JP2015055823A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像剤の透磁率を検出する検出手段を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a detecting unit that detects a magnetic permeability of a developer.
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンターなどの画像形成装置には、トナーを用いて現像を行う現像装置が備えられている。前記現像装置の一例としてトナー及び磁性キャリアを用いる二成分現像法によって現像を行う現像装置が知られている。感光体ドラムなどの像担持体上に形成された静電潜像は、現像装置によってトナーが供給されて、トナー像として現像される。そして、このトナー像は、転写装置によって感光体ドラムから用紙上に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着装置によって加熱及び加圧される。これにより、トナー像が用紙に定着して用紙に画像が形成される。これによって一連の画像形成動作が完了する。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copying machines and printers that form images on paper by electrophotography are equipped with a developing device that performs development using toner. As an example of the developing device, a developing device that performs development by a two-component developing method using toner and a magnetic carrier is known. An electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is developed as a toner image by being supplied with toner by a developing device. The toner image is transferred from the photosensitive drum onto the paper by a transfer device. The sheet on which the toner image is transferred is heated and pressed by a fixing device. As a result, the toner image is fixed on the paper and an image is formed on the paper. This completes a series of image forming operations.
上述の画像形成動作に使用されるトナーを含む現像剤は、現像装置の内部に収容されている。画像形成動作が繰り返されると、現像装置の内部に収容されたトナーが消費されてトナーの量が少なくなる。そのため、現像装置には、現像剤の透磁率からトナーの残量を検出するための透磁率センサーが備えられており、検出されたトナーの残量に基づいて、現像装置内のトナーの量が常に規定量となるようにトナーコンテナからトナーが自動的に補給される。また、現像装置は、トナーを撹拌しつつ一方向へ搬送させる撹拌手段が設けられている。供給されたトナーは、撹拌手段によって適度に撹拌される。これにより、現像に必要な電荷がトナーに帯電する。 A developer containing toner used in the above-described image forming operation is accommodated in the developing device. When the image forming operation is repeated, the toner contained in the developing device is consumed and the amount of toner is reduced. Therefore, the developing device is provided with a magnetic permeability sensor for detecting the remaining amount of toner from the magnetic permeability of the developer, and the amount of toner in the developing device is determined based on the detected remaining amount of toner. Toner is automatically replenished from the toner container so as to always have a specified amount. In addition, the developing device is provided with a stirring unit that transports the toner in one direction while stirring the toner. The supplied toner is appropriately stirred by the stirring means. As a result, the toner necessary for development is charged in the toner.
画像形成装置による画像形成動作が終了して現像装置の駆動が停止すると、現像剤は、撹拌されずに放置される。また、長時間に渡り画像形成動作が行われないことによって、画像形成装置の外部温度及び外部湿度などの使用環境が変化する。このような放置によるトナーの帯電量の低下及び使用環境の変化によるトナーの粘性の変化などによって、現像剤のかさ密度が変化する。前記透磁率センサーは、主に検出面近傍の透磁率を検出し、検出面から離れるにしたがい検出精度が低下する。そのため、トナーの残量に変化がなくても、かさ密度が変化することによって、透磁率センサーの出力値が変化してしまう。その結果、トナーが消費されていないにも関わらず、透磁率センサーからトナーが減ったことを示す信号が出力される。この場合、実際には前記規定量のトナーが収容されているにもかかわらず、トナーの減少を示す信号に従ってトナーコンテナから現像装置にトナーが補給されるため、トナーの過剰状態が生じる。そのため、現像装置によって現像される画像の濃度が過剰に濃くなる現象や、現像装置による現像時にトナーが飛散する現象が生じる。これに対して特許文献1には、画像形成終了時の透磁率センサーの出力値と画像形成再開時の透磁率センサーの出力値との差に応じて、トナーの補給方法を変更することによって、トナーの補給量を適正に維持する技術が開示されている。
When the image forming operation by the image forming apparatus is completed and the driving of the developing device is stopped, the developer is left without being stirred. Further, since the image forming operation is not performed for a long time, the use environment such as the external temperature and the external humidity of the image forming apparatus changes. The bulk density of the developer changes due to a decrease in the toner charge amount due to such neglect and a change in the viscosity of the toner due to a change in use environment. The magnetic permeability sensor mainly detects the magnetic permeability in the vicinity of the detection surface, and the detection accuracy decreases as the distance from the detection surface increases. Therefore, even if there is no change in the remaining amount of toner, the output value of the magnetic permeability sensor changes as the bulk density changes. As a result, although the toner is not consumed, a signal indicating that the toner has decreased is output from the magnetic permeability sensor. In this case, although the specified amount of toner is actually stored, toner is supplied from the toner container to the developing device in accordance with a signal indicating a decrease in toner, so that an excessive toner state occurs. For this reason, a phenomenon in which the density of an image developed by the developing device becomes excessively high or a toner scatters during development by the developing device occurs. On the other hand, in
ところで、現像装置の駆動によって現像剤の温度が上昇すると、温度上昇による熱ストレスを受けることにより現像剤の磁性が変化することが知られている。熱ストレスにより現像剤の磁性が変化すると、透磁率センサーの出力値が実際のトナーの残量を示す数値からずれてしまい、トナーの残量を正確に検出することができなくなる。特に、画像形成終了時の熱ストレスの程度と画像形成再開時の熱ストレスの程度とが異なる場合は、画像形成終了時の透磁率センサーの出力値と画像形成再開時の透磁率センサーの出力値とが相違する。この場合、誤ってトナーが補給されてしまい、トナーの過剰状態が生じうる。このように熱ストレスの変動を要因とするトナーの過剰補給は、特許文献1に開示されたトナーの補給量変更方法では制限することができず、熱ストレスの変動を考慮してトナーの補給量を適正に維持することができない。
By the way, it is known that when the temperature of the developer rises by driving the developing device, the magnetism of the developer changes due to thermal stress caused by the temperature rise. When the magnetic property of the developer changes due to thermal stress, the output value of the magnetic permeability sensor deviates from a numerical value indicating the actual remaining amount of toner, and the remaining amount of toner cannot be accurately detected. In particular, if the degree of thermal stress at the end of image formation differs from the degree of thermal stress at the time of restarting image formation, the output value of the permeability sensor at the end of image formation and the output value of the permeability sensor at the time of restarting image formation Is different. In this case, the toner is replenished by mistake, and an excessive toner state may occur. As described above, the toner replenishment due to thermal stress fluctuation cannot be limited by the toner replenishment amount changing method disclosed in
本発明の目的は、画像形成終了時の熱ストレスと画像形成開始時の熱ストレスとを考慮して、現像装置に補給するトナーの補給量を適正に維持することが可能な画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of appropriately maintaining the amount of toner to be replenished to the developing device in consideration of the thermal stress at the end of image formation and the thermal stress at the start of image formation. There is to do.
