JP2018132585A - Developing device, image forming apparatus, method for controlling developing device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、現像装置、画像形成装置、および現像装置の制御方法に関する。 The present disclosure relates to a developing device, an image forming apparatus, and a control method for the developing device.
電子写真方式の画像形成装置が普及している。電子写真方式の画像形成装置では、感光体に現像装置から現像剤を供給することにより、感光体上に形成された静電潜像を現像する。現像装置は、現像剤を担持し搬送する現像ローラーと、現像剤の搬送量を調整するための規制部材とを備えている。 An electrophotographic image forming apparatus is widely used. In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image formed on a photoconductor is developed by supplying a developer to the photoconductor from a developing device. The developing device includes a developing roller that carries and transports the developer, and a regulating member for adjusting the transport amount of the developer.
規制部材に現像剤が付着すると、規制部材と現像ローラーとの間の隙間が減少し、現像ローラーによる現像剤の搬送量が低下する。特開2015−036699号公報(特許文献1)および特開2011−013248号公報(特許文献2)には、規制部材に付着した現像剤を回収する技術が開示されている。 When the developer adheres to the regulating member, the gap between the regulating member and the developing roller decreases, and the amount of developer transported by the developing roller decreases. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-036699 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-013248 (Patent Document 2) disclose a technique for recovering a developer attached to a regulating member.
上述の特許文献1および2に開示される技術では、規制部材の表面に現像剤溜まりを形成することにより、規制部材の表面に付着した現像剤を回収している。しかし、これらの技術では規制部材の表面から現像剤を必ずしも十分に除去することはできず、更なる改善が求められている。
In the techniques disclosed in
本開示では、規制部材の表面への現像剤の付着を抑制できる、現像装置、画像形成装置、および現像装置の制御方法が提供される。 In the present disclosure, a developing device, an image forming apparatus, and a developing device control method that can suppress the adhesion of the developer to the surface of the regulating member are provided.
本開示の一つの局面に従うと、現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置に用いられる、現像装置が提供される。現像装置は、現像ローラーと、規制部材と、制御部とを備えている。現像ローラーは、現像スリーブと、複数の磁極とを有している。現像スリーブは、円筒状である。複数の磁極は、現像スリーブの内周面に沿って配置されている。規制部材は、現像スリーブの外周面上における現像剤の厚さを規制する。制御部は、現像装置の動作を制御する。現像剤により、現像スリーブの外周面に磁気ブラシが形成される。制御部は、画像形成装置の非画像形成時に、クリーニング処理を実行する。クリーニング処理は、規制部材に向き合う位置に形成される磁気ブラシの磁化を画像形成装置の画像形成時よりも高めた状態で、現像スリーブを回転させる処理である。 According to one aspect of the present disclosure, a developing device that is used in an image forming apparatus that forms an image using a developer is provided. The developing device includes a developing roller, a regulating member, and a control unit. The developing roller has a developing sleeve and a plurality of magnetic poles. The developing sleeve is cylindrical. The plurality of magnetic poles are disposed along the inner peripheral surface of the developing sleeve. The regulating member regulates the thickness of the developer on the outer peripheral surface of the developing sleeve. The control unit controls the operation of the developing device. A magnetic brush is formed on the outer peripheral surface of the developing sleeve by the developer. The control unit executes a cleaning process when the image forming apparatus is not forming an image. The cleaning process is a process of rotating the developing sleeve in a state in which the magnetization of the magnetic brush formed at a position facing the regulating member is higher than that during image formation of the image forming apparatus.
上記の現像装置において、現像剤は、トナーとキャリアとを含み、制御部は、画像形成装置の非画像形成時に、規制部材に対向する位置を通過する現像剤のトナー濃度を下げる。 In the developing device, the developer includes toner and a carrier, and the control unit lowers the toner concentration of the developer that passes through a position facing the regulating member when the image forming apparatus is not forming an image.
上記の現像装置において、画像形成装置は、感光体を備えている。制御部は、画像形成装置の非画像形成時に、画像形成装置の画像形成時よりも高濃度にトナーを感光体に印刷する。 In the developing device, the image forming apparatus includes a photoconductor. The control unit prints the toner on the photosensitive member at a higher density when the image forming apparatus is not forming an image than when the image forming apparatus is forming an image.
上記の現像装置において、制御部は、画像形成装置の非画像形成時に、トナーを感光体に印刷してトナー濃度の下がった現像剤を、現像ローラーから剥離した後、現像ローラーに再度供給する。 In the above-described developing device, when the image forming apparatus is not forming an image, the control unit peels off the developer whose toner density has been printed on the photosensitive member from the developing roller, and then supplies the developer again to the developing roller.
上記の現像装置において、複数の磁極は、現像剤を現像スリーブに保持させるキャッチ極と、現像スリーブから現像剤を剥離するための剥離極とを有している。制御部は、画像形成装置の非画像形成時に、剥離極を移動させキャッチ極に近づける。 In the developing device, the plurality of magnetic poles have a catch pole for holding the developer on the developing sleeve and a peeling pole for peeling the developer from the developing sleeve. The control unit moves the peeling electrode closer to the catch electrode when the image forming apparatus is not forming an image.
上記の現像装置は、回転することにより現像剤を現像ローラーに供給する供給ローラーをさらに備えている。制御部は、画像形成装置の非画像形成時に、供給ローラーの回転を停止する。 The developing device further includes a supply roller that rotates to supply the developer to the developing roller. The control unit stops the rotation of the supply roller during non-image formation of the image forming apparatus.
上記の現像装置において、制御部は、画像形成装置の非画像形成時に、現像スリーブを回転させてトナーを感光体に印刷し、その後現像スリーブを逆方向に回転させる。 In the above developing device, the control unit rotates the developing sleeve to print the toner on the photosensitive member when the image forming apparatus is not forming an image, and then rotates the developing sleeve in the reverse direction.
上記の現像装置において、現像ローラーは、現像スリーブの内周面に対して回動可能に設けられたマグネットローラーをさらに有している。複数の磁極は、マグネットローラーの周方向に並んで配置されている。複数の磁極は、画像形成装置の画像形成時に規制部材と向き合う位置に配置される規制極と、規制極よりも磁束密度の大きい他の磁極とを有している。制御部は、画像形成装置の非画像形成時に、他の磁極を規制部材に向き合う位置に移動する。 In the above developing device, the developing roller further includes a magnet roller provided to be rotatable with respect to the inner peripheral surface of the developing sleeve. The plurality of magnetic poles are arranged side by side in the circumferential direction of the magnet roller. The plurality of magnetic poles include a restriction pole disposed at a position facing the restriction member during image formation of the image forming apparatus, and another magnetic pole having a magnetic flux density larger than that of the restriction pole. The control unit moves the other magnetic pole to a position facing the regulating member when the image forming apparatus is not forming an image.
上記の現像装置において、他の磁極は、画像形成装置の画像形成時に感光体に向き合う位置に配置される主極である。 In the developing device described above, the other magnetic pole is a main pole that is disposed at a position facing the photoconductor when the image is formed by the image forming apparatus.
上記の現像装置において、制御部は、他の磁極を規制部材に向き合う位置に移動した後、現像スリーブを、画像形成装置の画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させる。 In the developing device described above, the control unit moves the other magnetic pole to a position facing the regulating member, and then rotates the developing sleeve in a direction opposite to the rotation direction when the image forming apparatus forms an image.
上記の現像装置において、制御部は、現像装置による累積印字枚数、または、前回のクリーニング処理実行時からの印字枚数が、予め定められた枚数になると、クリーニング処理を実行する。 In the above developing device, the control unit executes the cleaning process when the cumulative number of printed sheets by the developing apparatus or the number of printed sheets from the previous execution of the cleaning process reaches a predetermined number.
本開示の一つの局面に従うと、感光体と、上記のいずれかの現像装置とを備える、画像形成装置が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, an image forming apparatus including a photoreceptor and any one of the developing devices described above is provided.
