JP2017167479A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、トナーの飛散量を減らして画像品質の低下を軽減する。【解決手段】 現像バイアス電源22により現像スリーブ5に対して飛散し易い粗粉トナーを選択的に消費する直流電圧を印加することにより現像スリーブ5から感光ドラム101へトナーを吐き出すトナー吐き出しモードを実行するエンジンコントローラ21と、トナー吐き出しモードを実行した際の吐き出しトナー量を検知するトナー量検知手段(エンジンコントローラ21)と、を有し、トナー量検知手段(エンジンコントローラ21)は、駆動トルク検知部29により検知された感光ドラム101の駆動トルクLに応じて吐き出しトナー量を検知し、制御手段(エンジンコントローラ21)は、検知した吐き出しトナー量が現像スリーブ5から感光ドラム101に吐き出されるまでトナー吐き出しモードを実行することを特徴とする。【選択図】 図6
Description
本発明は、電子写真複写機やレーザービームプリンタ等の像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
電子写真方式の画像形成装置では現像に関与しなかったトナーが現像装置の現像開口から飛散して画像形成装置本体内を汚染する。例えば、飛散トナーが像担持体に付着したり記録材に付着したりして画像品質を低下する。また、飛散トナーが現像剤容器の開口周辺を汚してメンテナンス時に作業者に付着する。
特に高温高湿環境下、または現像剤中に含まれるトナー量が通常状態よりも多くなってしまった場合に、現像装置からトナーが飛散してしまう。これは、上記の高温高湿環境下、または現像剤中のトナー量が多い場合に、トナーの帯電量が低下することにより磁性キャリアに対する付着力が低下する等の要因によって引き起こされる。
従来、このような問題に対してトナーが飛散し易い場所にシート等の部材を設けてトナーが現像装置から飛び出すのを防いでいる。また、現像されなかったトナーが現像装置内に再び取り込まれる際に現像装置外に出るよりも現像装置内に戻り易くする等の対策をしていた。
例えば、特許文献1では、飛散したトナーを捕集する飛散防止バイアス印加電極等を現像スリーブと現像容器に挟まれた開口部等に配置し、これに電圧を印加することで、画像形成部や機外に対するトナー飛散を防止している。
しかし、上記の特許文献1のような対策では現像装置内に飛散防止用の部材や基盤等を設置するため従来求められている省スペース化、低コスト化と相反しているという課題がある。
特許文献2では一成分磁性トナーを用いる画像形成装置において非画像形成時に現像剤担持体に印加する直流電圧を通常画像形成時から変更して、極性が反転した現像剤を吐き出すことによってかぶりやトナー飛散等を抑制している。
特許文献2では反転トナーの吐き出しにより飛散防止に効果があるが、反転トナー以外の飛散し易いトナーに対しては有効ではない。例えば、粒径の大きいトナーほど現像剤担持体の回転による遠心力が大きく作用し飛散し易い。
トナーを消費した現像装置内の現像剤に補給されるトナーの粒径には分布がある。画像形成で使用するトナーは画像のドット再現性を良くしたり、微粉トナーが磁性キャリアに付着して帯電性能が低減することを防いだりするために粒径の小さいトナーで画像形成することが望まれる。そのために画像形成時に現像剤担持体に交流電圧を印加して補給されるトナーの粒径分布に対して微粉側の粒径分布のトナーを用いて画像形成を行なう場合がある。このとき、画像形成に使用されない粗粉トナーは現像装置内に溜まっていき飛散量が増加してしまう。
補給回数が多いほど現像装置内の粗粉トナーの比率は増加しトナー飛散はより顕著になる。
また、印刷枚数が多くなると磁性キャリアへのトナー付着が進行して帯電性能が低減するため、初期で飛散し難い粒径のトナーでも耐久後には飛散し易くなる。
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、トナーの飛散量を減らして画像品質の低下を軽減する画像形成装置を提供するものである。
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の駆動トルクを検知するトルク検知手段と、前記像担持体に対向し現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体にバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段と、前記バイアス電圧印加手段により前記現像剤担持体に対して飛散し易い粗粉トナーを選択的に消費する直流電圧を印加することにより前記現像剤担持体から前記像担持体にトナーを吐き出すトナー吐き出しモードを実行する制御手段と、前記トナー吐き出しモードを実行した際の吐き出しトナー量を検知するトナー量検知手段と、を有し、前記トナー量検知手段は、前記トルク検知手段により検知された前記像担持体の駆動トルクに応じて前記吐き出しトナー量を検知し、前記制御手段は、前記トナー量検知手段により検知した吐き出しトナー量が前記現像剤担持体から前記像担持体に吐き出されるまで前記トナー吐き出しモードを実行することを特徴とする。
本発明によればトナーの飛散量を減らして画像品質の低下を軽減することができる。
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
先ず、図1〜図13を用いて本発明に係る画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。
<画像形成装置>
図1は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。図1に示すように、本実施形態の画像形成装置23は、それぞれ静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラム101Y,101M,101C,101Kを備えている四つの画像形成ステーション24Y,24M,24C,24Kを有している。
図1は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。図1に示すように、本実施形態の画像形成装置23は、それぞれ静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラム101Y,101M,101C,101Kを備えている四つの画像形成ステーション24Y,24M,24C,24Kを有している。
尚、説明の都合上、画像形成ステーション24Y,24M,24C,24Kを代表して単に画像形成ステーション24を用いて説明する。他の画像形成プロセス手段についても同様である。
各画像形成ステーション24の下方には、中間転写装置120が配置されている。感光ドラム101の外径直径は、全て30mmである。中間転写装置120は、中間転写体としての中間転写ベルト121が、ローラ122,123,124により張架されて、図1の矢印a方向に回転走行するように構成されている。