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、現像容器、検出手段、トナー補給手段、第1取得手段、第2取得手段、第1算出手段、第2算出手段、及び補正手段を備える。前記現像容器は、装置本体の内部に設けられ、磁性を有する現像剤が収容されている。前記検出手段は、前記現像容器に収容された現像剤の透磁率を検出する。前記トナー補給手段は、前記検出手段の検出値が予め定められた現像剤量を示す基準値となるように現像容器に対するトナーの補給を制御する。前記第1取得手段は、前記現像容器内の現像剤の透磁率を変化させる前記装置本体の外部環境における第1情報を取得する。前記第2取得手段は、前記現像容器内の現像剤の透磁率を変化させる前記装置本体の内部環境における第2情報を取得する。前記第1算出手段は、予め定められた第1タイミングで前記第1取得手段によって取得された前記第1情報及び前記第2取得手段によって取得された前記第2情報から第1差分値を算出する。前記第2算出手段は、前記第1タイミングよりも後の予め定められた第2タイミングで前記第1取得手段によって取得された前記第1情報及び前記第2取得手段によって取得された前記第2情報から第2差分値を算出する。前記補正手段は、前記第1差分値及び前記第2差分値から得られたそれらの第3差分値に基づいて、前記基準値を補正する。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention includes a developing container, a detection unit, a toner supply unit, a first acquisition unit, a second acquisition unit, a first calculation unit, a second calculation unit, and a correction unit. The developer container is provided inside the apparatus main body and contains a magnetic developer. The detection means detects the magnetic permeability of the developer stored in the developer container. The toner replenishing unit controls toner replenishment to the developing container so that the detection value of the detecting unit becomes a reference value indicating a predetermined amount of developer. The first acquisition unit acquires first information in an external environment of the apparatus main body that changes the magnetic permeability of the developer in the developer container. The second acquisition unit acquires second information in an internal environment of the apparatus main body that changes the magnetic permeability of the developer in the developer container. The first calculation means calculates a first difference value from the first information acquired by the first acquisition means and the second information acquired by the second acquisition means at a predetermined first timing. . The second calculation means includes the first information acquired by the first acquisition means at a predetermined second timing after the first timing and the second information acquired by the second acquisition means. To calculate a second difference value. The correction means corrects the reference value based on the third difference value obtained from the first difference value and the second difference value.
本発明によれば、画像形成終了時の熱ストレスと画像形成開始時の熱ストレスとを考慮して、現像装置に補給するトナーの補給量を適正に維持することができる。 According to the present invention, the amount of toner to be replenished to the developing device can be appropriately maintained in consideration of the thermal stress at the end of image formation and the thermal stress at the start of image formation.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
[画像形成装置100の概略構成]
まず、本発明の実施形態の画像形成装置100の概略構成について説明する。図1に示されるように、画像形成装置100は、画像読取部1、ADF(Automatic Document Feeder)2、画像形成部3、給紙部4、制御部5、操作表示部6、外部温度センサー56(本発明の第1取得手段の一例、図4参照)、外部湿度センサー57(本発明の第1取得手段の一例、図4参照)、及び内部温度センサー58(本発明の第2取得手段の一例、図4参照)などを備えている。操作表示部6は、制御部5からの制御指示に従って各種の情報を表示し、ユーザー操作に応じて制御部5に各種の情報を入力するタッチパネルなどである。ここで、図1(A)は、画像形成装置100の正面図であり、図1(B)は、画像読取部1の平面図である。なお、説明の便宜上、画像形成装置100が使用可能に設置された状態の鉛直方向を上下方向7と定義し、操作表示部6が設けられている側を手前側(正面)として前後方向8を定義し、操作表示部6を正面として左右方向9を定義する。また、画像形成装置100は、本発明の画像形成装置の一例に過ぎず、例えば、プリンター、FAX装置、複写機などであってもよい。
[Schematic Configuration of Image Forming Apparatus 100]
First, a schematic configuration of the
画像読取部1は、用紙Pから画像データを取得する。画像読取部1は、原稿カバー2A、コンタクトガラス11、読取ユニット12、ミラー13、ミラー14、光学レンズ15、及びCCD(Charge Coupled Device)16などを備えた画像読取手段である。コンタクトガラス11は、画像読取部1の上面に設けられており、画像形成装置100の画像読取対象となる用紙Pが載置される透明な用紙台である。
The
原稿カバー2Aは、必要に応じてコンタクトガラス11を覆うものである。そして、画像読取部1は、制御部5によって制御されることによって、コンタクトガラス11上に載置された用紙Pから画像を読み取る。
The
読取ユニット12は、LED光源121及びミラー122を備えており、ステッピングモーターなどの不図示の移動機構によって副走査方向(図1における左右方向9)へ移動可能に構成されている。そして、前記移動機構によって読取ユニット12が副走査方向に移動されると、LED光源121からコンタクトガラス11に向けて照射される光が副走査方向に走査される。
The
LED光源121は、画像形成装置100の主走査方向(図1における前後方向8)に沿って配列された多数の白色LEDを備えている。LED光源121は、コンタクトガラス11上の読取位置12Aにある用紙Pに向けて1ライン分の白色光を照射する。なお、読取位置12Aは、読取ユニット12の副走査方向への移動に伴って副走査方向へ移動する。
The LED
ミラー122は、LED光源121から読取位置12Aにある用紙Pに光を照射したときの反射光をミラー13に向けて反射させる。そして、ミラー122で反射した光は、ミラー13及びミラー14によって光学レンズ15に導かれる。光学レンズ15は、入射した光を集光してCCD16に入射させる。
The
CCD16は、受光した光をその光量に応じた電気信号(電圧)に変換して制御部5に出力する光電変換素子である。具体的には、CCD16は、LED光源121から光が照射されたときに用紙Pから反射した光に基づいて用紙Pの画像に対応する電気信号に基づいて画像データを生成する。
The
ADF2は、原稿カバー2Aに設けられている。ADF2は、用紙トレイ21、給送機構22、複数の搬送ローラー23、用紙押さえ24、及び排紙部25などを備えた自動原稿送り装置である。ADF2は、給送機構22及び搬送ローラー23各々を不図示のステッピングモーターで駆動させることによって、用紙トレイ21にセットされた用紙Pをコンタクトガラス11上の読取位置12Aを通過させて排紙部25まで搬送させる。この際に、画像読取部1によって読取位置12Aを通過する用紙Pの画像が読み取られる。