本開示の一つの局面に従うと、現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置に設けられる現像装置の制御方法が提供される。現像装置は、現像ローラーと、規制部材とを備えている。現像ローラーは、現像スリーブと、複数の磁極とを有している。現像スリーブは、円筒状である。複数の磁極は、現像スリーブの内周面に沿って配置されている。規制部材は、現像スリーブの外周面上における現像剤の厚さを規制する。現像剤により、現像スリーブの外周面に磁気ブラシが形成される。制御方法は、画像形成装置の画像形成時であるか否かを判断するステップと、判断するステップにおいて画像形成装置の非画像形成時と判断された場合にクリーニング処理を実行するステップとを備えている。クリーニング処理は、規制部材に向き合う位置に形成される磁気ブラシの磁化を画像形成装置の画像形成時よりも高めた状態で、現像スリーブを回転させる処理である。 According to one aspect of the present disclosure, a method for controlling a developing device provided in an image forming apparatus that forms an image using a developer is provided. The developing device includes a developing roller and a regulating member. The developing roller has a developing sleeve and a plurality of magnetic poles. The developing sleeve is cylindrical. The plurality of magnetic poles are disposed along the inner peripheral surface of the developing sleeve. The regulating member regulates the thickness of the developer on the outer peripheral surface of the developing sleeve. A magnetic brush is formed on the outer peripheral surface of the developing sleeve by the developer. The control method includes a step of determining whether or not it is during image formation of the image forming apparatus, and a step of executing a cleaning process when it is determined in the determining step that the image forming apparatus is not forming an image. Yes. The cleaning process is a process of rotating the developing sleeve in a state in which the magnetization of the magnetic brush formed at a position facing the regulating member is higher than that during image formation of the image forming apparatus.
上記の制御方法において、現像剤は、トナーとキャリアとを含んでいる。クリーニング処理を実行するステップは、規制部材に向き合う位置を通過する現像剤のトナー濃度を下げるステップを含んでいる。 In the above control method, the developer includes toner and a carrier. The step of executing the cleaning process includes a step of reducing the toner density of the developer that passes through the position facing the regulating member.
上記の制御方法において、画像形成装置は、感光体を備えている。クリーニング処理を実行するステップは、画像形成装置の画像形成時よりも高濃度にトナーを感光体に印刷するステップを含んでいる。 In the above control method, the image forming apparatus includes a photoconductor. The step of executing the cleaning process includes a step of printing toner on the photosensitive member at a higher density than when the image forming apparatus forms an image.
上記の制御方法において、クリーニング処理を実行するステップは、トナーを感光体に印刷するステップと、トナー濃度の下がった現像剤を現像ローラーから剥離するステップと、剥離するステップで現像ローラーから剥離された現像剤を現像ローラーに再度供給するステップとを含んでいる。 In the above control method, the cleaning process includes the steps of printing the toner on the photoconductor, peeling the developer having a reduced toner concentration from the developing roller, and peeling the developer from the developing roller. Supplying the developer to the developing roller again.
上記の制御方法において、複数の磁極は、現像剤を現像ローラーに保持させるキャッチ極と、現像スリーブから現像剤を剥離するための剥離極とを有している。クリーニング処理を実行するステップは、剥離極を移動させキャッチ極へ近づけるステップを含んでいる。 In the above control method, each of the plurality of magnetic poles has a catch pole for holding the developer on the developing roller and a peeling pole for peeling the developer from the developing sleeve. The step of executing the cleaning process includes the step of moving the peeling electrode and bringing it closer to the catching electrode.
上記の制御方法において、現像装置は、回転することにより現像剤を現像ローラーに供給する供給ローラーをさらに備えている。クリーニング処理を実行するステップは、供給ローラーの回転を停止するステップを含んでいる。 In the above control method, the developing device further includes a supply roller that rotates to supply the developer to the developing roller. The step of executing the cleaning process includes a step of stopping the rotation of the supply roller.
上記の制御方法において、クリーニング処理を実行するステップは、現像スリーブを回転させてトナーを感光体に印刷するステップと、印刷するステップの後、現像スリーブを逆方向に回転させるステップとを含んでいる。 In the above control method, the step of executing the cleaning process includes a step of rotating the developing sleeve to print the toner on the photosensitive member, and a step of rotating the developing sleeve in the reverse direction after the printing step. .
上記の制御方法において、現像ローラーは、現像スリーブの内周面に対して回動可能に設けられたマグネットローラーをさらに有している。複数の磁極は、マグネットローラーの周方向に並んで配置されている。複数の磁極は、画像形成装置の画像形成時に規制部材と向き合う位置に配置される規制極と、規制極よりも磁束密度の大きい他の磁極とを有している。クリーニング処理を実行するステップは、他の磁極を規制部材に向き合う位置に移動するステップを含んでいる。 In the above control method, the developing roller further includes a magnet roller provided to be rotatable with respect to the inner peripheral surface of the developing sleeve. The plurality of magnetic poles are arranged side by side in the circumferential direction of the magnet roller. The plurality of magnetic poles include a restriction pole disposed at a position facing the restriction member during image formation of the image forming apparatus, and another magnetic pole having a magnetic flux density larger than that of the restriction pole. The step of executing the cleaning process includes a step of moving another magnetic pole to a position facing the restricting member.
上記の制御方法において、他の磁極は、画像形成装置の画像形成時に感光体に向き合う位置に配置される主極である。 In the above control method, the other magnetic pole is a main pole disposed at a position facing the photoconductor during image formation of the image forming apparatus.
上記の制御方法において、クリーニング処理を実行するステップは、他の磁極を規制部材に向き合う位置に移動するステップと、移動するステップの後、現像スリーブを、画像形成装置の画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させるステップとを含んでいる。 In the control method described above, the cleaning process includes the steps of moving the other magnetic pole to a position facing the regulating member, and after the moving step, the developing sleeve is rotated in the direction of rotation of the image forming apparatus during image formation. Includes a step of rotating in the opposite direction.
上記の制御方法において、現像装置による累積印字枚数、または、前回のクリーニング処理実行時からの印字枚数が、予め定められた枚数になると、クリーニング処理を実行する。 In the above control method, the cleaning process is executed when the cumulative number of printed sheets by the developing device or the number of printed sheets from the previous execution of the cleaning process reaches a predetermined number.
本開示に係る現像装置、その現像装置を備える画像形成装置、およびその現像装置の制御方法によれば、規制部材の表面への現像剤の付着を抑制することができる。 According to the developing device, the image forming apparatus including the developing device, and the control method of the developing device according to the present disclosure, it is possible to suppress the adhesion of the developer to the surface of the regulating member.
以下、図面に基づいて、実施の形態における現像装置、画像形成装置および現像装置の制御方法について説明する。以下に示す実施の形態において、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して、重複した説明は繰り返さない。以下で説明される実施の形態および変形例の各構成は、適宜選択的に組み合わされてもよい。 Hereinafter, a developing device, an image forming apparatus, and a developing device control method according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In the embodiments described below, the same or substantially the same configuration is denoted by the same reference numeral, and repeated description is not repeated. The configurations of the embodiments and modifications described below may be selectively combined as appropriate.
(実施の形態1)
(画像形成装置100)
図1は、画像形成装置100の構成を示す模式図である。図1を参照して、実施の形態における現像装置5が用いられる画像形成装置100の概略構成について説明する。画像形成装置10は、たとえば、カラープリンタであってもよく、モノクロプリンタであってもよく、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびファックスの複合機(MFP:Multi-Functional Peripheral)であってもよい。
(Embodiment 1)
(Image forming apparatus 100)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of the
感光体1は、トナー像を担持する像担持体である。感光体1の周囲には、クリーニング装置2、帯電装置3、書き込み装置4(図では書き込み装置からの走査光を表す矢印のみを示す)、現像装置5(図1では現像ローラー11および規制部材12のみを示す)、転写ベルト等の記録材6が配置されている。給紙装置および定着装置などの周知の機器も設けられるが、ここでの説明は省略する。
The
図示しない駆動手段によって、感光体1、帯電装置3および現像ローラー11は回転駆動され、記録材6は搬送される。図1中に示す回転方向R1,R2およびR3は、画像形成装置100の通常の画像形成時において感光体1、帯電装置3および現像ローラー11の各々が回転する方向を示し、図1中に示す搬送方向DR1は、画像形成装置100の通常の画像形成時において記録材6が搬送される方向を示す。
The
帯電装置3は、感光体1の表面を一様に帯電する。帯電された感光体1の表面には、書き込み装置4からの走査光が照射される。これによって感光体1の表面には、静電潜像が形成される。静電潜像に現像装置5から現像剤が供給され、感光体1の表面にトナー像が可視化される。トナー像は、感光体1の表面から、記録材6に転写される。クリーニング装置2は、トナー像の転写後に感光体1の表面に残留するトナーを回収する。
The charging device 3 uniformly charges the surface of the
現像剤は、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤である。トナーとしては、トナー母体粒子に外添剤を付着させて得られたものが用いられる。トナーは非磁性体により、キャリアは磁性体により、それぞれ形成されている。 The developer is a two-component developer containing toner and carrier. As the toner, toner obtained by attaching an external additive to toner base particles is used. The toner is formed of a non-magnetic material, and the carrier is formed of a magnetic material.
