(回転数)が傾斜センサ74からの計測結果に基づいてプリンタコントローラ68により制御される。この結果、2つのスクリュー部材40、42により搬送される現像剤の搬送速度は、傾斜センサ74からの計測結果に基づいてプリンタコントローラ68により制御される。
The
ここで、プリンタコントローラ68は、RAM68Aを備えている。このRAM68Aには、画像形成装置10の耐刷枚数と各モータM1、M2の回転速度(回転数)との関係を示すテーブルが格納されている。具体的には、耐刷枚数が任意の値以下であれば、モータM1、M2の回転速度が速く(回転数が高く)なり、耐刷枚数が任意の値以上であれば、モータM1、M2の回転速度が遅く(回転数が低く)なるようなテーブルが格納されている。すなわち、耐刷枚数が任意の値以下であれば、現像剤は初期状態に近いサラサラした状態になっているため、現像剤はスクリュー部材40、42に対して滑り易くなる。このため、スクリュー部材40、42の回転駆動力が現像剤に伝わり難くなり現像剤の搬送速度が低下するため、モータM1、M2の回転速度を速く(回転数を高く)して、現像剤の搬送速度が必要以上に低下しないように制御している。一方、耐刷枚数が任意の値以上であれば、現像剤は初期状態と異なり現像剤自体に抵抗がある状態になっているため、現像剤はスクリュー部材40、42に対して滑り難くなる。このため、スクリュー部材40、42の回転駆動力が現像剤にそのまま伝わり易くなり、現像剤の搬送速度が増加するため、モータM1、M2の回転速度を遅く(回転数を低く)して、現像剤の搬送速度が必要以上に増加しないように制御している。このように、画像形成装置10の耐刷枚数にかかわらず、現像剤の搬送速度が一定に維持される。なお、画像形成装置10の耐刷枚数は、プリンタコントローラ68により常に認識されている。
Here, the
別の制御方法として、耐刷枚数が任意の値以下の場合(現像剤がサラサラ状態)と任意の値以上の場合(現像剤に抵抗がある状態)のそれぞれを常に制御する必要はなく、現像剤とスクリュー部材40、42との摩擦状態(滑り状態)に応じて、耐刷枚数が任意の値以下(現像剤がサラサラ状態)の場合のモータM1、M2の回転速度(回転数)を基準として一定値に固定しておいて、耐刷枚数が任意の値以上の場合(現像剤に抵抗がある状態)のモータM1、M2の回転速度(回転数)を下げるように制御してもよい。また、逆に、耐刷枚数が任意の値以上の場合(現像剤に抵抗がある状態)のモータM1、M2の回転速度(回転数)を基準として一定値に固定しておいて、耐刷枚数が任意の値以下の場合(現像剤がサラサラ状態)のモータM1、M2の回転速度(回転数)を上げるように制御してもよい。このように、現像剤とスクリュー部材40、42との摩擦状態(滑り状態)に応じて、耐刷枚数が任意の値以下の場合(現像剤がサラサラ状態)と任意の値以上の場合(現像剤に抵抗がある状態)のいずれか一方を一定値に固定するとともに、いずれか他方においてモータM1(M2)の回転速度(回転数)を制御するようにしてもよい。
As another control method, there is no need to always control each of the case where the number of printing sheets is less than an arbitrary value (developer is in a smooth state) and the case where the number is more than an arbitrary value (a state in which the developer is resistant). Based on the frictional state (sliding state) between the developer and the
また、プリンタコントローラ68のRAM68Aには、画像形成装置10の環境状態(温度、湿度)と各モータM1、M2の回転速度(回転数)との関係を示すテーブルが格納されている。具体的には、温湿度センサ76により計測された温度(あるいは湿度)が任意の値以下(低温、低湿の状態)であれば、モータM1、M2の回転速度が速く(回転数が高く)なり、温湿度センサ76により計測された温度(あるいは湿度)が任意の値以上(高温、高湿の状態)であれば、モータM1、M2の回転速度が遅く(回転数が低く)なるようなテーブルが格納されている。すなわち、温湿度センサ76により計測された温度が任意の値以下(低温状態)であれば、現像剤の温度がそのガラス転移点から離れて現像剤がサラサラした状態となり、また、温湿度センサ76により計測された湿度が任意の値以下(低湿状態)であれば、現像剤に含有する水分量が少なくなって現像剤がサラサラした状態となるため、現像剤の流動性が良くなり、現像剤はスクリュー部材40、42に対して滑り易くなる。