JP2021071623A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置、及びそれを備える画像形成装置に関し、特に現像装置における劣化した現像剤を廃棄するための技術に関する。 The present invention relates to a developing apparatus and an image forming apparatus including the developing apparatus, and more particularly to a technique for discarding a deteriorated developer in the developing apparatus.
この種の現像装置では、現像剤を撹拌しつつ搬送し、現像剤を、現像ローラーを介して像担持体の静電潜像に付与して、像担持体の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像している。また、未使用の現像剤が残留し、この残留する現像剤が熱圧ストレスで劣化するため、画像形成プロセスが行われていないときに、現像剤を、現像ローラーを介して像担持体に担持させ、この像担持体の可視像(現像剤の像)をクリーニングして廃棄していた。 In this type of developing apparatus, the developer is conveyed while stirring, and the developer is applied to the electrostatic latent image of the image carrier via a developing roller to obtain the electrostatic latent image of the image carrier as a visible image. (Image of developer) is being developed. Further, since an unused developer remains and the remaining developer is deteriorated by thermal pressure stress, the developer is supported on the image carrier via a developing roller when the image forming process is not performed. The visible image (image of the developing agent) of this image carrier was cleaned and discarded.
しかしながら、現像剤の廃棄量が多くなるほど、現像剤が効果的にリフレッシュされるものの、未劣化の現像剤も無駄に廃棄されるので好ましくない。また、近年の地球温暖化などの影響で、現像装置が使用環境の保証範囲を超えた高温環境で使用されることがあり、この場合は、現像剤の劣化により画像濃度が低下したり、現像剤の凝集に起因する縦白筋等が発生したりした。 However, the larger the amount of the developer discarded, the more effectively the developer is refreshed, but the undegraded developer is also wasted, which is not preferable. In addition, due to the effects of global warming in recent years, the developing device may be used in a high-temperature environment that exceeds the guaranteed range of the operating environment. In this case, the image density may decrease due to deterioration of the developer, or development may occur. Vertical white streaks and the like were generated due to the aggregation of the agent.
このため、特許文献1では、温度及び湿度に基づく5つの環境条件に応じて、互いに異なるそれぞれの方法でトナー(現像剤)を廃棄している。例えば、像担持体の表面全体に可視像を形成して、トナーを廃棄したり、像担持体の両端部のみに可視像を形成して、トナーを廃棄したりしている。 Therefore, in Patent Document 1, toner (developer) is discarded by different methods according to five environmental conditions based on temperature and humidity. For example, a visible image is formed on the entire surface of the image carrier and the toner is discarded, or a visible image is formed only on both ends of the image carrier and the toner is discarded.
ここで、現像装置では、現像剤を、現像ローラーに並設された供給搬送路を通じて搬送しつつ該現像ローラーに供給し、更に現像剤を、還流搬送路を通じて逆方向に搬送して供給搬送路に戻し、現像剤を循環させている。 Here, in the developing apparatus, the developer is supplied to the developing roller while being conveyed through the supply transfer path arranged in parallel with the developing roller, and the developer is further conveyed in the reverse direction through the reflux transfer path to be conveyed in the supply transfer path. The developer is circulated.
その供給搬送路における現像剤の搬送方向上流側と下流側とでは現像剤の劣化程度が異なり、下流側の現像剤が熱圧ストレスを受ける回数がより多く又はその時間がより長く、下流側の現像剤の劣化程度が大きい。このため、上記のような現像剤の廃棄に際しては、現像剤の廃棄量を、供給搬送路における現像剤の搬送方向下流側で多くするのが好ましい。 The degree of deterioration of the developer differs between the upstream side and the downstream side in the transport direction of the developer in the supply transport path, and the developer on the downstream side receives more or longer heat pressure stress, and the downstream side The degree of deterioration of the developer is large. Therefore, when disposing of the developer as described above, it is preferable to increase the amount of the developer discarded on the downstream side in the transport direction of the developer in the supply transport path.