本実施形態では、非接触帯電方式の一例としてコロナ帯電方式の一次帯電手段となる一次帯電装置102によって感光ドラム101の表面を一様に帯電する。そして、一様に帯電された感光ドラム101の表面に図示しない像露光手段となるレーザスキャナから画像情報に応じて出射されるレーザ光103を照射して露光する。これにより感光ドラム101の表面上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。
感光ドラム101の表面上に形成された静電潜像を現像手段となる現像装置104内で帯電されたトナーを供給することにより現像することで、それぞれイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKのトナー像が形成される。
各画像形成ステーション24で形成されたトナー像は、一次転写手段としての一次転写ローラ105による転写バイアスによって、ポリイミド系樹脂からなる中間転写ベルト121の外周面上に順次転写されて重ね合わせられる。
中間転写ベルト121の外周面上に形成された四色のトナー像は、中間転写ベルト121を張架するローラ124と対向して配置された二次転写手段としての二次転写ローラ125によって記録材Pに転写される。
記録材Pに転写されずに中間転写ベルト121の外周面上に残った残留トナーは、クリーニング手段となるクリーナ114bによって除去される。トナー像が転写された記録材Pは、定着ローラ131と、加圧ローラ132とを備えた定着手段となる定着装置130によって加熱及び加圧されて熱定着されて永久画像を得る。
また、一次転写ローラ105により中間転写ベルト121の外周面上に一次転写された後に感光ドラム101の表面上に残った残留トナーは、クリーニング手段となるクリーナ109により除去されて次の画像形成に備える。
<感光ドラムの駆動構成>
次に、感光ドラム101の駆動構成について説明する。感光ドラム101の駆動手段として、本実施形態では、図5に示すモータ25を用いて構成される。感光ドラム101の回転軸と、モータ25の回転軸とを同一にし、モータ25により感光ドラム101のみを回転駆動する。
次に、感光ドラム101の駆動構成について説明する。感光ドラム101の駆動手段として、本実施形態では、図5に示すモータ25を用いて構成される。感光ドラム101の回転軸と、モータ25の回転軸とを同一にし、モータ25により感光ドラム101のみを回転駆動する。
ただし、一次帯電装置102の代わりに接触帯電方式である帯電ローラを用いた場合には、該帯電ローラは、感光ドラム101の表面に接触しており、感光ドラム101の回転により該帯電ローラも従動回転する。
現像装置104の駆動は、他の回転駆動手段を用いる。同様に、中間転写ベルト121の駆動も感光ドラム101を駆動するモータ25とは別の回転駆動手段を用いる。
クリーナ109に設けられたクリーニングブレード109aが感光ドラム101の表面に摺擦することにより感光ドラム101の駆動トルクLに対する負荷が発生する。この負荷は、例えば、感光ドラム101の表面に接触した帯電ローラを回転駆動する負荷よりも著しく大きい。このため感光ドラム101の駆動トルクLに対する負荷は、クリーナ109に設けられたクリーニングブレード109aの摺擦によるものである。
<感光ドラムのトルク検知手段>
次に、図5を用いて感光ドラム101の駆動トルクLを検知するトルク検知手段となる駆動トルク検知部29の構成について説明する。感光ドラム101の駆動トルクLに対する負荷を検知する方法は、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色の感光ドラム101について同じ処理を行なう。
次に、図5を用いて感光ドラム101の駆動トルクLを検知するトルク検知手段となる駆動トルク検知部29の構成について説明する。感光ドラム101の駆動トルクLに対する負荷を検知する方法は、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色の感光ドラム101について同じ処理を行なう。
ここでは、ブラックKの感光ドラム101を代表して説明する。図8は、感光ドラム101を回転駆動する際の駆動トルクLと、感光ドラム101を回転駆動するモータ25に流れる電流との関係を示す図である。図5は、感光ドラム101の駆動トルクLを検知する検知手段となる駆動トルク検知部29の構成を示すブロック図である。
図5に示すように、駆動トルク検知部29は、感光ドラム101に回転駆動力を伝達するするモータ25を有する。更に、該モータ25に流れる電流を検知する電流検知部26を有する。更に、該電流検知部26により検知したモータ25に流れる電流に基づいて感光ドラム101の駆動トルクLに換算する電流/トルク換算部27を有する。更に、該電流/トルク換算部27により換算した感光ドラム101の駆動トルクLを経時的に記憶するトルク記憶手段となるトルク記憶部28とを有して構成される。駆動トルク検知部29には、電源30から電力が供給される。
<現像装置>
図2は、現像装置104と、該現像装置104にトナーを補給する補給装置1の構成を示す断面説明図である。図3は、現像装置104と、該現像装置104にトナーを補給する補給装置1の構成を示す平面説明図である。
図2は、現像装置104と、該現像装置104にトナーを補給する補給装置1の構成を示す断面説明図である。図3は、現像装置104と、該現像装置104にトナーを補給する補給装置1の構成を示す平面説明図である。
本実施形態では、現像装置104と補給装置1とは、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの各色の画像形成ステーション24においてトナー色が異なる以外は同じ構成を有する。図2に示す現像装置104及び補給装置1は、図1に示す感光ドラム101の軸線方向に直交する断面図である。図3に示す現像装置104は、図1の上方から見た平面図である。図3に示す補給装置1は、図1に示す感光ドラム101の軸線方向に対して直交する方向から見た断面図である。
図2及び図3に示すように、現像装置104は、現像剤として非磁性トナー粒子と、磁性キャリア粒子とを主成分として備える二成分現像剤が収容された現像剤容器3を有する。現像剤容器3内には、現像剤撹拌部材として第一の撹拌搬送スクリュー4aと、第二の撹拌搬送スクリュー4bが設けられている。
図2に示すように、現像剤容器3の感光ドラム101と対向する部分は一部に開口3dが設けられており、この開口3dから一部露出するように感光ドラム101に対向し現像剤を担持する現像剤担持体となる現像スリーブ5が回転可能に配置されている。現像スリーブ5の内部には磁界発生手段としてのマグネットロールが固定配置されている。
マグネットロールは、周方向に複数の磁極を有し、現像剤容器3内の現像剤を磁気力によって引きつけて現像スリーブ5の表面上に現像剤を担持させる。感光ドラム101に対向する現像部31では、現像剤の穂立ち(磁気ブラシ)を形成する。
図3に示すように、現像スリーブ5と、第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bとは、相互に平行に配設されている。また、現像スリーブ5及び第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bは、感光ドラム101の軸線方向と平行に配設されている。
