JP2013050546A - Developing device and image forming device - Google Patents
Developing device and image forming device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013050546A JP2013050546A JP2011187671A JP2011187671A JP2013050546A JP 2013050546 A JP2013050546 A JP 2013050546A JP 2011187671 A JP2011187671 A JP 2011187671A JP 2011187671 A JP2011187671 A JP 2011187671A JP 2013050546 A JP2013050546 A JP 2013050546A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developing
- toner
- unit
- developing device
- developer
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus.
トナーとキャリアとを含む2成分現像剤について、トナーとキャリアの混合比であるトナー濃度を測定する方法には、光学的な方法と磁気的な方法とがある。光学的な方法は、例えば、トナーの色とキャリアの色の相違を利用してトナー濃度を測定するものであり、磁気的な方法は、磁性体であるキャリアの透磁率を測定することでトナー濃度を測定するものである。すなわち、透磁率は、ここではトナー濃度の代替的な測定値である。 For a two-component developer containing toner and carrier, there are an optical method and a magnetic method as a method for measuring the toner density, which is the mixing ratio of toner and carrier. For example, the optical method measures the toner density using the difference between the toner color and the carrier color, and the magnetic method measures the toner permeability by measuring the magnetic permeability of the carrier that is a magnetic material. The concentration is measured. That is, the magnetic permeability is an alternative measurement of toner concentration here.
トナー濃度を磁気的に測定する場合には、従来から知られている問題として、現像剤の嵩(かさ)に起因する測定誤差がある(例えば、特許文献1、2参照)。ここでいう測定誤差は、トナー濃度としては同じであるにもかかわらず、現像器内の現像剤の総量が相違することにより、測定されるトナー濃度(すなわち透磁率)も結果として相違することに起因するものである。また、現像剤は粉体であるため、間に空気を含む状態で存在しており、その密度(すなわち空気を含む割合)の相違も測定誤差の一因となり得る。 When measuring the toner density magnetically, there is a measurement error caused by the bulk of the developer as a known problem (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Although the measurement error here is the same as the toner concentration, the total amount of developer in the developing device is different, so that the measured toner concentration (ie magnetic permeability) is also different as a result. It is due. Further, since the developer is powder, it exists in a state containing air, and the difference in density (that is, the ratio containing air) can also contribute to measurement errors.
さらに、特許文献3には、現像剤の嵩密度の問題に加えて、凝集したトナーがトナー濃度センサの検出面に付着するという問題について記載されている。特許文献3に記載された発明は、この問題を解決するために、検出面の開口を制御し、必要な場合にのみ検出面が露出するようにしたものである。 Further, Patent Document 3 describes the problem that the agglomerated toner adheres to the detection surface of the toner density sensor in addition to the problem of the bulk density of the developer. In order to solve this problem, the invention described in Patent Document 3 controls the opening of the detection surface so that the detection surface is exposed only when necessary.
本発明の目的は、現像器に収容された現像剤の状態を、現像手段の回転を利用して判定することを目的とする。 An object of the present invention is to determine the state of the developer contained in the developing device by utilizing the rotation of the developing means.
本発明の請求項1に係る現像装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する複数の現像器を支持する支持体を有し、当該複数の現像器を感光体に交互に対向させて当該感光体にトナーを付与する現像手段と、前記支持体を回転させ、前記複数の現像器のいずれかがトナーを付与するときに当該現像器が前記感光体に対向するように前記現像手段を駆動する駆動手段と、前記複数の現像器の少なくともいずれかに設けられたセンサを用いて、当該現像器におけるトナー濃度を測定する測定手段と、前記測定手段を有する前記現像器が前記感光体に対する位置関係を異にする複数の位置にあったときに当該測定手段によりそれぞれ測定された複数のトナー濃度の差に基づいて、当該現像器における現像剤の状態に異常があるか否かを判定する判定手段とを備える構成を有する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a developing device having a support member that supports a plurality of developing units that store a developer including toner and a carrier, and the plurality of developing units are alternately opposed to the photosensitive member. A developing unit that applies toner to the photoconductor; and the developing unit that rotates the support and causes the developing unit to face the photoconductor when any of the plurality of developing units applies toner. A driving means for driving; a measuring means for measuring a toner density in the developing device using a sensor provided in at least one of the plurality of developing devices; and the developing device having the measuring means is connected to the photoreceptor. It is determined whether or not there is an abnormality in the developer state in the developing device based on the difference in the plurality of toner densities respectively measured by the measuring unit when the positional relationship is at a plurality of positions. It has a configuration and a determination unit.
本発明の請求項2に係る現像装置は、請求項1に記載の構成において、前記現像手段は、前記現像器の前記現像剤が移動する搬送路内に設けられ、当該搬送路内の前記現像剤を撹拌しながら搬送するオーガを有し、前記判定手段は、前記オーガが動作を停止し、前記センサに対する当該オーガの位置関係があらかじめ決められた条件を満たすときに前記測定手段により測定されたトナー濃度を用いて判定を行う構成をさらに有する。
本発明の請求項3に係る現像装置は、請求項2に記載の構成において、前記オーガが前記条件を満たす位置で停止するように当該オーガの動作を制御する制御手段を備える構成をさらに有する。
本発明の請求項4に係る現像装置は、請求項1ないし3のいずれかに記載の構成において、前記判定手段は、前記複数のトナー濃度の差が第1閾値未満である場合に、前記現像器において現像剤の固着が生じていると判定する構成をさらに有する。
本発明の請求項5に係る現像装置は、請求項1ないし4のいずれかに記載の構成において、前記判定手段は、前記複数の位置の差があらかじめ決められた回転角で表される場合において、前記複数のトナー濃度の差が第2閾値未満であるとき、前記現像器における現像剤量が過剰であると判定する構成をさらに有する。
本発明の請求項6に係る現像装置は、請求項1ないし5のいずれかに記載の構成において、前記判定手段は、前記複数の位置の差があらかじめ決められた回転角で表される場合において、前記複数のトナー濃度の差が第3閾値を超えるとき、前記現像器における現像剤量が不足していると判定する構成をさらに有する。
The developing device according to a second aspect of the present invention is the developing device according to the first aspect, wherein the developing means is provided in a transport path in which the developer of the developing device moves, and the development in the transport path is performed. An auger that conveys the agent while stirring, and the determination means is measured by the measurement means when the auger stops operating and the positional relationship of the auger with respect to the sensor satisfies a predetermined condition. It further has a configuration for performing determination using toner density.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the second aspect, further comprising a control unit that controls the operation of the auger so that the auger stops at a position that satisfies the condition.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the developing device according to any one of the first to third aspects, wherein the determination unit is configured to perform the development when the difference between the plurality of toner densities is less than a first threshold value. The apparatus further includes a configuration for determining that the developer is stuck.