しかしながら、従来は、現像剤を現像ローラーの全体に均一に付与して、この現像ローラーの現像剤を像担持体へと廃棄していたので、供給搬送路における現像剤の搬送方向上流側から下流側にかけて現像剤の廃棄量が均一になる。このため、小さな劣化程度の現像剤が大きな劣化程度の現像剤と同じ量の分だけ廃棄されていた。 However, conventionally, since the developer is uniformly applied to the entire developing roller and the developer of the developing roller is discarded to the image carrier, the developer is transferred from the upstream side to the downstream in the supply transport path. The amount of developer discarded becomes uniform toward the side. For this reason, the same amount of the developer with a small degree of deterioration as the developer with a large degree of deterioration was discarded.
また、特許文献1では、像担持体の表面全体に可視像を形成して、トナーを廃棄していたので、小さな劣化程度の現像剤が大きな劣化程度の現像剤と同じ量の分だけ廃棄される。また、像担持体の両端部のみに可視像を形成して、トナーを廃棄した場合は、現像剤が像担持体の中央部に付与されず、やや劣化した現像剤が全く廃棄されないこととなる。 Further, in Patent Document 1, since a visible image is formed on the entire surface of the image carrier and the toner is discarded, the developer having a small degree of deterioration is discarded by the same amount as the developer having a large degree of deterioration. Will be done. Further, when a visible image is formed only on both ends of the image carrier and the toner is discarded, the developer is not applied to the central portion of the image carrier and the slightly deteriorated developer is not discarded at all. Become.
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、劣化した現像剤を劣化していない現像剤よりもより多く廃棄できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to enable more disposal of a deteriorated developer than a non-deteriorated developer.
本発明の一局面に係る現像装置は、像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付与して、前記静電潜像を可視像に現像する現像ローラーと、前記現像剤を前記現像ローラーに沿って搬送しつつ、前記現像剤を該現像ローラーに供給する供給搬送路、及び前記現像剤を前記供給搬送路における該現像剤の搬送方向下流側の一端部から受けて搬送して該供給搬送路における該現像剤の搬送方向上流側の他端部へと戻す還流搬送路を有し、前記供給搬送路及び前記還流搬送路を通じて、前記現像剤を循環させる現像剤収容部と、前記供給搬送路の現像剤を、前記現像ローラーを介して前記像担持体へと廃棄する現像剤廃棄モードを設定し、前記像担持体により担持される静電潜像の形成を制御して、前記現像剤の廃棄量を前記供給搬送路における前記現像剤の搬送方向上流側よりも搬送方向下流側で多くする制御部と、を備えるものである。 The developing apparatus according to one aspect of the present invention comprises a developing roller that applies a developing agent to an electrostatic latent image formed on an image carrier to develop the electrostatic latent image into a visible image, and the developing agent. While transporting along the developing roller, the developer is received from one end of the supply transport path for supplying the developer to the developing roller and the developer on the downstream side in the transport direction of the developer in the supply transport path and transported. A developer accommodating unit that has a reflux transfer path for returning the developer to the other end on the upstream side in the transfer direction of the developer in the supply transfer path, and circulates the developer through the supply transfer path and the reflux transfer path. , The developer disposal mode in which the developer in the supply transport path is discarded to the image carrier via the developing roller is set, and the formation of the electrostatic latent image supported by the image carrier is controlled. It is provided with a control unit that increases the amount of the developer to be discarded on the downstream side in the transport direction rather than on the upstream side in the transport direction of the developer in the supply transport path.
また、本発明の一局面に係る画像形成装置は、上記本発明の現像装置と、前記現像装置の現像ローラーからの現像剤の付与により形成された前記像担持体の可視像を記録紙に転写する転写部と、を備えるものである。 Further, the image forming apparatus according to one aspect of the present invention uses the developing apparatus of the present invention and a visible image of the image carrier formed by applying a developing agent from the developing roller of the developing apparatus on a recording paper. It includes a transfer unit to be transferred.
