JP2015031827A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンター等の画像形成装置に関し、特に現像装置へのトナー補給を行う着脱可能なトナー収容容器を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic process, and more particularly to an image forming apparatus including a detachable toner storage container for supplying toner to a developing device.
コピー機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーによって可視化し、そのトナー像を直接、或いは中間転写体を介して記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。現像剤は、トナー及びキャリアから成る二成分現像剤と、磁性を帯びたトナー成分のみから成る一成分現像剤(以下、単にトナーともいう)とに大別される。 In an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, or a facsimile, a powder developer is mainly used, and an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is stored in the developing apparatus. In general, the toner image is visualized by the toner, and the toner image is transferred onto a recording medium directly or via an intermediate transfer member, and then a fixing process is performed. Developers are roughly classified into two-component developers composed of toner and carrier, and one-component developers composed of only magnetic toner components (hereinafter also simply referred to as toner).
また、現像装置の小型化を図るために、トナーコンテナやトナーカートリッジ等の交換可能なトナー収容容器を用いて、現像装置内のトナー残量に応じて現像装置の外部からトナーを供給する方式が提案されている。例えば、磁性一成分現像方式の現像装置には、トナーの量を検知するトナー残量センサーが取り付けられている。 In order to reduce the size of the developing device, there is a system in which toner is supplied from the outside of the developing device according to the remaining amount of toner in the developing device using a replaceable toner container such as a toner container or a toner cartridge. Proposed. For example, a toner remaining amount sensor for detecting the amount of toner is attached to a magnetic one-component developing type developing device.
図11は、磁性一成分現像方式の現像装置が搭載された従来の画像形成装置におけるトナー補給手順、及びトナーコンテナの交換手順を示すフローチャートである。図11に示すように、トナー残量センサーの出力値が第1の閾値L1を下回った場合(ステップS1でYES)、トナーコンテナからトナーが補給される(ステップS3)。トナーコンテナ内のトナーがなくなれば、補給は行われないので、センサー出力値は低下していく。 FIG. 11 is a flowchart showing a toner replenishment procedure and a toner container replacement procedure in a conventional image forming apparatus equipped with a magnetic one-component developing type developing device. As shown in FIG. 11, when the output value of the toner remaining amount sensor falls below the first threshold L1 (YES in step S1), toner is supplied from the toner container (step S3). If the toner in the toner container runs out, replenishment is not performed and the sensor output value decreases.
センサーの出力値が第1の閾値L1よりも低い第2の閾値L2を、一定時間t1の間継続して下回った場合(ステップS6でYES)、制御部は、トナーコンテナ内のトナーがほぼ空であると判断して、トナーが少なくなった旨の表示(Low表示)を行う(ステップS8)。この時点では、現像装置内のトナー量は通常より少なくなっている。その後、センサー出力が第2の閾値L2よりも低い状態で一定の印字率M分だけ累積して出力したところで、トナーコンテナの交換を促す表示(Replace表示)を行うとともに、印字動作を停止する(ステップS11)。 When the output value of the sensor continuously falls below the second threshold value L2 lower than the first threshold value L1 for a predetermined time t1 (YES in step S6), the control unit causes the toner in the toner container to be almost empty. And a display indicating that the toner is low (low display) is performed (step S8). At this time, the amount of toner in the developing device is smaller than usual. Thereafter, when the sensor output is accumulated and output for a certain printing rate M in a state where the sensor output is lower than the second threshold value L2, a display prompting replacement of the toner container (Replace display) is performed, and the printing operation is stopped ( Step S11).
この後、新品のトナーコンテナに交換すると、図12に示すように、トナー補給が開始され、現像装置内のトナー量が一定以上増えた(第3の閾値L3を越えた)ところで(ステップS4でYES)Replace表示が消え、印字動作が許容された状態となる。しかし、このとき交換されたトナーコンテナ内のトナーの製造日が古い場合、補給かぶりが発生するという問題点があった。 Thereafter, when the toner container is replaced with a new toner container, as shown in FIG. 12, toner replenishment is started, and the toner amount in the developing device has increased by a certain amount (exceeding the third threshold L3) (in step S4). YES) Replace display disappears and printing operation is allowed. However, when the toner production date in the replaced toner container is old, there is a problem that replenishment fog occurs.
そこで、特許文献1では、製造年月日が古いトナーを使用する場合、現像装置を立ち上げる際の現像剤の攪拌時間を長くすることで、かぶりトナーや飛散トナーに起因する画像品質の低下やトナー汚染を抑制する方法が提案されている。また、特許文献2では、製造年月日が古いトナーを使用する場合、現像バイアスの交流成分のピークツーピーク値を低くすることが提案されている。
Therefore, in
しかしながら、特許文献1の方法では、補給かぶりを十分に抑制する効果は得られなかった。この理由は、製造日から長時間経過した補給トナーの帯電量が単に低くなって帯電不足を起こしているのではなく、既に現像装置内に存在しているトナーと補給されたトナーとの摩擦帯電によって、新たに補給されたトナーの一部が帯電異常を起こしているためである。
However, the method of
一成分現像方式の場合、現像装置内のトナーは、規制ブレードを通過する際に現像スリーブとの摩擦によって例えばプラス側に帯電する。ここで、現像装置内に存在するトナーは、使用を続けると、徐々に外添剤の脱離や埋没が進行し、トナーのコア(母粒子)表面が露出されて帯電され易い状態になっていく。一方、トナーコンテナ内のトナーは、ワックスの染み出しや水分の吸収等の原因により、製造日から時間とともに帯電され難い状態になっていく。 In the case of the one-component developing method, the toner in the developing device is charged, for example, to the plus side by friction with the developing sleeve when passing through the regulating blade. Here, as the toner existing in the developing device continues to be used, the detachment and embedding of the external additive gradually proceeds, and the surface of the toner core (mother particles) is exposed and becomes easily charged. Go. On the other hand, the toner in the toner container becomes difficult to be charged with time from the date of manufacture due to exudation of wax, absorption of moisture, and the like.
このように摩擦帯電特性が異なるトナーを混合攪拌すると、両者同士の摩擦帯電によって、トナーコンテナから新たに補給されたトナーの一部がマイナス側に帯電(逆帯電)されてしまう。この逆帯電現象は、規制ブレードを通過することにより緩和されるものの、マイナスのままのトナー、或いはプラスになっても帯電量の低い状態のトナーが現像装置内に多数存在していると考えられる。即ち、現像装置内の帯電され易いトナーにトナーコンテナ内の帯電され難いトナーが短期間で多量に補給されると、これら新旧トナー間で摩擦帯電が起こり、逆極性もしくは、帯電量の低いトナーが多く発生し、補給かぶりが発生してしまう。 When toners having different frictional charging characteristics are mixed and stirred as described above, a part of the toner newly supplied from the toner container is charged to the negative side (reverse charging) due to frictional charging between the two. Although this reverse charging phenomenon is alleviated by passing through the regulating blade, it is considered that there are a large number of toners in the developing device that remain negative or have a low charge amount even when positive. . That is, when a large amount of toner that is difficult to be charged in a toner container is replenished in a short period of time to toner that is easily charged in the developing device, frictional charging occurs between these new and old toners, and toner with a reverse polarity or a low charge amount is generated. Many occur and replenishment fog occurs.