A developing device according to a fifth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the determination unit is configured such that the difference between the plurality of positions is expressed by a predetermined rotation angle. When the difference between the plurality of toner concentrations is less than a second threshold value, the developer amount is further determined to be excessive.
A developing device according to a sixth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the determination unit is configured such that the difference between the plurality of positions is expressed by a predetermined rotation angle. When the difference between the plurality of toner densities exceeds a third threshold value, the apparatus further determines that the developer amount in the developing device is insufficient.
本発明の請求項7に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体にトナーを付与する請求項1ないし6のいずれかに記載の現像装置とを有し、記録媒体にトナーによって画像を形成する画像形成手段と、前記測定手段による測定結果と前記判定手段による判定結果とに応じた処理を実行する処理実行手段とを備える構成を有する。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a photosensitive member; and the developing device according to any one of the first to sixth aspects that applies toner to the photosensitive member. An image forming unit to be formed; and a process execution unit that executes a process according to a measurement result by the measurement unit and a determination result by the determination unit.
請求項1、7の構成によれば、現像器に収容された現像剤の状態を、現像手段の回転を利用して判定することが可能である。
請求項2の構成によれば、基準を定めずに測定を行う場合に比べ、オーガの位置関係の相違に起因する測定結果のずれの影響を少なくすることが可能である。
請求項3の構成によれば、感光体に対するオーガの位置関係がそのときどきで変わらないようにすることが可能である。
請求項4の構成によれば、現像剤の固着が生じている状態を異常として判定することが可能である。
請求項5の構成によれば、現像剤量が過剰である状態を異常として判定することが可能である。
請求項6の構成によれば、現像剤量が不足している状態を異常として判定することが可能である。
According to the first and seventh aspects, the state of the developer stored in the developing device can be determined using the rotation of the developing means.
According to the configuration of the second aspect, it is possible to reduce the influence of the deviation of the measurement result due to the difference in the positional relationship of the auger as compared with the case where the measurement is performed without setting the reference.
According to the configuration of the third aspect, it is possible to prevent the positional relationship of the auger with respect to the photosensitive member from being changed at that time.
According to the configuration of claim 4, it is possible to determine that the state where the developer is stuck is abnormal.
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to determine that an excessive amount of developer is abnormal.
According to the configuration of the sixth aspect, it is possible to determine that the developer amount is insufficient as an abnormality.
[発明の要旨]
本発明は、いわゆるロータリー方式の現像手段を有する現像装置及び画像形成装置において、現像器内の現像剤の状態を測定するとともに、その測定結果に基づいて現像剤の状態に異常があるか否かを判定することを主たる特徴とするものである。本発明は、ロータリー方式の現像手段が回転することを利用し、現像手段が複数の姿勢(すなわち回転状態)にあるときのそれぞれの測定結果の差に基づいて、現像器内の現像剤がどのような状態にあるのかを判定するものである。ここにおいて、現像剤の状態とは、現像剤が凝集するなどして特定の場所に固着している状態に加え、現像器内の現像剤の量(以下「現像剤量」という。)のことを含むものである。
[Summary of the Invention]
According to the present invention, in a developing device and an image forming apparatus having a so-called rotary type developing unit, the state of the developer in the developing device is measured, and whether or not the state of the developer is abnormal based on the measurement result is determined. The main feature is to determine the above. The present invention utilizes the rotation of the rotary type developing means, and based on the difference between the measurement results when the developing means is in a plurality of postures (that is, in the rotated state) It is judged whether it is in such a state. Here, the state of the developer means the amount of developer in the developing device (hereinafter referred to as “developer amount”) in addition to the state where the developer aggregates and adheres to a specific location. Is included.