本発明によれば、劣化した現像剤を劣化していない現像剤よりもより多く廃棄することができる。 According to the present invention, more degraded developer can be discarded than non-degraded developer.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明にかかる一実施形態の画像形成装置を示す断面図である。画像形成装置10は、画像読取部11と、画像形成部12とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The
画像読取部11は、原稿用紙の画像を光学的に読み取る撮像素子を有しており、この撮像素子のアナログ出力がデジタル信号に変換されて、原稿用紙の画像を示す画像データが生成される。
The
画像形成部12は、上記画像データによって示される画像を記録紙に印刷するものであり、マゼンタ用の画像形成ユニット3M、シアン用の画像形成ユニット3C、イエロー用の画像形成ユニット3Y、及びブラック用の画像形成ユニット3Bkを備えている。各画像形成ユニット3M、3C、3Y、及び3Bkのいずれにおいても、感光体ドラム4の表面を均一帯電させ、感光体ドラム4の表面を露光して、感光体ドラム4の表面に静電潜像を形成し、感光体ドラム4の表面の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像して、感光体ドラム4の表面の可視像を、中間転写ベルト5に転写する。これにより、カラーの可視像が中間転写ベルト5上に形成される。このカラーの可視像は、中間転写ベルト5と2次転写ローラー7の間のニップ域Nにおいて給紙部14から搬送路8を通じて搬送されてきた記録紙Pに2次転写される。なお、感光体ドラム4は、特許請求の範囲における像担持体の一例となる。また、中間転写ベルト5及び2次転写ローラー6は、特許請求の範囲における転写部の一例となる。
The
この後、定着装置15で記録紙Pが加熱及び加圧されて、記録紙P上の可視像が熱圧着により定着され、更に記録紙Pが排出ローラー16を通じて排出トレイ17に排出される。
After that, the recording paper P is heated and pressurized by the
図2は、各画像形成ユニット3M、3C、3Y、及び3Bkにおける1組の感光体ドラム4及び現像装置22などを示す縦断面図である。また、図3は、現像装置22の現像剤収容部31を示す横断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a set of photoconductor drums 4 and a developing
図2に示すように各画像形成ユニット3M、3C、3Y、及び3Bk毎に、感光体ドラム4、現像装置22、及び1次転写ローラー6などが設けられている。感光体ドラム4の周囲には、感光体ドラム4の表面を除電する除電部24、感光体ドラム4の表面に残留したトナーをクリーニングするクリーニング部25、感光体ドラム4の表面を均一に帯電させる帯電部26、感光体ドラム4の表面に静電潜像を形成する露光部23等が設けられている。現像装置22には、現像ローラー27、層規制部材28、現像剤を収容した現像剤収容部31、及び現像剤を循環搬送させる2本のスパイラルフィーダー32等が設けられている。
As shown in FIG. 2, a photoconductor drum 4, a developing
本実施形態では、現像装置22の現像剤収容部31に収容されている現像剤として、一成分磁性トナーを用いている。現像ローラー27は、スリーブ、スリーブの内側に設けられた現像極及び層規制極等を有するマグネットなどを備えている。また、現像ローラー27のスリーブ表面には、現像剤の搬送を安定化させるための予め定められた粗さの凹凸が形成されている。層規制部材28は、磁性ブレード及びマグネットで構成され、現像ローラー27内のマグネットの層規制極との間に磁場を生成し、現像ローラー27のスリーブとの隙間により該現像ローラー27の表面に現像剤の薄層を形成する。
In this embodiment, a one-component magnetic toner is used as the developing agent contained in the developing
図2及び図3に示すように現像剤収容部31は、現像ローラー27に対して並設されかつ隔壁29で仕切られた2本の供給搬送路31A及び還流搬送路31Bを有している。供給搬送路31Aと還流搬送路31Bをそれぞれの両端の連結路31C、31Dを通じて接続して、現像剤が循環する循環搬送路を形成している。供給搬送路31A及び還流搬送路31Bには、それぞれのスパイラルフィーダー32が設けられている。各スパイラルフィーダー32は、図示されない駆動機構により矢印方向に回転駆動される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
供給搬送路31Aにおいて、現像剤は、該供給搬送路31Aのスパイラルフィーダー32によって現像剤の搬送方向上流側から搬送方向下流側へと(現像ローラー27の一端側から他端側へと)矢印方向に搬送されつつ撹拌されて、現像ローラー27に供給され、一方の連結路31Cを通じて還流搬送路31Bへ送り出される。また、還流搬送路31Bにおいて、現像剤は、該還流搬送路31Bのスパイラルフィーダー32によって供給搬送路31Aでの搬送方向とは逆方向に搬送されつつ撹拌され、他方の連結路31Dを通じて供給搬送路31Aへと戻される。これにより、現像剤が循環搬送されながら現像ローラー27に供給される。