(現像装置5)
図2は、実施の形態における現像装置5の構成を示す部分断面図である。図2を参照して、図1に示す画像形成装置100に設けられる現像装置5の構成について説明する。
(Developing device 5)
FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of the developing
現像装置5は、感光体1上の静電潜像を現像する2成分現像装置であり、負に帯電したトナー粒子で反転現像により静電潜像を可視トナー像とするものである。
The developing
現像装置5は、現像剤を収容するハウジング15を有している。ハウジング15の内部の所定位置には、ハウジング15に対して回転軸を中心として回動可能に、現像ローラー11、供給ローラー13、および撹拌搬送部材14が収容されている。現像ローラー11、供給ローラー13および撹拌搬送部材14は、それぞれの回転軸の延びる方向(図2中の紙面垂直方向)に沿って、平行に配置されている。
The developing
撹拌搬送部材14は、ハウジング15内で回転して、現像剤を撹拌するとともに、現像剤を供給ローラー13へ搬送する。供給ローラー13は、撹拌搬送部材14から搬送される現像剤を受け取り、現像剤を現像ローラー11に向けて供給する。撹拌搬送部材14と供給ローラー13とが互いに反対方向に回転することにより、現像剤は、撹拌搬送部材14と供給ローラー13との間で循環する。
The agitating and conveying
現像ローラー11の外周面の所定の部位に対向する位置には、規制部材12が配置されている。規制部材12の一端は、ハウジング15に固定されている。規制部材12の他端は、現像ローラー11の外周面に対向するように設けられている。規制部材12は、たとえば平板状であり、小端面が現像ローラー11の外周面に直交するように配置されている。規制部材12は、現像ローラー11の外周面から離れて配置されている。規制部材12と現像ローラー11との間には、隙間が形成されている。
A restricting
図3は、現像ローラー11および規制部材12の構成を示す側面図である。図3に示すように、現像ローラー11は、マグネットローラー20と、現像スリーブ21とを含んで構成されている。マグネットローラー20は、中実円筒状の外形を有しており、外周面20Aを有している。現像スリーブ21は、中空円筒状の形状を有しており、内周面21Aと外周面21Bとを有している。マグネットローラー20は、現像スリーブ21内に収容されている。
FIG. 3 is a side view showing the configuration of the developing
図示しない軸受により、マグネットローラー20が現像スリーブ21に対して回動可能に設けられている。マグネットローラー20は、現像スリーブ21の内周面21Aに対して回動可能に設けられている。現像スリーブ21は、マグネットローラー20の外周面20Aに対して回動可能に設けられている。マグネットローラー20と現像スリーブ21とは、互いに相対回転可能である。
A
マグネットローラー20と現像スリーブ21とは、別々に回転可能である。図示しない駆動源から回転駆動力を受けて、マグネットローラー20は回転可能であり、現像スリーブ21もまた回転可能である。マグネットローラー20と現像スリーブ21とは、各々、図中の時計回り方向と反時計回り方向との両方向に、回転可能である。マグネットローラー20の駆動源には、たとえば、ステッピングモータなどの、正逆回転駆動可能かつ回転位置を制御可能な機器を使用するのが好ましい。
The
マグネットローラー20は、複数の磁極を有している。複数の磁極は、マグネットローラー20に内包されている。複数の磁極は、現像スリーブ21の内周面21Aに沿って配設されている。複数の磁極は、マグネットローラー20および現像スリーブ21の周方向に、並んで配置されている。本実施の形態では、キャッチ極22、搬送極23、規制極24、主極25、および剥離極26の5極が設けられている。図2を併せて参照して、キャッチ極22、規制極24および剥離極26はS極であり、搬送極23および主極25はN極である。マグネットローラー20の表面には、S極の磁性とN極の磁性とが交互に配置されている。
The
キャッチ極22は、供給ローラー13から供給された現像剤を磁力によって引き付け、現像スリーブ21の外周面21Bに現像剤を保持させる。その後現像スリーブ21の外周面21B上の現像剤は、現像スリーブ21の外周面21B上に担持されながら、搬送極23に搬送される。現像剤は、搬送極23により、現像スリーブ21の外周面21Bに付着した状態を維持する。
The
現像ローラー11の外周面または現像スリーブ21の外周面21Bが規制部材12に向き合う位置に、規制極24が配置されている。規制極24から磁力を受けた現像剤は、現像ローラー11と規制部材12との間の隙間を通過するときに、規制部材12によって、現像スリーブ21の外周面21B上における厚さが規制される。現像剤が規制部材12によって擦りきられることで、現像剤の搬送量の均一性が向上している。
A regulating
現像剤は、規制極24を通過後、主極25に搬送される。主極25は、感光体1(図1)に向き合う位置に配置されている。主極25は、規制極24よりも磁束密度が大きいように構成されている。現像剤が主極25の位置を通過するときに、現像剤に含まれるトナーとキャリアとのうち、トナーのみが感光体1に付着する。これにより、感光体1に形成されている静電潜像は、トナー像として現像される。
The developer is conveyed to the
その後、現像スリーブ21の外周面21B上に残存する現像剤は、マグネットローラー20の剥離極26に搬送される。剥離極26は、現像スリーブ21から現像剤を剥離するための磁極である。剥離極26に到達した現像剤は、現像スリーブ21の搬送力によって回転方向下流側のキャッチ極22へ移動しようとするが、剥離極26はS極であり、キャッチ極22もS極であるため、剥離極26とキャッチ極22との間には反発力が働き、現像剤はキャッチ極22へ移動することができない。その結果、現像剤は現像スリーブ21から剥離し、下方のハウジング15へ落下する。
Thereafter, the developer remaining on the outer
図4は、画像形成装置100の通常の画像形成時における現像剤の挙動を示す模式図である。図4に示す現像剤D1は、キャッチ極22において供給ローラー13から現像ローラー11に供給された現像剤である。現像剤D2は、主極25の位置において現像ローラー11から供給された、感光体1の表面上の現像剤である。現像剤D3は、主極25において感光体1へ供給された後の、現像ローラー11の外周面に残存した現像剤である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the behavior of the developer during normal image formation of the
現像剤D1は、供給ローラー13および撹拌搬送部材14の回転によって撹拌混合された状態であり、トナー濃度が高い。主極25の位置において感光体1にトナーが印刷され、現像剤D1中のトナーが感光体1へ移動している。そのため、現像スリーブ21の回転方向において主極25の位置よりも下流側に存在する現像剤D3のトナー濃度は、相対的に低い。現像剤D3は、現像剤D1と比較して、現像剤中のトナー濃度が下げられている。現像剤D3では、磁性体であるキャリアの濃度が高くなっている。
The developer D1 is in a state of being agitated and mixed by the rotation of the
上述した通り、剥離極26の位置において、現像剤は現像スリーブ21から剥離する。剥離極26の位置において現像スリーブ21から剥離する現像剤は、トナー濃度が低下した現像剤D3である。現像スリーブ21から剥離した現像剤D3は、供給ローラー13の回転により、図4中の矢印AR0に沿って、供給ローラー13の周囲を移動する。トナー濃度の下がった現像剤D3は、供給ローラー13によってハウジング15内の現像剤と撹拌混合される。これにより、現像剤D3のトナー濃度が高められる。トナー濃度が回復した現像剤は、現像ローラー11のキャッチ極22で、再び現像ローラー11に付着する。
As described above, the developer peels from the developing
(磁気ブラシ70)
図5は、磁気ブラシ70について示す模式図である。上述した通り、トナーとキャリアとを含む現像剤は、キャッチ極22の磁力によって引き付けられ、現像スリーブ21の外周面21Bに保持される。現像剤は、現像スリーブ21の回転によって図中時計回り方向に搬送される。現像剤が現像ローラー11と規制部材12との間の隙間を通過するときに、規制部材12によって現像剤の搬送量が一定に規制される。図5に模式的に示すように、現像スリーブ21の外周面21Bに保持された現像剤、特に磁性体であるキャリアは、マグネットローラー20の磁極によって形成される磁力線71に沿った穂立ちを形成している。この穂立ちによって、磁気ブラシ70が形成されている。
(Magnetic brush 70)
FIG. 5 is a schematic diagram showing the
(現像装置5のシステム構成)
図6は、現像装置5のシステム構成の概略について示すブロック図である。図6に示すように、現像装置5は、現像装置5の動作を制御する現像装置制御部30を有している。現像装置制御部30は、タイマー31と、メモリ39とを含んでいる。現像装置制御部30は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)などを含んでいる。
(System configuration of developing device 5)
FIG. 6 is a block diagram showing an outline of the system configuration of the developing
現像装置制御部30には、現像スリーブ駆動部32と、マグネットローラー駆動部33と、供給ローラー駆動部34と、撹拌搬送部材駆動部35と、磁極移動部38と、現像スリーブ角度センサ36と、マグネットローラー角度センサ37とが接続されている。
The developing
現像スリーブ駆動部32は、現像スリーブ21と接続されており、現像スリーブ21を回転または停止させる。マグネットローラー駆動部33は、マグネットローラー20と接続されており、マグネットローラー20を回転または停止させる。供給ローラー駆動部34は、供給ローラー13と接続されており、供給ローラー13を回転または停止させる。撹拌搬送部材駆動部35は、撹拌搬送部材14と接続されており、撹拌搬送部材14を回転または停止させる。磁極移動部38は、マグネットローラー20の複数の磁極の、マグネットローラー20内での配置を変更する。
The developing