本実施形態の現像スリーブ5の外径直径は20mmであり、第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bの回転軸4a1,4b1の外径直径はそれぞれ8mmである。また、第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bの螺旋状羽根からなるスクリュー部4a2,4b2の外径直径はそれぞれ16mmである。
現像剤容器3の内部は、隔壁3cによって第一室となる撹拌室3aと、第二室となる現像室3bとに分割されている。撹拌室3aと現像室3bとは、現像剤容器3の長手方向両端部(図3の左端部及び右端部)にそれぞれ設けられた開口からなる連通部3c1,3c2により連通している。
第一の撹拌搬送スクリュー4aは、撹拌室3a内に回転可能に設けられている。また、第二の撹拌搬送スクリュー4bは、現像室3b内に回転可能に設けられている。第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bは、図3に示す駆動源となるモータ13の回転駆動力が伝達されて同方向に回転駆動される。
第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bの回転により撹拌室3a内の現像剤は、第一の撹拌搬送スクリュー4aによって撹拌されながら図3の左方に移動して連通部3c1を介して現像室3b内へと移動する。
また、現像室3b内の現像剤は、第二の撹拌搬送スクリュー4bによって撹拌されながら図3の右方に移動して連通部3c2を介して撹拌室3a内に移動する。
これにより現像剤は、第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bによって撹拌されながら現像剤容器3内を図3の反時計回り方向に循環して搬送される。
現像剤容器3内に収容された現像剤中のトナーは、第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bによる撹拌搬送によって電荷が付与される。
<トナー補給装置>
画像形成動作により現像剤容器3内のトナーが消費されると、補給装置1から現像剤容器3内にトナーが補給される。本実施形態では、補給装置1から現像剤容器3内へのトナーの補給は、撹拌室3a内における現像剤の搬送方向上流端部側(図3の右側)の上部に設けられた補給口2から行なわれる。
画像形成動作により現像剤容器3内のトナーが消費されると、補給装置1から現像剤容器3内にトナーが補給される。本実施形態では、補給装置1から現像剤容器3内へのトナーの補給は、撹拌室3a内における現像剤の搬送方向上流端部側(図3の右側)の上部に設けられた補給口2から行なわれる。
また、撹拌室3a内には、現像剤のトナー濃度(トナーと磁性キャリアとの混合比)を検知するためのトナー濃度検知手段としてインダクタンス検知センサ6が設けられている。
現像スリーブ5は、図2の矢印b方向に回転し、規制ブレード7によって該現像スリーブ5の表面に現像剤が層状に塗布される。現像スリーブ5の図2の矢印b方向の回転により該現像スリーブ5の回転方向上流側の汲み上げ部5aから出てきた現像剤を感光ドラム101の表面に対向する現像部31に搬送する。
現像部31において、現像スリーブ5の表面上の現像剤は、該現像スリーブ5の内部に設けられたマグネットロールの磁気力により穂立ちして、感光ドラム101の表面に接触または近接する磁気ブラシを形成する。
こうして現像スリーブ5の回転により現像部31に搬送された現像剤(二成分現像剤)のトナーが感光ドラム101の表面上に形成された静電潜像に供給される。これにより感光ドラム101の表面上に形成された静電潜像(画像部)にトナーが選択的に付着し、静電潜像はトナー像として現像される。
現像スリーブ5の回転により現像部31を通過した後も現像に寄与されなかったトナーは、現像スリーブ5の回転方向下流側の取り込み部5bから現像剤容器3の現像室3b内に戻り、再び現像剤容器3内を循環する。
図2に示す汲み上げ部5aと、取り込み部5bにおいて、現像装置104内外の圧力差や現像スリーブ5の回転による遠心力によって現像剤が飛散してしまう。
感光ドラム101の表面上に形成された静電潜像が現像スリーブ5が対向する現像部31に達する。そのとき図2に示すバイアス電圧印加手段となる現像バイアス電源22により交流電圧と、直流電圧とが重畳された現像バイアス電圧Vd(バイアス電圧)が現像スリーブ5に印加される。
このとき現像スリーブ5は図2の矢印b方向に回転し、現像バイアス電源22により現像スリーブ5に印加された現像バイアス電圧Vdによって現像剤中のトナーが感光ドラム101の表面上に形成された静電潜像に応じて感光ドラム101の表面上に転移する。
このような現像動作によって二成分現像剤中のトナーだけが消費される。そして、画像形成動作によるトナーの消費に伴って現像剤容器3内の現像剤のトナー濃度が徐々に減少する。そのため補給装置1から現像剤容器3内にトナーを補給する必要がある。
図3に示すように、補給装置1は、現像装置104の現像剤容器3内(現像剤容器内)に補給すべきトナーを収容する補給容器となるトナー容器8を有する。図3に示すトナー容器8の下部には、トナー搬送路11が設けられている。
トナー搬送路11の図3の左端には、トナー排出口9が設けられている。トナー排出口9は、現像剤容器3に設けられた補給口2に連結されている。
また、トナー搬送路11内には、トナー容器8からトナー搬送路11内に落下したトナーをトナー排出口9に向けて搬送するトナー補給手段としての補給スクリュー10が設けられている。補給スクリュー10は、回転軸10aの外周面に螺旋状羽根からなるスクリュー部10bが設けられている。
補給スクリュー10は、駆動源となるモータ14によって回転駆動される。補給スクリュー10の回転によりトナー容器8内(補給容器内)に収容されているトナーを現像剤容器3内(現像剤容器内)に補給する。
補給スクリュー10を回転駆動するモータ14は、現像装置104が要求しているトナー量に応じて、制御手段となるCPU(Central Processing Unit;中央演算装置)12により回転数や回転時間が適宜設定される。
現像装置104が要求しているトナー量に応じて設定された回転数や回転時間に到達すると、モータ14の回転が停止する。これにより現像装置104が要求しただけのトナー量をトナー容器8からトナー搬送路11を介して搬送し、現像剤容器3内に補給する。
このとき、補給スクリュー10のトナー搬送能力に応じてモータ14の一回転当たり、または、モータ14の回転単位時間当たりのトナーの搬送量が予め定数化されている。現像装置104が要求しているトナー量に応じてCPU12によりモータ14の回転数や回転時間を算出する制御が可能になっている。
ここで、補給スクリュー10の回転によるトナーの搬送量は、該補給スクリュー10の回転数に比例する。これにより補給スクリュー10の回転時間によりトナーの搬送量を設定するためには該補給スクリュー10の駆動手段であるモータ14が該補給スクリュー10を常に一定の速度で回転可能であることが前提となる。
また、補給スクリュー10の回転数をカウントする計測手段を設けていれば、補給スクリュー10の回転速度は一定であっても良いし、一定でなくても補給スクリュー10の回転数に基づいてトナーの搬送量を設定することが可能である。