[実施形態]
図1は、本発明の実施の一形態である画像形成装置10の構成を示すブロック図である。画像形成装置10は、画像形成部110と、センサ部120と、取得部130と、UI(User Interface)部140と、制御部150とを備える。
[Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an
画像形成部110は、現像剤により記録媒体に画像を形成する手段であり、本発明の画像形成手段の一例に相当するものである。すなわち、画像形成部110は、電子写真方式により画像を形成する手段である。本実施形態において、現像剤は、トナーとキャリアとを含んだ2成分現像剤である。また、記録媒体とは、画像を記録するための媒体であって、例えば用紙であるが、その材質やサイズが特定のものに限定されるわけではない。
The
また、画像形成部110は、現像装置20を含んで構成される。現像装置20は、いわゆるロータリー方式の現像装置であって、ロータリー現像部21と、駆動部22とを有する。ロータリー現像部21は、後述する感光体ドラム111にトナーを付与する手段であり、本発明の現像手段の一例に相当するものである。駆動部22は、ロータリー現像部21が回転するようにこれを駆動する手段であり、本発明の駆動手段の一例に相当するものである。駆動部22は、モーターやギアによって構成される。
The
センサ部120は、本発明の測定手段の一部を構成するものであり、トナー濃度を測定するための手段である。ここにおいて、トナー濃度とは、現像剤におけるトナーとキャリアの混合比をいう。本実施形態において、センサ部120は、トナー濃度そのものに代えて、キャリアの透磁率を代替的に測定している。ここでは、トナー濃度が高い状態というのは、トナーがキャリアに比して多い状態を指すものとする。センサ部120は、本実施形態においては、磁性体であるキャリアの透磁率を計測する構成が採用されている。センサ部120は、透磁率を表す信号を制御部150に供給する。
The
取得部130は、画像データを取得する手段である。取得部130は、パーソナルコンピュータなどの外部装置から画像データを取得する。あるいは、取得部130は、原稿を光学的に読み取る読取手段や、画像データを送受信する通信手段を介して画像データを取得してもよい。取得部130は、相手先の外部装置又は手段に対応した通信インターフェイスによって画像データを取得する。
The
UI部140は、ユーザと情報をやりとりするための手段である。UI部140は、液晶ディスプレイなどの表示手段や、警告音などの音声を再生する放音手段(ブザー、スピーカ等)を備えるとともに、ユーザの操作を受け付けるボタンなどを備える。また、UI部140は、タッチスクリーンを備えた表示手段、すなわち、画像を表示するとともにユーザの操作を受け付ける手段であってもよい。なお、ユーザへの情報の報知は、表示手段と放音手段のいずれ一方のみで行われてもよい。
The
制御部150は、画像形成装置10の動作を制御する手段であり、本発明の制御手段の一例に相当する。制御部150は、画像形成部110に画像データを供給したり、画像形成部110に必要な指示を与えたりする。制御部150は、CPU(Central Processing Unit)やメモリを備えたコンピュータ、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)などの専用の集積回路、若しくはこれらの協働によって実現される。
The
図2は、画像形成部110の構成を示す図である。画像形成部110は、上述した現像装置20に加え、感光体ドラム111と、帯電ロール112と、露光装置113と、中間転写ベルト114と、一次転写ロール115と、複数の支持ロール116と、二次転写ロール117と、定着装置118と、クリーニングブレード119とを含んで構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the
感光体ドラム111は、静電潜像及びトナー像を保持し、図中の矢印A1が示す方向に回転する部材であり、本発明の感光体の一例に相当するものである。感光体ドラム111は、光が照射されることによってその表面電位を変化させる光導電層が形成されている。帯電ロール112は、感光体ドラム111に接触してこれを帯電させる部材である。なお、感光体ドラム111を帯電させる手段は、ロール状に限らずブラシ状であってもよいし、コロトロンやスコロトロンのように感光体ドラム111に接触しないタイプのものであってもよい。露光装置113は、帯電した感光体ドラム111に光を照射し、部分的に電位差を生じさせて静電潜像を形成する手段である。
The
中間転写ベルト114は、トナー像を移動させる無端のベルト状の部材である。中間転写ベルト114は、複数の支持ロール116により支持され、図中の矢印A2が示す方向に回転されることによってその位置を変化させる。支持ロール116は、その少なくともいずれかがモータなどの駆動手段によって駆動され、中間転写ベルト114を回転させる。
The
一次転写ロール115は、感光体ドラム111に形成されたトナー像を中間転写ベルト114に転写する部材である。一次転写ロール115は、感光体ドラム111との間に電位差を生じさせ、トナー像を感光体ドラム111から中間転写ベルト114へと転移させる。二次転写ロール117は、中間転写ベルト114に転写されたトナー像を、図中の破線の矢印A3に沿って搬送される記録媒体に転写する手段である。定着装置118は、トナー像が転写された記録媒体に熱と圧力とを加え、トナーを記録媒体に定着させる手段である。
The
クリーニングブレード119は、二次転写ロール117によって転写されなかったトナーを取り除く手段である。クリーニングブレード119が取り除くトナーには、二次転写ロール117において記録媒体に十分に転写されずに中間転写ベルト114に残留したトナーと、記録媒体に転写される必要がないトナーとがある。記録媒体に転写される必要がないトナーは、例えば、トナー濃度を調整するためにロータリー現像部21から強制的に排出されたトナーである。なお、トナーを取り除く手段は、ブレード状に限らず、ブラシ状であってもよい。
The
図3は、ロータリー現像部21の構成を示す図である。同図に示すロータリー現像部21は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーをそれぞれ収容し、感光体ドラム111と対向するように設けられたロータリー方式の現像装置である。ただし、ロータリー現像部21が収容するトナーは、必ずしもこれらの色に限定されない。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
ロータリー現像部21は、現像器210Y、210M、210C、210Kと、支持体215とを有する。また、現像器210Y、210M、210C、210Kのそれぞれには、センサ121Y、121M、121C、121Kが設けられている。なお、センサ121Y、121M、121C、121Kは、センサ部120の構成要素であり、本実施形態では透磁率を計測する手段である。
The
現像器210Y、210M、210C、210Kは、それぞれ、符号に対応する色の現像剤を収容し、必要に応じてこれを感光体ドラム111に付与する手段である。例えば、現像器210Yであれば、イエロートナーを収容しており、現像器210Mであれば、マゼンタトナーを収容している。支持体215は、現像器210Y、210M、210C、210Kを支持する円柱状の部材である。また、支持体215は、軸部216を有し、軸部216を中心として回転するよう構成されている。支持体215は、本実施形態においては、現像器210Y、210M、210C、210Kのそれぞれが軸部216を中心として90°の角度をなして配置されるようにこれらを支持する。