このため、スクリュー部材40、42の回転駆動力が現像剤に伝わり難くなり現像剤の搬送速度が低下するため、モータM1、M2の回転速度を速く(回転数を高く)して、現像剤の搬送速度が必要以上に低下しないように制御している。一方、温湿度センサ76により計測された温度が任意の値以上(高温状態)であれば、現像剤の温度がそのガラス転移点に近づき現像剤の流動性が悪くなり、また、温湿度センサ76により計測された湿度が任意の値以上(高湿状態)であれば、現像剤に含有する水分量が多くなって現像剤の流動性が悪くなるため、現像剤はスクリュー部材40、42に対して滑り難くなる。このため、スクリュー部材40、42の回転駆動力が現像剤にそのまま伝わり易くなり、現像剤の搬送速度が増加するため、モータM1、M2の回転速度を遅く(回転数を低く)して、現像剤の搬送速度が必要以上に増加しないように制御している。このように、現像剤が用いられる環境状態(温度、湿度の状態)にかかわらず、現像剤の搬送速度が一定に維持される。
The
別の制御方法として、温湿度センサ76により計測された温度(あるいは湿度)が任意の値以下の場合(現像剤の流動性が良い状態)と任意の値以上の場合(現像剤の流動性が悪い状態)のそれぞれを常に制御する必要はなく、現像剤とスクリュー部材40、42との摩擦状態(滑り状態)に応じて、温湿度センサ76により計測された温度(あるいは湿度)が任意の値以下(低温・低湿状態:現像剤の流動性が良い状態)の場合のモータM1、M2の回転速度(回転数)を基準として一定値に固定しておいて、温湿度センサ76により計測された温度(あるいは湿度)が任意の値以上の場合(高温・高湿状態:現像剤の流動性が悪い状態)のモータM1、M2の回転速度(回転数)を下げるように制御してもよい。また、逆に、温湿度センサ76により計測された温度(あるいは湿度)が任意の値以上の場合(高温・高湿状態:現像剤の流動性が悪い状態)のモータM1、M2の回転速度(回転数)を基準として一定値に固定しておいて、温湿度センサ76により計測された温度(あるいは湿度)が任意の値以下の場合(低温・低湿状態:現像剤の流動性が良い状態)のモータM1、M2の回転速度(回転数)を上げるように制御してもよい。このように、現像剤とスクリュー部材40、42との摩擦状態(滑り状態)に応じて、温湿度センサ76により計測された温度(あるいは湿度)が任意の値以下の場合(低温・低湿状態:現像剤の流動性が良い状態)と任意の値以上の場合(高温・高湿状態:現像剤の流動性が悪い状態)のいずれか一方を一定値に固定するとともに、いずれか他方においてモータM1、M2の回転速度(回転数)を制御するようにしてもよい。
As another control method, when the temperature (or humidity) measured by the temperature /
次に、第1実施形態に係る画像形成装置10の作用について説明する。
Next, the operation of the
図2及び図3に示すように、2つのモータM1、M2は、プリンタコントローラ68によりRAM68Aに格納されているテーブルに基づいて駆動制御される。これにより、2つのスクリュー部材40、42は、RAM68Aに格納されているテーブルに基づいて回転駆動される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the two motors M1 and M2 are driven and controlled by the
具体的には、画像形成装置10の耐刷枚数との関係において、耐刷枚数が任意の値以下であれば、モータM1、M2の回転速度が速く(回転数が高く)なるように制御される。これは、耐刷枚数が任意の値以下であれば、現像剤は初期状態に近いサラサラした状態になっているため、現像剤はスクリュー部材40、42に対して滑り易くなる。このため、スクリュー部材40、42の回転駆動力が現像剤に伝わり難くなり現像剤の搬送速度が低下するため、モータM1、M2の回転速度を速く(回転数を高く)して、現像剤の搬送速度が必要以上に低下しないようにするためである。一方、耐刷枚数が任意の値以上であれば、モータM1、M2の回転速度が遅く(回転数が低く)なるように制御される。これは、耐刷枚数が任意の値以上であれば、現像剤は初期状態と異なり現像剤自体に抵抗がある状態になっているため、現像剤はスクリュー部材40、42に対して滑り難くなる。このため、スクリュー部材40、42の回転駆動力が現像剤にそのまま伝わり易くなり、現像剤の搬送速度が増加するため、モータM1、M2の回転速度を遅く(回転数を低く)して、現像剤の搬送速度が必要以上に増加しないようにするためである。
Specifically, in relation to the number of printing sheets of the