The
用紙押さえ24は、コンタクトガラス11上の読取位置12Aの上方に用紙Pが通過できる間隔を隔てた位置に設けられている。用紙押さえ24は、主走査方向に長尺状に形成されており、その下面(コンタクトガラス11側の面)には白色のシートが貼り付けられている。画像形成装置100では、前記白色のシートの画像データが白色基準データとして読み取られる。前記白色基準データは、周知のシェーディング補正などで用いられる。
The
画像形成部3は、画像読取部1で読み取られた画像データ、又は外部のパーソナルコンピューターなどの情報処理装置から入力された画像データに基づいて画像形成処理(印刷処理)を実行する電子写真方式の画像形成手段である。画像形成部3は、感光体ドラム31、帯電装置32、LSU(Laser Scanner Unit)33、現像装置34、転写装置35、除電装置36、定着ローラー37、加圧ローラー38、及びトナーコンテナ39などを備えている。
The
画像形成部3では、給紙部4から給送された用紙Sに以下の手順で画像が形成され、画像形成後の用紙Sは排紙トレイ40に排紙される。具体的には、まず、帯電装置32によって感光体ドラム31が所定の電位に一様に帯電される。次に、LSU33によって感光体ドラム31の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム31の表面に静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム31上の静電潜像は現像装置34によってトナー像として現像(可視像化)される。続いて、感光体ドラム31に形成されたトナー像は転写装置35によって用紙Sに転写される。その後、用紙Sに転写されたトナー像は、その用紙Sが定着ローラー37及び加圧ローラー38の間を通過して排出される際に定着ローラー37で加熱されて用紙Sに溶融定着する。感光体ドラム31の電位は除電装置36で除電される。なお、現像装置34の詳細については後述する。
In the
給紙部4は、画像形成部3において画像が形成される用紙Sを給送する。給紙部4は、不図示のカセット装着部に装着された不図示の給紙カセットに載置された複数の用紙Sを一枚ずつ画像形成部3に給送する。
The
図4に示されるように、外部温度センサー56は、画像形成装置100の外部環境における外部の温度情報を取得して、取得した温度情報に基づく温度信号を制御部5に出力する。外部温度センサー56は、温度の上昇に伴って抵抗が比例的に減少するNTCサーミスタ−を用いたものである。外部温度センサー56の検出部は、画像形成装置100の外部温度を測定しやすい操作表示部6の近くに配置されている。外部温度センサー56によって取得される外部の温度情報は、現像装置34内の現像剤の透磁率を変化させる情報の一つである。
As shown in FIG. 4, the
外部湿度センサー57は、画像形成装置100の外部環境における外部の湿度情報を取得して、取得した湿度情報に基づく湿度信号を制御部5に出力する。外部湿度センサー57は、電気抵抗タイプのものであって、湿度の変化に応じて感湿素子が水蒸気を吸湿・脱湿し、感湿素子に接続された二つの電極間の電気特性が変化する湿度感知部が備えられている。外部湿度センサー57の検出部分は、外部温度センサー56の検出部分と同様に、画像形成装置100の外部温度を測定しやすい操作表示部6の近くに配置されている。外部湿度センサー57によって取得される外部の湿度情報は、現像装置34内の現像剤の透磁率を変化させる情報の一つである。
The
内部温度センサー58は、画像形成装置100の内部環境における内部の温度情報を取得して、取得した温度情報に基づく温度信号を制御部5に出力する。内部温度センサー58は、外部温度センサー56と同様に、温度の上昇に伴って抵抗が比例的に減少するNTCサーミスタ−を用いたものである。内部温度センサー58の検出部分は、現像装置34の近くに配置されている。内部温度センサー58によって取得される内部の温度情報は、現像装置34内の現像剤の透磁率を変化させる情報の一つである。
The
[現像装置34の構成]
次に、図2乃至図4を参照しつつ、現像装置34について詳細に説明する。現像装置34は、トナーと磁性を有するキャリアとの二成分からなる磁性を有する現像剤を収容し、現像剤を用いて現像する現像装置である。
[Configuration of Developing Device 34]
Next, the developing
図2に示されるように、現像装置34は、前後方向8に長い形状に形成されている。現像装置34は、前後方向8に長い筐体60(本発明の現像容器の一例)を有している。筐体60は、現像ローラー61を支持するフレームの役割や、内部に現像剤を収容する容器の役割を担う。現像装置34の外側には、補給口70が形成されており、補給口70を開閉するシャッター69が備えられている。シャッター69は、トナーコンテナ39(図1(A)参照)から現像装置34に非磁性体のトナーが補給される際に、ソレノイドによってスライドされて補給口70を開ける。トナーが補給されない場合には、シャッター69は、ソレノイドによってスライドされて補給口70を閉じる。なお、前述のように、現像装置34に接して内部温度センサー58が設置されている。
As shown in FIG. 2, the developing
現像装置34の筐体60の内部には、現像剤貯留部63、スクリューフィーダー64A、スクリューフィーダー64B、スクレーパー66、トナー濃度センサー67、現像ローラー61、磁気ローラー62、現像剤規制ブレード71などが備えられている。図3に示されるように、現像剤貯留部63は、筐体60の底部分に形成されており、トナーコンテナ39から補給された非磁性体のトナー及び磁性体のキャリアを含む現像剤が貯留(収容)された容器である。現像剤担持体である磁気ローラー62は、現像剤貯留部63の上方に配置される。トナー担持体である現像ローラー61は、磁気ローラー62の斜め上方位置で磁気ローラー62に対向配置される。現像剤規制ブレード71は、磁気ローラー62に対向して配置される。
Inside the
また、図4に示されるように、現像ローラー61、磁気ローラー62、スクリューフィーダー64A、及びスクリューフィーダー64Bは、ギヤ78を介してステッピングモーター77に接続されている。ステッピングモーター77は、ギヤ78を介して回転力を供給してスクリューフィーダー64A、スクリューフィーダー64B、現像ローラー61、及び磁気ローラー62を連動して回転させる。現像ローラー61及び磁気ローラー62は、現像時に感光体ドラム31にトナーを供給する正回転方向(図2の矢印91,92の方向)へ回転され、これに連動してスクリューフィーダー64A、及びスクリューフィーダー64Bもギヤ78によって定められた正回転方向(図2及び図3の矢印93,94の方向)に回転する。現像ローラー61、磁気ローラー62、スクリューフィーダー64A、及びスクリューフィーダー64Bの回転量は、ギヤ78のギヤ比によって定められる。
As shown in FIG. 4, the developing
現像剤貯留部63は、現像装置34の長手方向(前後方向8)に延びる2つの隣り合う現像剤貯留室63A,63Bを含む。現像剤貯留室63A,63Bそれぞれは、前後方向8に長い円筒状の形状に形成されている。現像剤貯留室63A,63Bは、筐体60に一体に形成され前後方向8に延びる仕切り板111によって互いに仕切られている。ただし、現像剤貯留室63A,63Bは完全に仕切られているのではなく、前後方向8における両端部には仕切り板111が設けられていない。具体的には、現像剤貯留室63A,63Bそれぞれの前後方向8の両端部は連通路によって互いに連通されている。
The
各現像剤貯留室63A,63Bには、軸回りに回転されることにより現像剤を撹拌及び搬送するスクリューフィーダー64A,64Bが収容されている。スクリューフィーダー64A,64Bには、軸周りに螺旋形状の羽が設けられている。スクリューフィーダー64A,64Bは、ステッピングモーター77によって回転される。スクリューフィーダー64A,64Bそれぞれの回転方向は、互いに逆方向に設定されている。これにより現像剤は、現像剤貯留室63A及び現像剤貯留室63B間を撹拌されつつ循環搬送される。この撹拌により、トナーとキャリアとが混合された現像剤のトナーが電荷を持つようになる。
Each of the
現像剤貯留室63Aの一方側の端部(前側の端部)の近傍には、検出面68が形成されている。後述するように、現像剤貯留室63Aの底面に開口が形成されており、この開口にトナー濃度センサー67のセンサー収容部80が嵌め込まれることにより、センサー収容部80の外面(具体的には上面)が現像剤貯留室63Aに露出される。このように露出された部分が現像剤貯留室63Aの底面に検出面68として現れる。
A
検出面68付近のスクリューフィーダー64Aには、スクレーパー66を取り付けるための支持部79が形成されている。支持部79は、スクリューフィーダー64Aと同じ樹脂で一体に形成されており、スクリューフィーダー64Aの回転軸65に対して垂直方向へ突出した形状である。
A
また、スクレーパー66は、スクリューフィーダー64A側の端部側の接合面が支持部79に接合されており、他方の端部が前記垂直方向に延びるように形成されている。接合面は、スクリューフィーダー64Aが前記正回転方向へ回転されたときにスクレーパー66が検出面68に接触する接触面とは反対側の面である。スクレーパー66は、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどからなる可撓性を有する板状の部材である。スクレーパー66は、両面テープなどでスクリューフィーダー64Aの支持部79に取り付けられている。現像時に、スクリューフィーダー64Aが前記正回転方向に回転されると、スクレーパー66は前記正回転方向に移動して接触面側が検出面68にあたり、挫屈変形しながら検出面68に当接する。
Further, the