The developing
現像器210Y、210M、210C、210Kは、収容する現像剤が異なるものの、その機能は共通している。また、センサ121Y、121M、121C、121Kも、計測対象の現像剤が異なるものの、透磁率を測定するという機能は共通である。そこで、以下においては、各々を区別する必要がない場合に、これらを「現像器210」、「センサ121」というように総称するものとする。
The developing
以下においては、現像器210の姿勢を次のように表記する。すなわち、現像器210が感光体ドラム111と対向する状態にあることを、「(当該現像器が)現像位置にある」状態であるという。現像位置とは、現像器210が現像を行うときの現像器210の位置のことである。また、現像器210のその他の姿勢については、現像位置を基準とした回転角によって表現するものとする。つまり、現像器210が現像位置にあるとき(図3の現像器210Yの状態)の回転角を「0°」とし、ここから時計回りに1/4回転したとき(図3の現像器210Mの状態)の回転角を「90°」、さらに時計回りに1/4回転したとき(図3の現像器210Cの状態)の回転角を「180°」、さらに時計回りに1/4回転したとき(図3の現像器210Kの状態)の回転角を「270°」とする。
In the following, the attitude of the developing
図4は、現像器210の内部の構成を示す図である。現像器210は、第1オーガ211と、第2オーガ212と、マグロール213と、規制部材214とを内部に含んで構成される。また、現像器210の内部には、現像剤を搬送するための空間である第1搬送路210aと第2搬送路210bとが形成されている。現像器210は、第1搬送路210aにトナーやキャリアを供給するとともに、これを第1オーガ211で撹拌及び搬送しながら第2搬送路210bに移動させ、第2オーガ212を介してマグロール213へとトナーを供給する。第1搬送路210aと第2搬送路210bとは、内壁によって仕切られているが、その内壁にはトナーが流通するための切り欠きが設けられている。
FIG. 4 is a diagram illustrating an internal configuration of the developing
第1オーガ211及び第2オーガ212は、トナーを撹拌しながら搬送する部材である。第1オーガ211は、第1搬送路210aの内部に設けられ、第2オーガ212は、第2搬送路210bの内部に設けられる。マグロール213は、感光体ドラム111と対向して接触し、感光体ドラム111にトナーを付与する。規制部材214は、マグロール213に付着するトナーの量(層厚)を制限するための部材である。
The
図5は、現像器210の内部の構成を図4と別の方向から示す図である。第1オーガ211は、同図に示すように、シャフト211aと、スパイラル211bと、パドル211cとを有し、シャフト211aを中心にして回転するように構成されている。第1搬送路210aにある現像剤は、シャフト211aの回転に伴い、スパイラル211bによって撹拌及び搬送される。また、センサ121は、第1搬送路210a内の現像剤と接するように設けられた検知面121aを有する。パドル211cは、検知面121aと対向する位置に設けられており、シャフト211aとともに回転する。パドル211cは、平板状になっており、現像剤を検知面121aにかき寄せる機能を有する。
FIG. 5 is a diagram showing the internal configuration of the developing
なお、検知面121aは、現像器210が現像位置にある場合において、現像剤量が望ましい状態であるときに、現像剤によってその表面が覆われる位置に設けられている。かかる位置は、より具体的には、現像器210が現像位置にある場合にシャフト211aよりも下方である。なぜならば、現像剤は自重によって第1搬送路210aの下方に溜まるからである。ただし、検知面121aの位置は、シャフト211aの真下を避けた方がよい。この位置であると、現像剤が実際にはほとんどなく、撹拌及び搬送ができない状態であっても現像剤が計測されるからである。
The
図6は、第1オーガ211の回転時のセンサ121の出力値であって、現像器210が現像位置にある場合の出力値を示す図である。センサ121の出力値は、透磁率の大きさを示しており、ここでは電圧(V)によって表されている。同図に示すように、センサ121の出力値は、スパイラル211bが検知面121aの前を通過するときに第1のピーク値を示し、パドル211cが検知面121aの前を通過するときに第2のピーク値を示すとともに、パドル211cが検知面121aの前を通過した後に急激に下降する。第2のピーク値は、パドル211cの形状やサイズにも依存するが、ここでは第1のピーク値よりも大きくなっている。
FIG. 6 is a diagram illustrating the output value of the
現像器210は、センサ121の出力値が複数の回転角において制御部150に供給されるように構成されている。本実施形態の現像器210は、周知のスリップリングによって電気的な接続を保つように構成されている。ただし、回転中の電気的な接続を実現する構成はこれに限らず、例えば、センサ121が無線信号によって出力値を発信するように構成されていてもよい。
The developing
図7は、スリップリングを用いた場合の概略的な構成を例示する図である。現像器210は、軸部216の表面に電極123Y、123M、123C、123Kを有し、軸部216の内部にリード線122Y、122M、122C、122Kを有する。軸部216の内部は中空になっている。リード線122Y、122M、122C、122Kは、それぞれ、センサ121Y、121M、121C、121Kのいずれかと、これに対応する電極123Y、123M、123C、123Kとを電気的に接続する。これらはいずれも、支持体215の回転に伴って回転する。一方、ワイヤブラシ124Y、124M、124C、124K及びリード線125Y、125M、125C、125Kは、支持体215の回転によって移動しないように設けられ、電極123Y、123M、123C、123Kとの電気的接続を維持する。リード線125Y、125M、125C、125Kは、センサ121Y、121M、121C、121Kの出力値を制御部150に供給する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration when a slip ring is used. The developing
図8は、制御部150の機能構成を示すブロック図である。制御部150は、トナー濃度算出部151と、判定部152と、処理実行部153とを実現する。トナー濃度算出部151は、センサ部120との協働によって、本発明の測定手段に相当する機能を実現する。トナー濃度算出部151は、センサ121により計測された透磁率に基づいて各色の現像器210におけるトナー濃度を算出する。トナー濃度は、現像剤量が望ましい状態にあるときには、センサ121により計測された透磁率と規則的な相関を有する。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