このような状態では、特許文献1に提案されているように、現像剤の攪拌時間(エージング時間)を多少増やしても、トナー同士の摩擦帯電による帯電異常を完全に解消することはできず、効果が得られるには、数十分レベルの長いエージング時間を要する結果となっていた。また、上記と同様の理由により、特許文献2のように製造年月日が古いトナーほど現像バイアスの交流成分のピークツーピーク値を低くしても、補給かぶりを十分に抑制する効果は得られなかった。
In such a state, as proposed in
また、コンテナ交換直後に短時間で多量のトナーが供給されるのを防止する目的で、コンテナ交換直後のトナー補給レベル(第1の閾値L1、または第3の閾値L3)を下げ、交換から一定の印字枚数毎に徐々にトナー補給レベルを元に戻す方法が考えられる。この方法によれば、トナーコンテナの交換前に減少した現像装置内のトナー量を、時間をかけてゆっくりと狙いのトナー量に戻すことができるので、短期間で多量のトナーが補給されることがなくなる。しかし、現像装置内のトナー量が通常より少ない期間が長くなり、トナーの外添剤の脱落や埋没による摩擦帯電が促進されてしまう。その結果、次回のトナーコンテナの交換時に製造日から長時間が経過したトナーを用いた場合、補給かぶりがより発生し易くなってしまう。 In addition, in order to prevent a large amount of toner from being supplied in a short time immediately after the container replacement, the toner supply level (first threshold L1 or third threshold L3) immediately after the container replacement is lowered and constant from the replacement. A method of gradually returning the toner replenishment level to each original print number is conceivable. According to this method, the amount of toner in the developing device that has been reduced before replacement of the toner container can be slowly returned to the target toner amount over time, so that a large amount of toner can be replenished in a short period of time. Disappears. However, the period in which the amount of toner in the developing device is smaller than usual becomes longer, and triboelectric charging due to dropping or embedding of the toner external additive is promoted. As a result, when a toner that has passed for a long time from the date of manufacture is used at the next replacement of the toner container, replenishment fog is more likely to occur.
なお、ここでは一成分現像方式において、交換されたトナーコンテナ内のトナーの製造時期が古い場合の補給かぶりの発生について説明したが、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式においても、補給されるトナーの製造時期が古い場合はトナーの帯電特性が若干低下するため、一成分現像方式と同様の問題点が存在していた。 Here, in the one-component development method, the occurrence of replenishment fog when the toner production time in the replaced toner container is old has been described, but two-component development using a two-component developer containing toner and magnetic carrier Also in this method, when the production time of the toner to be replenished is old, the charging characteristics of the toner are slightly lowered, so that there are problems similar to those in the one-component development method.
本発明は、上記問題点に鑑み、交換されたトナー収容容器内のトナーの製造時期が古い場合であっても、補給かぶりによる画質低下の発生を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides an image forming apparatus capable of effectively suppressing the occurrence of image quality degradation due to replenishment fog even when the toner production time in the replaced toner container is old. For the purpose.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、像担持体と、現像装置と、トナー収容容器と、制御手段と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、静電潜像が形成される。現像装置は、像担持体に形成された静電潜像をトナー像に現像する。トナー収容容器は、画像形成装置本体に対し着脱可能であり、現像装置に補給するための未使用トナーが収容される。制御手段は、トナー収容容器から現像装置へのトナー補給を制御する。制御手段は、トナー収容容器の交換直後に基準量から低下した現像装置内のトナー量を所定期間内に段階的に基準量まで復帰させるとともに、交換後のトナー収容容器内に充填されたトナーの製造日である第1の製造日が、交換前のトナー収容容器内に充填されたトナーの製造日である第2の製造日よりも前である場合、第1の製造日と第2の製造日との日数差が大きいほど基準量までの復帰時間を長くする。 In order to achieve the above object, a first configuration of the present invention is an image forming apparatus including an image carrier, a developing device, a toner storage container, and a control unit. An electrostatic latent image is formed on the image carrier. The developing device develops the electrostatic latent image formed on the image carrier into a toner image. The toner container is detachable from the main body of the image forming apparatus, and stores unused toner for replenishing the developing device. The control means controls toner supply from the toner container to the developing device. The control means returns the toner amount in the developing device, which has decreased from the reference amount immediately after the replacement of the toner storage container, to the reference amount step by step within a predetermined period, and also controls the amount of toner filled in the replaced toner storage container. When the first manufacturing date, which is the manufacturing date, is before the second manufacturing date, which is the manufacturing date of the toner filled in the toner container before replacement, the first manufacturing date and the second manufacturing date. The return time to the reference amount is lengthened as the difference in days from the day is larger.
本発明の第1の構成によれば、交換後のトナー収容容器内のトナーの製造日である第1の製造日が、交換前のトナー収容容器内のトナーの製造日である第2の製造日よりも前である場合、第1の製造日と第2の製造日の差が大きいほど現像装置内のトナー量が少ない期間を長くすることができる。従って、製造日からあまり時間の経過していない帯電性の良好なトナーに製造日が古く帯電性の低いトナーを補給する場合は、現像装置内のトナー量が長時間をかけてゆっくりと安定時推移量(基準量)まで戻されるため、トナーの帯電不良による補給かぶりやトナー飛散の発生を効果的に抑制することができる。一方、製造日が古く帯電性の低いトナーに製造日からあまり時間の経過していない帯電性の良好なトナーを補給する場合や、現像装置内のトナーとトナー収容容器内のトナーの製造日にあまり差がない場合は、現像装置内のトナー量が比較的短時間で安定時推移量まで戻されるため、現像装置内のトナー量の低下による濃度低下等の不具合を確実に抑制することができる。 According to the first configuration of the present invention, the first manufacturing date, which is the date of manufacture of the toner in the toner container after replacement, is the second date of manufacture of the toner in the toner container before replacement. When it is before the day, the period in which the amount of toner in the developing device is small can be lengthened as the difference between the first manufacturing date and the second manufacturing date is larger. Therefore, when replenishing toner with good chargeability, which has not passed much time since the date of manufacture, to a toner with an old production date and low chargeability, the amount of toner in the developing device is slowly stabilized over a long period of time. Since the transition amount (reference amount) is returned, the occurrence of replenishment fogging and toner scattering due to toner charging failure can be effectively suppressed. On the other hand, when replenishing a toner having an old production date and low chargeability with a toner having good chargeability that has not passed much time since the production date, or on the production date of the toner in the developing device and the toner in the toner container If there is not much difference, the toner amount in the developing device is returned to the stable transition amount in a relatively short time, so that it is possible to reliably suppress problems such as a decrease in density due to a decrease in the toner amount in the developing device. .