補給スクリュー10の回転によりトナー容器8から現像剤容器3内に補給されるトナー量は、数(mg)単位ではなく、ある程度またとまった量(例えば、数十(mg)〜数百(mg))を単位として補給動作させる方が安定する。
また、補給スクリュー10を用いてトナー容器8から補給トナーを搬送するため該補給スクリュー10の螺旋状羽根からなるスクリュー部10bの位相により該スクリュー部10bの回転角度に対するトナー補給量Trが異なる。
そこで、本実施形態では、補給スクリュー10の螺旋状羽根からなるスクリュー部10bの位相位置によるトナー補給量Trのばらつきを低減するために、補給スクリュー10の一回転をトナー補給量Trの基本単位として補給する制御とした。
補給スクリュー10の一回転のトナー補給量Trを補給量中心値Tbとする。本実施形態では、補給スクリュー10の回転速度は120rpm(rotation per minute)である。そして、補給量中心値Tbが約0.1(g)となるように補給スクリュー10の螺旋状羽根からなるスクリュー部10bの形状及び配置に設定した。
図1に示すように、感光ドラム101の表面は、中間転写ベルト121の外周面に接し、中間転写ベルト121の外周面は、記録材Pに接しているため感光ドラム101と中間転写ベルト121とは記録材Pの搬送動作と共に一体的に回転する。
一方、現像剤容器3内の現像剤撹拌手段としての第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bは、現像剤の劣化を最小限にするため画像形成動作中の必要な時間だけしか回転させないのが一般的である。
現像剤容器3内の第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bが停止した状態で、トナー容器8から現像剤容器3内へトナーを補給する動作を行なう。すると、補給されたトナーが補給口2付近で停滞する。これによりトナーの詰まりや現像剤容器3内の現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアとの混合比が不均一となる原因となる。現像剤容器3内の現像剤の非磁性トナーと磁性キャリアとの混合比は、磁性キャリア及び非磁性トナーの合計重量Dに対する非磁性トナー重量Tの割合(以下、「T/D比」という)である。
このため現像剤容器3内の第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bが回転している状態でトナー容器8から現像剤容器3内にトナーを補給する動作を行なう。
従って、現像剤容器3内の第一、第二の撹拌搬送スクリュー4a,4bが回転しているときがトナー補給が可能なタイミングとなる。
本実施形態の現像剤容器3内には、200(g)の現像剤が入っている。そして、画像形成で使用したトナー量をトナー容器8から現像剤容器3内に補給することにより現像剤容器3内の現像剤量は、略200(g)に保たれている。
<現像剤>
本実施形態の現像装置104の現像剤容器3内に収容されている非磁性トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤について説明する。
本実施形態の現像装置104の現像剤容器3内に収容されている非磁性トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤について説明する。
<トナー>
トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。
トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。
トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は4μm以上、且つ10μm以下が好ましい。より好ましくは8μm以下であることが好ましい。本実施形態におけるトナーの体積平均粒径は6μmである。また、8μm以上の粒径のトナーが全体の10%存在する。更に、9μm以上の粒径のトナーが全体の3%存在する。
<磁性キャリア>
また、磁性キャリアは、例えば、表面酸化、或いは、未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの合金、或いは、酸化物フェライト等が好適に使用可能である。これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。
また、磁性キャリアは、例えば、表面酸化、或いは、未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの合金、或いは、酸化物フェライト等が好適に使用可能である。これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。
磁性キャリアは、重量平均粒径が20μm〜60μm、好ましくは、30μm〜50μmであり、電気抵抗率が1×107Ωcm以上、好ましくは、1×108Ωcm以上である。本実施形態では、電気抵抗率が1×108Ωcmの磁性キャリアを用いた。
本実施形態で用いられるトナーについて、体積平均粒径は、以下に示す測定装置及び測定方法を用いて測定した。測定装置としては、シスメックス社製のSD−2000シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置を使用した。
測定方法は、以下に示す通りである。即ち、一級塩化ナトリウムを用いて調製した1%NaCl水溶液の電解水溶液100ml〜150ml中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1ml加え、測定試料を0.5(mg)〜50(mg)加える。
測定試料を懸濁した電解水溶液は、超音波分散器で約1分間〜3分間の分散処理を行ない、100μmのアパーチャーを用いて上記測定装置により重量平均粒径が2μm〜40μmの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布により体積平均粒径を得る。
また、本実施形態で用いられる磁性キャリアの電気抵抗率は、測定電極面積が4cm2、電極間間隔が0.4cmのサンドイッチタイプのセルを用いて測定した。
片方の電極に1kgの重量の加圧下で、両電極間に印加電圧E(V/cm)を印加して、回路に流れた電流から磁性キャリアの電気抵抗率を得る方法によって測定した。
<画像形成時のバイアス電圧とトナーの粒度分布>
次に、本実施形態の画像形成装置23における画像形成時の感光ドラム101に印加される帯電バイアス電圧を説明する。更に、現像スリーブ5に印加される現像バイアス電圧Vdを説明する。更に、感光ドラム101の表面に形成された静電潜像に供給されて現像されるトナーの粒径について説明する。
次に、本実施形態の画像形成装置23における画像形成時の感光ドラム101に印加される帯電バイアス電圧を説明する。更に、現像スリーブ5に印加される現像バイアス電圧Vdを説明する。更に、感光ドラム101の表面に形成された静電潜像に供給されて現像されるトナーの粒径について説明する。