現像スリーブ角度センサ36は、現像スリーブ21の回転角度を検出する。マグネットローラー角度センサ37は、マグネットローラー20の回転角度を検出する。現像スリーブ角度センサ36およびマグネットローラー角度センサ37は、たとえばロータリーエンコーダーであってもよい。
The developing
現像装置制御部30はまた、画像形成装置100全体の制御をするメインコントローラ130と、電気的に接続されている。現像装置制御部30は、メインコントローラ130の一部を構成してもよい。
The developing
(規制部材12への現像剤の付着)
次に、現像装置5の使用に伴って経時的に規制部材12へ現像剤が付着する現象について説明する。図7は、現像装置5の使用開始時の規制部材12を示す模式図である。図7に示すように、現像装置5の使用開始時において、現像ローラー11の外周面(現像スリーブ21の外周面21B)と、規制部材12との間には、長さDbの隙間が形成されている。現像ローラー11の外周面と規制部材12との間の隙間を、規制ギャップと称する。
(Adhesion of developer to the regulating member 12)
Next, a phenomenon in which the developer adheres to the regulating
図7には、通常の画像形成時における現像ローラー11の回転方向R3の最上流側の規制部材12の先端を通り、現像ローラー11の回転中心を中心とする仮想円Vを、破線で図示している。
In FIG. 7, a virtual circle V that passes through the tip of the regulating
図5に示す磁気ブラシ70は、現像スリーブ21の回転に伴って、回転方向R3に搬送される。磁気ブラシ70は、規制部材12に衝突すると、現像スリーブ21の外周面21Bから立ち上がる高さが規制される。磁気ブラシ70の先端は、図7に示す仮想円Vに沿って、回転方向R3の下流側へ移動する。
The
図8は、規制部材12の先端への現像剤の付着を示す模式図である。規制部材12によって磁気ブラシ70の高さが規制されるため、回転方向R3における下流側では、仮想円Vよりも外側の領域を磁気ブラシ70が通過しなくなる。その結果、図8に示すように、規制部材12の先端の、回転方向R3の下流側の範囲には、付着現像剤91が存在する。まず規制部材12にトナーの外添剤が付着し、その後、外添剤の層にトナーおよびキャリアが付着することにより、付着現像剤91が規制部材12に付着して、現像剤の凝集が発生する。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the adhesion of the developer to the tip of the regulating
図9は、経時後の規制部材12を示す模式図である。図9に示すように、規制部材12の回転方向R3における最上流側では、経時後も長さDbの規制ギャップが維持されている。一方、規制部材12の回転方向R3における下流側では、規制部材12の先端に現像剤が付略することにより、規制ギャップが狭められ、長さDbよりも小さい長さDb1の規制ギャップが形成される。このように規制ギャップが減少すると、現像ローラー11による現像剤の搬送量が低下する。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the regulating
また、図9に示すように、回転方向R3における規制部材12の下流側の表面にも、トナー汚れ99が付着する。現像剤が規制部材12を通過するとき、および感光体1にトナーが現像されるときに、トナー飛散が発生する。この飛散したトナーが規制部材12の下流側の表面に付着することにより、トナー汚れ99が発生する。トナー汚れ99が規制部材12から脱落し現像ローラー11上に付着すると、画像ムラが発生する原因となる。
Further, as shown in FIG. 9, the toner stain 99 also adheres to the downstream surface of the regulating
(規制部材12のクリーニング)
実施の形態の現像装置5は、画像形成装置100の非画像形成時に、規制部材12の表面から付着現像剤91およびトナー汚れ99を適切に除去するための、種々の手段を提供する。
(Cleaning of the regulating member 12)
The developing
図10は、規制部材12のクリーニング処理を実行するための条件について説明するフローチャートである。図10に示すように、まずステップS100において、画像形成装置100の累積印字枚数が所定枚数に達したか否かを判断する。図6に示す現像装置制御部30は、画像形成装置100のメインコントローラ130から、現在の累積印字枚数を示す信号を受け取り、メモリ39に保存されている累積印字枚数の閾値と比較する。
FIG. 10 is a flowchart for explaining conditions for executing the cleaning process of the regulating
累積印字枚数が所定枚数に達していないと判断されると(ステップS100においてNO)、次にステップS200において、前回の規制部材12のクリーニング処理からの画像形成装置100の印字枚数が所定枚数に達したか否かを判断する。図6に示す現像装置制御部30は、画像形成装置100のメインコントローラ130から、前回のクリーニング処理後の印字枚数を示す信号を受け取り、メモリ39に保存されている印字枚数の閾値と比較する。
If it is determined that the cumulative number of printed sheets has not reached the predetermined number (NO in step S100), then in step S200, the number of printed sheets of
画像形成装置100の累積印字枚数が所定枚数に達したと判断された場合(ステップS100においてYES)、または前回のクリーニング処理からの画像形成装置100の印字枚数が所定枚数に達したと判断された場合(ステップS200においてYES)、ステップS300に進み、規制部材12のクリーニング処理が実行される。
When it is determined that the cumulative number of printed sheets of
画像形成装置100の累積印字枚数が所定枚数に達しておらず(ステップS100においてNO)、かつ、前回のクリーニング処理からの印字枚数が所定枚数に達していない(ステップS200においてNO)場合、規制部材12のクリーニング処理は実行されずに、そのまま処理を終了する(エンド)。
If the cumulative number of printed sheets of
図11は、実施の形態1における規制部材12のクリーニングについて説明する第1の図である。上述した通り、主極25の位置において、現像剤に含まれるトナーとキャリアとのうち、トナーのみが感光体1に付着する。現像剤D3は、現像剤D1と比較して、現像剤中のトナー濃度が下げられている。実施の形態1では、画像形成装置100の非画像形成時に、図11中の矢印AR1に示すように、トナー濃度が下がった現像剤を、剥離極26の位置で現像ローラー11から剥離させた後、現像ローラー11に再度供給することで、現像ローラー11周りの現像剤中のトナー濃度を低下させている。
FIG. 11 is a first diagram illustrating cleaning of the regulating
図12は、実施の形態1における規制部材12のクリーニングについて説明する第2の図である。トナー濃度が低下した現像剤をキャッチ極22により再キャッチさせながら、回転方向R3の現像ローラー11の回転を続行し、かつ回転方向R1の感光体1の回転を続行する。主極25の位置において現像ローラー11から感光体1へトナーが移動し続けるとともに、トナー濃度が低下した現像剤を再キャッチし続けることにより、現像ローラー11回りの現像剤中のトナー濃度が一層低下する。
FIG. 12 is a second diagram illustrating cleaning of the regulating
その結果、規制部材12に向き合う位置を搬送される現像剤中のトナー濃度が低下することになる。トナー濃度が低下した現像剤では、現像剤中のキャリアの濃度が通常の画像形成時よりも高くなっている。磁性体であるキャリアの濃度が通常の画像形成時よりも高くなることにより、現像剤の磁性が高くなっている。これにより、規制部材12に向き合う位置に形成される磁気ブラシ70の磁化が高まり、磁気ブラシ70が現像ローラー11の外周面から立ち上がる高さが通常より増すことになる。また、キャリア同士の結合力が向上することにより、より硬い磁気ブラシ70が形成される。
As a result, the toner concentration in the developer conveyed at the position facing the regulating
したがって、磁気ブラシ70は、規制部材12の先端に付着した付着現像剤91を効率よく掻き取ることができ、かつ、規制部材12の下流側の表面に付着したトナー汚れ99を併せて除去することができる。画像形成装置100の非画像形成時に規制部材12の表面から現像剤をより確実に除去することが可能になるため、経時後も規制部材12の表面への現像剤の付着を抑制することができる。
Therefore, the
規制部材12のクリーニング処理を定期的に実行することで、図9を参照して説明した規制ギャップの狭まりを抑制できるので、現像ローラー11による現像剤の搬送量の低下を抑制することができる。よって、現像剤搬送量の低下に伴う画質低下を、抑制することができる。
By regularly performing the cleaning process of the restricting
現像ローラー11から剥離した現像剤を再キャッチする第1の手段について説明する。図13は、現像剤を再キャッチする第1の手段を示すフローチャートである。
A first means for re-catching the developer peeled from the developing
図13を参照して、ステップS311において、画像形成装置100の画像形成時か否かを判断する。画像形成時でないと判断されれば(ステップS311においてNO)、次にステップS312において、剥離極26を移動させる。図6に示す現像装置制御部30は、磁極移動部38に、剥離極26を移動させる制御信号を送信する。制御信号を受信した磁極移動部38は、剥離極26を移動させる。
Referring to FIG. 13, in step S <b> 311, it is determined whether or not the
