JP2011008159A - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などによって静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、これを現像装置で現像してトナー像を形成できる複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち2以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a copying machine, a printer, and a facsimile machine capable of forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier by an electrophotographic method, an electrostatic recording method, etc., and developing the image with a developing device to form a toner image. Alternatively, the present invention relates to an image forming apparatus such as a multi-function machine in which two or more of these are combined.
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、これを現像してトナー像を形成できる複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち2以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置で用いる現像装置は、種々のタイプのものが知られているが、その中に次のものがある。 An image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a combination machine combining two or more of these, which forms an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier and develops it to form a toner image. Various types of developing devices are known, and the following are among them.
非磁性トナーを主体とする現像剤(所謂非磁性一成分現像剤)を用いる非磁性一成分現像方式の現像装置であって、
静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、
該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、
該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材と
を含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている現像装置である。
A non-magnetic one-component developing type developing device using a developer mainly composed of non-magnetic toner (so-called non-magnetic one-component developer),
A toner carrying rotator for applying toner to the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A toner supply rotator that supplies toner to the toner carrying rotator and scrapes off toner remaining on the toner carrying rotator without being consumed in development;
The toner is supplied to the toner carrying rotator from the toner supply rotator and is brought into contact with the toner carrying rotator for regulating the layer thickness of the toner on the toner carrying rotator which is transported to the development area of the electrostatic latent image. The toner supply rotating body is a developing device in which a layer including a surface is formed of an elastic foam material.
このタイプの現像装置では、前記トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されたトナーは、トナー担持回転体へ当接された代表的にはブレードタイプのトナー規制部材によりトナー層厚が規制されるとともに規制部材との摩擦帯電により、或いは規制部材へのバイアス印加により帯電せしめられて静電潜像現像域へ搬送されのが一般的である。また、現像に消費されずにトナー担持回転体の回転とともに現像装置内へ戻ってくるトナーは、トナー供給回転体によりトナー担持回転体から掻き落としやすいように、除電部材により除電することもよく行われている。 In this type of developing device, the toner layer thickness of the toner supplied from the toner supply rotator to the toner carrying rotator is regulated by a blade type toner regulating member that is in contact with the toner carrying rotator. In addition, it is generally charged by frictional charging with the regulating member or by applying a bias to the regulating member and conveyed to the electrostatic latent image developing area. In addition, the toner that returns to the developing device with the rotation of the toner carrying rotator without being consumed for development is often discharged by a charge eliminating member so that the toner supply rotator can easily scrape off the toner carrying rotator. It has been broken.
いずれにしても、非磁性一成分現像方式の現像装置においては、その使用を重ねるうちに、徐々にトナーから外添剤が脱落したり、逆に外添剤がトナー本体へ埋没したりして、トナーが劣化する。このように劣化トナーの量が増えてくると、トナー帯電量が低下し、現像不良が発生してくる。 In any case, in the developing device of the non-magnetic one-component developing system, the external additive is gradually dropped from the toner or the external additive is buried in the toner body as it is repeatedly used. The toner deteriorates. As the amount of deteriorated toner increases in this way, the toner charge amount decreases and development failure occurs.
そこで、特開2007−293122号公報では、トナーの劣化を抑制するために、トナー供給回転体の表面部分の硬さを低下させて、トナー供給回転体とトナー担持回転体との間でトナーに加わる物理的ストレスを軽減するために、トナー供給回転体の表面を含む層を例えば発泡ポリウレタン(ポリウレタンフォーム)からなる弾性発泡材で形成することが提案されている。 Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-293122, in order to suppress the deterioration of the toner, the hardness of the surface portion of the toner supply rotator is reduced so that the toner is transferred between the toner supply rotator and the toner carrying rotator. In order to reduce the applied physical stress, it has been proposed to form a layer including the surface of the toner supply rotating body with an elastic foam material made of, for example, polyurethane foam (polyurethane foam).
このように、トナー供給回転体の表面を含む層を弾性発泡材で形成すると、トナー供給回転体の表面層が柔らかくなり、トナー担持回転体からのトナー掻き取り性能が低下してくる。そこで、トナー掻き取り性能の低下を抑制するために、トナー供給回転体の弾性発泡材からなる表面を含む層を単泡セル(他の発泡セルに連通した発泡セルではなく、独立した発泡セル)を含む層とし、該単泡セルの密度を高くすることも行われている。 Thus, when the layer including the surface of the toner supply rotator is formed of an elastic foam material, the surface layer of the toner supply rotator becomes soft, and the toner scraping performance from the toner carrying rotator decreases. Therefore, in order to suppress a decrease in the toner scraping performance, a layer including a surface made of an elastic foam material of the toner supply rotating body is formed as a single foam cell (an independent foam cell, not a foam cell communicating with other foam cells). It is also practiced to increase the density of the single-bubble cell.
しかしながら、トナー供給回転体の表面を含む層を弾性発泡材で形成すると、該表面を含む層における発泡セルに、現像剤凝集物やトナーから離脱したトナー外添剤に起因する凝集物などの不純物が詰まってくる。このような凝集物は、現像装置の使用を重ねていくうちに現像剤が現像装置中の回転部材やトナー規制部材等に接して受ける物理的力や、現像装置の連続使用による発熱等が原因で発生してくる。
かかる凝集物は、通常のトナーと比較して外径が、例えば数10μm〜百μm程度の大きい塊である。
However, when the layer including the surface of the toner supply rotating body is formed of an elastic foam material, impurities such as developer aggregates and aggregates resulting from the toner external additive released from the toner are formed in the foam cells in the layer including the surface. Is clogging up. Such agglomerates are caused by the physical force that the developer receives in contact with the rotating member or the toner regulating member in the developing device as the developing device is used, or the heat generated by the continuous use of the developing device. Will occur.
Such agglomerates are large lumps having an outer diameter of, for example, about several tens of μm to one hundred μm as compared with a normal toner.
前記のようにトナー供給回転体の弾性発泡材からなる表面を含む層における発泡セルを単泡セルとし、該セルの密度を高くするときには、トナー等がトナー供給回転体の奥部まで入り込み難くなるので、トナー供給回転体の表面を含む層における発泡セルに凝集物などの不純物が一層詰まりやくなる。 As described above, when the foam cell in the layer including the surface made of the elastic foam material of the toner supply rotator is a single cell, and the density of the cell is increased, it becomes difficult for the toner or the like to enter the inner part of the toner supply rotator. Therefore, impurities such as aggregates are more easily clogged in the foam cell in the layer including the surface of the toner supply rotating body.
このように、トナー供給回転体の表面を含む層における発泡セルに凝集物などの不純物が詰まってくると、厚紙に印字するときのように、普通紙へ印字するときよりも画像形成装置の印字速度が減速(例えば普通紙へ印字するときの半分に減速)されるとき、従ってトナー供給回転体の回転速度も減速されるときには、発泡セルに詰まっていた不純物が、発泡セルから吐き出されやすくなり、現像形成される画像上に多数の粒状のノイズが発生してくる。 In this way, when the foam cell in the layer including the surface of the toner supply rotating body is clogged with impurities such as aggregates, the image forming apparatus prints more than when printing on plain paper, such as when printing on cardboard. When the speed is reduced (for example, reduced to half that when printing on plain paper), and therefore the rotational speed of the toner supply rotating body is also reduced, the impurities clogged in the foam cell are likely to be discharged from the foam cell. Many granular noises are generated on the developed and formed image.