図9は、トナー濃度が同じになるように維持した場合における、現像剤量(g)とセンサ121の出力値(V)の関係を示す図である。同図に示すように、センサ121の出力値は、現像剤量が過剰である場合と不足する場合とを除き、トナー濃度と相関を有して変化する。したがって、センサ121の出力値が現像剤量を精度良く反映する現像剤量の範囲(図中の破線で示す範囲)を現像剤量が望ましい状態であるとすればよい。本実施形態においては、現像剤量がこのような範囲外にある状態のことを、現像剤の状態が異常であるとみなす。この状態は、現像剤量の増加と透磁率の増加とに関する規則性が失われた状態であって、換言すれば、センサ121の出力値から実際のトナー濃度を精度良く測定することを保証できない状態である。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the developer amount (g) and the output value (V) of the
判定部152は、センサ部120による測定結果に基づいて、現像剤の状態に異常があるか否かを判定する手段であり、本発明の判定手段の一例に相当する。判定部152は、より詳細には、記憶部154と比較部155とを含む。記憶部154は、トナー濃度の目標値を記憶する。比較部155は、記憶部154に記憶された目標値を読み出し、これをトナー濃度算出部151により算出されたトナー濃度と比較する。また、比較部155は、トナー濃度とその目標値とを比較する処理に加え、姿勢が異なる状態で測定されたトナー濃度どうしを比較する処理を実行する。
The
なお、トナー濃度の目標値は、画像形成装置10が別途備える記憶装置など、制御部150の外部に記憶されていてもよい。この場合、制御部150は、外部の記憶装置から目標値を読み出す構成を有していれば十分である。
Note that the target value of the toner density may be stored outside the
処理実行部153は、センサ部120による測定結果や判定部152による判定結果に応じた処理を実行する手段であり、本発明の処理実行手段の一例に相当する。処理実行部153が実行する処理は、例えば、各色の現像器210の動作を制御する処理や、現像剤の状態に異常があることをユーザに報知する処理である。また、処理実行部153が実行する処理は、トナー又はキャリアの量を調整する処理を含む。
The
画像形成装置10の構成は、以上のとおりである。この構成のもと、画像形成装置10は、画像データに応じた画像を形成する処理を実行する。画像形成装置10は、ロータリー方式の現像装置20を有するため、2色以上のカラー画像を形成するときには、支持体215を回転させ、必要な現像器210を感光体ドラム111に交互に対向させて画像を形成する。画像形成装置10は、画像を形成するときには、現像器210Y、210M、210C、210Kのいずれかが感光体ドラム111と対向するように、支持体215の姿勢を制御する。
The configuration of the
また、画像形成装置10は、このように画像を形成しながら、適当なタイミングで現像器210の内部のトナー濃度を測定し、必要に応じてトナー又はキャリアを供給したり、あるいは強制的に排出したりすることによって、トナー濃度が望ましい状態を維持するように制御する。この制御に用いるのは、現像器210が現像位置にある状態で測定されたトナー濃度である。
Further, the
加えて、画像形成装置10は、測定されているトナー濃度自体の妥当性を判定するために、現像器210が現像位置以外の位置にあるときにもトナー濃度を測定する。すなわち、画像形成装置10は、感光体ドラム111に対する位置関係を異にする複数の位置(すなわち姿勢)において、現像器210の内部のトナー濃度を測定する。センサ121の計測結果を用いた画像形成装置10の動作は、具体的には以下のとおりである。
In addition, the
図10は、現像剤の状態を判定するための画像形成装置10の動作を示すフローチャートである。このフローチャートで説明されている処理は、特定色についての処理のみである。しかし、画像形成装置10においては、実際には、このような処理が4色分並行して実行されている。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the
画像形成装置10の制御部150は、まず、特定色の現像器210が現像位置において駆動されているか否かを判断し(ステップS1)、駆動が開始されるまで処理を待機する。現像器210が現像位置で駆動中であると、制御部150は、トナー濃度を測定する(ステップS2)。このとき、制御部150は、図6に示したような出力値を取得する。制御部150は、このように変化する出力値から、トナー濃度と特に高い相関を有する成分(例えば第2のピーク値)を抽出し、これを用いてトナー濃度を算出する。
The
制御部150は、現像器210が駆動中であり、第1オーガ211や第2オーガ212が回転している間は、トナー濃度を繰り返し算出する。すなわち、制御部150は、現像器210が駆動中であるか否かを判断し(ステップS3)、駆動中であればステップS2の処理を再度実行する。
一方、現像器210の駆動が停止した場合、制御部150は、第1オーガ211が停止したときのトナー濃度を算出し、これを記憶する(ステップS4)。制御部150は、このとき算出したトナー濃度を現像位置におけるトナー濃度(すなわち回転角が0°の場合におけるトナー濃度)として記憶する。つまり、制御部150は、第1オーガ211が停止したときのトナー濃度を基準として、後述する判定を実行する。
The
On the other hand, when the driving of the developing
なお、センサ121の出力値は、図6に示したように、第1オーガ211との位置関係によって変動する。そのため、制御部150は、第1オーガ211が自然に停止したときに測定されたトナー濃度を基準として用いるのではなく、センサ121と第1オーガ211とがあらかじめ決められた条件を満たす位置関係になった時点で現像器210の駆動が停止するようにこれを制御し、このとき測定されたトナー濃度を基準として用いてもよい。ここでいうあらかじめ決められた条件とは、例えば、トナー濃度が第2のピーク値を示すことである。すなわち、制御部150は、スパイラル211bやパドル211cが特定の位置(より詳細には、特定の位置からの誤差があらかじめ決められた範囲内である位置)にあるときに現像器210の駆動が停止するように駆動を制御する。このようにすると、センサ121と第1オーガ211との位置関係がそのときどきで変わらなくなる。
The output value of the
現像装置20においては、ある色の現像が終了すると、別の色の現像が開始される。すなわち、このとき制御部150は、当該別の色の現像器210が感光体ドラム111と対向するように支持体215を回転させる。また、制御部150は、支持体215の回転に合わせて、回転角が90°、180°、270°の場合の現像器210のトナー濃度をそれぞれ測定して記憶する(ステップS5、S6、S7)。これらの測定は、他の現像器210(そのとき現像位置にある現像器210)が駆動している期間に行われるのが望ましい。なお、これらの場合において、現像器210の駆動は、回転角が0°の場合に停止してからそのまま(停止したまま)であるとする。そうすると、センサ121と第1オーガ211との位置関係は、各姿勢において特別な制御を行わなくても、現像位置におけるトナー濃度を記憶した状態のまま維持される。これを実現する構成としては、例えば、駆動力が現像位置にある現像器210のみに伝達され、他の位置においては伝達されない構成が挙げられる。
In the developing
制御部150は、4種類の位置(回転角が0°、90°、180°、270°)のそれぞれにおけるトナー濃度を記憶したら、これらのトナー濃度の差が第1閾値(Th1)未満であるか否かを判断する(ステップS8)。具体的には、制御部150は、4つのトナー濃度から最大値と最小値とを特定し、最大値と最小値の差分が第1閾値未満であるか否かを判断する。