また、画像形成装置10の環境状態(温度、湿度)との関係においては、温湿度センサ76からの温度及び湿度の計測結果と、RAM68Aに格納されたテーブルと、に基づいて制御される。具体的には、温湿度センサ76により計測された温度(あるいは湿度)が任意の値以下(低温あるいは低湿状態)であれば、モータM1、M2の回転速度が速く(回転数が高く)なり、温湿度センサ76により計測された温度(あるいは湿度)が任意の値以上(高温あるいは高湿状態)であれば、モータM1、M2の回転速度が遅く(回転数が低く)なるように制御される。これは、温湿度センサ76により計測された温度が任意の値以下(低温状態)であれば、現像剤の温度がそのガラス転移点から離れて現像剤がサラサラした状態となり、また、温湿度センサ76により計測された湿度が任意の値以下(低湿状態)であれば、現像剤に含有する水分量が少なくなって現像剤がサラサラした状態となるため、現像剤の流動性が良くなり、現像剤はスクリュー部材40、42に対して滑り易くなる。このため、スクリュー部材40、42の回転駆動力が現像剤に伝わり難くなり現像剤の搬送速度が低下するため、モータM1、M2の回転速度を速く(回転数を高く)して、現像剤の搬送速度が必要以上に低下しないようにするためである。一方、温湿度センサ76により計測された温度が任意の値以上(高温状態)であれば、現像剤の温度がそのガラス転移点に近づき現像剤の流動性が悪くなり、また、温湿度センサ76により計測された湿度が任意の値以上(高湿状態)であれば、現像剤に含有する水分量が多くなって現像剤の流動性が悪くなるため、現像剤はスクリュー部材40、42に対して滑り難くなる。このため、スクリュー部材40、42の回転駆動力が現像剤にそのまま伝わり易くなり、現像剤の搬送速度が増加するため、モータM1、M2の回転速度を遅く(回転数を低く)して、現像剤の搬送速度が必要以上に増加しないようにするためである。
Further, the relationship with the environmental state (temperature, humidity) of the
以上のように、第1実施形態の画像形成装置10によれば、耐刷枚数又は現像器38の環境状態(温度/湿度)が変化すると、現像剤の特性変化(流動性変化)も変化するが、プリンタコントローラ68のRAM68Aに格納されたテーブルに基づいて2つのスクリュー部材40、42の回転が制御されるため、耐刷枚数又は現像器38の環境状態(温度/湿度)の変化に伴う影響を受けることなく、現像剤を常に一定の速度で搬送させることができる。この結果、耐刷枚数又は現像器38の環境状態(温度/湿度)の影響を受けることなく、現像剤の搬送を常に安定させることができ、ひいては現像剤の安定した循環状態(デベバランス)を維持することができる。
As described above, according to the
次に、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置について説明する。
なお、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置10と重複する構成については同符号を付し、その説明を適宜省略する。
Next, an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
Note that the same components as those in the
第2実施形態に係る画像形成装置のプリンタコントローラ68のRAM68Aには、現像器38の水平面に対する傾斜角度と各モータM1、M2の回転速度(回転数)との関係を示すテーブルが格納されている。ここで、現像器38の水平面に対する傾斜角度は、現像器38に収容されている2本のスクリュー部材40、42の水平面に対する傾斜角度α(図4参照)を意味するものであり、傾斜センサ74で計測された結果がスクリュー部材40、42の水平面に対する傾斜角度α(図4参照)となる。
The
具体的には、図4に示すように、スクリュー部材40、42の軸方向一方側端部が低くなり軸方向他方側端部が高くなるように現像器38が傾斜している場合には、傾斜センサ74から傾斜角度に対する計測結果がプリンタコントローラ68に出力されるが、このときの傾斜角度と各モータM1、M2の回転速度(回転数)との関係を示すテーブルがRAM68Aに格納されている。すなわち、図4に示す傾斜状態では、矢印X方向に現像剤を搬送する第1スクリュー部材40により搬送される現像剤にとって上り傾斜となるため、その搬送速度が低下する傾向にある。一方、矢印Y方向に現像剤を搬送する第2スクリュー部材42により搬送される現像剤にとって下り傾斜となるため、その搬送速度が増加する傾向にある。このため、スクリュー部材40、42の回転速度を何も制御しなければ、第1スクリュー部材40により搬送される現像剤はあまり進まず、第2スクリュー部材42により搬送される現像剤はよく進むことになる。