そこで本発明は、静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成でき、少なくとも一つの現像装置は、対応する静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材とを含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている非磁性一成分現像方式の現像装置である画像形成装置であって、少なくとも一つの前記非磁性一成分現像方式の現像装置においては、トナー供給回転体の表面を含む層における発泡セルに入り込む現像剤凝集物やトナーの外添剤に起因する凝集物等の不純物を予め定めたタイミングで排出させることができ、それだけ該現像装置により現像形成される画像における不純物に起因する画像ノイズの発生を抑制でき、ひいては画像形成装置全体としてそれだけ良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention can form an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, and develop the electrostatic latent image with a developing device to form a toner image. At least one developing device has a corresponding electrostatic latent image. A toner carrying rotator for applying toner to an electrostatic latent image on an image carrier, and a toner that supplies toner to the toner carrying rotator and scrapes off toner remaining on the toner carrying rotator without being consumed by development. And a toner carrying member that regulates a layer thickness of the toner on the toner carrying rotary member supplied to the toner carrying rotary member and conveyed to the developing area of the electrostatic latent image. A toner regulating member in contact with the rotating body, and the toner supply rotating body is an image forming apparatus that is a developing device of a non-magnetic one-component developing system in which a layer including a surface is formed of an elastic foam material. , At least one non-magnetic one-component developing method In the developing device, impurities such as developer aggregates entering the foamed cells in the layer including the surface of the toner supply rotating body and aggregates due to the external additive of the toner can be discharged at a predetermined timing. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can suppress the occurrence of image noise due to impurities in an image developed and formed by the developing apparatus, and as a result, can form an image as good as the entire image forming apparatus.
本発明は前記課題を解決するため、
静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成でき、少なくとも一つの現像装置は、対応する静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材とを含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている非磁性一成分現像方式の現像装置である画像形成装置であって、
少なくとも一つの前記非磁性一成分現像方式の現像装置について、
前記トナー供給回転体を予め定めた全速回転速度又は該全速回転速度より遅い予め定めた減速回転速度で駆動できるトナー供給回転体駆動部と、
該トナー供給回転体の全速回転速度による全速駆動時間を累積記録する全速駆動時間記録部と、
該全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間T1に達した後、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を予め定めた時間T2、前記減速回転速度で減速駆動させる減速駆動指示部とを備えている画像形成装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention
An electrostatic latent image can be formed on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image can be developed with a developing device to form a toner image. At least one developing device can be mounted on the corresponding electrostatic latent image carrier. A toner carrying rotator for applying toner to the electrostatic latent image, a toner supply rotator for supplying toner to the toner carrying rotator and scraping off toner remaining on the toner carrying rotator without being consumed in development; The toner is supplied to the toner carrying rotator from the toner supply rotator and is brought into contact with the toner carrying rotator for regulating the layer thickness of the toner on the toner carrying rotator which is transported to the development area of the electrostatic latent image. An image forming apparatus that is a non-magnetic one-component developing type developing device in which a layer including a surface is formed of an elastic foam material.
About at least one developing device of the non-magnetic one-component developing system,
A toner supply rotator driving unit capable of driving the toner supply rotator at a predetermined full-speed rotation speed or a predetermined decelerated rotation speed slower than the full-speed rotation speed;
A full-speed drive time recording unit for accumulating and recording the full-speed drive time according to the full-speed rotation speed of the toner supply rotator;
After the accumulated full speed drive time recorded in the full speed drive time recording section reaches a predetermined time T1, the toner supply rotary body is instructed to the toner supply rotary body by a predetermined time T2, the deceleration. An image forming apparatus is provided that includes a deceleration drive instruction unit that performs deceleration driving at a rotational speed.
本発明に係る画像形成装置によると、少なくとも一つの現像装置は対応する静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材とを含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている非磁性一成分現像方式の現像装置である。 According to the image forming apparatus of the present invention, at least one developing device supplies a toner carrying rotator for applying toner to the electrostatic latent image on the corresponding electrostatic latent image carrier, and supplies the toner to the toner carrying rotator. A toner supply rotator that scrapes off toner remaining on the toner carrying rotator without being consumed in development, and is supplied from the toner supply rotator to the toner carrying rotator and transported to the development area of the electrostatic latent image. A toner regulating member that is in contact with the toner carrying rotator and regulates a layer thickness of the toner on the toner carrying rotator. This is a developing device of a non-magnetic one-component developing system that is formed.
このタイプの現像装置においては、トナー供給回転体の弾性発泡材からなる表面を含む層の発泡セルは所謂連泡セルでもよいが、トナー供給回転体によるトナー担持回転体上の現像後残留トナーの掻き取り性能をよくするために、単泡セル(他の発泡セルに連通した発泡セルではなく、独立した発泡セル)を含む層としてもよい。また、単泡セルの密度を大きくしてもよい。 In this type of developing device, the foam cell of the layer including the surface made of the elastic foam material of the toner supply rotator may be a so-called open cell, but residual toner after development on the toner-carrying rotator by the toner supply rotator. In order to improve the scraping performance, a layer including a single cell (not an expanded cell connected to another expanded cell but an independent expanded cell) may be used. In addition, the density of the single cell may be increased.
いずれにしても、上記タイプの現像装置については、前記全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間T1に達した後、前記減速駆動指示部が、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を予め定めた時間T2、前記減速回転速度で減速駆動させる。 In any case, in the developing device of the above type, after the accumulated full speed drive time recorded in the full speed drive time recording unit reaches a predetermined time T1, the deceleration drive instructing unit displays the toner supply rotating body. The drive unit is instructed to drive the toner supply rotator at a reduced speed at a predetermined time T2 for a predetermined time T2.
このようなトナー供給回転体の減速駆動により、トナー供給回転体の弾性発泡材からなる表面を含む層の発泡セルに入り込んでいた、現像剤凝集物やトナー外添剤に起因する凝集物等の不純物が該セルから排出され易くなり、かくして、現像形成される画像における不純物に起因する画像ノイズの発生をそれだけ抑制でき、ひいては画像形成装置全体としてもそれだけ良好な画像を形成できる。 By such deceleration driving of the toner supply rotator, such as developer aggregates and aggregates caused by external toner additives that have entered the foam cell of the layer including the surface made of the elastic foam material of the toner supply rotator. Impurities are easily discharged from the cell, and thus generation of image noise due to the impurities in the developed and formed image can be suppressed accordingly, and as a result, a good image can be formed as a whole image forming apparatus.
前記減速回転速度は、前記トナー供給回転体の弾性発泡材からなる表面を含む層の発泡セルに入り込んだ凝集物等の不純物を該セルから排出させるための、予め実験等により不純物の排出が確認されている回転速度とすればよい。 The deceleration rotational speed is confirmed by an experiment or the like in advance to discharge impurities such as agglomerates that have entered the foam cell of the layer including the surface made of the elastic foam material of the toner supply rotor. What is necessary is just to make it the rotation speed currently made.
該減速回転速度として、例えば、普通紙等に印字するときのトナー供給回転体の回転速度に対し半分の回転速度(封筒等の厚紙に印字するときに採用されることがある回転速度)を挙げることができる。不純物のセルからの排出が可能であるなら、通常印字時の回転速度の例えば1/3程度の回転速度等であってもよい。 Examples of the decelerating rotational speed include a rotational speed that is half of the rotational speed of the toner supply rotator when printing on plain paper or the like (a rotational speed that may be employed when printing on thick paper such as envelopes). be able to. If the impurities can be discharged from the cell, the rotation speed may be about 1/3 of the rotation speed during normal printing, for example.