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の概略断面図である。画像形成装置(例えばモノクロプリンター)100では、プリント動作を行う場合、画像形成装置100本体内の画像形成部Pにおいて、不図示のパーソナルコンピューター(PC)から送信された原稿画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置4により静電潜像の電位が低減された箇所にトナーが付着されてトナー像が形成される。そして、このような画像形成装置100では、感光体ドラム(像担持体)1を図1において時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム1に対する画像形成プロセスが実行される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an
画像形成部Pには、感光体ドラム1の回転方向(時計回り方向)に沿って、帯電部2、露光ユニット3、現像装置4、転写ローラー6、クリーニング装置7、及び除電装置(図示せず)が配設されている。感光体ドラム1は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電部2により、表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット3からのレーザービームを受けた表面に、帯電電荷を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン(a−Si)や、帯電時のオゾンの発生が少なく高解像度の画像が得られる有機感光層(OPC)等が好ましい。
The image forming unit P includes a
帯電部2は、感光体ドラム1の表面を均一に帯電させるものである。例えば帯電部2として、細いワイヤー等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置が用いられる。なお、コロナ放電装置に代えて、帯電ローラーに代表される帯電部材を感光体表面に接触させた状態で帯電部材に電圧を印加する接触式の帯電装置を用いても良い。露光ユニット3は、画像データに基づいて光ビーム(例えばレーザービーム)を感光体ドラム1に照射し、感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成する。
The charging
現像装置4は、感光体ドラム1上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させるものである。なお、本実施形態の現像装置4は、トナー成分のみから成る磁性一成分現像剤を用いる一成分現像方式である。この現像装置4へのトナー(一成分現像剤)の供給はトナーコンテナ(トナー収容容器)5から行われる。転写ローラー6は、用紙搬送路11を搬送されてくる用紙(記録媒体)上に、感光体ドラム1表面に形成されたトナー像を乱さずに転写する。クリーニング装置7は、感光体ドラム1の長手方向(図1の紙面と垂直な方向)に線接触するクリーニングローラー16やクリーニングブレード17(図2参照)を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム1表面の残留トナーを除去する。
The developing
そして、予め入力された画像データに基づいて露光ユニット3が感光体ドラム1上にレーザービーム(光線)を発することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム1表面に形成する。その後、現像装置4が静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。
Then, the
上記のようにトナー像が形成された画像形成部Pに向けて、用紙収容部10から用紙が用紙搬送路11及びレジストローラー対13を経由して所定のタイミングで搬送され、画像形成部Pにおいて転写ローラー6により感光体ドラム1表面のトナー像が用紙上に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム1から分離され、定着部8に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙にトナー像が定着される。定着部8を通過した用紙は、排出ローラー対14を通過して用紙排出部15に排出される。
A sheet is conveyed from the
図2は、本実施形態の画像形成装置100における感光体ドラム1、現像装置4、トナーコンテナ5、及びクリーニング装置7の構成を示す概略図である。クリーニング装置7は、クリーニングローラー16、クリーニングブレード17を有している。クリーニングローラー16は感光体ドラム1に所定の圧力で圧接されており、図示しない駆動手段により感光体ドラム1との当接面において感光体ドラム1と同一方向に回転駆動される。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the
感光体ドラム1表面の、クリーニングローラー16との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード17が感光体ドラム1に当接した状態で固定されている。クリーニングブレード17の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム1への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム1の仕様に応じて適宜設定される。クリーニング装置7により感光体ドラム1上から回収された廃トナーは回収容器(図示せず)に貯留される。
A
トナーコンテナ5の側面には、ICチップ(ICタグ)27が装着されている。画像形成装置100側にはICチップ27に対し情報の読み取り及び書き込みを行うリーダー/ライターモジュール30が設けられており、本発明においては、リーダー/ライターモジュール30によりICチップ27に記憶された各種情報の読み取りや書き換えを行う無線自動識別(Radio Frequency Identification、以下RFIDという)を、トナーコンテナ5内のトナーの製造日やトナー残量等の個体識別情報の判別に利用している。なお、使用済みのトナーコンテナ5に新たなトナーを再充填して使用する場合は、再充填されたトナーの製造日がICチップ27に上書きされる。
An IC chip (IC tag) 27 is mounted on the side surface of the
また、通常はトナーが製造されてから短期間でトナーコンテナ5に充填されるため、トナーの製造日情報に代えて、トナーコンテナ5へのトナーの充填日情報をICチップ27に記憶させておいても良い。従って、以下の説明における「トナーの製造日」は、トナーの製造日とトナーの充填日の両方の場合を含むものとする。
In addition, since the
現像装置4内にはトナー残量センサー29が配置されている。トナー残量センサー29としては、現像装置4内におけるトナー(磁性一成分現像剤)の透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。本実施形態においては、トナー残量センサー29によりトナーの透磁率を検出し、その検出結果に相当する電圧値を後述する制御部90(図5参照)に出力するよう構成されており、制御部90によってトナー残量センサー29の出力値からトナー残量が決定されるようになっている。
A toner remaining
図3は、トナー残量センサー29の出力波形を示すグラフである。図3に示すように、センサー出力値はトナー残量に応じて変化し、磁性を帯びたトナー残量が多いほど出力値が高くなり、トナー残量が少ないほど出力値が低くなる。制御部90は、決定されたトナー残量に応じてトナー供給モーター33(図5参照)に制御信号を送信し、トナーコンテナ5のトナー供給ローラー5aを所定時間駆動させて現像装置4内に所定量のトナーを供給する。これにより、センサー出力値は1.2を中央値として0.1の範囲で推移する。なお、センサー出力値は1秒間の平均値を指す。
FIG. 3 is a graph showing an output waveform of the toner remaining
図4は、トナー残量センサー29の出力値と現像装置4内のトナー量との関係を示すグラフである。図4に示すように、センサー出力値が第1の閾値L1(図4の破線)である1.1Vを下回った場合、トナーコンテナ5からトナーが補給される。このとき、現像装置4内のトナー量(図4の太線)は約180gで推移している。そして、トナーコンテナ5内のトナーが無くなれば補給は行われないので、センサー出力値は低下し、現像装置4内のトナー量も徐々に低下していく。センサー出力値が第2の閾値L2(図4の点線)である0.9Vまで低下したとき、現像装置4内のトナー量は約160gまで減少する。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the output value of the remaining
センサー出力値が第2の閾値L2を連続して一定時間下回った場合(Low表示時)や、さらには、センサー出力値が第2の閾値L2よりも低い状態で一定の印字率分だけ出力した後(Replace表示時)にトナーコンテナ5が交換される。新品のトナーコンテナ5に交換後はトナー補給が再開され、現像装置4内のトナー量が第3の閾値L3(図4の一点鎖線)である1.0Vを越えたところでReplace表示が消え、印字可能状態となる。これにより、現像装置4内のトナー量は約170gまで回復する。
When the sensor output value is continuously lower than the second threshold value L2 for a certain time (when Low is displayed), or even when the sensor output value is lower than the second threshold value L2, the output is performed for a certain printing rate. The
なお、トナー残量センサー29としては、上記の透磁率センサーの他、検知面に圧力が加わったことを電気信号として取り出す圧電センサーや、トナーの圧力によって回動する検知フィラーと、検知フィラーの回動によって光路が開放または遮断されることを検知する検知センサー(フォトインタラプター)とを有する光学式センサー等を用いることもできる。
As the toner remaining
図5は、本実施形態の画像形成装置100の制御経路を説明するためのブロック図である。図1と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、画像形成装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここではトナーコンテナ5内のトナーの残量検知、及びトナーコンテナ5の交換時期の通知制御に必要となる部分を重点的に説明する。また、既に説明した部分については説明を省略あるいは簡略化する。
FIG. 5 is a block diagram for explaining a control path of the
制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き自在の記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、画像形成装置100内の各装置に制御信号を送信したり操作部50からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F95を少なくとも備えている。
The
ROM92には、画像形成装置100の制御用プログラムや、制御に必要な数値等、画像形成装置100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ROM92には、トナーコンテナ5の状態別に複数のメッセージを格納するメッセージ格納テーブルが備えられている。
The
メッセージ格納テーブルには装置の状態に応じた種々の文字メッセージがデータ化されて格納されている。ここでは、ユーザーによる交換作業を促すメッセージデータが格納されている。CPU91は、トナー残量センサー29、リーダー/ライターモジュール30からの検知信号に基づいてメッセージデータを選択し、操作部50内の液晶表示部51に表示する。
In the message storage table, various character messages corresponding to the state of the apparatus are stored as data. Here, message data that prompts the user to perform exchange work is stored. The