これにより、第1スクリュー部材40及び第2スクリュー部材42の軸方向一方側の部位S1で現像剤がたまって多くなり、第1スクリュー部材40及び第2スクリュー部材42の軸方向他方側の部位S2で現像剤が少なくなる。この結果、現像器38内において現像剤の偏析が生じるため、トナー濃度センサ72によるトナー量の検出結果と実際のトナー量とが一致しなくなり、現像器38内のトナー濃度を適正に制御することができなくなる。そこで、この問題が生じないように、RAM68Aには、図4に示す傾斜状態では、第1スクリュー部材40の回転速度が速くなるようにモータM1の駆動を制御し、第2スクリュー部材42の回転速度が遅くなるようにモータM2の駆動を制御するようなテーブルが格納される。つまり、RAM68Aには、搬送される現像剤にとって上り傾斜となる場合には、その現像剤を搬送するスクリュー部材の回転速度が上がり、搬送される現像剤にとって下り傾斜となる場合には、その現像剤を搬送するスクリュー部材の回転速度が下がるような関係を示したテーブルが格納されている。
Specifically, as shown in FIG. 4, when the developing
なお別の制御方法として、搬送される現像剤にとって上り傾斜となる現像剤を搬送するスクリュー部材と、搬送される現像剤にとって下り傾斜となる現像剤を搬送するスクリュー部材と、のそれぞれの回転速度を制御する必要はなく、いずれか一方のスクリュー部材の回転速度だけを制御するようにしてもよい。すなわち、現像剤とスクリュー部材との摩擦状態(滑り状態)に応じて、搬送される現像剤にとって上り傾斜となる現像剤を搬送するスクリュー部材の回転速度を一定値に固定しておいて、搬送される現像剤にとって下り傾斜となる現像剤を搬送するスクリュー部材の回転速度が低下するように制御してもよい。逆に、現像剤とスクリュー部材との摩擦状態(滑り状態)に応じて、搬送される現像剤にとって下り傾斜となる現像剤を搬送するスクリュー部材の回転速度を一定値に固定しておいて、搬送される現像剤にとって上り傾斜となる現像剤を搬送するスクリュー部材の回転速度が増加するように制御してもよい。 As another control method, the rotational speeds of the screw member that conveys the developer that is inclined upward for the developer to be conveyed and the screw member that conveys the developer that is inclined downward for the developer to be conveyed. Need not be controlled, and only the rotational speed of one of the screw members may be controlled. That is, according to the friction state (sliding state) between the developer and the screw member, the rotation speed of the screw member that conveys the developer that is inclined upward for the conveyed developer is fixed to a constant value, Control may be performed so that the rotational speed of the screw member that conveys the developer that is inclined downward is reduced. Conversely, depending on the frictional state (sliding state) between the developer and the screw member, the rotational speed of the screw member that conveys the developer that is inclined downward for the developer being conveyed is fixed to a constant value, You may control so that the rotational speed of the screw member which conveys the developer which becomes an upward inclination with respect to the developer conveyed will increase.