いずれにしても、このように、トナー供給回転体の回転速度の減速により発泡セルに入り込んでいた凝集物等の不純物が発泡セルから吐き出されやすくなる理由は、トナー供給回転体の回転速度が低下せしめられることで、トナー供給回転体の回転速度が通常のものであるときよりも、粉粒体の性質上、トナー供給回転体の回転により多くのトナーが引きづられてトナー担持回転体側へ供給されるようになり、その結果、既にトナー供給回転体の表面層の発泡セルに入り込んでいた凝集物等の不純物が、トナー規制部材等の物理的力を与える部材へ差しかかるときに、供給されるトナーにより押し出されるような作用を受け、該トナーと入れ代わりやすくなるためであると考えられる。 In any case, the reason why impurities such as agglomerates that have entered the foam cell due to the reduction in the rotation speed of the toner supply rotating body is likely to be discharged from the foam cell is that the rotation speed of the toner supply rotating body decreases. As a result of this, more toner is attracted by the rotation of the toner supply rotator and supplied to the toner-carrying rotator than the normal rotation speed of the toner supply rotator. As a result, when impurities such as agglomerates that have already entered the foam cell of the surface layer of the toner supply rotating body approach a member that gives physical force such as a toner regulating member, the toner is supplied. This is considered to be due to the action of being pushed out by the toner to be easily replaced with the toner.
「前記全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間T1に達した後、前記減速駆動指示部が、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を予め定めた時間T2、前記減速回転速度で減速駆動させる」場合の「時間T1」は、トナー供給回転体をその時間T1を超えてひきつづき全速駆動すると、トナー供給回転体の表面を含む層の発泡セルに画像ノイズを引き起こす、許容し難い量の凝集物等の不純物が詰まってしまう時間であり、経験や実験等から定めればよい時間である。 “After the accumulated full-speed drive time recorded in the full-speed drive time recording unit reaches a predetermined time T1, the deceleration drive instruction unit instructs the toner supply rotary unit drive unit to change the toner supply rotary unit. “Time T1” in the case of “decelerated driving at the decelerating rotational speed for a predetermined time T2” means that when the toner supply rotator is continuously driven at full speed beyond the time T1, foaming of the layer including the surface of the toner supply rotator is performed. This is the time when the cell is clogged with an unacceptable amount of impurities such as agglomerates that cause image noise, and is a time that can be determined from experience and experimentation.
「時間T2」は、トナー供給回転体をその時間T2減速駆動すれば、トナー供給回転体の表面を含む層の発泡セルに詰まっていた凝集物等の不純物をセルから所望量(画像ノイズを抑制できる程度の量)排出させてしまうことができる時間であり、これも、経験や実験等から定められる時間である。 “Time T2” means that if the toner supply rotator is driven at a reduced speed for the time T2, a desired amount of impurities such as agglomerates clogged in the foam cell of the layer including the surface of the toner supply rotator is suppressed from the cell (suppressing image noise This is the time that can be discharged), and this is also the time determined from experience and experimentation.
トナー供給回転体の表面を含む層の発泡セルへの不純物の詰まり、該セルからの不純物の排出の程度の観点からして、減速駆動指示部の指示に基づく不純物を排出させるためのトナー供給回転体の減速駆動の単位時間の間にトナー供給回転体を全速駆動時間にして何時間前の状態まで復元できるかについて、β時間前まで復元できるとしたとき、このβをここでは「復元係数β」と称することにする。 Toner supply rotation for discharging impurities based on the instruction of the deceleration drive instructing unit from the viewpoint of clogging of impurities into the foam cell of the layer including the surface of the toner supply rotating body, and the degree of discharge of impurities from the cell Assuming that the toner supply rotator can be restored to the full speed drive time during the unit time of the deceleration driving of the body and can be restored to the previous state by β time, this β is expressed here as “restoration coefficient β ".
すると、トナー供給回転体を減速駆動指示部の指示のもとに時間T2減速駆動すると、トナー供給回転体はT2にβを乗じたT2・β時間前の状態に復元する。
トナー供給回転体は、不純物の詰まりの観点からすると、時間T1よりさらに前の状態へ復帰する必要はないから、時間T2は〔T1−T2・β〕≧0の条件を満たす範囲のものとすることができる。
Then, when the toner supply rotator is driven to decelerate for a time T2 under the instruction of the deceleration drive instructing unit, the toner supply rotator is restored to the state T2 · β hours before T2 is multiplied by β.
From the viewpoint of clogging of impurities, the toner supply rotating body does not need to return to a state before the time T1, and therefore the time T2 is in a range satisfying the condition of [T1-T2 · β] ≧ 0. be able to.
すなわち、前記減速駆動指示部が、前記全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間T1に達した後、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を前記減速回転速度で減速駆動させる前記予め定めた時間T2は、該時間T2に予め定めた復元係数βを乗じて算出される時間T2・βが前記全速駆動時間記録部に記録されている前記予め定めた累積全速駆動時間T1以下の時間とすることができる。
より好ましくは、時間T2は〔T1−T2・β〕=0を満たす時間である。
That is, after the cumulative full speed drive time recorded in the full speed drive time recording section reaches a predetermined time T1, the deceleration drive instruction section instructs the toner supply rotary body drive section to provide the toner supply rotary body. The predetermined time T2 during which the vehicle is decelerated at the decelerated rotation speed is recorded in the full-speed drive time recording unit by the time T2 · β calculated by multiplying the time T2 by a predetermined restoration coefficient β. It can be set to a time equal to or less than a predetermined cumulative full speed driving time T1.
More preferably, the time T2 is a time satisfying [T1-T2 · β] = 0.
前記全速駆動時間記録部は、前記トナー供給回転体が前記減速駆動指示部による指示によらないで減速回転速度で減速駆動された場合は、該減速駆動時間T3に単位減速駆動時間あたりについて予め定めておいた復元係数αを乗じた時間T3・αを前記全速駆動時間記録部に既に記録されている累積全速駆動時間tから差し引いた差引後時間を全速駆動時間として保持するものとしてもよい。
前記減速駆動指示部による指示によらない減速駆動においても、トナー供給回転体から不純物が排出されやすくなるからである。
The full-speed driving time recording unit predetermines per unit deceleration driving time as the deceleration driving time T3 when the toner supply rotating body is driven to decelerate at a deceleration rotational speed without being directed by the deceleration driving instruction unit. The time after subtraction obtained by subtracting the time T3 · α multiplied by the restoration coefficient α from the accumulated full speed drive time t already recorded in the full speed drive time recording unit may be held as the full speed drive time.
This is because impurities are easily discharged from the toner supply rotating body even in the deceleration driving not based on the instruction by the deceleration driving instruction unit.
ここで「復元係数α」とは次のものである。すなわち、トナー供給回転体の表面を含む層の発泡セルへの不純物の詰まり、排出の程度の観点からして、減速駆動指示部の指示によらない場合のトナー供給回転体の減速駆動の単位時間の間にトナー供給回転体を全速駆動時間にして何時間前の状態まで復元できるかについて、α時間前まで復元できるとしたとき、このαをここでは「復元係数α」と称している。 Here, the “restoration coefficient α” is as follows. That is, in terms of the degree of clogging and discharging of impurities in the foam cell of the layer including the surface of the toner supply rotating body, the unit time for deceleration driving of the toner supply rotating body when not instructed by the deceleration driving instruction section Assuming that the toner supply rotator can be restored to the previous state by the full-speed driving time during this period, α can be referred to herein as “restoration coefficient α”.
トナー供給回転体が、厚紙に印字するときのように、減速駆動指示部の指示によらずに時間T3減速駆動されたとする。すると、トナー供給回転体は、全速駆動時間に換算してT3にαを乗じたT3・α時間前の状態に復元する。 Assume that the toner supply rotator is driven to decelerate for a time T3 without being instructed by the decelerating drive instructing unit as in printing on thick paper. Then, the toner supply rotator is restored to the state before T3 · α time obtained by converting T3 by α in terms of the full speed driving time.