例えば、トナー残量センサー29の出力値が第2の閾値L2(図4参照)以下となった場合は、トナーコンテナ5内のトナーは残り少なくなったものの、しばらくは画像形成が可能である。そこで、「トナーが残り少なくなりました。トナーコンテナの交換をお勧めします。」というメッセージ(Low表示)が選択される。
For example, when the output value of the toner remaining
また、トナー残量センサー29の出力値が所定時間連続して第2の閾値L2以下となった場合や、センサー出力値が第2の閾値L2よりも低い状態で一定の印字率分だけ出力した場合は、トナーコンテナ5内のトナーが空になった状態であると判断される。そこで、トナーコンテナ5の交換を要求する「トナーが無くなりました。トナーコンテナを交換してください。」というメッセージ(Replace表示)が選択される。
Further, when the output value of the toner remaining
また、制御部90は、画像形成装置100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F95を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号が、I/F95を通じてCPU91に送信される。例えば、トナー残量センサー29、及びリーダー/ライターモジュール30からの検知信号は、I/F(インターフェイス)95を介して制御部90内のCPU91に送信される。
In addition, the
操作部50には、液晶表示部51、各種の状態を示すLED52が設けられており、画像形成装置100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置100の印字条件等の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
The
その他、操作部50には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ/クリアボタン、画像形成装置100の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
In addition, the
リーダー/ライターモジュール30は、トナーコンテナ5が画像形成装置100内に収容された状態(図2の状態)でトナーコンテナ5のICチップ27と対峙するようになっている。ICチップ27のメモリにデータを書き込む場合には、リーダー/ライターモジュール30は書き込み命令およびデータを含んだ電磁波を発生させ、ICチップ27はこの電磁波を受信して起動され、書き込み命令に従ってメモリへのデータの書き込みが行われる。また、ICチップ27のメモリからデータを読み出す場合には、リーダー/ライターモジュール30は読み出し命令を含んだ電磁波を発生させ、ICチップ27はこの電磁波を受信して起動され、読み出し命令に従ってメモリに記憶されたデータをリーダー/ライターモジュール30に送信する。
The reader /
ところで、図11及び図12に示したような従来のトナー補給手順、及びトナーコンテナ5の交換手順を実行すると、トナーコンテナ5が交換されるのは、トナー残量センサー29の出力値が第2の閾値L2を連続して一定時間下回った場合や(Low表示時)、或いは、出力値が第2の閾値L2よりも低い状態で累積印字率がM%以上となった場合(Replace表示時)であるので、新品のトナーコンテナ5に交換後は、センサー出力値が第3の閾値L3を越えるまで、一度に多量のトナー補給が行われる。また、その後に印字を再開すると、センサー出力値が第1の閾値L1よりも高いところで推移するようになるまで、比較的短時間でトナーが補給される。
By the way, when the conventional toner replenishment procedure and the
例えば、図4に示すように、第1の閾値L1を1.1V、第2の閾値L2を0.9V、第3の閾値L3を1.0Vとし、Low表示の判断時間t1=30秒、Replace表示解除の判断時間t2=120秒とするとき、現像装置4内のトナー量、トナーコンテナ5の交換時からのトナー増量分、トナー補給量は一例として表1のようになる。表1において、トナー補給量に比べてトナー増量分が少ないのは、補給されたトナーの一部が印字によって消費されていくためである。
For example, as shown in FIG. 4, the first threshold L1 is 1.1V, the second threshold L2 is 0.9V, the third threshold L3 is 1.0V, and the low display determination time t1 = 30 seconds, Assuming that the replacement display release determination time t2 = 120 seconds, Table 1 shows an example of the toner amount in the developing
表1から明らかなように、従来のトナー補給手順では、トナーコンテナ5の交換後わずか500枚印字を行う間に62gものトナーが補給されることがわかる。そのため、製造日から長時間経過しているトナーが充填されたトナーコンテナ5に交換された場合、現像装置4内に残存している帯電され易いトナーに、トナーコンテナ5内の帯電され難いトナーが短期間で多量に補給されてしまい、逆極性、若しくは帯電の低いトナーが多く発生し、補給かぶりが発生してしまう。
As can be seen from Table 1, in the conventional toner replenishment procedure, as much as 62 g of toner is replenished while only 500 sheets are printed after the
そこで、本実施形態の画像形成装置100では、交換後のトナーコンテナ5内のトナーの製造日(以下、第1の製造日という)と、画像形成装置100に装着されていた交換前のトナーコンテナ5内のトナーの製造日(以下、第2の製造日という)との日数差に応じて、交換後のトナー補給レベル(単位時間当たりのトナー補給量)を変更する。具体的には、第1の製造日が第2の製造日よりも前である場合は、第1の製造日と第2の製造日の日数差が大きいほど交換後のトナー補給レベルを低下させ、交換直後にトナーが多量に供給されないようにする。そして、第1の製造日と第2の製造日の日数差が小さくなるにつれて、コンテナ交換後のトナー補給レベルの下げ幅を小さくし、現像装置4内のトナー量の低下を抑える。
Therefore, in the
一方、第1の製造日が第2の製造日よりも後である場合は、コンテナ交換後のトナー補給レベルを変更しないか、或いは第1の製造日と第2の製造日の日数差が小さいほど交換後のトナー補給レベルを低下させ、交換直後にトナーが多量に供給されないようにする。そして、第1の製造日と第2の製造日の日数差が大きくなるにつれて、コンテナ交換後のトナー補給レベルの下げ幅を小さくし、現像装置4内のトナー量の低下を抑える。これは、第1の製造日が第2の製造日よりも後であって、第1の製造日と第2の製造日の日数う差が大きい場合は、交換前のトナーコンテナ5内のトナーの帯電性が低いため、交換前のトナーコンテナ5内のトナーとの摩擦帯電によって交換後のトナーコンテナ5から補給されたトナーがマイナス側に帯電(逆帯電)され難いためである。
On the other hand, if the first manufacturing date is later than the second manufacturing date, the toner supply level after container replacement is not changed, or the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date is small. The toner replenishment level after replacement is lowered so that a large amount of toner is not supplied immediately after replacement. Then, as the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date increases, the decrease in the toner replenishment level after the container replacement is reduced, and the decrease in the toner amount in the developing
なお、トナーコンテナ5の交換後におけるトナー補給レベルが低くなり、現像装置4内のトナー量が低下している期間が長いケースは、第1の製造日が第2の製造日よりも前であり、第1の製造日と第2の製造日の日数差が大きいケースである。この場合、現像装置4内のトナーは製造されてから長時間経過しており帯電性が低くなっているため、現像装置4内のトナー容量が少ない期間が長くなっても、現像装置4内での帯電の上昇が少ない。そのため、トナー補給レベルを低下させたとしても、次回のトナーコンテナ5の交換時において補給かぶりは発生し難くなる。
When the toner supply level after replacement of the
図6は、本実施形態の画像形成装置100におけるトナー補給手順、及びトナーコンテナ5の交換手順を示すフローチャートであり、図7は、トナーコンテナ5の交換からの復帰手順を示すフローチャートである。図1〜図5を参照しながら、図6、図7のステップに従いトナーコンテナ5の交換手順、及びトナーコンテナ5の交換後におけるトナー補給レベルの設定手順について説明する。
FIG. 6 is a flowchart showing a toner supply procedure and a replacement procedure of the
ユーザーにより印字が開始されると、印字中にトナー残量センサー29の出力値が第1の閾値L1よりも小さくなったか否かが判断される(ステップS1)。トナー残量センサー29の出力値がL1以上である場合(ステップS1でNO)は、現像装置4内に十分なトナーが存在しているため、トナー補給は行わずに(ステップS2)印字を継続して行う。一方、出力値がL1よりも小さくなった場合(ステップS1でYES)は、トナー残量センサー29の検知結果に基づいてトナーコンテナ5から適量のトナーを補給するトナー間欠補給を開始する(ステップS3)。
When printing is started by the user, it is determined whether or not the output value of the toner remaining
次に、トナー残量センサー29の出力値が第2の閾値L2よりも小さくなったか否かが判断される(ステップS4)。出力値がL2以上である場合(ステップS4でNO)はステップS1に戻り、出力値がL1以上に回復している場合はトナー間欠補給を停止する(ステップS2)。一方、出力値がL2よりも小さくなった場合(ステップS4でYES)は、出力値がL2を下回った時点からの経過時間をカウントする(ステップS5)。そして、経過時間がt1以上であるか否かが判断される(ステップS6)。
Next, it is determined whether or not the output value of the remaining
経過時間がt1を超えない場合(ステップS6でNO)は、再びステップS4に戻り、出力値がL2よりも小さいか否かを判断する。そして、トナー補給によって出力値がL2以上となった場合は経過時間のカウントをリセットし(ステップS7)、ステップS1に戻る。 If the elapsed time does not exceed t1 (NO in step S6), the process returns to step S4 again to determine whether the output value is smaller than L2. If the output value becomes equal to or greater than L2 due to toner supply, the elapsed time count is reset (step S7), and the process returns to step S1.