In the
現像剤収容部31には、現像剤の補給口(図示せず)が設けられており、この補給口を通じての現像剤の補給により現像剤収容部31に収容されている現像剤の量が維持される。
The
現像ローラー27及び感光体ドラム4は、図示されない駆動機構により矢印方向に回転駆動される。現像ローラー27のスリーブ表面には現像剤が供給され、層規制部材28により現像ローラー27のスリーブ表面に現像剤の薄層が形成され、現像ローラー27のスリーブ表面の現像剤が感光体ドラム4の表面に形成された静電潜像に付与されて、該感光体ドラム4の表面に可視像(現像剤の像)が形成される。
The developing
次に、画像形成装置10の制御に係る構成について説明する。図4は、画像形成装置10の主要内部構成を示す機能ブロック図である。図4に示すように画像形成装置10は、画像読取部11、画像形成部12、表示部41、操作部42、温度検出部43、記憶部44、及び制御ユニット45などを備えている。これらの構成要素は、互いにバスを通じてデータ又は信号の送受信を可能とされている。
Next, the configuration related to the control of the
表示部41は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)又は有機EL(OLED:Organic Light-Emitting Diode)ディスプレイなどの表示装置である。 The display unit 41 is a display device such as a liquid crystal display (LCD) or an organic EL (OLED: Organic Light-Emitting Diode) display.
操作部42は、ユーザーにより入力操作される、テンキー、決定キー、スタートキーなどのハードキーを備えている。
The
温度検出部43は、現像剤の周辺の温度として、例えば画像形成装置10の内部温度Tiを検出する温度センサーである。温度検出部43は、画像形成装置10の内部の予め定められた位置に配置されている。この内部温度Tiは、現像装置22の現像剤収容部31に収容されている現像剤の温度に影響するので、内部温度Tiが高くなるほど現像剤の温度も高くなる。
The
記憶部44は、RAM、大容量のHDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置であり、各種のデータやプログラムを記憶している。
The
制御ユニット45は、プロセッサー、RAM(Random Access Memory)、及びROM(Read Only Memory)などから構成される。プロセッサーは、例えばCPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、又はMPU(Micro Processing Unit)等である。この制御ユニット45は、上記のROM又は記憶部44に記憶された制御プログラムが上記プロセッサーで実行されることにより、制御部46として機能する。
The
制御ユニット45は、画像形成装置10の全体的な制御を司る。また、制御ユニット45は、画像読取部11、画像形成部12、表示部41、操作部42、温度検出部43、及び記憶部44などと接続されており、これらの構成要素の制御や、各構成要素との間での信号またはデータの送受信を行う。
The
制御部46は、種々の処理を実行する処理部としての役割を果し、また表示部41を制御する機能を有する。
The
ここで、図2及び図3に示す現像装置22の現像剤収容部31の供給搬送路31Aにおいて、現像剤の一部は、現像ローラー27を介して感光体ドラム4へと供給されずに、現像ローラー27及び層規制部材28などにより熱圧ストレスを繰り返し受けて該供給搬送路31Aに戻され、徐々に劣化する。
Here, in the
また、供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向上流側よりも搬送方向下流側の方が熱圧ストレスを受ける回数が多かったりその時間が長くなったりするので、現像剤の搬送方向上流側では現像剤の劣化程度が小さく、搬送方向下流側では現像剤の劣化程度が大きく、搬送方向下流側になるほど現像剤がより劣化する。
Further, since the number of times and the time of receiving thermal pressure stress is longer or longer on the downstream side in the transport direction than on the upstream side in the transport direction of the developer in the
更に、現像剤の温度が低いときには該現像剤が劣化し難く、現像剤の温度が高いときには現像剤が早く劣化し、現像剤の温度が高くなるほど現像剤がより早く劣化する。このため、現像剤の温度が低いときには、供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像剤の劣化程度に差が殆どなく、現像剤の温度が高いときには、搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像剤の劣化程度の差が大きくなる。