トナー供給回転体は、不純物の詰まりの観点からすると、全速駆動時間記録部に既に記録されている現状の累積全速駆動時間tよりさらに前の状態へ復帰する必要はないから、時間T3は差引後時間〔現状の累積全速駆動時間t−T3・α〕≧0の条件を満たす範囲のものとすることができる。 From the viewpoint of clogging of impurities, the toner supply rotator does not need to return to a state prior to the current accumulated full speed drive time t already recorded in the full speed drive time recording section. The time [current cumulative full speed drive time t−T3 · α] ≧ 0 can be satisfied.
換言すれば、前記全速駆動時間記録部は、前記記録されている累積全速駆動時間tから前記時間T3・αを差し引いた差引後時間が0以上となるときのみ、前記差引後時間を累積全速駆動時間として保持することができる。 In other words, the full-speed drive time recording unit only calculates the post-subtraction time to the cumulative full-speed drive when the post-subtraction time obtained by subtracting the time T3 · α from the recorded cumulative full-speed drive time t is 0 or more. Can be held as time.
なお、全速駆動時間や減速駆動時間のカウントは時間そのものをカウントしてもよいが、他の方法でカウントしてもよい。例えば、サイズの分かっている1枚の記録媒体に全速駆動で印字するときに要する時間は予め分かっているから、累積全速駆動時間は全速駆動による印字枚数をカウントすることで求めてもよい。また、サイズの分かっている記録媒体1枚に減速駆動で印字するときに要する時間も分かっているから、累積減速駆動時間も減速駆動による印字枚数をカウントすることで求めてもよい。 Note that the full speed drive time and the deceleration drive time may be counted by the time itself, but may be counted by other methods. For example, since the time required for printing on a recording medium of known size at full speed drive is known in advance, the accumulated full speed drive time may be obtained by counting the number of printed sheets at full speed drive. Further, since the time required for printing on one recording medium of known size by deceleration driving is also known, the cumulative deceleration driving time may also be obtained by counting the number of printed sheets by deceleration driving.
前記減速駆動指示部が、前記全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間T1に達すると、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を前記減速回転速度で減速駆動させるタイミングとしては、それには限定されないが、画像形成に直接影響のない非画像形成時とする例を挙げることができる。 When the cumulative full speed drive time recorded in the full speed drive time recording section reaches a predetermined time T1, the deceleration drive instruction section instructs the toner supply rotary body drive section to decelerate the toner supply rotary body. The timing for decelerating driving at the rotation speed is not limited to this, but an example of non-image formation that does not directly affect image formation can be given.
ここで「非画像形成時」とは、記録媒体にトナー像を転写して出力するための画像を形成する「画像形成時」以外の時を言い、例えば、前記減速駆動指示部が上記のようにトナー供給回転体駆動部に指示してトナー供給回転体を減速回転速度で減速駆動させるにあたり、画像形成を中断して〔印字を中断して〕該減速駆動を実施する場合のそのタイミングを挙げることができる。 Here, “when non-image is formed” means a time other than “when image is formed” when an image for transferring and outputting a toner image on a recording medium is formed. For example, the deceleration drive instruction unit is as described above. Instructing the toner supply rotator drive unit to drive the toner supply rotator at a reduced rotational speed, the timing when the image formation is interrupted and printing is interrupted (interruption of printing) is given. be able to.
その他、例えば、中間転写ベルトや感光体のクリーニング等のように本来の印字動作を止めて定期的に実行されるシーケンスも挙げることができる。このようなシーケンス中にトナー供給回転体の減速駆動を実施する場合、当該シーケンスの駆動時間を予め算出しておいて、全速駆動時間に換算した値が予め定めた閾値を超える場合は当該シーケンスを半速駆動で行うことにより、印字の中断時間を減らすことができる。 In addition, for example, a sequence that is executed periodically after the original printing operation is stopped, such as cleaning of an intermediate transfer belt or a photosensitive member, can be used. When the toner supply rotating body is driven to decelerate during such a sequence, the sequence drive time is calculated in advance, and if the value converted to the full speed drive time exceeds a predetermined threshold, the sequence is executed. By performing the half-speed driving, the printing interruption time can be reduced.
現像装置について、前記静電潜像担持体上の静電潜像の現像において前記トナー担持回転体へ直流成分に交流成分を重畳した現像バイアスを印加する現像バイアス電源を備えることができる。 The developing device may include a developing bias power source that applies a developing bias in which an alternating current component is superimposed on a direct current component to the toner carrying rotating body in developing the electrostatic latent image on the latent electrostatic image bearing member.
この種の現像バイアス電源が設けられている場合、トナー供給回転体の表面を含む層の発泡セルからの凝集物等の不純物の吐き出しを円滑に行うため、該現像バイアス電源は、前記減速駆動指示部の指示に基づく前記トナー供給回転体の前記減速駆動時に該交流成分として画像形成時よりピーク間電圧が高い交流成分を用いるものとしてもよい。 When this type of development bias power source is provided, the development bias power source is configured to perform the deceleration drive instruction in order to smoothly discharge impurities such as aggregates from the foam cell of the layer including the surface of the toner supply rotating body. An alternating current component having a higher peak-to-peak voltage than that at the time of image formation may be used as the alternating current component during the deceleration driving of the toner supply rotator based on the instruction of the unit.
また、該現像バイアス電源は、前記減速駆動指示部の指示に基づく前記トナー供給回転体の前記減速駆動時に該交流成分として画像形成時より周波数の高い交流成分を用いるものとしてもよい。 The developing bias power source may use an AC component having a higher frequency than that during image formation as the AC component during the deceleration driving of the toner supply rotating body based on an instruction from the deceleration driving instruction unit.
以上説明したように本発明によると、静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成でき、少なくとも一つの現像装置は、対応する静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付与するトナー担持回転体と、該トナー担持回転体へトナーを供給するとともに現像で消費されずにトナー担持回転体上に残留するトナーを掻き取るトナー供給回転体と、該トナー供給回転体からトナー担持回転体へ供給されて前記静電潜像の現像域へ搬送されるトナーの該トナー担持回転体上での層厚を規制する、該トナー担持回転体に当接されたトナー規制部材とを含み、該トナー供給回転体は表面を含む層が弾性発泡材で形成されている非磁性一成分現像方式の現像装置である画像形成装置であって、少なくとも一つの前記非磁性一成分現像方式の現像装置においては、トナー供給回転体の表面を含む層における発泡セルに入り込む現像剤凝集物やトナーの外添剤に起因する凝集物等の不純物を予め定めたタイミングで排出させることができ、それだけ該現像装置により現像形成される画像における不純物に起因する画像ノイズの発生を抑制でき、ひいては画像形成装置全体としてそれだけ良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, an electrostatic latent image can be formed on an electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image can be developed by a developing device to form a toner image. At least one developing device can A toner carrying rotator for applying toner to the electrostatic latent image on the corresponding electrostatic latent image carrier, and supplying the toner to the toner carrying rotator and remaining on the toner carrying rotator without being consumed by development. A toner supply rotator that scrapes off the toner, and a layer thickness of the toner that is supplied from the toner supply rotator to the toner carrying rotator and conveyed to the development area of the electrostatic latent image on the toner carrying rotator is regulated. And a toner regulating member in contact with the toner carrying rotator, wherein the toner supply rotator is a developing device of a non-magnetic one-component developing system in which a layer including the surface is formed of an elastic foam material. A forming device, wherein at least one of said In a magnetic one-component development type developing device, impurities such as developer aggregates entering the foamed cells in the layer including the surface of the toner supply rotating body and aggregates resulting from toner external additives are discharged at a predetermined timing. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus that can suppress the occurrence of image noise due to impurities in an image developed and formed by the developing apparatus, and can form a good image as the entire image forming apparatus. .