磁気ローラー62は、現像装置34の長手方向(前後方向8)に沿って配設されている。磁気ローラー62は、現像時に図3における時計回転方向(図3の矢印92の方向)に回転される。磁気ローラー62の内部には、固定式の所謂磁石ロール(図示せず)が配置されている。磁石ロールは複数の磁極を有しており、本実施形態では汲上極73、規制極74、及び主極75を有する。汲上極73は現像剤貯留部63に対向し、規制極74は現像剤規制ブレード71に対向し、主極75は現像ローラー61に対向している。
The
磁気ローラー62は、汲上極73の磁力によって現像剤貯留部63から現像剤をその磁気ローラー周面62A上に磁気的に汲み上げる。汲み上げられた現像剤は、磁気ローラー周面62A上に磁気的に現像剤層(磁気ブラシ層)として保持され、磁気ローラー62の回転に伴って現像剤規制ブレード71に向けて搬送される。
The
現像剤規制ブレード71は、磁気ローラー62の回転方向から見て現像ローラー61よりも上流側に配置され、磁気ローラー周面62Aに磁気的に付着した現像剤層の層厚を規制する。現像剤規制ブレード71は、磁気ローラー62の前後方向8に沿って延びる磁性材料からなる板部材であり、筐体60の適所に固定された所定の支持部材によって支持されている。また、現像剤規制ブレード71は、磁気ローラー周面62Aとの間で所定の寸法の規制ギャップ72を形成する規制面71A(つまり現像剤規制ブレード71の先端面)を有する。
The
磁性材料から形成された現像剤規制ブレード71は、磁気ローラー62の規制極74によって磁化される。これにより、現像剤規制ブレード71の規制面71Aと規制極74との間に、つまり規制ギャップ72において磁路が形成される。汲上極73によって磁気ローラー周面62A上に付着した現像剤層が、磁気ローラー62の回転に伴って規制ギャップ72内に搬送されると、現像剤層の層厚は規制ギャップ72において規制される。これにより、磁気ローラー周面62A上には所定厚さの均一な現像剤層が形成される。
The
現像ローラー61は、現像装置34の長手方向(前後方向8)に沿って、且つ、磁気ローラー62に対して平行に延びるように配設されている。現像ローラー61は、現像時に図3における時計回転方向(図3の矢印91の方向)に回転される。現像ローラー61は、磁気ローラー周面62A上に保持された現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層からトナーを受け取ってトナー層を担持する現像ローラー周面61Aを有する。現像動作が行なわれる現像時には、前記トナー層のトナーが感光体ドラム31の周面に供給される。
The developing
現像ローラー61及び磁気ローラー62は、ステッピングモーター77によって回転される。現像ローラー周面61Aと磁気ローラー周面62Aとの間には、所定の寸法の隙間76(図3参照)が形成されている。隙間76は例えば約130μmに設定されている。現像ローラー61は、筐体60に形成された開口を通して感光体ドラム31に臨むように配置され、現像ローラー周面61Aと感光体ドラム31の周面との間にも所定の寸法の隙間(例えば約110μm)が形成されている。
The developing
[トナー濃度センサー67]
トナー濃度センサー67は、検出面68を介して筐体60内に収容された現像剤の透磁率を検出する透磁率センサーである。トナー濃度センサー67は、検出した透磁率に基づく電圧値を検出して、検出した電圧値を制御部5に出力する。制御部5は、トナー濃度センサー67から入力された電圧値から現像剤のトナーの濃度を算出する。制御部5は、算出したトナーの濃度が予め定められたトナーの濃度を示す基準濃度値M1(本発明の基準値の一例、図6参照)となるようにトナーコンテナ39から現像装置34へトナーを供給するために、補給口70を開閉するシャッター69を開閉する。具体的に、トナー濃度センサー67が測定する透磁率は、トナーの濃度に応じて変化する。磁性体のキャリアに対してトナーの濃度が低くなると、透磁率が高くなる。また、透磁率に応じて電圧値は変化する。透磁率が上がると電圧値も高くなる。つまり、トナーの残量が少なくなり、キャリーに対するトナー濃度が低くなると、透磁率及び電圧値が高くなる関係がある。トナー濃度センサー67は、検出面68の電圧値を測定することによって現像剤の透磁率を検出する。トナー濃度センサー67は、検出された透磁率の情報を制御部5に出力する。制御部5は、入力された透磁率に基づいて、現像剤のトナー濃度を判定する。このように、制御部5は、トナーを含む現像剤の透磁率をトナー濃度センサー67によって検出することによってトナーの濃度を検出する。つまり、トナー濃度センサー67及び制御部5は、本発明の検出手段の一例である。トナーの濃度は、トナーの残量に応じて異なるため、トナー濃度を検出することによって筐体60内のトナーの残量を検出することができる。なお、トナー濃度センサー67は、トナーの濃度を判定する制御基板が組み込まれたものであってもよい。また、トナー濃度センサー67は、温度依存性があり、温度の変動により出力する電圧値が変化する。
[Toner density sensor 67]
The
図3に示されるように、トナー濃度センサー67は、上面が平坦に形成されたセンサー収容部80を有する。センサー収容部80内に、現像剤の透磁率を検出可能なセンサー本体が設けられている。本実施形態では、現像剤貯留室63Aの底面に底壁を貫通する開口が形成されており、この開口にセンサー収容部80が嵌め込まれている。これにより、センサー収容部80の上面の平坦面が現像剤貯留室63Aの底面に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
[現像剤の温度特性及び湿度特性と基準濃度値M1の関係]
次に、現像剤の温度特性及び湿度特性とこれに対応する複数の基準濃度値M1について説明する。現像剤は、高温高湿度時に帯電性が低くなり、低温低湿度時に帯電性が高くなる特性がある。具体的には、現像剤が、高温高湿度の環境下にあると、トナーの帯電性が低下する。帯電される電荷量が小さいため、トナー粒子及びキャリア粒子同士の反発力が弱まり、粒子の間隔が狭くなる。粒子の間隔が狭くなると、現像剤のかさ密度が増加する。そのため、現像剤に含まれるトナーの濃度が同じであっても、高温高湿度下の現像剤は、トナーの濃度が高いことを示す透磁率がトナー濃度センサー67によって検出される。一方、現像剤が、低温低湿度の環境下にあると、トナーの帯電性が上昇する。帯電される電荷量が大きいため、トナー粒子及びキャリア粒子同士の反発力が強まり、粒子の間隔が広くなる。粒子の間隔が広くなると、現像剤のかさ密度が低下する。そのため、現像剤に含まれるトナーの濃度が同じであっても、低温低湿度下の現像剤は、トナーの濃度が低いことを示す透磁率がトナー濃度センサー67によって検出される。このように、現像剤のトナーの濃度が同じであっても、現像剤が使用される外部温度及び外部湿度によってトナー濃度センサー67が検出する透磁率が変化する。そのため、制御部5は、現像剤が使用される外部温度及び外部湿度に応じて基準濃度値M1を変更して、現像装置34内のトナーの量が一定になるようにトナー補給処理をする。本実施形態では、ROM5Bには、現像剤が使用される外部温度及び外部湿度に応じて定められた複数の基準濃度値M1を示す基準値テーブル(図5参照)が記憶されている。図5に示される前記基準値テーブルにおいて、例えば、外部温度が25度で外部湿度が50パーセントの場合、基準濃度値M1となるトナーの濃度が9.0パーセントである。同じく、外部温度が20度で外部湿度が25パーセントの場合、基準濃度値M1となるトナーの濃度が10.0パーセントである。
[Relationship between temperature and humidity characteristics of developer and reference density value M1]
Next, the temperature characteristics and humidity characteristics of the developer and a plurality of reference density values M1 corresponding thereto will be described. The developer has a characteristic that the chargeability is low when the temperature is high and the humidity is high, and the chargeability is high when the temperature is low and the humidity is low. Specifically, when the developer is in a high temperature and high humidity environment, the chargeability of the toner is reduced. Since the amount of charge to be charged is small, the repulsive force between the toner particles and the carrier particles is weakened, and the interval between the particles is narrowed. As the particle spacing decreases, the bulk density of the developer increases. Therefore, even if the concentration of toner contained in the developer is the same, the
[トナー濃度センサー67の検出濃度の変化に応じたトナー補給処理]