Further, when the temperature of the developer is low, the developer is unlikely to deteriorate, when the temperature of the developer is high, the developer deteriorates quickly, and as the temperature of the developer increases, the developer deteriorates faster. Therefore, when the temperature of the developer is low, there is almost no difference in the degree of deterioration of the developer between the upstream side in the transport direction and the downstream side in the transport direction in the
そこで、本実施形態において、制御部46は、可視像を記録紙に記録する画像形成プロセスが行われていないときに供給搬送路31Aにおける現像剤をリフレッシュするための現像剤廃棄モードを設定する。そして、制御部46は、現像剤廃棄モードを設定すると、温度検出部43によって検出された画像形成装置10の内部温度Tiを取得し、この内部温度Tiを予め設定された温度閾値Tcと比較して、この内部温度Tiが温度閾値Tc以上となった場合に(Ti≧Tc)、現像剤の温度が高くなっているとみなし、供給搬送路31Aにおける現像剤を廃棄すると共に、現像剤の廃棄量を供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向上流側よりも搬送方向下流側で多くする。
Therefore, in the present embodiment, the
これにより、供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側の劣化程度の小さな現像剤の廃棄量が少なくなり、搬送方向下流側の劣化程度の大きな現像剤の廃棄量が多くなり、現像剤の無駄な廃棄を抑制しつつ、劣化した現像剤をより多く選択して廃棄することができる。
As a result, the amount of the developer having a small degree of deterioration on the upstream side in the transport direction in the
詳しくは、制御部46は、露光部23を制御して、感光体ドラム4の表面に予め定められた静電潜像を形成し、現像装置22の現像ローラー27により感光体ドラム4の表面の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像させ、感光体ドラム4の表面の可視像をクリーニング部25により除去して、供給搬送路31Aにおける現像剤を廃棄する。従って、現像剤は、供給搬送路31A→現像ローラー27→感光体ドラム4→クリーニング部25という順序で廃棄される。更に、その廃棄された現像剤は、図示しない経路を通じて搬送されて廃棄ボックスに収容される。
Specifically, the
また、制御部46は、上記したように現像剤の温度が高い場合(Ti≧Tc)には、露光部23を制御して、感光体ドラム4の表面の予め定められた静電潜像として、静電潜像の面積が供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向上流側から搬送方向下流側にかけて徐々に広くなるか又は段階的に広くなる静電潜像を形成する。以降、この静電潜像のパターンを偏在パターンと称する。
Further, when the temperature of the developer is high (Ti ≧ Tc) as described above, the
この感光体ドラム4の表面に形成される静電潜像の偏在パターンは、例えば図5(A)、(B)に示すように感光体ドラム4の表面を平面状に展開してみると、三角形状のパターンPT1となるか、又は異なるサイズの複数の矩形状パターンを連結してなる多段階状パターンPT2となる。 The uneven distribution pattern of the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor drum 4 is, for example, when the surface of the photoconductor drum 4 is developed in a plane shape as shown in FIGS. 5A and 5B. It becomes a triangular pattern PT1 or a multi-stage pattern PT2 formed by connecting a plurality of rectangular patterns of different sizes.