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置の1例100の構成の概略を示している。画像形成装置100はタンデム型のフルカラープリンタである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows the configuration of an example 100 of an image forming apparatus according to the present invention. The
このプリンタ100は、駆動ローラ71とこれに対向するローラ72に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト7を有している。転写ベルト7は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ71により図中反時計方向(図中矢印方向)CCWに回される。
The
ローラ72には転写ベルト7上の2次転写残トナー等を清掃するクリーニング装置73が臨んでおり、駆動ローラ71には2次転写ローラ8が臨んでいる。
A
2次転写ローラ8は図示省略の押圧手段にて駆動ローラ71に支持された中間転写ベルト7の部分に押圧され、中間転写ベルト7との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト7の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Sの移動に従動して、或いは駆動されて回転することができる。2次転写ローラ8には、図示省略の電源から2次転写バイアスを印加することができる。
The secondary transfer roller 8 is pressed against a portion of the
中間転写ベルト7及び2次転写ローラ8の上方には定着装置9が配置されており、下方にはタイミングローラ対11が配置されており、さらにその下方に、記録紙等の記録媒体Sを収容した記録媒体収容カセット10が配置されている。
A fixing
定着装置9はハロゲンランプヒータ等の熱源を備えた定着加熱ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
記録媒体収容カセット10に収容された記録媒体Sは、媒体供給ローラ101にて1枚ずつ引き出してタイミングローラ対11へ供給することができる。
The fixing
The recording medium S accommodated in the recording
中間転写ベルト7を巻き掛けたローラ71、72の間には、転写ベルト7に沿って、ローラ72からローラ71に向けて、イエロー画像形成部Y、マゼンタ画像形成部M、シアン画像形成部C及びブラック画像形成部Kがこの順序で配置されている。
Between the
Y、M、C、Kの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体1を備えており、該感光体の周囲に帯電器2、露光装置3、現像装置4及びクリーニング装置5がこの順序で配置されている。
Each of the image forming units Y, M, C, and K includes a drum-type
各画像形成部の感光体1にはベルト7を間にして1次転写ローラ6が対向配置されている。1次転写ローラ6は、図示省略の押圧手段にて感光体1の方向へ押圧され、ベルト7に接触して従動回転するとともにベルト7を感光体1に接触させることができる。
A
1次転写ローラ6には、感光体1上に形成されるトナー像をベルト7へ1次転写するための1次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。
A primary transfer bias for primary transfer of the toner image formed on the
露光装置3は、図示省略のパーソナルコンピュータ、画像読取装置等から提供される画像情報に応じて、レーザービームの点滅により感光体1にドット(点)露光で画像露光を施せる。
The exposure device 3 can perform image exposure by dot (point) exposure on the
各画像形成部における感光体1は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
The
各画像形成部における帯電器2は所定のタイミングで図示省略の電源から帯電用の電圧が印加され、感光体1表面を所定電位に一様に帯電させることができる。なお、帯電器2は本例ではコロナ放電を利用する非接触型のものであるが、帯電ローラ等でも構わない。
The
各画像形成部における現像装置4は、本例では、トナーを主体とする一成分現像剤を使用して感光体1上に形成される静電潜像を、図示省略の電源から現像バイアスが印加されるローラ形態の現像剤担持回転体(以下、「現像ローラ」という。)41(図2参照)で反転現像することができる。現像装置4については後ほどさらに説明する。
In this example, the developing
図4にブロック図で概略図示したプリンタ100の制御回路中の制御部Contはプリンタ100の動作を制御するものである。画像形成部Y、M、C及びKのそれぞれ、記録媒体の搬送機構、定着装置9等のプリンタ100の各部はこの制御部Contからの指示に基づいて動作する。
A control unit Cont in the control circuit of the
制御部Contには操作パネルPAも接続されており(図4参照)、このパネルにおいて画像形成モード、画像形成枚数の設定等を行える。
制御部Contは全速駆動時間記録部及び減速駆動指示部等も含んでいる。これらについては後ほどさらに述べる。
An operation panel PA is also connected to the control unit Cont (see FIG. 4), and an image forming mode, the number of images formed, and the like can be set on this panel.
The control unit Cont also includes a full speed drive time recording unit, a deceleration drive instruction unit, and the like. These will be discussed further later.
このプリンタによると、Y、M、C、Kの画像形成部のうち1又は2以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Y、M、C及びKのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Yにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト7に1次転写する。
According to this printer, an image can be formed using one or more of Y, M, C, and K image forming units.
Taking a case where a full color image is formed using all of the image forming portions Y, M, C, and K as an example, first, a yellow toner image is formed in the yellow image forming portion Y, and this is formed on the
すなわち、イエロー画像形成部Yにおいて、感光体1が図中時計方向に回転駆動され、帯電器2にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に露光装置3からイエロー画像に対応する画像露光が施され、感光体1上にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置4の現像バイアスが印加された現像ローラ41にて現像されて可視イエロートナー像となる。該イエロートナー像は1次転写ローラ6にて転写ベルト7上に1次転写される。このとき、1次転写ローラ6には図示省略の電源から1次転写バイアスが印加される。
That is, in the yellow image forming portion Y, the
同様にして、マゼンタ画像形成部Mにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト7に転写され、シアン画像形成部Cにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト7に転写され、ブラック画像形成部Kにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト7に転写される。
Similarly, a magenta toner image is formed in the magenta image forming unit M and transferred to the
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト7上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト7上に形成された多重トナー像は転写ベルト7の回動により2次転写ローラ8へ向け移動する。
Yellow, magenta, cyan, and black toner images are formed at a timing when these toner images are transferred onto the
Thus, the multiple toner image formed on the
一方、記録媒体Sが記録媒体収容カセット10から媒体供給ローラ101にて引き出され、タイミングローラ対11へ供給され、待機している。
On the other hand, the recording medium S is pulled out from the recording
このようにタイミングローラ対11のところで待機する記録媒体Sは、中間転写ベルト7にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト7と2次転写ローラ8とのニップ部に供給される。該多重トナー像は図示省略の電源から2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ8にて記録媒体S上に2次転写される。
Thus, the recording medium S waiting at the
その後記録媒体Sは定着装置9に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Sに定着される。記録媒体Sはひき続き、排出ローラ対12にて排出トレイ13に排出される。
Thereafter, the recording medium S is passed through the fixing
トナー像のベルト7への1次転写において感光体1上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置5で清掃され、2次転写によりベルト7上に残留する2次転写残トナー等はクリーニング装置73で清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
In the primary transfer of the toner image to the