制御部5は、現像剤が使用される外部温度及び外部湿度に対応する基準濃度値M1を前記基準値テーブルから選択してトナー補給処理の基準として使用している。しかしながら、基準濃度値M1をそのまま使用すると後述の不都合が生じる場合がある。この不都合を解消するために、制御部5は、以下のトナー補給処理を行う。以下、図6を参照しつつ、前記トナー補給処理につて説明する。ここで、図6は、横軸を時間、縦軸をトナー濃度センサー67が検出した透磁率に基づいて判定されたトナー濃度のトナー濃度値を示しており、図に現れる折れ線81及び折れ線82は、時間の経過に伴うトナー濃度値の変化を示すグラフである。なお、以下の説明では、基準濃度値M1を使用した通常のトナー補給処理、基準濃度値M1を使用したトナー補給処理の問題点、問題点を解消したトナー補給処理の順に説明する。まず、トナー濃度センサー67の検出値と基準濃度値M1とに基づいて、制御部5が実行する通常のトナー補給処理について説明する。なお、ここでは、画像形成装置100の外部温度及び外部湿度は一定であるものとする。図6に示されるように、画像形成装置100が画像形成動作をしているとき、制御部5は、トナー濃度センサー67から取得した透磁率に基づくトナー濃度値が基準濃度値M1になるように、シャッター69を開閉することによってトナーの補給及び補給停止を繰り返す。そのため、画像形成装置100が画像形成動作をしている間、図6の折れ線81に示されるように、トナー濃度センサー67及び制御部5によって検出されるトナー濃度値は、基準濃度値M1を中心として上下に振動しながら概ね基準濃度値M1を維持する。
[Toner replenishment processing according to change in detected density of toner density sensor 67]
The
ところで、画像形成装置100に設定された枚数の画像形成が終わると(図6のタイミングT1)、現像装置34の動作が止まる。この場合、画像形成装置100の制御部5は、トナー補給処理も停止し、トナー濃度センサー67による透磁率の検出も停止する。更に、画像形成装置100が画像形成しない時間が経過すると、制御部5は画像形成装置100をスリープモードに移行して、定着ローラー37の加熱を停止する。このスリープモードが継続されると、画像形成装置100の内部温度が低下して室温と概ね同じ温度になる。画像形成装置100の動作が停止した停止時間が長くなると、現像装置34内のトナーが消費されていないにもかかわらず、仮にトナー濃度センサー67及び制御部5によってトナーの濃度が検出されると、トナーの濃度がスリープモードに移行する直前に検出されたトナー濃度値D1から徐々に低下する。これは、撹拌停止に伴うトナーの帯電量の低下、或いは外部温度及び外部湿度などの変化によるトナーの粘性の変化などにより透磁率が変化するためである。
By the way, when the image formation of the set number of images is completed in the image forming apparatus 100 (timing T1 in FIG. 6), the operation of the developing
次に、基準濃度値M1を使用したトナー補給処理の問題点について説明する。スリープモードが長時間経過した後に、再び、画像形成装置100が画像形成動作を開始すると(図6のタイミングT2)、現像装置34が低い温度状態のままで動作することになる。このとき、最初に検出されたトナーの濃度値をトナー濃度値D2(図6参照)とする。画像形成装置100が動作していない間、現像装置34内のトナーの量は変化しない。しかし、トナーの量が変化していないが、現像装置34が低い温度状態であるためにトナー濃度値D2が基準濃度値M1よりも低い数値である場合、制御部5は、トナー濃度センサー67から取得した透磁率に基づくトナー濃度値が基準濃度値M1になるように、シャッター69を開閉することによってトナーの補給及び補給停止を繰り返すことになる。つまり、現像装置34内には、基準濃度値M1に基づいて供給された基準量のトナーがあるにもかかわらず、更にトナーが供給されてしまう。
Next, problems in the toner supply process using the reference density value M1 will be described. When the
制御部5が、基準濃度値M1をそのまま使用してトナー補給処理を実行すると、トナーの過補給の問題が生じる。そのため、制御部5は、基準濃度値M1を外部温度に応じた数値に補正して、補正後の基準濃度値M1を使用して、トナー補給を行う必要がある。そのため、制御部5は、現像装置34が低い温度から動作時の温度に温まるまでの間、外部温度及び外部湿度に応じて補正された補正基準濃度値M2を使用して、現像装置34内のトナーの量が一定になるようにトナー補給処理をする。
When the
次に、問題点を解消したトナー補給処理について説明する。本実施形態では、制御部5のROM5Bには、外部温度及び外部湿度に応じて定められた複数の濃度補正値を示す補正値テーブル(図7参照)が記憶されている。図7に示される前記補正値テーブルにおいて、例えば、外部温度が25度で外部湿度が50パーセントの場合、濃度補正値が1である。このときの基準濃度値M1は、トナーの濃度で9.0パーセントであるため、制御部5は、補正後の補正基準濃度値M2をトナーの濃度で10.0パーセントであるとする。同じく、外部温度が20度で外部湿度が25パーセントの場合、濃度補正値が−2である。このときの基準濃度値M1となるトナーの濃度が10.0パーセントであるため、制御部5は、補正後の補正基準濃度値M2をトナーの濃度で8.0パーセントであるとする。なお、補正基準濃度値M2は、現像装置34が十分温まるまでの時間を予め定め、時間の経過に伴って徐々に補正量が減少する基準濃度値M1を使用する。そのため、制御部5は、図6の折れ線82に示されるように、トナー濃度センサー67から取得した透磁率に基づくトナー濃度値が補正基準濃度値M2になるように、シャッター69を開閉することによってトナーの補給及び補給停止を繰り返す。そのため、画像形成装置100が画像形成を開始した直後の期間、トナー濃度センサー67及び制御部5によって検出されるトナー濃度値は、補正基準濃度値M2を中心として上下に振動する。十分な時間が経過して現像装置34の温度が十分温まり、現像剤の撹拌が十分に行われると制御部5は、再び補正されていない基準濃度値M1を使用して、トナーの補給を制御する。
Next, a toner replenishing process that solves the problem will be described. In the present embodiment, the
[画像形成処理終了時及び画像形成開始時の熱の影響を考慮した基準濃度値の補正]
制御部5は、現像剤が使用される外部温度及び外部湿度に対応する基準濃度値M1を選択し、上述した補正基準濃度値M2を使用してトナー補給処理を実行しても、補正に必要な要因を十分に考慮できていない場合がある。具体的には、現像装置34のスクリューフィーダー64A,64Bの駆動などよって、現像装置34の温度が上昇すると、現像剤が熱ストレスを受けるため、トナー濃度センサー67が検出値する透磁率が変化する。そのため、画像形成処理終了時に現像剤が受ける熱ストレスと、画像形成開始時に現像剤が受ける熱ストレスが異なる。この熱ストレスの違いを考慮する必要がある。また、トナー濃度センサー67は、温度依存性があるため、画像形成装置100の内部温度の影響を受ける。そのため、画像形成処理終了時にトナー濃度センサー67が受ける熱ストレスと、画像形成開始時にトナー濃度センサー67が受ける熱ストレスが異なる。この熱ストレスの違いを考慮する必要がある。
[Correction of reference density value taking into account the influence of heat at the end of image formation processing and at the start of image formation]
Even if the
以下、図8及び図9を参照しつつ、前記トナー補給処理につて説明する。ここで、図8は、横軸を時間、縦軸を外部温度センサー56及び内部温度センサー58が検出した温度を示しており、図に現れる線95及び線96は、時間の経過に伴う温度の変化を示すグラフである。線95は、画像形成装置100の現像装置34の周辺の内部温度の変化を示し、線96は、画像形成装置100の周辺の外部温度の変化を示す。なお、以下の説明では、外部温度を一定と仮定しているため、線96は直線で表されている。また、図9は、横軸を熱ストレスの変動量、縦軸を補正基準濃度値M2の補正量を示しており、図に現れる破線46及び実線85は、熱ストレスの変動量の変化に伴う補正量の変化を示すグラフである。破線46は、熱ストレスの変動量の変化に伴う補正基準濃度値M2の補正量の変化を示し、実線85は、熱ストレスの変動量の変化に伴い全ての要因を考慮した補正量の変化を示す。
Hereinafter, the toner replenishing process will be described with reference to FIGS. Here, in FIG. 8, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the temperature detected by the
図8を参照しつつ、熱ストレスを考慮して基準濃度値M1を補正した改正補正基準濃度値M3を用いて、制御部5によって実行されるトナー補給処理について説明する。図8に示されるように、画像形成装置100が画像形成動作をしているとき、定着ローラー37から放出される熱や、現像装置34のスクリューフィーダー64A,64Bの駆動により発生する熱などにより、現像装置34を含む画像形成装置100の内部温度は、外部温度より高くなる。画像形成装置100に設定された枚数の画像形成が終わると(図8のタイミングT3)、現像装置34の動作が止まる。この画像形成動作が終了したタイミングで、制御部5は、内部温度センサー58から内部温度を取得し、外部温度センサー56から外部温度を取得し、それらの差である第1差分値H1を算出して、EEPROM5Dに記憶する。この第1差分値H1は、画像形成処理終了時に現像剤及びトナー濃度センサー67が受ける熱ストレスの状況を示す情報である。更に、画像形成装置100が画像形成を実行しない時間が経過すると、制御部5は画像形成装置100をスリープモードに移行して(図8のタイミングT4)、定着ローラー37の加熱を停止する。このスリープモードが継続されると、画像形成装置100の内部温度が低下して室温と概ね同じ温度になる。