このような偏在パターンPT1又はPT2の静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成することにより、供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向上流側よりも搬送方向下流側で静電潜像に付与される現像剤の量が多くなり、よって搬送方向上流側の劣化程度の小さな現像剤の廃棄量が少なく、搬送方向下流側の劣化程度の大きな現像剤の廃棄量が多くなり、供給搬送路31Aにおける現像剤を効率的にリフレッシュすることができる。
By forming such an electrostatic latent image of the uneven distribution pattern PT1 or PT2 on the surface of the photoconductor drum 4, the electrostatic latent image is formed on the downstream side in the transport direction rather than the upstream side in the transport direction of the developer in the
一方、制御部46は、温度検出部43によって検出された画像形成装置10の内部温度Tiが温度閾値Tc未満である場合に(Ti<Tc)、現像剤の温度が低くなっているとみなし、露光部23を制御して、静電潜像の面積が供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向上流側から搬送方向下流側にかけて均一になる静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成する。以降、この静電潜像のパターンを均一パターンと称する。
On the other hand, when the internal temperature Ti of the
この感光体ドラム4の表面に形成される静電潜像の均一パターンは、例えば図6に示すように感光体ドラム4の表面を平面状に展開してみると、矩形状のパターンPT3となる。 The uniform pattern of the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor drum 4 becomes a rectangular pattern PT3 when the surface of the photoconductor drum 4 is developed in a plane as shown in FIG. 6, for example. ..
このような均一パターンPT3の静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成した場合、供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向上流側から搬送方向下流側にかけて、静電潜像に付与される現像剤の量が均一となり、よって供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側から搬送方向下流側にかけての現像剤の廃棄量が均一となる。
When such an electrostatic latent image of the uniform pattern PT3 is formed on the surface of the photoconductor drum 4, the electrostatic latent image is imparted to the electrostatic latent image from the upstream side in the transport direction to the downstream side in the transport direction of the developer in the
これにより、現像剤の温度が低く、供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側から搬送方向下流側にかけて現像剤の劣化程度の差が殆どないときには、搬送方向上流側から搬送方向下流側にかけての現像剤の廃棄量を均一にして、供給搬送路31Aにおける現像剤を効率的にリフレッシュすることができる。
As a result, when the temperature of the developer is low and there is almost no difference in the degree of deterioration of the developer from the upstream side in the transport direction to the downstream side in the transport direction in the
次に、上記のような現像剤収容部31の供給搬送路31Aにおける現像剤を廃棄するための制御手順を、図7に示すフローチャートを参照しつつ整理して説明する。
Next, the control procedure for discarding the developer in the
まず、制御部46は、可視像を記録紙に記録する画像形成プロセスが行われていないときに現像剤廃棄モードを設定し(S101)、温度検出部43によって検出された画像形成装置10の内部温度Tiを取得し(S102)、この内部温度Tiが予め設定された温度閾値Tc以上であるか否かを判定する(S103)。なお、制御部46は、予め定められた設定期間の経過後(例えば、画像形成装置10の電源を投入した時点又は前回の現像剤廃棄モードを設定した時点から予め定められた設定期間が経過した後など)で、かつ、可視像を記録紙に記録する画像形成プロセスが行われていないときに、現像剤廃棄モードを設定する(S101)としてもよい。
First, the
例えば、制御部46は、内部温度Tiが温度閾値Tc未満であると判定すると(S103「No」)、現像剤収容部31の現像剤の温度が低くなっているとみなし、露光部23を制御して、図6に示す均一パターンPT3の静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成し(S104)、現像装置22の現像ローラー27により感光体ドラム4の表面の均一パターンPT3の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像させる(S105)。感光体ドラム4の表面に形成された均一パターンPT3の現像剤の像は、クリーニング部25により感光体ドラム4の表面から除去されて廃棄され、更に図示しない経路を通じて搬送されて廃棄ボックスに収容される(S106)。上記のS104、S105、S106は、予め設定された回数(少なくとも1回)だけ行われて、図7の処理を終了する。