経過時間がt1以上である場合(ステップS6でYES)は、トナーコンテナ5から現像装置4へのトナー補給が行われていないため、制御部90はトナーコンテナ5内の補給トナーが残り少なくなった状態であると判断し、液晶表示部51にLow表示を行う。また、リーダー/ライターモジュール30を用いてトナーコンテナ5に装着されているICチップ27へLOW情報を書き込む(ステップS8)。なお、この状態ではトナーコンテナ5内、現像装置4内にトナーが残存しているため、継続して印字可能である。
When the elapsed time is t1 or more (YES in step S6), the toner supply from the
そして、Low表示を行ってからの累積印字率を算出し(ステップS9)、累積印字率が所定の印字率M以上となったか否かが判断される(ステップS10)。なお、累積印字率がM以上となるまでは(ステップS10でNO)、ステップS1に戻ってトナー残量センサー29の出力値がL1以上に回復するかを継続して検知する。
Then, the cumulative printing rate after performing the Low display is calculated (step S9), and it is determined whether or not the cumulative printing rate is equal to or higher than the predetermined printing rate M (step S10). Until the cumulative printing rate becomes M or more (NO in step S10), the process returns to step S1 to continuously detect whether the output value of the toner remaining
そして、累積印字率がM以上となるまでに出力値がL1に回復した場合は(ステップS1でNO)、トナー間欠補給を停止するとともに、時間カウント、印字率算出をリセットする。また、出力値がL2を下回ったことがトナー残量センサー29の誤検知であると判断してICチップ27内のLow情報、液晶表示部51のLow表示を消去する(ステップS2)。また、トナー間欠補給によってトナー残量センサー29の出力値がL2以上に回復した場合は(ステップS4でNO)、経過時間のカウントをリセットする。また、出力値がL2を下回ったことがトナー残量センサー29の誤検知であると判断してICチップ27内のLow情報、液晶表示部51のLow表示を消去する(ステップS7)。
If the output value recovers to L1 before the cumulative printing rate becomes M or more (NO in step S1), the intermittent toner supply is stopped and the time count and printing rate calculation are reset. Further, when the output value falls below L2, it is determined that the toner remaining
累積印字率がM以上となった場合(ステップS10でYES)は、制御部90はトナーコンテナ5内の補給トナーが空になり、現像装置4内のトナーも消費された状態であると判断し、液晶表示部51にReplace表示を行うとともに、印字動作を停止する(ステップS11)。また、リーダー/ライターモジュール30を用いてトナーコンテナ5に装着されているICチップ27のLOW情報をEmpty情報に書き換える(ステップS12)。さらに、リーダー/ライターモジュール30を用いてICチップ27に記録されているトナーコンテナ5内の個体識別情報からトナーの製造日情報(第2の製造日)を読み出し、RAM93に記憶する(ステップS13)。
If the cumulative printing rate is equal to or greater than M (YES in step S10), the
図7に示すように、Replace表示が出ている画像形成装置100の電源がオンされると(ステップS1)、トナーコンテナ5が交換されたか否かが判断される(ステップS2)。トナーコンテナ5が交換された場合は(ステップS2でYES)、リーダー/ライターモジュール30を用いてトナーコンテナ5に装着されたICチップ27の個体識別情報を読み出す(ステップS3)。
As shown in FIG. 7, when the power of the
そして、ICチップ27から読み出された個体識別情報に「Low情報」または「Empty情報」が含まれているか否かが判断される(ステップS4)。「Low情報」及び「Empty情報」のいずれも含まれていない場合(ステップS4でNO)は、トナーコンテナ5に十分な量のトナーが収容されているため、Replace表示を解除して印字可能な状態とする(ステップS5)。
Then, it is determined whether or not the individual identification information read from the
次に、ICチップ27から読み出されたトナーコンテナ5内のトナーの製造日情報(第1の製造日)と、RAM93に記憶された交換前のトナーコンテナ5内のトナーの製造日情報(第2の製造日)に基づいて、トナーコンテナ5の交換直後から所定期間内の第1の閾値L1、及び第2の閾値L2を変更する(ステップS6)。
Next, the manufacturing date information (first manufacturing date) of the toner in the
一方、トナーコンテナ5が交換されていない場合(ステップS2でNO)や、ICチップの個体識別情報に「Low情報」または「Empty情報」のいずれかが含まれている場合(ステップS4でNO)は、トナーコンテナ5の交換を促すReplace表示を液晶表示部51に継続して表示するとともに印字動作の停止を継続する(ステップS7)。
On the other hand, when the
次に、図7のステップS6において第1の閾値L1、及び第2の閾値L2を変更する具体的な方法について説明する。例えば、コンテナ交換前のL1(=1.1V)、L2(=0.9V)の値を基準値とし、交換直後のL1、L2をそれぞれ0.7V、0.5Vに低下させる。そして、累積印字枚数の増加と共にL1、L2を基準値まで徐々に上昇させていく。このときのL1、L2の上昇割合(上昇率)を、第1の製造日と第2の製造日との日数差に応じて変化させる。 Next, a specific method for changing the first threshold value L1 and the second threshold value L2 in step S6 of FIG. 7 will be described. For example, the values of L1 (= 1.1V) and L2 (= 0.9V) before container replacement are set as reference values, and L1 and L2 immediately after replacement are reduced to 0.7V and 0.5V, respectively. Then, as the cumulative number of printed sheets increases, L1 and L2 are gradually raised to the reference value. At this time, the rate of increase (increase rate) of L1 and L2 is changed according to the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date.