With reference to FIG. 8, the toner replenishing process executed by the
次に、現像装置34の周辺の内部温度が外部温度と同じ温度にあるような十分な時間が経過した後に(図8のタイミングT5)、画像形成装置100が画像形成動作を開始する場合について説明する。画像形成を開始するタイミングで、制御部5は、内部温度センサー58から内部温度を取得し、外部温度センサー56から外部温度を取得し、それらの差である第2差分値H2を算出する。この第2差分値H2は、画像形成処理開始時に現像剤及びトナー濃度センサー67が受ける熱ストレスの状況を示す情報である。さらに、制御部5は、EEPROM5Dに記憶させた第1差分値H1を取得して、取得した第1差分値H1と第2差分値H2との差分を算出して、第3差分値H3とする。この第3差分値H3は、画像形成処理終了時の熱ストレスの影響と画像形成開始時の熱ストレスの影響との変化の量を示すものである。
Next, a case where the
次に、図9を参照しつつ、熱ストレスの変動の有無による補正基準濃度値M2の改正について説明する。破線46に示されるように、熱ストレスの影響が変化していなければ、画像形成処理が終了する時と画像形成処理を開始する時とで、画像形成装置100は、同じ熱ストレスの状況下にある。そのため、画像形成処理が終了する時と画像形成処理を開始する時との温度変化による影響は、補正量B1で解消することができる。基準濃度値M1を補正基準濃度値M2で補正すると補正量B1になるため、この補正により、制御部5は、熱ストレスの影響を解消することができる。一方、実線85に示されるように、熱ストレスの影響が変化していれば、画像形成処理が終了する時と画像形成処理を開始する時とで、画像形成装置100は、異なる熱ストレスの状況下にある。そのため、画像形成処理が終了する時と画像形成処理を開始する時との温度変化による影響は、補正量B2で解消することができる。基準濃度値M1を補正基準濃度値M2で補正すると補正量B1になるため、この補正により、制御部5は、熱ストレスの影響を解消することができない。そのため、制御部5は、第3差分値H3に基づく補正量B2と補正量B1との差を改正補正基準濃度値M3として算出する。制御部5は、補正基準濃度値M2を改正補正基準濃度値M3で補正して、補正後の補正基準濃度値M2で基準濃度値M1を補正する。このような補正をすることによって、制御部5は、熱ストレスの影響の変化を考慮した値に基づいて、トナー補給処理を実行することができる。
Next, with reference to FIG. 9, the revision of the corrected reference concentration value M2 depending on the presence or absence of thermal stress fluctuation will be described. As shown by the
[制御部5の構成]
制御部5は、画像形成装置100を統括制御するものである。図1に示されるように、制御部5は、CPU5A、ROM5B、RAM5C、EEPROM5D、及びDRIVER5Eなどを主な構成要素とするマイクロコンピュータとして構成されている。なお、制御部5は、集積回路(ASIC、DSP)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
[Configuration of Control Unit 5]
The
制御部5は、画像形成装置100の内部において、画像読取部1、ADF2、画像形成部3、給紙部4、及び操作表示部6などに接続されており、これらの構成要素を制御する。また、制御部5は、画像形成部3を構成する各要素、具体的には、帯電装置32、LSU33、現像装置34、転写装置35、除電装置36、定着ローラー37、及び加圧ローラー38などに接続されている。ROM5Bには、画像形成処理を実行するためのプログラムが記憶されている。CPU5Aは、ROM5B内の制御プログラムを実行することによって、制御部5に接続された各要素を制御して、印刷用紙に画像を印刷する。
The
本実施形態では、制御部5のROM5Bに、後述する補正処理を実行するためのプログラムなどが記憶されている。CPU5Aは、このプログラムを実行することにより、前記補正処理を実行する。また、CPU5Aが前記プログラムを実行することにより、前記補正処理において、制御部5は、第1算出部51(本発明の第1算出手段の一例)、第2算出部52(本発明の第2算出手段の一例)、補正部53(本発明の補正手段の一例)、第1記憶部54(本発明の第1記憶手段の一例)、及び第2記憶部55(本発明の第2記憶手段の一例)として機能する(図3参照)。また、制御部5は、トナー補給部50(本発明のトナー補給手段の一例)及び検出部59(本発明の検出手段の一例)として機能する。
In the present embodiment, the
また、ROM5Bには、前記プログラムの他に、前記補正処理に用いられる電圧値、計算式、閾値、トナー濃度値、などが記憶されている。例えば、検出部59でトナー濃度を取得するためにトナー濃度センサー67の透磁率に基づく電圧値とトナー濃度との変換式がROM5Bに記憶されている。第1算出部51が、第1差分値H1を算出するための計算式が記憶されている。第2算出部52が第2差分値H2を算出するための計算式が記憶されている。補正部53が第3差分値H3を算出するための計算式、第3差分値H3に基づく補正量を算出するための補正量算出式、及び補正するか否かを判別する閾値R1などがROM5Bに記憶されている。第1記憶部54でトナー補給処理を実行するための外部温度及び外部湿度に対応する複数の基準濃度値M1がROM5Bに記憶されている。第2記憶部55で複数の基準濃度値M1を補正するための複数の濃度補正値がROM5Bに記憶されている。なお、EEPROM5Dには、第1算出部51が算出した第1差分値H1が記憶される。RAM5Cには、補正部53が算出した第3差分値H3、及び第3差分値に基づく補正量などが一時的に記憶される。DRIVER5Eは、現像装置34の各ローラーを駆動させるステッピングモーター77などを動作させる。
In addition to the program, the
第1算出部51は、画像形成終了時に、外部温度センサー56によって取得された外部温度及び内部温度センサー58によって取得された内部温度から第1差分値H1を算出して、EEPROM5Dに記憶させる。第2算出部52は、画像形成開始時に、外部温度センサー56によって取得された外部温度及び内部温度センサー58によって取得された内部温度から第2差分値H2を算出する。なお、具体的な算出方法については後述する。
The
第1記憶部54は、外部温度及び外部湿度に応じて予め定められた複数の基準濃度値M1からなる基準値テーブルを記憶している。第2記憶部55は、外部温度及び外部湿度に対応して複数の基準濃度値M1を補正するための複数の補正値からなる補正値テーブルを記憶している。
The
補正部53は、第1差分値H1及び第2差分値H2から得られたそれらの第3差分値H3に基づいて、基準濃度値M1を補正する。補正部53は、第3差分値H3が閾値R1以上のときに、第3差分値H3に応じた補正量で基準濃度値M1を補正する。また、補正部53は、第1記憶部54及び第2記憶部55に記憶された各テーブルから対象となる値を選択して、補正する。なお、具体的な算出方法については後述する。
The correcting
検出部59は、トナー濃度センサー67によって、現像装置34内の現像剤の透磁率を検出して、透磁率に基づきトナーの濃度を取得する。トナー補給部50は、検出部59が取得したトナー濃度値が予め定められた現像剤量を示す基準濃度値M1となるように、トナーコンテナ39から現像装置34へトナーの補給を制御する。
The
[補正処理]
以下、図10を参照して、制御部5によって実行される補正処理の手順を説明する。図10のフローチャートにおいてステップS1、S2、・・・は処理手順(ステップ)番号を表している。なお、制御部5による前記補正処理は、画像形成装置100の画像形成処理が終了するときと画像形成処理を開始するときとに行われる。ここに、前記補正処理を実行するときの制御部5が本発明に係る第1算出手段、第2算出手段、補正手段、第1記憶手段、第2記憶手段に相当する。
[Correction process]
Hereinafter, the procedure of the correction process executed by the
ステップS1において、制御部5は、画像形成装置100の画像形成動作が終了したか否かを判断する。具体的には、ユーザーから指示された画像形成処理の全てを終了したか、又はスリープモードに移行する時間が経過したかを判定する。制御部5は、画像形成動作が終了するまで待つ(S1のNO側)。制御部5は、画像形成動作が終了すると処理をステップS2に移行する(S1のYES側)。
In step S <b> 1, the
ステップS2において、制御部5は、外部温度センサー56が検出した外部温度の情報を取得する。ステップS3において、制御部5は、内部温度センサー58が検出した内部温度の情報を取得する。続く、ステップS4において、制御部5は、外部温度センサー56によって取得された外部温度及び内部温度センサー58によって取得された内部温度から第1差分値H1を算出して、EEPROM5Dに記憶させる。ステップS4を実行するときの制御部5は、本発明の第1算出部51の一例である。これにより、制御部5は、画像形成終了時の熱ストレスの情報を取得する。
In step S <b> 2, the