本実施形態では、画像形成時には、図2に示す現像バイアス電源22から現像装置104の現像スリーブ5に印加される現像バイアス電圧Vdは以下の通りである。−550Vの直流電圧に周波数が1300Hz、ピークツゥピーク電圧が1600V、デューティ(Duty)比が50%の交流電圧を重畳している。尚、デューティ(Duty)比とは、周期的なパルス波を出したときの周期とパルス幅との比をいう。
現像スリーブ5に印加する現像バイアス電圧Vdとして、直流電圧に交流電圧を重畳することにより補給トナーの粒径分布よりも微粉よりの粒度分布でトナーを現像させることができる。これにより画像のドット再現性の良化、微粉トナーの磁性キャリア付着による帯電性能の低減を抑制できる。
図示しない帯電バイアス電源により一次帯電装置102に帯電バイアス電圧が印加されて感光ドラム101の表面電位Vsは、−700Vに一様に帯電される。また、かぶり取りバイアス電圧Vbは−150Vに設定されている。
尚、かぶりとは、本来印刷されてはならない記録材Pの白地部にトナーが転写されてしまい白地部が汚れる現象である。
−700Vに一様に帯電された感光ドラム101の表面に図示しないレーザスキャナから出射される画像情報に応じたレーザ光103を照射して静電潜像が形成される。
一次帯電装置102により帯電された感光ドラム101の表面電位Vsと、図示しないレーザスキャナから出射されたレーザ光103により露光された露光部電位との電位差である潜像コントラストVcが0V〜+300Vの範囲に調整される。
そして、図2に示す現像バイアス電源22により現像スリーブ5に現像バイアス電圧Vdが印加されて該現像スリーブ5の表面上に担持された現像剤のうちのトナーが感光ドラム101の表面上の静電潜像に供給されてトナー像として現像される。
<トナー吐き出しモード>
本実施形態では、図2に示す制御手段となるエンジンコントローラ21は、非画像形成時に現像バイアス電源22により現像スリーブ5に対して飛散し易い粗粉トナーを選択的に消費する直流電圧のみを印加する。これにより該現像スリーブ5の表面から感光ドラム101の表面にトナーを吐き出すトナー吐き出しモードを実行する。
本実施形態では、図2に示す制御手段となるエンジンコントローラ21は、非画像形成時に現像バイアス電源22により現像スリーブ5に対して飛散し易い粗粉トナーを選択的に消費する直流電圧のみを印加する。これにより該現像スリーブ5の表面から感光ドラム101の表面にトナーを吐き出すトナー吐き出しモードを実行する。
図9は、画像形成時に現像バイアス電源22により現像スリーブ5に現像バイアス電圧Vdとして直流電圧に交流電圧を重畳して印加した場合を考慮する。更に、非画像形成時に実行するトナー吐き出しモード時に現像バイアス電源22により現像スリーブ5に現像バイアス電圧Vdとして直流電圧のみを印加した場合を考慮する。両者の場合の感光ドラム101の表面上に現像されたトナーの粒度分布をそれぞれ曲線e,dで示す。図9の横軸は測定されたトナーの粒径を示し、縦軸は特定の粒径のトナーが測定された頻度を示す。
感光ドラム101の表面上のトナーの粒径は、株式会社ホソカワミクロン社製のE−spartアナライザーを用いて測定した値である。E―spartアナライザーは、電場と音響場を同時に形成させた検知部(測定部)に試料粒子を導入し、レーザードップラー法で粒子の移動速度を測定して、粒径と帯電量とを測定する装置である。
図9に示すように、感光ドラム101の表面上に現像されるトナーの粒径は以下の通りである。図9の曲線dで示す現像バイアス電圧Vdに交流電圧を重畳しない(直流電圧のみ)ほうが図9の曲線eで示す現像バイアス電圧Vdに直流電圧と交流電圧とを重畳した場合よりも大きい。
感光ドラム101の表面上に現像されるトナーの体積平均粒径は、図9に示す曲線eで5.79μmである。曲線dで6.50μmである。尚、感光ドラム101の表面上に現像されるトナーの体積平均粒径の値は、現像装置104の構成に依存するため上記の値に限定されるものではない。
<トナー補給制御>
次に、本実施形態におけるトナー補給制御について説明する。本実施形態では、ビデオカウント方式とインダクタンス方式を併用した補給制御を行なう。
次に、本実施形態におけるトナー補給制御について説明する。本実施形態では、ビデオカウント方式とインダクタンス方式を併用した補給制御を行なう。
図10は、記録材Pに印刷する画像のビデオカウント値と、トナー消費量Tvとの関係を示す。図10に示すように、記録材Pに印刷する画像のビデオカウント値の増加に比例してトナー消費量Tvが増大することが分かる。
ビデオカウント方式では、画像比率から算出されるトナー消費量Tvと、実際に消費されるトナー消費量Tvとの間に差分が生じると、現像剤容器3内のトナー濃度が増減する。
図11は、インダクタンス方式における目標のトナー濃度(T/D比)と、図3に示すインダクタンス検知センサ6により検出されたトナー濃度(T/D比)との差分(ΔT/D比)と、必要なトナー補給量Trとの換算テーブルの一例を示す図である。
図11の座標原点「0」が目標のトナー濃度(T/D比)を示し、図11の横軸は、目標のトナー濃度(T/D比)と、図3に示すインダクタンス検知センサ6により検出されたトナー濃度(T/D比)との差分(ΔT/D比)を示す。
目標のトナー濃度(T/D比)と、図3に示すインダクタンス検知センサ6により検出されたトナー濃度(T/D比)との差をΔT/D比とする。そして、トナー補給量Trへの換算率となるトナー濃度フィードバック率(FB率)をαとする。すると、インダクタンス方式におけるトナー補給量Trは、以下の数1式で表わされる。
[数1]
Tr=α×(ΔT/D比)
Tr=α×(ΔT/D比)
図3に示すインダクタンス検知センサ6により検出されたトナー濃度(T/D比)が目標のトナー濃度(T/D比)よりも低い場合は、トナー不足とみなして必要なトナー補給量Trを補給する。
一方、図3に示すインダクタンス検知センサ6により検出されたトナー濃度(T/D比)が目標のトナー濃度(T/D比)よりも高い場合は、トナー過剰とみなして過剰トナー量Teをトナー補給量Trから減ずる。
トナー補給量Trは、トナーの補給量と消費量とに差分が生じた場合、或いは、所定の補給量が補給できなかった場合において、不足したトナー補給量Trlを次回の補給に持ち越す。
本実施形態におけるトナー補給量Trは、トナー消費量Tvと、前回持ち越したトナー補給量Trlとの和(Tr=Tv+Trl)をトナー補給量Trの基本単位で除算した商を補給単位として補給動作を実施する。トナー補給量Trの基本単位は、補給スクリュー10の一回転あたりのトナー補給量Trsであり、本実施形態では0.1(g)に設定される。
図4は、本実施形態の画像形成装置23における補給制御系の構成を示すブロック図である。外部入力端末や原稿読取装置32で読み取られた画像信号に基づいて画像比率算出部18により各色の画像比率を算出する。
画像比率算出部18により算出された各色の画像比率に応じて、トナー消費量算出部19により各色のトナー消費量Tvを算出する。
記憶手段となるRAM(Randon Access Memory;ランダムアクセスメモリ)17に記憶されている前回のトナー補給量Trが足りず持ち越されたトナー補給量Trlを考慮する。更に、画像比率算出部18により算出された各色の画像比率に応じてトナー消費量算出部19により算出されたトナー消費量Tvを考慮する。そして、持ち越されたトナー補給量Trlと、トナー消費量算出部19により算出されたトナー消費量Tvとの和を考慮する。