図8は、トナーコンテナ5の交換直後からの累積印字枚数と第1の閾値L1の上昇との関係を、第1の製造日と第2の製造日との日数差毎に示したグラフである。なお、第2の閾値L2は、L1から0.2Vを引いた値であり、交換直後の値が0.5Vとなる以外は図8と同様のグラフとなるため、ここでは説明を省略する。図8においては、トナーコンテナ5の交換直後における第1の閾値L1を0.7Vに低下させておき、累積印字枚数に応じてL1を基準値まで復帰させている。そして、所定印字枚数当たりのL1の上昇割合を第1の製造日と第2の製造日との日数差に応じて変化させている。ここで(日数差)=(第1の製造日)−(第2の製造日)であり、日数差がマイナスの場合は第1の製造日が第2の製造日よりも前である場合(交換後のトナーコンテナ5内のトナーの方が交換前のトナーコンテナ5内のトナーよりも古い場合)を示している。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the cumulative number of printed sheets immediately after the replacement of the
例えば、第1の製造日と第2の製造日との日数差が60日以上である場合(図8の実線で表示)は、L1の値を交換直後の0.7Vから交換後200枚目にかけて100枚当たり0.2Vの割合で増加させていく。即ち、50枚目では0.8V、100枚目で0.9V、150枚目で1.0V、200枚目で1.1Vで、その後、次のコンテナ交換まで1.1Vのままである。 For example, when the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date is 60 days or more (indicated by a solid line in FIG. 8), the value of L1 is changed from 0.7V immediately after replacement to the 200th sheet after replacement. The voltage is increased at a rate of 0.2V per 100 sheets. That is, 0.8V for the 50th sheet, 0.9V for the 100th sheet, 1.0V for the 150th sheet, 1.1V for the 200th sheet, and then 1.1V until the next container replacement.
同様に、第1の製造日と第2の製造日との日数差が−60日〜60日である場合(図8の点線で表示)は、L1の値を交換直後の0.7Vから交換後400枚目にかけて100枚当たり0.1Vの割合で増加させていく。即ち、100枚目では0.8V、200枚目で0.9V、300枚目で1.0V、400枚目で1.1Vで、その後、次のコンテナ交換まで1.1Vのままである。 Similarly, when the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date is -60 days to 60 days (indicated by a dotted line in FIG. 8), the value of L1 is changed from 0.7 V immediately after the replacement. After the 400th sheet, the voltage is increased at a rate of 0.1 V per 100 sheets. That is, 0.8V for the 100th sheet, 0.9V for the 200th sheet, 1.0V for the 300th sheet, 1.1V for the 400th sheet, and then 1.1V until the next container replacement.
第1の製造日と第2の製造日との日数差が−180日〜−60日である場合(図8の破線で表示)は、L1の値を交換直後の0.7Vから交換後800枚目にかけて100枚当たり0.05Vの割合で増加させていく。即ち、200枚目では0.8V、400枚目で0.9V、600枚目で1.0V、800枚目で1.1Vで、その後、次のコンテナ交換まで1.1Vのままである。 When the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date is −180 days to −60 days (indicated by a broken line in FIG. 8), the value of L1 is changed from 0.7 V immediately after replacement to 800 after replacement. The voltage is increased at a rate of 0.05 V per 100 sheets. That is, 0.8V for the 200th sheet, 0.9V for the 400th sheet, 1.0V for the 600th sheet, 1.1V for the 800th sheet, and then 1.1V until the next container replacement.
第1の製造日と第2の製造日との日数差が−360日〜−180日である場合(図8の一点鎖線で表示)は、L1の値を交換直後の0.7Vから交換後2000枚目にかけて100枚当たり0.02Vの割合で増加させていく。即ち、500枚目では0.8V、1000枚目で0.9V、1500枚目で1.0V、2000枚目で1.1Vで、その後、次のコンテナ交換まで1.1Vのままである。 When the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date is -360 days to -180 days (indicated by a one-dot chain line in FIG. 8), the value of L1 is changed from 0.7 V immediately after the replacement. It increases at a rate of 0.02V per 100 sheets over the 2000th sheet. That is, 0.8V for the 500th sheet, 0.9V for the 1000th sheet, 1.0V for the 1500th sheet, 1.1V for the 2000th sheet, and then 1.1V until the next container replacement.
第1の製造日と第2の製造日との日数差が−730日〜−360日である場合(図8の二点鎖線で表示)は、L1の値を交換直後の0.7Vから交換後4000枚目にかけて100枚当たり0.01Vの割合で増加させていく。即ち、1000枚目では0.8V、2000枚目で0.9V、3000枚目で1.0V、4000枚目で1.1Vで、その後、次のコンテナ交換まで1.1Vのままである。 When the difference in days between the first manufacturing date and the second manufacturing date is -730 days to -360 days (indicated by a two-dot chain line in FIG. 8), the value of L1 is changed from 0.7 V immediately after the replacement. After that, the voltage is increased at a rate of 0.01 V per 100 sheets over the 4000th sheet. That is, 0.8V for the 1000th sheet, 0.9V for the 2000th sheet, 1.0V for the 3000th sheet, 1.1V for the 4000th sheet, and then 1.1V until the next container replacement.
第1の製造日と第2の製造日との日数差が−730日以下である場合(図8の太線で表示)は、L1の値を交換直後の0.7Vから交換後8000枚目にかけて100枚当たり0.005Vの割合で増加させていく。即ち、2000枚目では0.8V、4000枚目で0.9V、6000枚目で1.0V、8000枚目で1.1Vで、その後、次のコンテナ交換まで1.1Vのままである。 When the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date is −730 days or less (indicated by a thick line in FIG. 8), the value of L1 is changed from 0.7V immediately after replacement to 8000th after replacement. Increase at a rate of 0.005V per 100 sheets. That is, 0.8V for the 2000th sheet, 0.9V for the 4000th sheet, 1.0V for the 6000th sheet, 1.1V for the 8000th sheet, and then 1.1V until the next container replacement.