次に、ステップS5において、制御部5は、次の画像形成装置100の画像形成を開始する指示を受けたか否かを判定する。具体的には、ユーザーから新たな画像形成の指示を受けた場合や、他の情報処理装置から画像形成の指示を受けた場合などである。制御部5は、画像形成を開始する指示があるまで待つ(S5のNO側)。制御部5は、画像形成を開始する指示があると処理をステップS6に移行する(S5のYES側)。
Next, in step S <b> 5, the
次に、ステップS6において、制御部5は、外部湿度センサー57が検出した外部湿度の情報を取得する。ステップS7において、制御部5は、外部温度センサー56が検出した外部温度の情報を取得する。ステップS8において、制御部5は、内部温度センサー58が検出した内部温度の情報を取得する。続く、ステップS9において、制御部5は、外部温度センサー56によって取得された外部温度及び内部温度センサー58によって取得された内部温度から第2差分値H2を算出して、RAM5Cに記憶させる。ステップS9を実行するときの制御部5は、本発明の第2算出部52の一例である。これにより、制御部5は、画像形成開始時の熱ストレスの情報を取得する。
Next, in step S <b> 6, the
ステップS10において、制御部5は、EEPROM5Dに記憶された第1差分値H1を取り出す。制御部5は、第1差分値H1から第2差分値H2を引いて第3差分値H3を算出する。更に、制御部5は、第3差分値H3に基づく補正量である改正補正基準濃度値M3を算出し(図9参照)、RAM5Cに記憶させる。これにより、制御部5は、画像形成終了時の熱ストレスと画像形成開始時の熱ストレスとの差に基づく、基準濃度値M1を補正する補正基準濃度値M2を改正する改正補正基準濃度値M3を得ることができる。
In step S10, the
次に、ステップS11において、制御部5は、ROM5Bに記憶された基準値テーブルから、取得した外部温度及び外部湿度に対応する基準濃度値M1を取得する。更に、ステップS12において、制御部5は、ROM5Bに記憶された補正値テーブルから、取得した外部温度及び外部湿度に対応する補正基準濃度値M2を取得する。
Next, in step S11, the
ステップS13において、制御部5は、第3差分値H3が予め定められた閾値R1以上か否かを判定する。第3差分値H3が、閾値R1未満であれば、制御部5は、処理をステップS15に移行する(S13のNO側)。閾値R1以上のときに制御部5は、処理をステップS14に移行する(S13のYES側)。ステップS14において、制御部5は、第3差分値H3に応じて算出された改正補正基準濃度値M3に基づいて、補正基準濃度値M2を改正する。
In step S13, the
ステップS15において、制御部5は、取得した補正基準濃度値M2又は改正後の補正基準濃度値M2で基準濃度値M1を補正する。制御部5は、補正した基準濃度値M1をトナー補給処理の基準値とするために、その値をRAM5Cに記憶させて処理を終了する。ステップS10及びステップS15を実行するときの制御部5は、本発明の補正部53の一例である。
In step S15, the
[実施形態の効果]
以上説明したように、本発明の画像形成装置100によれば、画像形成終了時の熱ストレスと画像形成開始時の熱ストレスとを考慮して、現像装置34にトナーを補給するトナーの濃度の基準濃度値M1を補正することができる。そのため、画像形成終了時と画像形成開始時とにおける現像剤の熱による影響の変化やトナー濃度センサー67の温度特性の変化をも考慮した基準濃度値M1によって、制御部5は現像装置34にトナーを補給することができる。そのため、制御部5は現像装置34に補給するトナーの補給量を適切に維持することができる。
[Effect of the embodiment]
As described above, according to the
[実施形態の変形例]
制御部5は、前記補正処理において、補正基準濃度値M2を改正することによって、基準濃度値M1を補正したが、これに限るものではない。制御部5は、第3差分値H3に基づいて、基準濃度値M1を直接補正してもよい。また、制御部5は、外部温度及び内部温度の差に基づいて、基準濃度値M1を補正する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、画像形成装置100は、内部の湿度を測定する内部湿度センサーを備え、制御部5は、外部湿度及び内部湿度に基づいて、基準濃度値M1を補正してもよい。また、前記補正処理の説明において、便宜上画像形成装置100が設置された外部温度及び外部湿度が一定であるとしてが、これに限るものではない。画像形成装置100が設置された場所の外部温度及び外部湿度が変動してもよい。また、上記説明では、制御部5は、現像装置34内のトナーの濃度に基づいて前記補正処理を行ったが、透磁率に基づいて前記補正処理を行ってもよい。
[Modification of Embodiment]
In the correction process, the
制御部5は、前記補正処理において、第3差分値H3が、閾値R1以上の場合に、基準濃度値M1を改正された補正基準濃度値M2で補正したが、これに限るものではない。基準濃度値M1を補正する条件として他の条件が考えられる。例えば、画像形成開始時に、外部温度センサー56によって取得された外部温度に対応する基準濃度値M1が示す透磁率と、そのときにトナー濃度センサー67によって取得された透磁率とが一致しない場合に基準濃度値M1を補正し、一致する場合に基準濃度値M1を維持することが考えられる。一致する場合は、画像形成終了時から画像形成開始時までに、現像装置34の温度環境の変化が少ない場合であり、基準濃度値M1を補正する必要性が低いからである。
In the correction process, the
実施形態の説明では、現像装置34の現像剤がトナーとキャリアからなる二成分の場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。現像剤が一成分の現像装置であることが考えられる。一成分の現像剤の場合には、トナーの残量と透磁率とが正比例の関係があるからである。
In the description of the embodiment, the case where the developer of the developing
本開示の範囲は、請求項の記載に先行する詳細な説明ではなく、添付の請求項の記載により定義されるので、本明細書に記載の実施形態は、例示に過ぎず、かつ非限定的であると理解されたい。従って、特許請求の範囲から逸脱しない変更の全て、または均等物が、請求の範囲に含まれる。 Since the scope of the present disclosure is defined not by the detailed description preceding the description of the claims but by the description of the appended claims, the embodiments described herein are merely exemplary and non-limiting I want to be understood. Therefore, all the changes which do not deviate from a claim, or an equivalent are included in a claim.
100:画像形成装置
5:制御部
34:現像装置
39:トナーコンテナ
50:トナー補給部
51:第1算出部
52:第2算出部
53:補正部
54:第1記憶部
55:第2記憶部
56:外部温度センサー
57:外部湿度センサー
58:内部温度センサー
67:トナー濃度センサー
H1:第1差分値
H2:第2差分値
H3:第3差分値
R1:閾値
M1:基準濃度値
M2:補正基準濃度値
M3:改正基準濃度値
100: image forming apparatus 5: control unit 34: developing device 39: toner container 50: toner replenishing unit 51: first calculation unit 52: second calculation unit 53: correction unit 54: first storage unit 55: second storage unit 56: External temperature sensor 57: External humidity sensor 58: Internal temperature sensor 67: Toner density sensor H1: First difference value H2: Second difference value H3: Third difference value R1: Threshold value M1: Reference density value M2: Correction reference Concentration value M3: Revised standard concentration value
Claims (8)
前記現像容器に収容された現像剤の透磁率を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出値が予め定められた現像剤量を示す基準値となるように現像容器に対するトナーの補給を制御するトナー補給手段と、
前記現像容器内の現像剤の透磁率を変化させる前記装置本体の外部環境における第1情報を取得する第1取得手段と、
前記現像容器内の現像剤の透磁率を変化させる前記装置本体の内部環境における第2情報を取得する第2取得手段と、
予め定められた第1タイミングで前記第1取得手段によって取得された前記第1情報及び前記第2取得手段によって取得された前記第2情報から第1差分値を算出する第1算出手段と、
前記第1タイミングよりも後の予め定められた第2タイミングで前記第1取得手段によって取得された前記第1情報及び前記第2取得手段によって取得された前記第2情報から第2差分値を算出する第2算出手段と、