以上説明したように画像形成されるのであるが、現像装置4についてさらに説明する。現像装置4は図2及び図3に示すものである。
Although the image is formed as described above, the developing
図2は現像装置4の断面構造の概略を示している。図3は現像装置4を図2において右側から見て、しかし現像ローラ41及び供給ローラ42は破線でその位置を示すだけとして、概略的に示している。
FIG. 2 schematically shows a cross-sectional structure of the developing
現像装置4はトナー担持回転体の1例である現像ローラ41及び現像ローラ41へ現像剤を供給する、トナー供給回転体の1例である供給ローラ42を備えている。
現像ローラ41は導電性シャト上に熱可塑性エラストマーやゴム等からなる弾性層を設け、その表面に該弾性層より硬度が高い表面コート層を設けたものである。
供給ローラ42は、導電性シャフト上に弾性を有する、導電性を付与した発泡材層を設けたものである。ローラ42は表面を含む層に単泡セル(他の発泡セルに連通した発泡セルではなく、独立した発泡セル)を含んでいる。
The developing
The developing
The
また、現像装置4は供給ローラ42へ下方から当接配置された板状のトナー供給補助部材420も含んでおり、さらに、供給ローラ42側へ現像剤を攪拌しつつ供給する第1搬送回転体46及び第2回転搬送体47も備えている。第1及び第2の各回転搬送体は、ここでは、回転軸にスクリュー羽根(螺旋羽根)を周設したスクリュー搬送部材である。
The developing
これら現像ローラ41、供給ローラ42並びに第1及び第2のスクリュー搬送部材46、47は現像装置ハウジング40に収められ、該ハウジングに回転可能に支持されている。現像ローラ41は、現像装置4が画像形成装置100に装着されると感光体1に臨むように、一部がハウジング40の外側へ出ている。搬送部材46、47は現像装置ハウジング40内に収容されている。
The developing
ハウジング40内には現像に供する現像剤(本例ではトナーT)(図4参照)を保持して供給ローラ42及び現像ローラ41に臨むバッファ部43が形成されている。
In the
第1スクリュー搬送部材46はバッフア部43における、供給ローラ42より上側、且つ、ローラ42の背後寄り位置に配置されている。第2スクリュー搬送部材47は板状の仕切り部材48を間にして第1スクリュー搬送部材46の上側、且つ、供給ローラ42の上方に配置されている。
The first
第1スクリュー搬送部材46は現像ローラ41と平行に配置されており、第2スクリュー搬送部材47は仕切り部材48を間にして第1スクリュー搬送部材46と平行に配置されている。
The first
現像装置4における各回転部材は、図4の制御回路に示すように、図示省略の現像モータを駆動源とする現像装置駆動部Dにより回転駆動される。また、現像装置4の現像ローラ41には、該ローラ対応する感光体1上の静電潜像を現像するにあたり、現像バイアス電源PWから所定の現像バイアスが印加される。
As shown in the control circuit of FIG. 4, each rotating member in the developing
第1スクリュー搬送部材46は駆動部Dにより回転駆動されることで、図3中右側から左側へ回転軸方向に現像剤を搬送することができ、第2スクリュー搬送部材47は駆動部Dにて回転駆動されることで、図3中左側から右側へ回転軸方向に現像剤を搬送することができる。
The first
このように第1及び第2のスクリュー搬送部材46、47が回転駆動されることで、図3に矢印で示すように、現像剤は、第1搬送部材46にて、図3において右側の現像剤送入側端部(現像剤送り込み側端部)から左側の現像剤送出側端部(現像剤送り出し側端部)へ搬送され、該現像剤送出側端部から仕切り部材48の左側端部の開口部(第2開口部)482を通って第2搬送部材47の現像剤送入側端部へ上昇移動し、さらに第2搬送部材47にてその現像剤送出側端部へ向け搬送され、該送出側端部から仕切り部材48の右側端部の開口部(第1開口部)481を通って重力にも助けられつつ第1搬送部材46の現像剤送入側端部へ落下移動する。現像剤はこのようにして第1、第2の搬送部材46、47により攪拌循環されつつ、第1搬送部材46から供給ローラ42、ひいては現像ローラ41側へ供給される。
As the first and second
現像ローラ41及び供給ローラ42は、駆動部Dにより図2中反時計方向回りに回転駆動される。従って駆動部Dは供給ローラ42を回転駆動する駆動部であると言える。ローラ41と42とが対向するニップ部では、両ローラ表面は互いに反対方向に移動する。これにより、供給ローラ42は現像で消費されずに現像装置ハウジング40内へ戻ってくる現像剤を現像ローラ41から掻き落とすとともに、新たに現像剤を現像ローラ41へ供給する。
The developing
現像剤(トナー)をローラ42からローラ41へ供給するとき、トナー供給補助部材420にローラ42が摺動することで、ローラ42はそれだけ確実にトナーを保持して搬送することができる。
When the developer (toner) is supplied from the
このようにして供給された現像剤は現像ローラ41に当接しているブレード形態のトナー規制部材44を通過するときにトナー量が適正に規制され、従って感光体1に臨む現像領域へ搬送されるトナーの層厚が適切に規制され、それとともに帯電せしめられ、現像領域で感光体1上の静電潜像の現像に供される。
When the developer thus supplied passes through the blade-shaped
現像で消費されなかった現像剤は現像ローラ41の回転とともにケース40内へ戻ってくる。このとき、現像剤は、供給ローラ42による現像ローラ41からの掻き取りを円滑化するために図示省略の除電電源から除電バイアスが印加された除電部材45にて除電される。
The developer that has not been consumed by the development returns to the
第1及び第2のスクリュー搬送部材46、47は、搬送部材46の現像剤送出側端部及びその上側にある搬送部材47の現像剤送入側端部において、現像ローラ41の回転軸方向に現像ローラ41の外側まで延在しており、第2搬送部材47の該延在部の上方に現像剤溜まり部49が連設されている。
The first and second
図3において現像剤溜まり部49の互いに対向する手前側及び奥側の壁のそれぞれに現像剤量(ここでは溜まり部における現像剤の上面位置)を検知するための、例えば透明な樹脂(例えばポリスチレン)からなる透光性の検知窓dwが設けられており、これら窓に対して現像剤量検知装置TSが設けられている。
なお、現像剤溜まり部49が、例えば、透明なポリスチレン樹脂等の透明材料で形成されている場合には、その一部を検知窓として利用することができる。
In FIG. 3, for example, a transparent resin (for example, polystyrene) for detecting the amount of developer (here, the upper surface position of the developer in the reservoir) on each of the front and back walls facing each other of the
When the
現像剤量検知装置TSは、本例では発光素子と受光素子を有する光学的センサを含むものである。発光素子は一方の検知窓dwにその外側から臨み、受光素子は他方の検知窓dwその外側から臨んでいる。受光素子が発光素子からの光を所定量受けると現像装置4内現像剤量が不足していると判断され、発光素子からの光が現像剤に遮られて受光素子が所定量の光を受けないときは現像剤量は足りていると判断される。現像剤溜まり部49にはトナーボトルを含むトナー補給部TBのトナーボトル部分を着脱可能に装着できるトナー補給口490を設けてある。検知装置TSが現像剤量の不足を検出すると、トナー補給部TBからトナーを補給できるようになっている。
In this example, the developer amount detection device TS includes an optical sensor having a light emitting element and a light receiving element. The light emitting element faces one detection window dw from the outside, and the light receiving element faces the other detection window dw from the outside. When the light receiving element receives a predetermined amount of light from the light emitting element, it is determined that the amount of developer in the developing
制御部Contによると、以下の実施例で説明するように、各画像形成部の現像装置4を、トナー供給ローラ42の表面を含む層の発泡セルに入り込む凝集物等の不純物を排出させるように制御することができる。
According to the control unit Cont, as will be described in the following embodiments, the developing
このために制御部Contは既述のとおり全速駆動時間記録部及び減速駆動指示部等も含んでいる。
全速駆動時間記録部は、普通紙等に画像形成するときの現像装置4のトナー供給ローラ42の全速回転速度による全速駆動時間を累積記録する。本例では、全速駆動時間として、現像装置駆動部Dの現像モータの全速駆動時間を採用する。
For this purpose, the control unit Cont includes a full speed driving time recording unit, a deceleration driving instruction unit, and the like as described above.
The full-speed drive time recording unit cumulatively records the full-speed drive time according to the full-speed rotation speed of the
減速駆動指示部は、該全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間(現像モータ累積全速駆動時間)が予め定めた時間T1に達した後、該トナー供給ローラ42の駆動部でもある現像装置駆動部D(図4参照)に指示して該トナー供給ローラ42を予め定めた時間T2、全速回転速度の半分の半速回転速度で減速駆動させる。
本例では、この場合の半速駆動時間として、現像モータの半速駆動時間を採用する。
The decelerating drive instructing unit is a developing unit that is also a driving unit of the
In this example, the half-speed driving time of the developing motor is employed as the half-speed driving time in this case.