図14は、マグネットローラー20内での剥離極26の移動を示す模式図である。図14には、画像形成装置100の非画像形成時における現像ローラー11内の磁極の配置が図示されている。図14に、破線で、通常の画像形成時における剥離極26の位置を示す。画像形成装置100の非画像形成時には、図14に示すように、剥離極26をキャッチ極22側に回転移動させる。剥離極26をキャッチ極22に近づけ、剥離極26とキャッチ極22との間隔を小さくする。
FIG. 14 is a schematic diagram showing movement of the
次にステップS313において現像スリーブ21を回転させる。図6に示す現像装置制御部30は、現像スリーブ駆動部32に、現像スリーブ21を回転させる制御信号を送信する。制御信号を受信した現像スリーブ駆動部32は、現像スリーブ21を回転方向R3に回転させる。現像スリーブ21の回転方向R3への回転に伴って、感光体1へのトナーの印刷が開始される。
Next, in step S313, the developing
剥離極26がキャッチ極22に接近しているために、現像剤が現像ローラー11から剥離する位置が、回転方向R3の下流側に移動している。これにより、剥離極26の位置で現像ローラー11から剥離した現像剤が、キャッチ極22で再キャッチされ易くなる。したがって、トナー濃度が低下した現像剤を、効率的に再キャッチして、現像ローラー11周りの現像中のトナー濃度を迅速に下げることができる。
Since the
続いて、ステップS314において、所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過していなければ(ステップS314においてNO)、ステップS324の判断が繰り返される。これにより、所定時間、現像スリーブ21の回転が維持され、規制部材12のクリーニング処理が続行される。
Subsequently, in step S314, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed. If the predetermined time has not elapsed (NO in step S314), the determination in step S324 is repeated. Thereby, the rotation of the developing
所定時間が経過すると(ステップS314においてYES)、ステップS315において、現像スリーブ21の回転を停止する。図6に示す現像装置制御部30は、現像スリーブ駆動部32に、現像スリーブ21を停止させる制御信号を送信する。制御信号を受信した現像スリーブ21は、回転を停止する。これにより、感光体1へのトナーの印刷が終了する。
When the predetermined time has elapsed (YES in step S314), the rotation of the developing
次にステップS316において、剥離極26を元の位置に移動させる。図6に示す現像装置制御部30は、磁極移動部38に、剥離極26を移動させる制御信号を送信する。制御信号を受信した磁極移動部38は、図14中に破線で示す位置に、剥離極26を移動させる。そして、クリーニング処理を終了する(エンド)。
Next, in step S316, the peeling
ステップS311の判断において、画像形成装置100の画像形成時であると判断されれば(ステップS311においてYES)、クリーニング処理は実行されず、そのまま処理を終了する(エンド)。
If it is determined in step S311 that the
現像ローラー11から剥離した現像剤を再キャッチする第2の手段について説明する。図15は、通常の画像形成時におけるハウジング15内の現像剤を示す模式図である。
A second means for re-catching the developer peeled from the developing
図15には、通常の画像形成時におけるハウジング15内の現像剤の液面Sが図示されている。通常の画像形成時には、供給ローラー13が回転することにより、現像剤が撹拌混合され、トナー濃度が回復した現像剤が現像ローラー11に供給される。図12中に示す矢印AR2は、剥離極26から剥離する現像剤の移動経路を示す。
FIG. 15 shows the developer level S in the
図16は、現像剤を再キャッチする第2の手段を示すフローチャートである。図16を参照して、ステップS321において、画像形成装置100の画像形成時か否かを判断する。画像形成時でないと判断されれば(ステップS321においてNO)、次にステップS322において、供給ローラー13の回転を停止する。図6に示す現像装置制御部30は、供給ローラー駆動部34に、供給ローラー13を停止させる制御信号を送信する。制御信号を受信した供給ローラー駆動部34は、供給ローラー13を停止させる。
FIG. 16 is a flowchart showing a second means for re-catching the developer. Referring to FIG. 16, in step S <b> 321, it is determined whether or not it is during image formation by
画像形成装置100の非画像形成時には、供給ローラー13の回転を停止する。供給ローラー13の回転を止めると、供給ローラー13が現像剤を撹拌しなくなるため、現像ローラー11から剥離した現像剤は、供給ローラー13の周囲に溜まる。図17は、供給ローラー13の停止時におけるハウジング15内の現像剤を示す模式図である。図17中に示す現像剤D4は、供給ローラー13の周囲に溜まった、トナー濃度の低い現像剤を示す。現像剤D4は、図15に示す液面Sよりも現像ローラー11に近く存在している。現像剤D4は、通常の画像形成時における液面Sよりも、キャッチ極22に近い位置に存在している。
When the
これにより、現像剤D4が、キャッチ極22で再キャッチされ易くなる。図17中に示す矢印AR3は、キャッチ極22に引き付けられる現像剤D4の移動経路を示す。このようにして、トナー濃度が低下した現像剤を、効率的に再キャッチして、現像ローラー11周りの現像中のトナー濃度を迅速に下げることができる。
As a result, the developer D4 is easily caught again by the
図16に戻って、次にステップS323において、現像スリーブ21を回転させる。図6に示す現像装置制御部30は、現像スリーブ駆動部32に、現像スリーブ21を回転させる制御信号を送信する。制御信号を受信した現像スリーブ駆動部32は、現像スリーブ21を回転方向R3に回転させる。現像スリーブ21の回転方向R3への回転に伴って、感光体1へのトナーの印刷が開始される。
Returning to FIG. 16, next, in step S323, the developing
続いて、ステップS324において、所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過していなければ(ステップS324においてNO)、ステップS324の判断が繰り返される。これにより、所定時間、現像スリーブ21の回転が維持され、規制部材12のクリーニング処理が続行される。
Subsequently, in step S324, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed. If the predetermined time has not elapsed (NO in step S324), the determination in step S324 is repeated. Thereby, the rotation of the developing
所定時間が経過すると(ステップS324においてYES)、ステップS325において、現像スリーブ21の回転を停止する。図6に示す現像装置制御部30は、現像スリーブ駆動部32に、現像スリーブ21を停止させる制御信号を送信する。制御信号を受信した現像スリーブ21は、回転を停止する。これにより、感光体1へのトナーの印刷が終了する。そして、クリーニング処理を終了する(エンド)。
When the predetermined time has elapsed (YES in step S324), the rotation of the developing
ステップS321の判断において、画像形成装置100の画像形成時であると判断されれば(ステップS321においてYES)、クリーニング処理は実行されず、そのまま処理を終了する(エンド)。
If it is determined in step S321 that the
図13に示すステップS313における現像スリーブ21の回転方向R3への回転、および図16に示すステップS323における現像スリーブ21の回転方向R3への回転によって、トナーが感光体1に印刷される。このとき、画像形成装置100の通常の画像形成時よりも、高濃度にトナーを感光体1に印刷するのが望ましい。感光体1に高濃度のトナーを印刷することで、現像ローラー11周りの現像剤のトナー濃度を短時間で低下させることができるので、磁気ブラシ70による規制部材12の汚れの掻き取り効果を増大でき、規制部材12のクリーニング処理に要する時間を短縮することができる。
The toner is printed on the
クリーニング処理を実行するときに、現像ローラー11に付着しているトナーが100%感光体1側に移動するように、感光体1に形成される静電潜像をベタ塗り画像としてもよい。現像ローラー11から感光体1へトナーが移動し易くするために、トナーの帯電量を調整する方法、現像ローラー11にトナーを保持させるために印加する電界の強度を調整する方法、書き込み装置4が感光体1を露光する際の高強度を調整する方法などの、適切な制御が行われてもよい。
The electrostatic latent image formed on the
(実施の形態2)
図18は、実施の形態2における規制部材12のクリーニングについて説明するフローチャートである。
(Embodiment 2)
FIG. 18 is a flowchart for explaining the cleaning of the regulating
図18を参照して、ステップS331において、画像形成装置100の画像形成時か否かを判断する。画像形成時でないと判断されれば(ステップS331においてNO)、次にステップS332において、現像スリーブ21を正回転させる。図6に示す現像装置制御部30は、現像スリーブ駆動部32に、現像スリーブ21を回転させる制御信号を送信する。制御信号を受信した現像スリーブ駆動部32は、現像スリーブ21を回転方向R3に回転させる。現像スリーブ21の回転方向R3への回転に伴って、感光体1へのトナーの印刷が開始される。
Referring to FIG. 18, in step S331, it is determined whether or not the