次に、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置の作用について説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
図4に示す現像器38(各スクリュー部材40、42)の傾斜状態の場合には、上り傾斜を進む現像剤を矢印X方向に搬送する第1スクリュー部材40の回転速度が増加するようにプリンタコントローラ68によりモータM1が駆動制御される。これにより、第1スクリュー部材40により矢印X方向に搬送される現像剤は重力に逆らって進むことになるが、第1スクリュー部材40の回転速度が増加するため、現像剤の搬送速度が低下してしまうことを防止できる。逆に、下り傾斜を進む現像剤を矢印Y方向に搬送する第2スクリュー部材42の回転速度が低下するようにプリンタコントローラ68によりモータM2が駆動制御される。これにより、第2スクリュー部材42により矢印Y方向に搬送される現像剤は重力の作用を受けるため高速になる傾向があるが、第2スクリュー部材42の回転速度が低下するため、現像剤の搬送速度が増加してしまうことを防止できる。
In the case of the inclined state of the developing device 38 (
以上のように、第2実施形態の画像形成装置によれば、現像器38の傾斜状態によって現像剤の搬送速度が変わることになり得るが、プリンタコントローラ68のRAM68Aに格納されたテーブルに基づいて2つのスクリュー部材40、42の回転が制御されるため、現像器38の傾斜状態の影響を受けることなく、現像剤を常に一定の速度で搬送させることができる。この結果、現像器38の傾斜状態の影響を受けることなく、現像剤の搬送を常に安定させることができ、ひいては現像剤の安定した循環状態(デベバランス)を維持することができる。
As described above, according to the image forming apparatus of the second embodiment, the developer conveyance speed may change depending on the inclination state of the developing
10 画像形成装置
38 現像器
40 第1スクリュー部材(スクリュー部材)
42 第2スクリュー部材(スクリュー部材)
68 プリンタコントローラ(制御部)
10
42 Second screw member (screw member)
68 Printer controller (control unit)
Claims (2)
前記現像器に回転可能に設けられ、回転することにより現像剤を任意の方向に搬送するスクリュー部材と、
前記スクリュー部材の回転を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、耐刷枚数又は前記現像器の環境状態に基づいて前記スクリュー部材の回転を制御することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including a developing device in which a developer is accommodated,
A screw member that is rotatably provided in the developing device and conveys the developer in an arbitrary direction by rotating;
A control unit for controlling the rotation of the screw member;
Have
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls rotation of the screw member based on a printing durability or an environmental state of the developing device.
前記現像器に回転可能に設けられ、回転することにより現像剤を任意の方向に搬送するスクリュー部材と、
前記スクリュー部材の回転を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記現像器の傾斜状態に基づいて前記スクリュー部材の回転を制御することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus including a developing device in which a developer is accommodated,
A screw member that is rotatably provided in the developing device and conveys the developer in an arbitrary direction by rotating;
A control unit for controlling the rotation of the screw member;
Have
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls rotation of the screw member based on an inclined state of the developing device.
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JP2007116248A JP2008275705A (en) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | Image forming apparatus |
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JP2007116248A JP2008275705A (en) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | Image forming apparatus |
Publications (1)
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ID=40053768
Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010050154A1 (en) | 2008-10-27 | 2010-05-06 | 日本電気株式会社 | Information processing device |
WO2015178506A1 (en) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | キヤノン株式会社 | Image forming device |
-
2007
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