When the
制御部150は、トナー濃度の差が第1閾値未満である場合には、センサ121が(現像器210内部の現像剤全体の透磁率ではなく)検知面121aに固着した現像剤の透磁率を計測しているものと判定する。なぜならば、各回転角でのトナー濃度にほとんど差が生じないというのは、現像剤量が望ましい状態においては起こり得ない状態だからである。現像剤量が望ましい状態においては、例えば回転角が0°である場合には、検知面121aは現像剤に覆われる一方、回転角が180°(又は270°)である場合には、検知面121aと現像剤との間には現像器210中の空気が介在する。そのため、これらの2つの場合には、測定されるトナー濃度に有意な差が生じるはずである。
When the toner density difference is less than the first threshold, the
制御部150は、現像器210(より具体的には検知面121a)において現像剤の固着が生じていると判定した場合には、固着時処理を実行する(ステップS9)。固着時処理は、例えば、ユーザに現像剤の固着が生じていることを音声や画像によって報知する処理である。あるいは、固着時処理として、制御部150は、固着した現像剤が剥がれ落ちるのを促進するように、第1オーガ211を回転させたり、支持体215を回転させたりしてもよいし、センサ121の計測結果を用いるのを止め、センサ121の計測結果によらないで現像器210にトナーやキャリアを補給するようにしてもよい。なお、現像器210や検知面121aに振動を与える手段(圧電素子など)が設けられる場合であれば、制御部150は、当該手段によって振動を与える処理を固着時処理として実行してもよい。
When it is determined that the developer is stuck on the developing device 210 (more specifically, the
ステップS8において現像剤の固着が生じていると判断しなかった場合、制御部150は、回転角が0°の場合と180°の場合のトナー濃度の差と、回転角が0°の場合と270°の場合のトナー濃度の差を算出し、これらがともに第2閾値(Th2)未満であるか否かを判断する(ステップS10)。なお、制御部150は、これらの差の一方のみを算出して第2閾値と比較してもよいし、これらの差と比較する閾値を別々の値にしてもよい。また、トナー濃度の差は、ここでは絶対値で表されるものとする。
If it is not determined in step S8 that the developer is stuck, the
制御部150は、ステップS10において算出された差が第2閾値未満であると判断した場合、現像器210内部の現像剤量が過剰であると判定する。なぜならば、回転角が180°や270°の場合には、検知面121aがシャフト211aよりも上方に位置するため、現像剤量が適切であれば、回転角が0°の場合よりもトナー濃度が小さめに測定されるはずだからである。したがって、第2閾値は、現像剤量が適切である場合(特にその上限の場合)において、回転角が0°のときに測定されることが期待されるトナー濃度と回転角が180°や270°のときに測定されることが期待されるトナー濃度とに基づいて決められればよい。
When the
制御部150は、現像剤量が過剰であると判定した場合には、過剰時処理を実行する(ステップS11)。過剰時処理は、例えば、現像剤を現像器210から強制的に排出したり、ユーザに現像剤量が過剰であることを音声や画像によって報知したりする処理である。あるいは、過剰時処理は、センサ121の計測結果を用いるのを止め、センサ121の計測結果によらないで現像器210にトナーやキャリアを補給するものであってもよい。
When it is determined that the developer amount is excessive, the
ステップS10においてトナー濃度の差が第2閾値未満であると判断しなかった場合、制御部150は、回転角が0°の場合と90°の場合のトナー濃度の差を算出し、これが第3閾値(Th3)を超えるか否かを判断する(ステップS12)。制御部150は、この差が第3閾値を超えると判断した場合、現像器210内部の現像剤量が不足していると判定する。回転角が0°の場合と90°の場合とは、いずれも検知面121aがシャフト211aよりも下方に位置するため、現像剤量が適切であれば、トナー濃度に大きな差は生じないはずである。第3閾値は、現像剤量が適切である場合(特にその下限の場合)において、回転角が0°の場合に測定されることが期待されるトナー濃度と回転角が90°の場合に測定されることが期待されるトナー濃度とに基づいて決められればよい。
If it is not determined in step S10 that the difference in toner density is less than the second threshold, the
制御部150は、現像材料が不足していると判定した場合には、不足時処理を実行する(ステップS13)。不足時処理は、例えば、現像剤を現像器210内部に供給したり、ユーザに現像剤量が不足していることを音声や画像によって報知したりする処理である。あるいは、不足時処理は、センサ121の計測結果を用いるのを止め、センサ121の計測結果によらないで現像器210にトナーやキャリアを補給するものであってもよい。また、制御部150は、現像剤を安定させるためのその他の処理を実行してもよい。
When it is determined that the developing material is insufficient, the
固着時処理、過剰時処理又は不足時処理のいずれかを終えたら、制御部150は、画像形成が継続しているか否かを判断する(ステップS14)。制御部150は、画像形成が継続中であれば、ステップS1からの処理を再び実行する一方、画像形成が行われていなければ、現像剤の状態の判定に係る処理を終了する。
When any one of the fixing process, the excess process, and the shortage process is finished, the
以上のように、画像形成装置10は、現像位置においてトナー濃度を測定するだけでなく、現像位置以外の感光体ドラム111との位置関係を異にする複数の位置においてもトナー濃度を測定することにより、トナー濃度を現像位置において測定しただけでは得られない現像剤の状態(現像剤が固着している状態、現像剤量が過剰である状態、現像剤量が不足している状態)の判定を実現する。
As described above, the
[変形例]
本発明の実施の態様は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す形態であってもよい。また、これらの形態は、必要に応じて、併用したりその一部を置き換えたりすることによって、互いに組み合わされてもよい。
[Modification]
Embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and may be, for example, the following forms. Moreover, these forms may be combined with each other by using them together or by replacing a part thereof as necessary.