上記の制御を行うことにより、第1の製造日と第2の製造日との日数差がマイナス側に大きいほど、即ち、交換後のトナーコンテナ5内のトナーが交換前のトナーコンテナ5内のトナーに比べて古いほど、第1の閾値L1、第2の閾値L2の基準値への復帰を遅らせて現像装置4内のトナー量が少ない期間を長くすることができる。
By performing the above control, the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date is larger on the minus side, that is, the toner in the
これにより、製造日からあまり時間の経過していない帯電性の良好なトナーに製造日が古く帯電性の低いトナーを補給する場合は、現像装置4内のトナー量が長時間をかけてゆっくりと安定時推移量(基準量)まで戻されるため、トナーの帯電不良による補給かぶりやトナー飛散の発生を効果的に抑制することができる。
As a result, when replenishing toner with good chargeability that has not passed much time since the date of manufacture, to a toner with an old production date and low chargeability, the amount of toner in the developing
ところで、現像装置4内のトナー量が低下すると、トナーの攪拌による機械的ストレスが増大するため、トナーが劣化し易くなる。また、現像装置4内のトナー量を安定時推移量まで時間をかけて復帰させる場合、L1と共にL2も低下させることになる。L2を低下させると、現像装置4内のトナーが通常よりも少なくなった時にトナーが補給されるため、センサー出力値がL2を下回る直前で高印字率の画像を連続印字した場合、現像装置4内のトナー量が印字可能量よりも低下してしまい、白抜け画像や画像濃度低下が発生するおそれがある。
By the way, when the amount of toner in the developing
そこで、現像装置4内のトナーとトナーコンテナ5内のトナーの製造日にあまり差がない場合(第1の製造日と第2の製造日との日数差がマイナス側であるが、日数差が小さい場合)や、製造日が古く帯電性の低いトナーに製造日からあまり時間の経過していない帯電性の良好なトナーを補給する場合(第1の製造日と第2の製造日との日数差がプラス側である場合)は、現像装置4内のトナー量を比較的短時間で安定時推移量まで戻すことで、トナーの劣化、白抜け画像や画像濃度低下、トナー残量の誤検知等の不具合を確実に抑制することができる。
Therefore, when there is not much difference between the production dates of the toner in the developing
さらに、現像装置4内のトナー量が少ない期間が長くなると、例えばトナーの充填量が少ないトナーコンテナ5に交換された場合等において、トナー濃度センサー29の出力値がL2まで復帰する前にトナーコンテナ5内のトナーがなくなることがある。この状態では、現像装置4内のトナーは通常のReplace表示時よりも少なくなっているが、L1〜L3の値は元のままである。そのため、次回のReplace表示時に第1の製造日と第2の製造日との日数差がマイナス側に大きいトナーコンテナ5に交換されると、印字開始直後にセンサー出力値がL3に回復するまでトナーが補給されてしまうこととなり、確率は低いが補給かぶりが発生するおそれがある。そこで、第1の製造日と第2の製造日との日数差がマイナス側であるが小さい場合や、日数差がプラス側であるトナーコンテナ5に交換する場合は、現像装置4内のトナー量を比較的短時間で安定時推移量まで戻すことで、次回のトナーコンテナ5の交換時における補給かぶりの発生も抑制することができる。
Further, if the period in which the amount of toner in the developing
即ち、第1の製造日と第2の製造日との日数差をパラメーターとして現像装置4内のトナー増加量の傾きを補正する本実施形態の構成によれば、製造日から長時間経過したトナーが充填されたトナーコンテナ5、製造日から時間の経過していないトナーが充填されたトナーコンテナ5のどちらを用いる場合であっても、上述したような不具合を効果的に抑制できる。
That is, according to the configuration of the present embodiment in which the inclination of the toner increase amount in the developing
さらに、図8では、第1製造日と第2製造日との日数差からL1の値を決定したが、これにトナーコンテナ5の交換日のパラメーターを加味してL1の値を補正してもよい。図8に示した、L1が基準値に復帰するまでの傾きをA、補正後の新たな傾きをBとしたときに、B=AKの関係が成り立つように補正値Kを設定する。補正値Kの一例を表2に示す。
Further, in FIG. 8, the value of L1 is determined from the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date. However, even if the L1 value is corrected by adding the parameter of the replacement date of the
このように、トナーコンテナ5の交換日と第2製造日との日数差に基づいてL1の値を補正することで、交換前のトナーコンテナ5内のトナーが古いほど、現像装置4内のトナー量が少ない時間を短縮することができる。その結果、トナーの劣化抑制、誤検知や高濃度連続印字による白抜けの防止、また、L1が通常レベルまで復帰する前にトナーコンテナ5内のトナーがなくなることの抑制に繋がる。
In this way, by correcting the value of L1 based on the difference in days between the replacement date of the
L1が通常レベルまで復帰する前にトナーコンテナ5内のトナーがなくなった場合は、L2も通常レベルまで戻りきっていなので、Replace表示が出たとき、通常のReplace表示時よりも現像装置4内のトナー量は少なくなってしまう。この場合、トナーコンテナ5の交換後のL1の値は、表7のままであるので、トナーコンテナ5の交換直後に通常よりも多くのトナーが現像装置4内に補給されてしまう。その結果、発生確率は低いものの、通常時よりも補給かぶりが発生しやすくなる。これに対し、交換日のパラメーターを加味して傾きを補正した場合、L1、L2の通常レベルまでの復帰を早めることができ、トナーが通常時よりも多量に補給されることによる補給かぶりの発生を抑制する効果がある。
If the toner in the
なお、図8では第1の製造日と第2の製造日との日数差に関わらず、トナーコンテナ5の交換直後における第1の閾値L1を一定値(0.7V)として、トナーコンテナ5の交換直後の現像装置4内のトナー量が同じになるようにしたが、他の方法でL1(及びL2)の値を決定してもよい。
In FIG. 8, the first threshold L1 immediately after the replacement of the
例えば、図9に示すグラフでは、第1の製造日と第2の製造日との日数差に応じてトナーコンテナ5の交換直後における第1の閾値L1を段階的に低く設定している。具体的には、第1の製造日と第2の製造日との日数差が60日以上の場合(図9の実線で表示)は、交換直後のL1の値を0.95Vとしている。
For example, in the graph shown in FIG. 9, the first threshold L1 immediately after the replacement of the
同様に、第1の製造日と第2の製造日との日数差が−60日〜60日の場合(図9の点線で表示)、−180日〜−60日の場合(図9の破線で表示)、−360日〜−180日の場合(図9の一点鎖線で表示)、−730日〜−360日の場合(図9の二点鎖線で表示)、−730日以下の場合(図9の太線で表示)は、それぞれ交換直後のL1の値を0.9V、0.85V、0.8V、0.75V、0.7Vとしている。そして、第1の製造日と第2の製造日との日数差に関係なくL1を同じ割合(100枚当たり0.005Vの割合)で上昇させている。 Similarly, when the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date is −60 days to 60 days (indicated by the dotted line in FIG. 9), −180 days to −60 days (the broken line in FIG. 9). ), -360 days to -180 days (displayed with a one-dot chain line in FIG. 9), -730 days to -360 days (displayed with a two-dot chain line in FIG. 9), and -730 days or less (displayed with a one-dot chain line) In FIG. 9, the values of L1 immediately after the replacement are 0.9V, 0.85V, 0.8V, 0.75V, and 0.7V, respectively. And L1 is raised by the same rate (rate of 0.005V per 100 sheets) irrespective of the difference in the number of days between the first production date and the second production date.