以下の実施例は、通常システム速度(185mm/秒)(全速駆動)による印字においては、画像形成部Y〜Kを用いて予め定めたパターンでA4サイズ記録紙にフルカラー印字を行う例である。 In the following example, in printing at a normal system speed (185 mm / sec) (full speed driving), full color printing is performed on A4 size recording paper with a predetermined pattern using the image forming units Y to K.
各画像形成部の感光体1は帯電器2によりその表面を一様に略−450〔V〕に帯電させ、その帯電域に露光装置3から画像露光を施して静電潜像を形成する。現像装置4においては、現像バイアス電源PW(図4参照)から現像ローラ41に直流バイアス−320〔V〕とピーク間電圧が1200〔V〕である交流バアイス〔周波数2kHz、デューティ30%〕とを重畳印加する。
The surface of the
トナー供給ローラ42の導電性シャフトに周設された、ローラ表面を含む層を形成する導電性弾性発泡材には弾性発泡ポリウレタン(株式会社イノアックコーポレーション
Exroth-BB )に導電性カーボンを添加して導電性を持たせたものを採用した。
The conductive elastic foam material that forms a layer including the roller surface and is provided around the conductive shaft of the
Exroth-BB) with conductive carbon added to make it conductive.
なお、供給ローラ42のローラ表面を含む層を形成する導電性弾性発泡材には弾性発泡ポリウレタン(株式会社イノアックコーポレーション EMM-C )に導電性カーボンを添加して導電性を持たせたもの等も採用できる。
Exroth-BB の発泡セルは単泡タイプのセルであり、EMM-C の発泡セルは連泡タイプのセルである。
The conductive elastic foam material forming the layer including the roller surface of the
The Exroth-BB foam cell is a single-cell type cell, and the EMM-C foam cell is an open-cell type cell.
<実施例1>(図5参照)
図5のフローチャートに示すように、印字中であると、現像モータが全速駆動(従ってトナー供給ローラ42もそれに応じて全速回転速度で全速駆動)であると(ステップS1)、全速駆動時間記録部において累積全速駆動時間として記録紙1枚印字分の現像モータ全速駆動時間が加算される(ステップS2)。その後、現像モータ累積全速駆動時間が予め定めた時間T1に達したか否かが判断される(ステップS3)。本例では、該時間T1は全速駆動印字による100枚印字に相当する時間である。
<Example 1> (see FIG. 5)
As shown in the flowchart of FIG. 5, when printing is in progress, the developing motor is driven at full speed (therefore, the
時間T1に達した後は(換言すれば100枚印字した後は)、現像モータ駆動が半速駆動に切り換えられ(ステップS4)、全速駆動時間記録部に残っている現像モータ累積全速駆動時間からの減算が可能であるか否か(減算により残りの現像モータ累積全速駆動時間が0より小さい負にならないか)を判断し(ステップS6)、減算結果が負にならない範囲で(本例では0になるまで)現像モータ累積全速駆動時間が減算される(ステップS5、S6)。 After reaching the time T1 (in other words, after printing 100 sheets), the development motor drive is switched to the half speed drive (step S4), and the development motor accumulated full speed drive time remaining in the full speed drive time recording unit is determined. Whether or not the remaining developing motor accumulated full speed drive time becomes negative that is smaller than 0 is determined (step S6), and the subtraction result does not become negative (in this example, 0). Until the development motor accumulated full speed driving time is subtracted (steps S5 and S6).
ここでは、半速駆動により画像印字を1枚分行うと、供給ローラ42が、その発泡セルへの凝集物等の不純物の詰まり程度の点で、全速駆動による20枚印字分復元するものとしている。そこで、凝集物等の供給ローラ42からの排出のための半速駆動時間として、半速駆動による印字枚数5枚に相当する時間を採用している。それにより、供給ローラ42を全速駆動による画像印字枚数100枚分前の状態に復元させる。
Here, when image printing is performed for one sheet by half-speed driving, the
このようにして供給ローラ42の表面を含む層の発泡セルから現像剤凝集物やトナー添加剤に起因する凝集物等の不純物を排出させ、それだけ画像ノイズの抑制された画像を形成できるようにする。
In this way, impurities such as developer aggregates and aggregates caused by the toner additive are discharged from the foam cells of the layer including the surface of the
上記した半速駆動切り換えタイミングである、全速駆動印字100枚分に相当する現像モータ累積全速駆動時間T1は、他の値、例えば、全速駆動印字200枚分に相当する現像モータ累積全速駆動時間とし、不純物排出のための半速駆動時間を半速駆動による印字枚数10枚分に相当する時間とするようなことも可能であり、比例関係を保つことで数値変更することは可能である。 The development motor accumulated full speed driving time T1 corresponding to 100 sheets of full speed driving printing, which is the above-described half speed driving switching timing, is set to another value, for example, the developing motor accumulated full speed driving time corresponding to 200 sheets of full speed driving printing. The half-speed driving time for discharging impurities can be set to a time corresponding to 10 printed sheets by half-speed driving, and the numerical value can be changed by maintaining a proportional relationship.
また、供給ローラ42の表面を含む層を構成する弾性発泡材として、既述の株式会社イノアックコーポレーション EMM-C を採用するときは、全速駆動時間500枚に対し半速駆動時間5枚を採用でき、このように、使用する弾性発泡材の種類に応じて数値を変更することもできる。
In addition, when INOAC CORPORATION EMM-C is used as the elastic foam material that forms the layer including the surface of the
<実施例2>(図6参照)
全速駆動時間記録部は、封筒のような厚紙への印字の時のように、供給ローラ42が前記減速駆動指示部による指示によらないで全速の1/2の半速回転速度で半速駆動された場合は、該累積半速駆動時間T3に単位減速駆動時間あたりについて予め定めておいた復元係数αを乗じた時間T3・αを前記全速駆動時間記録部に既に記録されている累積全速駆動時間tから差し引いた差引後時間を全速駆動時間として保持するようにしてもよい。 実施例2は全速駆動時間記録部がそのような場合の制御例である。なお、実施例2は、現像モータ回転速度が全速回転速度と半速回転速度の2種類に設定されている場合の例である。
<Example 2> (see FIG. 6)
The full speed drive time recording unit is driven at half speed at a half speed rotation speed that is half the full speed without the
実施例2では、図6のフローチャートに示すように、実施例1の制御を示すフローチャートにおいて、さらにステップS7、S8を加えた制御を行う。
すなわち、印字動作で現像モータが全速駆動でないときは(ステップS1で「N0」、従って半速駆動のときは)、現に全速駆動時間記録部に記録されている現像モータ累積全速駆動時間から減算が可能であるか否か(減算により残りの現像モータ累積全速駆動時間が0より小さい負にならないか)を判断し(ステップS7)、減算結果が負にならない範囲で(本例では0になるまで)現像モータ累積全速駆動時間を減算する(ステップS7、S8)。
In the second embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 6, the control in which steps S <b> 7 and S <b> 8 are further added to the flowchart showing the control of the first embodiment is performed.
That is, when the developing motor is not driven at full speed in the printing operation (“N0” in step S1, and therefore half speed driving), subtraction is made from the developing motor accumulated full speed driving time currently recorded in the full speed driving time recording section. It is determined whether or not it is possible (whether the remaining developing motor accumulated full speed drive time becomes negative less than 0 by subtraction) (step S7), and within a range where the subtraction result does not become negative (until 0 in this example). ) The development motor accumulated full speed drive time is subtracted (steps S7 and S8).