前記第1差分値及び前記第2差分値から得られたそれらの第3差分値に基づいて、前記基準値を補正する補正手段と、
を備える画像形成装置。 A developer container provided inside the apparatus main body and containing a magnetic developer;
Detection means for detecting the magnetic permeability of the developer contained in the developer container;
Toner replenishing means for controlling toner replenishment to the developing container so that the detection value of the detecting means becomes a reference value indicating a predetermined amount of developer;
First acquisition means for acquiring first information in an external environment of the apparatus main body for changing the magnetic permeability of the developer in the developer container;
Second acquisition means for acquiring second information in the internal environment of the apparatus main body for changing the magnetic permeability of the developer in the developer container;
First calculation means for calculating a first difference value from the first information acquired by the first acquisition means and the second information acquired by the second acquisition means at a predetermined first timing;
The second difference value is calculated from the first information acquired by the first acquisition unit at the second predetermined timing after the first timing and the second information acquired by the second acquisition unit. Second calculating means for
Correction means for correcting the reference value based on the third difference value obtained from the first difference value and the second difference value;
An image forming apparatus comprising:
前記補正手段は、前記第1記憶手段に記憶された複数の前記基準値から前記第2タイミングで前記第1取得手段によって取得された前記第1情報に対応する前記基準値を選択し、選択した前記基準値を前記第3差分値に基づいて補正する請求項1又は2に記載の画像形成装置。 A first storage means for storing a plurality of reference values determined in advance according to a plurality of the first information;
The correction unit selects and selects the reference value corresponding to the first information acquired by the first acquisition unit at the second timing from the plurality of reference values stored in the first storage unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the reference value is corrected based on the third difference value.
前記補正手段は、前記第2記憶手段に記憶された複数の前記補正値から前記第2タイミングで前記第1取得手段によって取得された前記第1情報に対応する前記補正値を選択し、選択した前記補正値を前記第3差分値に基づいて補正することによって、前記基準値を補正する請求項1〜3の何れかに記載の画像形成装置。 A second storage means for storing a plurality of correction values for correcting the plurality of reference values corresponding to the plurality of first information;
The correction means selects and selects the correction value corresponding to the first information acquired by the first acquisition means at the second timing from the plurality of correction values stored in the second storage means The image forming apparatus according to claim 1, wherein the reference value is corrected by correcting the correction value based on the third difference value.
前記第2タイミングは、次の画像形成動作を開始する時である請求項1〜5の何れかに記載の画像形成装置。 The first timing is when the image forming operation ends.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second timing is a time when a next image forming operation is started.
前記検出手段は、前記現像剤の透磁率を検出することによって前記現像剤のトナーの濃度を取得する請求項1〜6の何れかに記載の画像形成装置。 The developer includes a toner and a magnetic carrier,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detection unit acquires a toner concentration of the developer by detecting a magnetic permeability of the developer.
前記第2情報は、内部環境における内部温度及び内部湿度の双方又はいずれか一方である請求項1〜7の何れかに記載の画像形成装置。 The first information is either or both of external temperature and external humidity in the external environment,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second information is both or either of an internal temperature and an internal humidity in an internal environment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013190345A JP2015055823A (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013190345A JP2015055823A (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Image forming apparatus |
Publications (1)
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ID=52820236
Family Applications (1)
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JP2013190345A Pending JP2015055823A (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Image forming apparatus |
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-
2013
- 2013-09-13 JP JP2013190345A patent/JP2015055823A/en active Pending
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