そして、前記トナー補給量Trlとトナー消費量Tvとの和が、記憶手段となるROM(Read Only Memory;リードオンリメモリ)16に記憶された補給スクリュー10の一回転あたりのトナー補給量Trsに達した場合は以下の通りである。トナー補給量算出部15において必要なトナー補給量Trを補給するための補給信号をCPU12に入力する。尚、本実施形態では、補給スクリュー10の一回転あたりのトナー補給量Trsは、0.1(g)を1単位とする。
CPU12は、補給信号と、RAM17に記憶されている前回の画像形成終了時のモータ14の駆動ギア列の状態から、補給する画像形成ステーション24の順序を決定し、モータ14を駆動することによってトナーの補給動作を行なう。
RAM17は、前回補給終了時のモータ14の駆動ギア列の状態と、前回のトナー消費量Tvとトナー補給量Trとの差分と、積算補給量Aとを記憶する。
本実施形態では、画像形成を行なうごとにビデオカウント方式とインダクタンス方式とを併用してトナー補給動作を実行して、現像剤容器3内のトナー濃度を一定に保ったまま画像形成を行なう。
本実施形態では、非画像形成時に直流電圧のみからなる現像バイアス電圧Vdを現像スリーブ5に印加して感光ドラム101の表面上に飛散し易い粗粉トナーを選択的に吐き出す。
トナーの消費、補給による入れ替えが多いほど現像剤容器3内の現像剤中のトナーの粒度分布は、補給トナーと比べて粗粉になる。このためトナー吐き出し動作の時間及びタイミングは、トナー補給量Trに応じて制御する。
即ち、制御手段となるエンジンコントローラ21は、トナー吐き出しモードを実行する際に、補給スクリュー10(トナー補給手段)により現像剤容器3内に補給したトナー補給量Tr(トナー量)に応じて粗粉トナーの消費量を制御する。
図9の曲線eで示すように、通常の画像形成時において直流電圧に交流電圧を重畳させた現像バイアス電圧Vdでは、粒径が9μm以上のトナーは殆んど現像されない。
補給トナーには、粒径が9μm以上のトナーが3%程度存在する。このため非画像形成時に図9の曲線dで示す直流電圧のみからなる現像バイアス電圧Vdを現像スリーブ5に印加して現像剤容器3内に補給されたトナー量の3%程度を感光ドラム101の表面上に吐き出す。
本実施形態では、A4サイズの記録材Pに100%の画像デューティ(Duty;印字率)の画像を印刷すると、0.3(g)のトナーを消費する。補給されたトナー量の約0.07%を直流電圧のみからなる現像バイアス電圧Vdによって吐き出すとトナーの飛散量低減に高い効果がある。
トナー吐き出しモードの積算補給量Aの閾値Asは可変である。積算補給量Aは、使用頻度の高い画像デューティ及びある一定時間の出力枚数が低減しない値に設定することが望ましい。
例えば、中速度のカラー画像形成装置であれば、平均の連続出力枚数は、3枚〜5枚であり、画像デューティは5%である。このため積算補給量Aを22.5(g)とすると、トナー吐き出しモードを実行する頻度としては、約1500枚に1回の頻度となり、連続出力に対して影響のない枚数でのトナー吐き出しとなる。
尚、トナー吐き出し量は、この値に限らずトナー補給量Trの0.01%から10%の範囲であれば良く、トナー吐き出し量が大きいほど飛散低減に効果的であるがトナー消費量Tvが増加してしまう。このためトナー吐き出し量は、トナー補給量Trの0.01%から1%がより好ましい。
同様にトナー吐き出しモードの閾値となる積算補給量Aは、この値に限らず10(g)から1000(g)の範囲であれば良く、より好ましくは10(g)から100(g)である。
次に図6を用いて本実施形態における直流電圧のみからなる現像バイアス電圧Vdによるトナー吐き出しモードの実行動作について説明する。
先ず、ステップS101において、通常の画像形成時には、現像バイアス電源22から現像スリーブ5に印加する現像バイアス電圧Vdは、図9の曲線eで示すように、直流電圧に交流電圧を重畳させて行なう。
次に、ステップS102において画像形成動作が終了した後、制御手段であってCPUからなるエンジンコントローラ21は以下の通り制御する。ステップS103において、RAM17に記憶された積算補給量Aを確認して、積算補給量Aが予め設定した閾値As以上だった場合は、ステップS104に進んでトナー吐き出しモードを実行する。
次に、ステップS105において、図5に示す駆動トルク検知部29により感光ドラム101の駆動トルクLの測定を開始し、トルク記憶部28に記憶して格納する。
本実施形態では、ステップS106において、トナー吐き出しモード時に現像バイアス電源22から現像スリーブ5に印加する現像バイアス電圧Vdは、図9の曲線dで示すように、直流電圧のみによりトナー吐き出しモードを実行する。
この際、トナー吐き出し開始(直流電圧のみの現像バイアス電圧Vd印加)のタイミングから感光ドラム101の駆動トルクLの推移をモニタリングする。
この際、ステップS107において、前記ステップS104のトナー吐き出しモード開始タイミングからn(sec)毎の感光ドラム101の駆動トルクLnを考慮する。更に、前記n(sec)時の感光ドラム101の駆動トルクLnからm(sec)経過したタイミングでの感光ドラム101の駆動トルクL(n+m)を考慮する。そして、前記駆動トルクLnと駆動トルクL(n+m)とが以下の数2式の関係を満たすか否かを判断する。
[数2]
Ln<L(n+m)
Ln<L(n+m)
前記ステップS107において、前記数2式を満たす関係になるまで前記ステップS106、ステップS107を繰り返す。前記ステップS107において、前記数2式を満たす関係になった時点で、ステップS108に進んでトナー吐き出しモードを終了する。
次に、ステップS109において、RAM17に記憶された積算補給量Aから予め設定した積算補給量Aの閾値Asを差し引いた数値を新たな積算補給量AとしてRAM17に記憶して終了する(ステップS110)。
一方、前記ステップS103において、RAM17に記憶された積算補給量Aが予め設定した積算補給量Aの閾値Asよりも小さい場合は、トナー吐き出しモードを実行することなく終了する(ステップS110)。
即ち、本実施形態では、エンジンコントローラ21(制御手段)は、補給スクリュー10(トナー補給手段)により現像剤容器3内(現像剤容器内)に補給したトナー量の増加に伴い、トナー吐き出しモードの実行頻度を増加させる。
図7は、本実施形態の画像形成装置23において、トナー吐き出し動作を実行するときに現像スリーブ5に印加する直流電圧のみからなる現像バイアス電圧Vdを示す。更に、感光ドラム101に印加する帯電バイアス電圧を示す。更に、感光ドラム101の駆動と、感光ドラム101の駆動トルクLのモニタリングタイミングとを示した図である。
現像バイアス電圧Vdとして直流電圧のみを現像スリーブ5に印加してトナーを吐き出すモードでは以下の通りである。図12のプロット点fで示すように、トナーを吐き出している時間の経過と共に、単位時間当たりに吐き出すトナー量(粗粉)も少なくなることが確認されている。
尚、図12のプロット点hは、トナー吐き出し後に感光ドラム101の表面上に付着したトナーをマイラーテープによってテーピングして剥ぎ取る。それを記録材P上に貼ったものの反射濃度を測定し、得られた反射濃度からマイラーテープをそのまま記録材P上に貼ったときの反射濃度を差し引いた数値をトナー濃度として示したものである。