(1)本発明の現像装置は、いわゆるロータリー方式の現像装置であればよく、その色数は2色以上であれば特に限定されない。また、各色の現像器は、必ずしも同じサイズである必要はなく、特定色の現像器が他よりも大きく構成されていてもよい。この場合、各現像器の配置も、回転軸を中心として90°ずつ等間隔になっている必要はない。 (1) The developing device of the present invention may be a so-called rotary developing device, and is not particularly limited as long as the number of colors is two or more. Further, the developing devices of the respective colors are not necessarily the same size, and the developing device of the specific color may be configured larger than the other. In this case, the arrangements of the developing devices do not need to be equally spaced by 90 ° about the rotation axis.
図11は、6色の現像器を有する現像装置20aを示す図である。現像装置20aは、現像器2101、2102、2103、2104、2105及び2106と、支持体215aと、センサ1211、1212、1213、1214、1215及び1216とを備える。画像形成装置10は、現像装置20に代えて現像装置20aを備える構成であってもよい。
FIG. 11 is a diagram showing a developing
現像器2101、2102、2103、2104、2105及び2106は、軸部216aからみて60°おきに配置されている。また、支持体215aは、軸部216aを中心に回転する。現像装置20aにおいて用いられるトナーの色は、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色に加え、オレンジやグリーンなどである。また、トナーの色は、いわゆる特色(蛍光色、メタリック色など)が含まれてもよい。
The developing
現像装置20aにおいては、例えば、現像位置に対する回転角が0°、60°、120°、180°、240°、300°である位置においてトナー濃度が測定される。第2閾値との比較は、例えば、現像位置(すなわち0°)で測定されたトナー濃度と回転角が180°又は240°である場合のトナー濃度の差を用いて行われる。また、第3閾値との比較は、例えば、現像位置(すなわち0°)で測定されたトナー濃度と回転角が60°又は120°である場合のトナー濃度の差を用いて行われる。なお、現像剤の状態の判定に係る処理は、トナー濃度を測定する位置や記憶するトナー濃度の数が異なる点を除けば、上述した実施形態の処理(図10参照)と共通する。
In the developing
(2)トナー濃度を測定する位置は、必ずしも現像位置でなくてもよい。トナー濃度を測定する位置は、感光体に対する位置関係が異なる複数の位置であればよく、その具体的な位置が限定されるわけではない。ただし、トナー濃度を測定する位置が当該現像器又は他の現像器の現像位置に相当する場合には、それ以外の位置で(現像以外の目的で)停止する必要がなくなる。 (2) The position for measuring the toner density is not necessarily the development position. The position for measuring the toner density may be a plurality of positions having different positional relationships with respect to the photoconductor, and the specific positions are not limited. However, when the position where the toner density is measured corresponds to the developing position of the developing device or another developing device, it is not necessary to stop at any other position (for purposes other than development).
(3)本発明のセンサは、透磁率を計測する磁気的なセンサに限定されず、光学的なセンサであってもよい。光学的なセンサであっても、現像剤の固着などによる測定誤差の問題は生じ得るからである。ここにおいて、光学的なセンサとは、トナーの色とキャリアの色の相違を利用してトナー濃度を測定するものである。 (3) The sensor of the present invention is not limited to a magnetic sensor that measures magnetic permeability, and may be an optical sensor. This is because even an optical sensor may cause a measurement error problem due to fixing of the developer. Here, the optical sensor measures the toner density by utilizing the difference between the toner color and the carrier color.