図19は、現像ローラーの外周面における現像剤のトナー濃度低下を示す模式図である。現像スリーブ21を正回転させ、主極25の位置においてトナーを現像することにより、上述した通り、回転方向R3において主極25よりも下流側の、主極25から剥離極26までの領域の現像剤D3のトナー濃度が下がる。
FIG. 19 is a schematic diagram showing a decrease in the toner concentration of the developer on the outer peripheral surface of the developing roller. By developing the developing
次に、ステップS333において、現像スリーブ21を逆回転させる。図6に示す現像装置制御部30は、現像スリーブ駆動部32に、現像スリーブ21を回転させる制御信号を送信する。制御信号を受信した現像スリーブ駆動部32は、現像スリーブ21を逆回転方向R3rに回転させる。現像スリーブ21の回転方向R3への回転が停止することにより、感光体1へのトナーの印刷が終了する。
Next, in step S333, the developing
続いてステップS334において、現像スリーブ21を停止させる。図6に示す現像装置制御部30は、現像スリーブ角度センサ36から、現像スリーブ21が回転した角度を示す信号を受信する。現像スリーブ21が逆回転方向R3rに所定の角度だけ回転したことを示す信号を受信した現像装置制御部30は、現像スリーブ駆動部32に、現像スリーブ21を停止させる制御信号を送信する。制御信号を受信した現像スリーブ駆動部32は、現像スリーブ21を停止させる。
Subsequently, in step S334, the developing
図20は、トナー濃度の低下した現像剤を規制部材12に向き合わせた状態の模式図である。現像ローラー11周りの一部において現像剤中のトナー濃度が低下した図19に示す状態から、回転方向R3(図中の時計回り方向)と反対方向の逆回転方向R3r(図中の反時計回り方向)に、現像ローラー11を回転させる。感光体1への現像によってトナー濃度が低下した現像剤が、現像ローラー11の逆回転に伴って、規制部材12に対向する位置へ搬送される。
FIG. 20 is a schematic diagram of a state in which the developer having a lowered toner concentration faces the regulating
その結果、規制部材12に対向する位置を通過する現像剤中のトナー濃度が低下することになる。トナー濃度が低下した現像剤では、現像剤中のキャリアの濃度が通常の画像形成時よりも高くなっている。磁性体であるキャリアの濃度が通常より高くなることにより、現像剤の磁性が高くなっており、これにより、規制部材12に対向する位置に形成される磁気ブラシ70が現像ローラー11の外周面から立ち上がる高さが通常より増している。したがって、磁気ブラシ70は、規制部材12の先端に付着した付着現像剤91を掻き取ることができる。
As a result, the toner concentration in the developer passing through the position facing the regulating
現像ローラー11が、画像形成時とは逆方向に回転することにより、高さの増した磁気ブラシ70が、規制部材12に付着したトナー汚れ99により確実に接触することになる。したがって、規制部材12の下流側の表面に発生したトナー汚れ99を容易に除去することができる。
As the developing
このようにして、画像形成装置100の非画像形成時に規制部材12の表面から現像剤をより確実に除去することが可能になるため、経時後も規制部材12の表面への現像剤の付着を抑制することができる。
In this way, the developer can be more reliably removed from the surface of the regulating
このようにして規制部材12のクリーニング処理が実行され、処理を終了する(エンド)。
In this way, the cleaning process of the restricting
ステップS331の判断において、画像形成装置100の画像形成時であると判断されれば(ステップS331においてYES)、クリーニング処理は実行されず、そのまま処理を終了する(エンド)。
If it is determined in step S331 that the
(実施の形態3)
図21は、実施の形態3における規制部材12のクリーニングについて説明するフローチャートである。
(Embodiment 3)
FIG. 21 is a flowchart illustrating cleaning of the
図21を参照して、ステップS341において、画像形成装置100の画像形成時か否かを判断する。画像形成時でないと判断されれば(ステップS341においてNO)、次にステップS342において、マグネットローラー20を回転させる。図6に示す現像装置制御部30は、マグネットローラー駆動部33に、マグネットローラー20を回転させる制御信号を送信する。制御信号を受信したマグネットローラー駆動部33は、マグネットローラー20を所定の角度だけ回転させる。現像装置制御部30は、マグネットローラー角度センサ37から、マグネットローラー20が回転した角度を示す信号を受信する。
Referring to FIG. 21, in step S341, it is determined whether or not the
図22は、マグネットローラー20の回転を示す模式図である。図22には、画像形成装置100の非画像形成時における現像ローラー11内の磁極の配置が図示されている。
FIG. 22 is a schematic diagram showing the rotation of the
図3に示す、通常の画像形成時における配置においては、マグネットローラー20の複数の磁極のうち、規制極24が規制部材12に向き合う位置に配置されている。一方、画像形成装置100の非画像形成時には、マグネットローラー20を図中の反時計回り方向に所定の角度だけ回転させることにより、主極25が規制部材12に向き合う位置に移動している。
In the arrangement at the time of normal image formation shown in FIG. 3, among the plurality of magnetic poles of the
規制極24より磁束密度の大きな主極25を規制部材12に向き合う位置に移動させた後、ステップS343において、現像スリーブ21を回転駆動する。図6に示す現像装置制御部30は、現像スリーブ駆動部32に、現像スリーブ21を回転させる制御信号を送信する。制御信号を受信した現像スリーブ駆動部32は、現像スリーブ21を回転させる。
After the
主極25は規制極24よりも磁束密度が高いことにより、規制部材12に対向する位置に形成される磁気ブラシ70の磁化が高まり、磁気ブラシ70が現像ローラー11の外周面から立ち上がる高さが通常より増している。この状態で現像スリーブ21を回転させることにより、磁気ブラシ70は、規制部材12の先端に付着した付着現像剤91を掻き取ることができる。
Since the
このときの現像スリーブ21が回転する方向は、回転方向R3ではなく、逆回転方向R3rである。通常の画像形成時よりも剥離極26が回転方向R3の上流側に移動しているため、現像装置5の形状によっては現像ローラー11から剥離した現像剤が現像装置5内に納まらず、画像形成装置100の機内を現像剤で汚す虞がある。現像スリーブ21を回転方向R3に回転させることにより、画像形成装置100の機内への現像剤の飛散を抑制することができる。
The direction in which the developing
続いて、ステップS344において、所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過していなければ(ステップS344においてNO)、ステップS344の判断が繰り返される。これにより、所定時間、現像スリーブ21の回転が維持され、規制部材12のクリーニング処理が続行される。所定時間が経過すると(ステップS344においてYES)、ステップS345において、現像スリーブ21を停止させる。図6に示す現像装置制御部30は、現像スリーブ駆動部32に、現像スリーブ21を停止させる制御信号を送信する。制御信号を受信した現像スリーブ21は、回転を停止する。
Subsequently, in step S344, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed. If the predetermined time has not elapsed (NO in step S344), the determination in step S344 is repeated. Thereby, the rotation of the developing
その後、ステップS346において、マグネットローラー20を元の位置へ回転させる。図6に示す現像装置制御部30は、マグネットローラー駆動部33に、マグネットローラー20を回転させる制御信号を送信する。制御信号を受信したマグネットローラー駆動部33は、マグネットローラー20を所定の角度だけ回転させる。そして、クリーニング処理を終了する(エンド)。
Thereafter, in step S346, the
ステップS341の判断において、画像形成装置100の画像形成時であると判断されれば(ステップS341においてYES)、クリーニング処理は実行されず、そのまま処理を終了する(エンド)。
If it is determined in step S341 that the
以下、実施例について説明する。コニカミノルタ社製の画像形成装置(フルカラー複合機bizhub C368)を用いて、温度23℃、湿度65%の条件下で画像形成を行ない、現像ローラー上の現像剤搬送量の耐久推移を測定した。 Examples will be described below. Using an image forming apparatus (full color multifunction machine bizhub C368) manufactured by Konica Minolta, image formation was performed under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 65%, and the durability transition of the developer conveyance amount on the developing roller was measured.