この結果により例えば、図13に示すように、トナー吐き出し開始タイミングを「0」としたときの感光ドラム101の駆動トルクLの推移を確認する。すると、0秒から数秒間(図13では20秒間)は、トナーが感光ドラム101の表面に対向するクリーナ109に設けられたクリーニングブレード109aに供給される。このため感光ドラム101の駆動トルクLは、急激に低下する。つまり感光ドラム101の駆動負荷は増大する。
図12に示すように、現像バイアス電源22から直流電圧のみからなる現像バイアス電圧Vdを現像スリーブ5に印加し、時間の経過と共に、現像スリーブ5の表面から感光ドラム101の表面に吐き出されるトナー量は徐々に低減する。
これにより図13に示すように、感光ドラム101の駆動トルクLは、再びトナー吐き出し開始の値まで復帰する。
本実施形態では、感光ドラム101の駆動トルクLの変動を駆動トルク検知部29により検知する。そして、駆動トルク検知部29により検知された感光ドラム101の駆動トルクLに応じて制御手段となるエンジンコントローラ21により吐き出しトナー量を検知することができる。エンジンコントローラ21は、トナー吐き出しモードを実行した際の吐き出しトナー量を検知するトナー量検知手段を兼ねる。
エンジンコントローラ21(制御手段;トナー量検知手段)は、検知した吐き出しトナー量が現像スリーブ5(現像剤担持体)から感光ドラム101(像担持体)に吐き出されるまでトナー吐き出しモードを実行する。その後、エンジンコントローラ21は、現像バイアス電源22及びモータ13,25を制御してトナー吐き出しモードを終了する。
このようにトナー吐き出しモードを実行することにより現像剤容器3内に収容された現像剤のトナー粒度分布を均一に保ち、飛散トナーを低減することができる。
これにより画像形成装置23本体内のトナー汚染による画像品質低下を防止できる。また、現像剤容器3の開口3d周辺をトナーにより汚してメンテナンス時に作業者に付着する問題を解決できる。また、不必要なトナー吐き出しを低減し、トナー消費量Tvも低減できる
本実施形態では、現像装置104にトナーの飛散防止用の部品を別途設ける必要が無いため無駄なスペースが不要で画像形成装置23本体の小型化ができる。また、コストの低減が出来る。
また、飛散し易い粒径の大きいトナーを効率良く吐き出すことにより現像装置104からのトナーの飛散量を減らして画像品質の低下を軽減することができる。
本実施形態では、画像形成時に交流電圧と直流電圧を重畳した現像バイアス電圧Vdを現像スリーブ5に印加して感光ドラム101の表面上に形成した静電潜像をトナー像として現像する画像形成装置23において以下の通りである。非画像形成時に直流電圧のみからなる現像バイアス電圧Vdを現像スリーブ5に印加して現像剤容器3内の飛散し易い粗粉トナーを選択的に感光ドラム101の表面上に吐き出すモードを実行する。これにより現像剤容器3の開口3dからの飛散トナーを減少させることができる。
また、このトナー吐き出しモード時に駆動トルク検知部29により感光ドラム101の駆動トルクLの変動を検出し、該感光ドラム101の駆動トルクLに応じて前記トナー吐き出しモードを最適化する。これにより不要な飛散し易いトナーをより効率良く吐き出すことができる。
次に、図15及び図14を用いて本発明に係る画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは、符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。
図14は、本実施形態のトナー吐き出し動作を説明するフローチャートである。図15は、本実施形態における総印刷枚数と、トナー吐き出し動作を実行する積算補給量の閾値を示す図である。
前記第1実施形態では、現像剤容器3内へのトナー補給量Trに応じて直流電圧のみからなる現像バイアス電圧Vdを現像スリーブ5に印加する。これにより現像剤容器3内の飛散し易い粗粉トナーを選択的に感光ドラム101の表面上に吐き出すモードを実行する。これにより現像剤容器3内のトナー粒度分布を均一にしてトナーの飛散量を低減した。
しかしながら、磁性キャリアの劣化によるトナー帯電量の低下を考えると、磁性キャリアとトナーとの静電的付着力が弱くなりトナーが飛散し易くなる。
そこで、本実施形態では、画像形成装置23による記録材Pの印刷枚数に応じて、前記第1実施形態と同様なトナー吐き出しモードを実行する頻度を増やして耐久によるトナーの飛散増加を抑制する。
本実施形態では、図2に示すように、制御手段となるエンジンコントローラ21に画像形成装置23で印刷した記録材Pの印刷枚数を計数する計数手段となるカウンタ34が接続されている。
そして、エンジンコントローラ21は、トナー吐き出しモードを実行する際に、現像スリーブ5の表面から感光ドラム101の表面に吐き出すトナー量をカウンタ34により計数された印刷枚数に応じて制御する。
尚、本実施形態の画像形成装置23の構成も前記第1実施形態と同様であるため重複する説明は省略する。
本実施形態では、図15に示した総印刷枚数と、前述のトナー吐き出し動作を実行する積算補給量Aの閾値Asに則して図14に示すようにトナー吐き出し動作を行なう。
本実施形態では、図2に示して前述したエンジンコントローラ21に接続された記憶手段となるROM33には図15に示されたテーブルデータが記憶されている。図15に示されたテーブルデータは、画像形成装置23により印刷された記録材Pの総印刷枚数と、トナー吐き出し動作を実施する積算補給量Aの閾値Asとが関連付けられている。
図14のステップS201において、画像形成装置23における画像形成時は、現像バイアス電源22により直流電圧に交流電圧を重畳させた現像バイアス電圧Vdを現像スリーブ5に印加する。これにより感光ドラム101の表面上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像として現像する。
次に、ステップS202において、画像形成動作が終了した後、ステップS203において、エンジンコントローラ21は、計数手段となるカウンタ34によりカウントされた記録材Pの総印刷枚数に基づいて図15に示した積算補給量Aの閾値Asを決定する。
本実施形態では、図15に示すように、エンジンコントローラ21(制御手段)は以下の制御を行う。エンジンコントローラ21は、カウンタ34(計数手段)により計数された印刷枚数の増加に伴い、トナー吐き出しモードを実行する際の予め設定した積算補給量Aの閾値Asを下げることでトナー吐き出しモードの実行頻度を増加させる。
次に、ステップS204において、エンジンコントローラ21は、制御手段となる制御部20に設けられたRAM17に記憶された積算補給量Aを確認する。そして、該積算補給量Aが前記ステップS203において決定した積算補給量Aの閾値As以上だった場合はステップS205に進む。
前記ステップS205において、エンジンコントローラ21は、現像バイアス電源22により直流電圧のみからなる現像バイアス電圧Vdを現像スリーブ5に印加してトナー吐き出しモードを開始する。
次に、ステップS206において、駆動トルク検知部29により感光ドラム101の駆動トルクLの測定を開始し、測定した駆動トルクLを随時、トルク記憶部28に記憶して格納する。