10…画像形成装置、110…画像形成部、120…センサ部、130…取得部、140…UI部、150…制御部、151…トナー濃度算出部、152…判定部、153…処理実行部、154…記憶部、155…比較部、20、20a…現像装置、21…ロータリー現像部、210、210Y、210M、210C、210K、2101、2102、2103、2104、2105、2106…現像器、215…支持体、22…駆動部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記支持体を回転させ、前記複数の現像器のいずれかがトナーを付与するときに当該現像器が前記感光体に対向するように前記現像手段を駆動する駆動手段と、
前記複数の現像器の少なくともいずれかに設けられたセンサを用いて、当該現像器におけるトナー濃度を測定する測定手段と、
前記測定手段を有する前記現像器が前記感光体に対する位置関係を異にする複数の位置にあったときに当該測定手段によりそれぞれ測定された複数のトナー濃度の差に基づいて、当該現像器における現像剤の状態に異常があるか否かを判定する判定手段と
を備える現像装置。 A developing unit having a support for supporting a plurality of developing units containing a developer containing toner and a carrier, and applying the toner to the photosensitive member by alternately facing the developing units to the photosensitive member;
A driving unit that rotates the support and drives the developing unit so that the developing unit faces the photoconductor when any of the plurality of developing units applies toner;
Measuring means for measuring toner density in the developing device using a sensor provided in at least one of the plurality of developing devices;
Based on the difference in the plurality of toner densities respectively measured by the measuring unit when the developing unit having the measuring unit is at a plurality of positions having different positional relationships with respect to the photoconductor, the development in the developing unit is performed. A developing device comprising: determination means for determining whether or not the state of the agent is abnormal.
前記現像器の前記現像剤が移動する搬送路内に設けられ、当該搬送路内の前記現像剤を撹拌しながら搬送するオーガを有し、
前記駆動手段は、
前記現像器が前記感光体と対向する位置から他の位置に移動するまでに前記オーガの動作を停止し、
前記判定手段は、
前記オーガが動作を停止したときに前記測定手段により測定されたトナー濃度を基準として判定を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 The developing means includes
Provided in a transport path in which the developer of the developer moves, and has an auger that transports the developer in the transport path while stirring;
The driving means includes
Stop the operation of the auger until the developing unit moves from a position facing the photoconductor to another position,
The determination means includes
The developing device according to claim 1, wherein the determination is performed based on the toner density measured by the measuring unit when the auger stops operation.
前記判定手段は、
前記センサに対する前記オーガの位置関係が前記条件を満たすときに前記測定手段により測定されたトナー濃度を基準として判定を行う
ことを特徴とする請求項2に記載の現像装置。 Control means for controlling the drive means so that the auger stops when the positional relationship of the auger with respect to the sensor satisfies a predetermined condition;
The determination means includes
The developing device according to claim 2, wherein the determination is performed based on a toner density measured by the measurement unit when a positional relationship of the auger with respect to the sensor satisfies the condition.
前記複数のトナー濃度の差が第1閾値未満である場合に、前記現像器において現像剤の固着が生じていると判定する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の現像装置。 The determination means includes
4. The developer according to claim 1, wherein when the difference between the plurality of toner densities is less than a first threshold, it is determined that the developer is stuck in the developing device. 5. Development device.
前記複数の位置の差があらかじめ決められた回転角で表される場合において、前記複数のトナー濃度の差が第2閾値未満であるとき、前記現像器における現像剤量が過剰であると判定する
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の現像装置。 The determination means includes
In the case where the difference between the plurality of positions is represented by a predetermined rotation angle, when the difference between the plurality of toner densities is less than a second threshold, it is determined that the developer amount in the developing device is excessive. The developing device according to claim 1, wherein
前記複数の位置の差があらかじめ決められた回転角で表される場合において、前記複数のトナー濃度の差が第3閾値を超えるとき、前記現像器における現像剤量が不足していると判定する
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の現像装置。 The determination means includes
When the difference between the plurality of positions is represented by a predetermined rotation angle, when the difference between the plurality of toner densities exceeds a third threshold value, it is determined that the developer amount in the developing device is insufficient. The developing device according to claim 1, wherein
前記測定手段による測定結果と前記判定手段による判定結果とに応じた処理を実行する処理実行手段と
を備える画像形成装置。 An image forming means for forming an image on a recording medium with toner, comprising: a photosensitive member; and a developing device according to claim 1 for applying toner to the photosensitive member;
An image forming apparatus comprising: a process execution unit that executes a process according to a measurement result by the measurement unit and a determination result by the determination unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011187671A JP2013050546A (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Developing device and image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011187671A JP2013050546A (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Developing device and image forming device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013050546A true JP2013050546A (en) | 2013-03-14 |
Family
ID=48012628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011187671A Withdrawn JP2013050546A (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Developing device and image forming device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013050546A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180341206A1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
-
2011
- 2011-08-30 JP JP2011187671A patent/JP2013050546A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180341206A1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
JP2018197785A (en) * | 2017-05-23 | 2018-12-13 | シャープ株式会社 | Image forming apparatus |
US11237509B2 (en) * | 2017-05-23 | 2022-02-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5446903B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
US8688014B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4736688B2 (en) | Development device | |
JP4976872B2 (en) | Image forming apparatus | |
US8509631B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5102014B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2010091804A (en) | Development method and device for image forming apparatus | |
JP2008020818A (en) | Image forming apparatus and image stabilization method | |
JP2006227325A (en) | Image forming apparatus | |
JP2007147980A (en) | Image forming apparatus | |
JP2013050546A (en) | Developing device and image forming device | |
US10921734B2 (en) | Image forming apparatus that determines whether to perform running-in operation | |
JP2006064955A (en) | Image forming apparatus | |
JP7415722B2 (en) | Image forming device | |
US10795282B2 (en) | Image forming apparatus | |
US9075346B2 (en) | Image forming apparatus having toner supply control | |
JP2014215333A (en) | Image forming apparatus | |
US10599070B2 (en) | Developing device and image forming apparatus therewith to prevent degradation in charging performance | |
JP2006091094A (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP2011248127A (en) | Development device | |
JP2008129422A (en) | Developing device and image forming apparatus using the same | |
JP6597581B2 (en) | Image forming apparatus and operation amount correction method | |
JP2008225222A (en) | Image forming apparatus and toner concentration control method | |
JP2018097268A (en) | Image formation apparatus | |
JP2006243214A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141104 |