実施例1では、実施の形態1で説明した通り、現像ローラー11周りの現像剤中のトナー濃度を低下させることにより、規制部材12のクリーニング処理を実行した。画像形成装置100の非画像形成時に、現像ローラー11の全幅でベタパッチを30秒間連続印字した。その後、現像スリーブ21を回転方向R3に10分間連続回転した。このときの現像スリーブ21の回転速度は、現像スリーブ21が回転可能な最大の速度とした。クリーニング処理は、10万枚印字する毎に行なわれた。
In Example 1, as described in
実施例2では、実施の形態2で説明した通り、現像ローラー11を逆回転させることにより、規制部材12のクリーニング処理を実行した。画像形成装置100の非画像形成時に、現像ローラー11の全幅でベタパッチを、現像ローラー11の4分の1周の長さ分印字した。その後、現像ローラー11の1周分、現像ローラー11を逆回転方向R3rに回転した。このときの現像スリーブ21の回転速度は、現像スリーブ21が回転可能な最大の速度とした。クリーニング処理は、500枚印字する毎に行なわれた。実施例2では、実施例1と比較して規制部材12の汚れを掻き取る力が小さいため、頻繁にクリーニング処理を実行することとした。
In Example 2, as described in
実施例3では、実施の形態3で説明した通り、マグネットローラー20を回転させて磁極の配置を変更することにより、規制部材12のクリーニング処理を実行した。画像形成装置100の非画像形成時に、マグネットローラー20を回転させて磁極の配置を変更した後、現像スリーブ21を逆回転方向R3rに10秒間回転した。このときの現像スリーブ21の回転速度は、現像スリーブ21が回転可能な最大の速度とした。クリーニング処理は、1000枚印字する毎に行なわれた。実施例3では、規制部材12の汚れを掻き取る力が、実施例1よりも小さく実施例2よりも大きいため、クリーニング処理を実行する頻度も実施例1と実施例2との間の頻度とした。
In Example 3, as described in the third embodiment, the cleaning process of the regulating
比較例では、規制部材12のクリーニング処理を実行することなく、画像形成を続行した。
In the comparative example, image formation was continued without executing the cleaning process of the regulating
図23は、実施例および比較例における、印字枚数に対する現像剤搬送量の変化を示すグラフである。図23の横軸は印字枚数を示す。図23の縦軸は現像ローラー上の現像剤搬送量を示す。 FIG. 23 is a graph showing a change in developer conveyance amount with respect to the number of printed sheets in Examples and Comparative Examples. The horizontal axis in FIG. 23 indicates the number of printed sheets. The vertical axis in FIG. 23 indicates the developer transport amount on the developing roller.
比較例では、図23中に示す印字枚数がN1の範囲において、規制部材12の先端の回転方向下流側に現像剤中の外添剤が付着した。印字枚数がN2の範囲において、外添剤の上にトナーおよびキャリアが付着した。この付着によって、現像ローラー11の外周面と規制部材12との間の隙間隙間寸法が小さくなり、その結果、図23に示すように、現像剤搬送量が低下した。印字枚数がN3の範囲では、トナーおよびキャリアの付着が飽和しており、その結果、図23に示すように、現像剤の搬送量の低下は小さくなっていた。
In the comparative example, in the range where the number of printed sheets shown in FIG. 23 is N1, the external additive in the developer adhered to the downstream side in the rotational direction at the tip of the regulating
図23に示すように、比較例と比較して、いずれの実施例も、耐久後の現像剤搬送量の低下を抑えることができた。また、いずれの実施例においても、現像剤搬送量の耐久推移測定中に、規制部材12の下流面からのトナー汚れ99の脱落に起因する画像ムラは発生しなかった。
As shown in FIG. 23, as compared with the comparative example, in any of the examples, it was possible to suppress the decrease in the developer transport amount after the endurance. In any of the examples, image unevenness due to the removal of the toner stain 99 from the downstream surface of the regulating
以上のことから、実施例に係る現像装置5では、規制部材12の表面へ現像剤が付着しても、クリーニング処理を実行することによって付着した現像剤を規制部材12の表面から除去することができ、その結果、耐久を通じて現像剤搬送量の低下を抑えることができることが示された。
From the above, in the developing
今回開示された実施の形態および実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 感光体、2 クリーニング装置、3 帯電装置、4 書き込み装置、5 現像装置、6 記録材、11 現像ローラー、12 規制部材、13 供給ローラー、14 撹拌搬送部材、15 ハウジング、20 マグネットローラー、20A,21B 外周面、21 現像スリーブ、21A 内周面、22 キャッチ極、23 搬送極、24 規制極、25 主極、26 剥離極、70 磁気ブラシ、71 磁力線、91 付着現像剤、99 トナー汚れ、100 画像形成装置、D1,D2,D3,D4 現像剤、DR1 搬送方向、R1,R2,R3 回転方向、R3r 逆回転方向。
DESCRIPTION OF
Claims (23)
円筒状の現像スリーブと、前記現像スリーブの内周面に沿って配置された複数の磁極を有する、現像ローラーと、
前記現像スリーブの外周面上における前記現像剤の厚さを規制する規制部材と、
前記現像装置の動作を制御する制御部とを備え、
前記現像剤により前記現像スリーブの前記外周面に磁気ブラシが形成され、
前記制御部は、前記画像形成装置の非画像形成時に、前記規制部材に向き合う位置に形成される前記磁気ブラシの磁化を前記画像形成装置の画像形成時よりも高めた状態で前記現像スリーブを回転させるクリーニング処理を実行する、現像装置。 A developing device provided in an image forming apparatus that forms an image using a developer,
A cylindrical developing sleeve; and a developing roller having a plurality of magnetic poles arranged along the inner peripheral surface of the developing sleeve;
A regulating member that regulates the thickness of the developer on the outer peripheral surface of the developing sleeve;
A control unit for controlling the operation of the developing device,
A magnetic brush is formed on the outer peripheral surface of the developing sleeve by the developer,
The control unit rotates the developing sleeve in a state in which the magnetization of the magnetic brush formed at a position facing the regulating member is higher than that at the time of image formation by the image forming apparatus during non-image formation of the image forming apparatus. A developing device that executes a cleaning process.
前記制御部は、前記画像形成装置の非画像形成時に、前記規制部材に向き合う位置を通過する前記現像剤のトナー濃度を下げる、請求項1に記載の現像装置。 The developer includes a toner and a carrier,
The developing device according to claim 1, wherein the control unit lowers the toner concentration of the developer that passes through a position facing the regulating member when the image forming apparatus is not forming an image.
前記制御部は、前記画像形成装置の非画像形成時に、前記画像形成装置の画像形成時よりも高濃度に前記トナーを前記感光体に印刷する、請求項2に記載の現像装置。 The image forming apparatus includes a photoconductor,
The developing device according to claim 2, wherein the control unit prints the toner on the photoconductor at a higher density when the image forming apparatus is not forming an image than when the image forming apparatus is forming an image.
前記制御部は、前記画像形成装置の非画像形成時に、前記トナーを前記感光体に印刷してトナー濃度の下がった前記現像剤を、前記現像ローラーから剥離した後、前記現像ローラーに再度供給する、請求項2または3に記載の現像装置。 The image forming apparatus includes a photoconductor,
The controller supplies the developer, which has been printed on the photosensitive member and has a lowered toner density, separated from the developing roller and then re-supplied to the developing roller during non-image formation of the image forming apparatus. The developing device according to claim 2 or 3.