次に、ステップS207において、エンジンコントローラ21は、現像バイアス電源22により直流電圧のみからなる現像バイアス電圧Vdを現像スリーブ5に印加してトナー吐き出し動作を実行する。
次に、ステップS208において、エンジンコントローラ21は、トナー吐き出し動作を開始したタイミングから駆動トルク検知部29により随時検知される感光ドラム101の駆動トルクLの変化をモニタリングする。
そして、トナー吐き出しモードを開始したタイミングからn(sec)毎の感光ドラム101の駆動トルクLnを考慮する。更に、前記n(sec)時の感光ドラム101の駆動トルクLnからm(sec)経過したタイミングの感光ドラム101の駆動トルクL(n+m)を考慮する。そして、前記駆動トルクLnと駆動トルクL(n+m)とが以下の数3式の関係を満たすか否かを判断する。
[数3]
Ln<L(n+m)
Ln<L(n+m)
前記ステップS208において、前記数3式を満たすまで前記ステップS207〜S208を繰り返し、前記数3式を満たす関係になった時点で、ステップS209に進んでトナー吐き出しモードを終了する。
次に、ステップS210において、図4に示すRAM17に記憶された積算補給量Aから予め設定された閾値Asを差し引いた数値を新たな積算補給量Aとして図4に示すRAM17に記憶させた後、ステップS211に進んで処理を終了する。
前記ステップS204において、積算補給量Aが閾値Asよりも小さい場合は、前記ステップS211に進んで処理を終了する。
本実施形態では、記録材Pの総印刷枚数が増えて現像剤容器3内のトナーの帯電量が低下して飛散し易くなった場合でも以下の通りである。飛散トナーを低減して画像形成装置23本体内のトナー汚染による画像品質低下を防止することができる。更に、飛散トナーが現像剤容器3の開口3d周辺を汚してメンテナンス時に作業者に付着する問題を解決できる。
また、不必要なトナー吐き出しを低減してトナー消費量Tvも低減できる。他の構成は前記第1実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
L…感光ドラム101の駆動トルク
5…現像スリーブ(現像剤担持体)
21…エンジンコントローラ(制御手段;トナー量検知手段)
22…現像バイアス電源(バイアス電圧印加手段)
29…駆動トルク検知部(トルク検知手段)
101,101Y,101M,101C,101K…感光ドラム(像担持体)
5…現像スリーブ(現像剤担持体)
21…エンジンコントローラ(制御手段;トナー量検知手段)
22…現像バイアス電源(バイアス電圧印加手段)
29…駆動トルク検知部(トルク検知手段)
101,101Y,101M,101C,101K…感光ドラム(像担持体)
Claims (4)
- 静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体の駆動トルクを検知するトルク検知手段と、
前記像担持体に対向し現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体にバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段と、
前記バイアス電圧印加手段により前記現像剤担持体に対して飛散し易い粗粉トナーを選択的に消費する直流電圧を印加することにより前記現像剤担持体から前記像担持体にトナーを吐き出すトナー吐き出しモードを実行する制御手段と、
前記トナー吐き出しモードを実行した際の吐き出しトナー量を検知するトナー量検知手段と、
を有し、
前記トナー量検知手段は、前記トルク検知手段により検知された前記像担持体の駆動トルクに応じて前記吐き出しトナー量を検知し、
前記制御手段は、前記トナー量検知手段により検知した吐き出しトナー量が前記現像剤担持体から前記像担持体に吐き出されるまで前記トナー吐き出しモードを実行することを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器内に補給すべきトナーを収容する補給容器と、
前記補給容器内に収容されているトナーを前記現像剤容器内に補給するトナー補給手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記トナー吐き出しモードを実行する際に、前記トナー補給手段により前記現像剤容器内に補給したトナー量の増加に伴い、前記トナー吐き出しモードの実行頻度を増加させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 印刷枚数を計数する計数手段を有し、
前記制御手段は、前記トナー吐き出しモードを実行する際に、前記現像剤担持体から前記像担持体への吐き出しトナー量を前記計数手段により計数された印刷枚数の増加に伴い、前記トナー吐き出しモードの実行頻度を増加させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記現像剤は、非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016055285A JP2017167479A (ja) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016055285A JP2017167479A (ja) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 画像形成装置 |
Publications (1)
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JP2017167479A true JP2017167479A (ja) | 2017-09-21 |
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ID=59908978
Family Applications (1)
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JP2016055285A Pending JP2017167479A (ja) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 画像形成装置 |
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JP (1) | JP2017167479A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102018214062A1 (de) | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Yazaki Corporation | Laststeuerung und Laststeuerverfahren |
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2016
- 2016-03-18 JP JP2016055285A patent/JP2017167479A/ja active Pending
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