図8に代えて図9を用いてL1、L2を決定することにより、第1の製造日と第2の製造日との日数差がマイナス側に大きいほどトナーコンテナ5の交換直後における現像装置4内のトナー量が少なくなるように制御してもよい。この場合、第1の製造日と第2の製造日との日数差がマイナス側に大きいトナーコンテナ5に交換した場合は交換直後にトナー補給は行われない。一方、第1の製造日と第2の製造日との日数差が小さいか、或いはプラス側に大きいトナーコンテナ5に交換した場合はトナー補給が行われる。
By determining L1 and L2 using FIG. 9 instead of FIG. 8, the developing
また、図7のフローチャートに代えて、図12に示したフローチャートを用いて現像装置4内のトナー量を制御することもできる。その場合、第1の製造日と第2の製造日との日数差に応じて第3の閾値L3の値(図4参照)を変更する。具体的には、第1の製造日と第2の製造日との日数差がマイナス側に大きいほどL3の値を小さくする。これにより、交換後のトナーコンテナ5内のトナーが交換前のトナーコンテナ5内のトナーに比べて古いほど、Replace表示が消えて印字可能状態となる際の現像装置4内のトナー量が少なくなるため、上記と同様の効果が得られる。
Further, the toner amount in the developing
また、図7の制御では、ICチップ27内の個体識別情報を読み出すことによりトナーコンテナ5内のトナーの有無を検知しているが、図12に示した従来の制御を用いて、トナー残量センサー29の出力値と第3の閾値L3との比較でトナーコンテナ5内のトナーの有無を検知してもよい。具体的には、トナーコンテナ5からのトナー補給開始から所定時間t2以内にトナー残量センサー29の出力値がL3を超えない場合はトナーコンテナ5が空であると判断し、再度Replace表示を行いトナーコンテナ5の再交換を促す。
In the control of FIG. 7, the presence / absence of toner in the
また、トナーコンテナ5の交換直後に、現像装置4内の攪拌搬送部材を一定時間駆動させるエージング動作を実行し、現像装置4内のトナー量を安定させてから印字動作を可能としてもよい。
Alternatively, immediately after the
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、現像装置4内のトナー残量センサー29により検知される現像装置4内のトナー残量レベルに基づいてトナーコンテナ5内に新たなトナーが残っているか否かを判断しているが、例えばトナーコンテナ5内のトナー残量を直接検知する構成としても良い。その場合、トナーコンテナ5から現像装置4へのトナー補給量(トナー供給モーター33の積算回転数)に基づいてトナーコンテナ5内に新たなトナーが残っているか否かを判断することもできる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the above-described embodiment, it is determined whether or not new toner remains in the
また、本発明は磁性一成分現像剤を用いる現像装置4に限らず、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置にも適用可能である。二成分現像方式の現像装置では、トナー残量センサーとして透磁率センサーを用いた場合、現像装置内のトナー量が少なくなるほど磁性キャリアの割合が増えるためセンサー出力値は大きくなる。そのため、センサー出力値と第1の閾値L1〜第3の閾値L3との関係は、上記実施形態の磁性一成分現像方式と逆になる。
The present invention is not limited to the developing
また、本発明は図1に示したようなモノクロプリンターに限られるものではなく、タンデム式またはロータリー方式のカラー複写機及びプリンター、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、着脱可能なトナー収容容器を有する種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。以下、実施例により本発明の効果について更に詳細に説明する。 Further, the present invention is not limited to the monochrome printer as shown in FIG. 1, and detachable toner storage such as a tandem or rotary color copier and printer, a monochrome copier, a digital multifunction machine, a facsimile machine, etc. Of course, the present invention can be applied to various image forming apparatuses having containers. Hereinafter, the effects of the present invention will be described in more detail with reference to examples.
第1の製造日と第2の製造日との日数差と、トナーコンテナ5の交換直後からの現像装置4内のトナー量及び補給かぶりの発生との関係について調査した。試験方法としては、図8に示したように、トナーコンテナ5の交換直後における第1の閾値L1を基準値から低下させておき、累積印字枚数に応じてL1を基準値まで復帰させる際の所定印字枚数当たりのL1の上昇割合を第1の製造日と第2の製造日との日数差に応じて変化させた場合(実施例1〜5)と、トナーコンテナ5の交換直後における第1の閾値L1を基準値のまま低下させなかった場合(比較例)について、所定枚数毎の現像装置4内のトナー量、トナー増加量、補給かぶりの発生を比較した。
The relationship between the difference in the number of days between the first manufacturing date and the second manufacturing date, the amount of toner in the developing
補給かぶりの発生は、印字前の用紙の反射率、及び白ベタ印字後の用紙の反射率を、それぞれ反射濃度計(マクベスRD912)により測定し、かぶり値=(白ベタ印字後の用紙の反射率)−(印字前の用紙の反射率)で評価した。結果を図10に示す。なお、かぶり値が0.01を超える場合は補給かぶりの発生が目視により視認されるレベルであり、かぶり値が0.01以下の場合は目視により視認されないレベルである。 For the occurrence of replenishment fog, the reflectance of the paper before printing and the reflectance of the paper after white solid printing are measured by a reflection densitometer (Macbeth RD912), respectively, and the fog value = (reflection of the paper after white solid printing) Rate)-(reflectance of paper before printing). The results are shown in FIG. It should be noted that when the fogging value exceeds 0.01, the occurrence of replenishment fogging is at a level visually recognized, and when the fogging value is 0.01 or less, the level is not visually recognized.
図10から明らかなように、トナーコンテナ5の交換直後のL1を0.7Vとし、L1を基準値(1.1V)まで復帰させる際のL1の上昇割合を第1の製造日と第2の製造日との日数差に応じて変化させた実施例1〜5では、第1の製造日と第2の製造日との日数差が30日、−120日、−200日、−500日のいずれのトナーコンテナ5に交換した場合でも、トナーコンテナ5の交換直後から10000枚印字まで、補給かぶりの発生は認められなかった。
As is apparent from FIG. 10, L1 immediately after replacement of the
これに対し、トナーコンテナ5の交換直後のL1を基準値(1.1V)から低下させなかった比較例では、第1の製造日と第2の製造日との日数差が−500日のトナーコンテナ5に交換すると、印字1枚目から600枚程度まで、補給かぶりの発生が認められた。
On the other hand, in the comparative example in which L1 immediately after the replacement of the
本発明は、現像装置へのトナー補給を行う着脱可能なトナー収容容器を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、交換されたトナー収容容器内のトナーの製造時期が古い場合であっても、補給かぶりによる画質低下の発生を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することができる。 The present invention can be used in an image forming apparatus including a detachable toner container that replenishes toner to a developing device. By utilizing the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of effectively suppressing the occurrence of image quality degradation due to replenishment fogging even when the production time of the toner in the replaced toner container is old.
1 感光体ドラム(像担持体)
4 現像装置
5 トナーコンテナ(トナー収容容器)
7 クリーニング装置
27 ICチップ(記憶手段)
29 トナー残量センサー
30 リーダー/ライターモジュール
33 トナー供給モーター
50 操作部
51 液晶表示部
90 制御部(制御手段)
100 画像形成装置
P 画像形成部
1 Photosensitive drum (image carrier)
4 Developing
7
29
100 Image forming apparatus P Image forming unit
Claims (10)
該像担持体に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
該現像装置に補給するための未使用トナーが収容される着脱可能なトナー収容容器と、
該トナー収容容器から前記現像装置へのトナー補給を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記トナー収容容器の交換直後に基準量から低下した前記現像装置内のトナー量を所定期間内に段階的に基準量まで復帰させるとともに、交換後の前記トナー収容容器内に充填されたトナーの製造日である第1の製造日が、交換前の前記トナー収容容器内に充填されたトナーの製造日である第2の製造日よりも前である場合、前記第1の製造日と前記第2の製造日との日数差が大きいほど前記基準量までの復帰時間を長くすることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developing device for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier into a toner image;
A removable toner storage container for storing unused toner for replenishing the developing device;
Control means for controlling toner replenishment from the toner container to the developing device;
With
The control means returns the toner amount in the developing device, which has decreased from the reference amount immediately after the replacement of the toner storage container, to the reference amount step by step within a predetermined period, and fills the toner storage container after the replacement. When the first production date that is the production date of the toner that has been used is earlier than the second production date that is the production date of the toner filled in the toner container before replacement, the first production date The image forming apparatus characterized in that the return time to the reference amount is lengthened as the difference in the number of days between the date and the second manufacturing date increases.
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JP2013161369A JP2015031827A (en) | 2013-08-02 | 2013-08-02 | Image forming apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019035899A (en) * | 2017-08-18 | 2019-03-07 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image forming apparatus |
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2013
- 2013-08-02 JP JP2013161369A patent/JP2015031827A/en active Pending
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