これにより、減速駆動指示部による指示によらない現像モータ半速駆動による凝集物等の不純物の供給ローラ42からの排出分を差し引いて実施例1と同様の制御を行う。
As a result, the same control as that in the first embodiment is performed by subtracting the discharge amount from the
例えば、全速駆動で印字50枚した後に半速駆動を行う厚紙印字などを1枚実行した場合、全速駆動20枚分に相当する時間を、全速駆動時間記録部に現に記録されている50枚分の現像モータ累積全速駆動時間から差し引いて、現像モータ累積全速駆動時間を全速駆動時間30枚相当とするのである。 For example, when one sheet of thick paper printing is performed in which half-speed driving is performed after 50 sheets are printed with full-speed driving, the time corresponding to 20 sheets of full-speed driving is equivalent to 50 sheets currently recorded in the full-speed driving time recording unit. By subtracting from the total developing motor accumulated full speed driving time, the developing motor accumulated full speed driving time is made equivalent to 30 full speed driving times.
<実施例3>(図7参照)
実施例3では、図7のフローチャートに示すように、実施例1の制御を示すフローチャートにおいて、さらにステップS30を加えた制御を行う。
すなわち、ステップS3で現像モータ累積全速駆動時間が予め定めた時間に達したと判断されると、プリンタ100の印字動作を中断させ(ステップS30)、このように非画像形成時の状態を生じさせて、ステップS4、S5、S6を実行する。
<Example 3> (see FIG. 7)
In the third embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 7, the control in which step S <b> 30 is further added to the flowchart showing the control of the first embodiment is performed.
That is, if it is determined in step S3 that the development motor accumulated full speed driving time has reached a predetermined time, the printing operation of the
例えば、全速駆動の印字を200枚行う場合、100枚印字したところで画像形成を一旦中断し、ステップS4、S5、S6を実行したのち(ここでは半速駆動を5枚分相当時間行ったのち)、残り100枚を全速駆動で印字する。 For example, when 200 sheets are printed at full speed, image formation is temporarily stopped after 100 sheets have been printed, and after steps S4, S5, and S6 are executed (here, half speed driving is performed for a time corresponding to five sheets). The remaining 100 sheets are printed at full speed.
トナー供給ローラ42からの凝集物等の不純物をより円滑に排出させるために、次の実施例4、5のように、制御部Contの減速駆動指示部による供給ローラ42の減速駆動時に現像バイアスを調整してもよい。
In order to more smoothly discharge impurities such as agglomerates from the
<実施例4>
現像装置4の現像バイアス電源PWにおいて、現像バイアスの交流成分のピーク間電圧を通常の1200〔V〕に対して1400〔V〕に設定する。
<実施例5>
現像装置4の現像バイアス電源PWにおいて、現像バイアスの交流成分の周波数を通常の2kHzに対して3kHzに設定する。
<Example 4>
In the developing bias power source PW of the developing
<Example 5>
In the developing bias power source PW of the developing
このような現像バイアスの調整によって、効率よく凝集物を供給ローラ42から排出させることができる。
By adjusting the developing bias as described above, the aggregate can be efficiently discharged from the
図1を参照して説明した画像形成装置はタンデム型のフルカラープリンタ100であったが、本発明はモノクロ画像形成装置にも適用でき、また、他のタイプの多色画像形成装置等にも適用できる。また、現像装置を複数備えている画像形成装置では、該複数の現像装置の全数より少ない数の現像装置(例えばモノクロ印字時に使用する現像装置)に本発明が適用されているだけでもよい。
The image forming apparatus described with reference to FIG. 1 is a tandem type full-
本発明は、非磁性一成分現像方式の現像装置を用いる画像形成装置であって、現像装置の表面層が弾性発泡材層で形成されたトナー供給回転体の表面層発泡セルに入り込む現像剤凝集物やトナー外添剤に起因する凝集物等の不純物を所定のタイミングで排出させることができ、それだけ画像ノイズの抑制された画像を形成できる画像形成装置を提供することに利用できる。 The present invention relates to an image forming apparatus using a developing device of a non-magnetic one-component developing system, and a developer aggregation in which a surface layer of the developing device enters a surface layer foam cell of a toner supply rotating body formed of an elastic foam material layer The present invention can be used to provide an image forming apparatus that can discharge impurities such as agglomerates and aggregates caused by toner external additives at a predetermined timing and can form an image in which image noise is suppressed accordingly.
100 プリンタ
Y イエロー画像形成部
M マゼンタ画像形成部
C シアン画像形成部
K ブラック画像形成部
1 感光体
2 帯電器
3 画像露光装置
4 現像装置
40 現像装置ハウジング
41 現像ローラ
42 現像剤供給ローラ
43 バッファ部
44 現像剤規制部材
45 除電部材
46 第1スクリュー搬送部材
47 第2スクリュー搬送部材
48 仕切り部材
481、482 仕切り部材の現像剤流通用開口部
49 現像剤溜まり部
490 トナー補給口
TS 現像剤量検出装置
dw 検知窓
TB トナー補給装置
D 現像装置駆動部
PW 現像バイアス電源
5 クリーニング装置
6 1次転写ローラ
7 中間転写ベルト
71 駆動ローラ
72 対向ローラ
73 クリーニング装置
8 2次転写ローラ
9 定着装置
10 記録媒体供給カセット
101 記録媒体供給ローラ
11 タイミングローラ対
12 記録媒体排出ローラ対
13 記録媒体排出トレイ
S 記録媒体
51、52 現像剤搬送量安定化部材
601 フィルム保持部材 602 可撓性フィルム
61、62 現像剤搬送量安定化部材
480 現像剤混合攪拌装置
483 小仕切り部材
482a、482b 分割形成された開口部
460、470 螺旋羽根
T 現像剤
制御部Cont
DESCRIPTION OF
Claims (7)
少なくとも一つの前記非磁性一成分現像方式の現像装置について、
前記トナー供給回転体を予め定めた全速回転速度又は該全速回転速度より遅い予め定めた減速回転速度で駆動できるトナー供給回転体駆動部と、
該トナー供給回転体の全速回転速度による全速駆動時間を累積記録する全速駆動時間記録部と、
該全速駆動時間記録部に記録される累積全速駆動時間が予め定めた時間T1に達した後、前記トナー供給回転体駆動部に指示して前記トナー供給回転体を予め定めた時間T2、前記減速回転速度で減速駆動させる減速駆動指示部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image can be formed on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image can be developed with a developing device to form a toner image. At least one developing device can be mounted on the corresponding electrostatic latent image carrier. A toner carrying rotator for applying toner to the electrostatic latent image, a toner supply rotator for supplying toner to the toner carrying rotator and scraping off toner remaining on the toner carrying rotator without being consumed in development; The toner is supplied to the toner carrying rotator from the toner supply rotator and is brought into contact with the toner carrying rotator for regulating the layer thickness of the toner on the toner carrying rotator which is transported to the development area of the electrostatic latent image. An image forming apparatus that is a non-magnetic one-component developing type developing device in which a layer including a surface is formed of an elastic foam material.
About at least one developing device of the non-magnetic one-component developing system,
A toner supply rotator driving unit capable of driving the toner supply rotator at a predetermined full-speed rotation speed or a predetermined decelerated rotation speed slower than the full-speed rotation speed;
A full-speed drive time recording unit for accumulating and recording the full-speed drive time according to the full-speed rotation speed of the toner supply rotator;
After the accumulated full speed drive time recorded in the full speed drive time recording section reaches a predetermined time T1, the toner supply rotary body is instructed to the toner supply rotary body by a predetermined time T2, the deceleration. An image forming apparatus comprising: a decelerating drive instruction unit that decelerates and drives at a rotational speed.
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