前記制御部は、前記画像形成装置の非画像形成時に、前記剥離極を移動させ前記キャッチ極に近づける、請求項4に記載の現像装置。 The plurality of magnetic poles include a catch pole for holding the developer on the developing sleeve, and a peeling pole for peeling the developer from the developing sleeve,
The developing device according to claim 4, wherein the control unit moves the peeling electrode closer to the catch electrode when the image forming apparatus is not forming an image.
前記制御部は、前記画像形成装置の非画像形成時に、前記供給ローラーの回転を停止する、請求項4に記載の現像装置。 A feed roller for supplying the developer to the developing roller by rotating;
The developing device according to claim 4, wherein the control unit stops the rotation of the supply roller during non-image formation of the image forming apparatus.
前記制御部は、前記画像形成装置の非画像形成時に、前記現像スリーブを回転させて前記トナーを前記感光体に印刷し、その後前記現像スリーブを逆方向に回転させる、請求項2または3に記載の現像装置。 The image forming apparatus includes a photoconductor,
4. The control unit according to claim 2, wherein the control unit rotates the developing sleeve to print the toner on the photosensitive member during non-image formation of the image forming apparatus, and then rotates the developing sleeve in the reverse direction. 5. Development device.
前記複数の磁極は、前記画像形成装置の画像形成時に前記規制部材に向き合う位置に配置される規制極と、前記規制極よりも磁束密度の大きい他の磁極とを有し、
前記制御部は、前記画像形成装置の非画像形成時に、前記他の磁極を前記規制部材に向き合う位置に移動する、請求項1に記載の現像装置。 The developing roller further includes a magnet roller provided rotatably with respect to the inner peripheral surface of the developing sleeve, and the plurality of magnetic poles are arranged side by side in the circumferential direction of the magnet roller,
The plurality of magnetic poles include a regulation pole disposed at a position facing the regulation member during image formation of the image forming apparatus, and another magnetic pole having a magnetic flux density larger than the regulation pole,
The developing device according to claim 1, wherein the control unit moves the other magnetic pole to a position facing the regulating member when the image forming apparatus is not forming an image.
前記他の磁極は、前記画像形成装置の画像形成時に前記感光体に向き合う位置に配置される主極である、請求項8に記載の現像装置。 The image forming apparatus includes a photoconductor,
The developing device according to claim 8, wherein the other magnetic pole is a main pole disposed at a position facing the photoconductor during image formation of the image forming apparatus.
請求項1〜11のいずれか1項に記載の現像装置とを備える、画像形成装置。 A photoreceptor,
An image forming apparatus comprising: the developing device according to claim 1.
前記現像装置は、
円筒状の現像スリーブと、前記現像スリーブの内周面に沿って配置された複数の磁極を有する、現像ローラーと、
前記現像スリーブの外周面上における前記現像剤の厚さを規制する規制部材とを備え、
前記現像剤により前記現像スリーブの前記外周面に磁気ブラシが形成され、
前記画像形成装置の画像形成時であるか否かを判断するステップと、
前記判断するステップにおいて前記画像形成装置の非画像形成時と判断された場合に、前記規制部材に向き合う位置に形成される前記磁気ブラシの磁化を前記画像形成装置の画像形成時よりも高めた状態で前記現像スリーブを回転させるクリーニング処理を実行するステップとを備える、現像装置の制御方法。 A method of controlling a developing device provided in an image forming apparatus that forms an image using a developer,
The developing device includes:
A cylindrical developing sleeve; and a developing roller having a plurality of magnetic poles arranged along the inner peripheral surface of the developing sleeve;
A regulating member that regulates the thickness of the developer on the outer peripheral surface of the developing sleeve,
A magnetic brush is formed on the outer peripheral surface of the developing sleeve by the developer,
Determining whether it is during image formation of the image forming apparatus;
When it is determined in the determining step that the image forming apparatus is not forming an image, the magnetization of the magnetic brush formed at a position facing the regulating member is higher than that when the image forming apparatus is forming an image. And a step of executing a cleaning process of rotating the developing sleeve.
前記クリーニング処理を実行するステップは、前記規制部材に向き合う位置を通過する前記現像剤のトナー濃度を下げるステップを含む、請求項13に記載の現像装置の制御方法。 The developer includes a toner and a carrier,
The developing device control method according to claim 13, wherein the step of executing the cleaning process includes a step of decreasing a toner concentration of the developer that passes through a position facing the regulating member.
前記クリーニング処理を実行するステップは、前記画像形成装置の画像形成時よりも高濃度に前記トナーを前記感光体に印刷するステップを含む、請求項14に記載の現像装置の制御方法。 The image forming apparatus includes a photoconductor,
The method of controlling a developing device according to claim 14, wherein the step of executing the cleaning process includes a step of printing the toner on the photosensitive member at a higher density than when the image forming apparatus forms an image.
前記クリーニング処理を実行するステップは、
前記トナーを前記感光体に印刷するステップと、
トナー濃度の下がった前記現像剤を前記現像ローラーから剥離するステップと、
前記剥離するステップで前記現像ローラーから剥離された前記現像剤を前記現像ローラーに再度供給するステップとを含む、請求項14または15に記載の現像装置の制御方法。 The image forming apparatus includes a photoconductor,
The step of executing the cleaning process includes:
Printing the toner on the photoreceptor;
Peeling the developer having a reduced toner concentration from the developing roller;
The developing device control method according to claim 14, further comprising a step of supplying the developer peeled off from the developing roller in the peeling step to the developing roller again.
前記クリーニング処理を実行するステップは、前記剥離極を移動させ前記キャッチ極に近づけるステップを含む、請求項16に記載の現像装置の制御方法。 The plurality of magnetic poles include a catch pole for holding the developer on the developing sleeve, and a peeling pole for peeling the developer from the developing sleeve,
The developing device control method according to claim 16, wherein the step of executing the cleaning process includes a step of moving the peeling electrode to approach the catching electrode.
前記クリーニング処理を実行するステップは、前記供給ローラーの回転を停止するステップを含む、請求項16に記載の現像装置の制御方法。 The developing device further includes a supply roller that rotates to supply the developer to the developing roller,
The developing device control method according to claim 16, wherein the step of executing the cleaning process includes a step of stopping the rotation of the supply roller.
前記クリーニング処理を実行するステップは、
前記現像スリーブを回転させて前記トナーを前記感光体に印刷するステップと、
前記印刷するステップの後、前記現像スリーブを逆方向に回転させるステップとを含む、請求項14に記載の現像装置の制御方法。 The image forming apparatus includes a photoconductor,
The step of executing the cleaning process includes:
Rotating the developing sleeve to print the toner on the photoreceptor;
The method for controlling a developing device according to claim 14, further comprising a step of rotating the developing sleeve in a reverse direction after the printing step.
前記複数の磁極は、前記画像形成装置の画像形成時に前記規制部材と対向する位置に配置される規制極と、前記規制極よりも大きな磁束密度の他の磁極とを有し、
前記クリーニング処理を実行するステップは、前記他の磁極を前記規制部材に向き合う位置に移動するステップを含む、請求項13に記載の現像装置の制御方法。 The developing roller further includes a magnet roller provided rotatably with respect to the inner peripheral surface of the developing sleeve, and the plurality of magnetic poles are arranged side by side in the circumferential direction of the magnet roller,
The plurality of magnetic poles include a regulation pole disposed at a position facing the regulation member during image formation of the image forming apparatus, and another pole having a magnetic flux density larger than the regulation pole,
The developing device control method according to claim 13, wherein the step of executing the cleaning process includes a step of moving the other magnetic pole to a position facing the restriction member.
前記他の磁極は、前記画像形成装置の画像形成時に前記感光体と対向する位置に配置される主極である、請求項20に記載の現像装置の制御方法。 The image forming apparatus includes a photoconductor,
21. The developing device control method according to claim 20, wherein the other magnetic pole is a main pole disposed at a position facing the photoconductor during image formation of the image forming apparatus.
前記他の磁極を前記規制部材に向き合う位置に移動するステップと、
前記移動するステップの後、前記現像スリーブを、前記画像形成装置の画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させるステップとを含む、請求項20または21に記載の現像装置の制御方法。 The step of executing the cleaning process includes:
Moving the other magnetic pole to a position facing the regulating member;
The developing device control method according to claim 20 or 21, further comprising a step of rotating the developing sleeve after the moving step in a direction opposite to a rotation direction during image formation of the image forming apparatus.
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