For example, when the
また、制御部46は、内部温度Tiが温度閾値Tc以上であると判定すると(S103「Yes」)、現像剤収容部31の現像剤の温度が高くなっているとみなし、露光部23を制御して、図5(A)、(B)に示す偏在パターンPT1又はPT2の静電潜像を形成し(S107)、現像装置22の現像ローラー27により感光体ドラム4の表面の偏在パターンPT1又はPT2の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像させる(S108)。この偏在パターンPT1又はPT2の現像剤の像は、クリーニング部25により感光体ドラム4の表面から除去されて廃棄され、更に図示しない経路を通じて搬送されて廃棄ボックスに収容される(S106)。S107、S108、S106は、予め設定された回数(少なくとも1回)だけ行われて、図7の処理を終了する。
Further, when the
このように本実施形態では、画像形成装置10の内部温度Tiが温度閾値Tc以上となった場合に(Ti≧Tc)、現像剤の温度が高いとみなし、偏在パターンPT1又はPT2の静電潜像を形成して、静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像し、この現像剤の像をクリーニングして、現像剤を廃棄しているので、現像剤の廃棄量を供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向上流側よりも搬送方向下流側で多くして、現像剤の無駄な廃棄を抑制しつつ、劣化した現像剤をより多く選択して廃棄することができ、画像品質を高く維持することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, when the internal temperature Ti of the
ここで、上記実施形態との比較のために、上記実施形態と同じ構成の画像形成装置10において、画像形成装置10の内部温度Tiが温度閾値Tc以上になっても(Ti≧Tc)、均一パターンPT3の静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成して、供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側から搬送方向下流側にかけての現像剤の廃棄量を均一にしてみたところ、記録紙の印刷枚数の増加と共に画像濃度が低下し、特に現像剤の搬送方向下流側に対応する現像ローラー27の一端部での画像濃度の落ち込みが顕著となることが確認された。また、現像剤の凝集による縦白筋等の画像不具合も見られ、画像品質を維持することが困難となった。尚、現像剤の廃棄量を極めて多くすることによりそのような不具合を回避することが可能であるが、劣化していない現像剤の廃棄量も多くなって、現像剤を無駄に廃棄することとなる。
Here, for comparison with the above embodiment, in the
<変形例1>
変形例1では、図6に示すような静電潜像の均一パターンPT3及び図5(A)、(B)に示すような静電潜像の2種類の偏在パターンPT1、PT2の他に、図8(A)、(B)、(C)に示すような静電潜像の別の3種類の偏在パターンPT4、PT5、PT6を用いる。
<Modification example 1>
In the first modification, in addition to the uniform pattern PT3 of the electrostatic latent image as shown in FIG. 6 and the two types of uneven distribution patterns PT1 and PT2 of the electrostatic latent image as shown in FIGS. Another three types of uneven distribution patterns PT4, PT5, and PT6 of the electrostatic latent image as shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C are used.
図8(A)に示す静電潜像の偏在パターンPT4は、感光体ドラム4の表面を平面状に展開してみると、供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向下流側の領域のみに形成された矩形状パターンとなる。また、図8(B)に示す静電潜像の偏在パターンPT5は、感光体ドラム4の表面を平面状に展開してみると、供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向下流側の領域のみに形成されかつ該領域においてより搬送方向下流側になるほど面積が徐々に広くなる三角形状のパターンとなり、更に図8(C)に示す静電潜像の偏在パターンPT6は、感光体ドラム4の表面を平面状に展開してみると、供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向下流側の領域のみに形成されかつ該領域においてより搬送方向下流側になるほど面積が段階的に広くなる多段階状パターンとなる。
The uneven distribution pattern PT4 of the electrostatic latent image shown in FIG. 8A is formed only in the region on the downstream side in the transport direction of the developer in the
また、各偏在パターンPT4、PT5、PT6のいずれも、感光体ドラム4の周回方向の幅(縦幅)が適宜設定されて、静電潜像に付与されて廃棄される現像剤の量が調節されているものとする。 Further, in each of the uneven distribution patterns PT4, PT5, and PT6, the width (vertical width) in the circumferential direction of the photoconductor drum 4 is appropriately set, and the amount of the developer applied to the electrostatic latent image and discarded is adjusted. It is assumed that it has been done.
例えば、制御部45は、温度検出部43によって検出された画像形成装置10の内部温度Tiを取得し、この内部温度Tiを予め設定された第1乃至第3温度閾値Tc1、Tc2、Tc3(Tc1<Tc2<Tc3)と比較し、内部温度Ti≦第1温度閾値Tc1であると判定すると、現像剤の温度が低いとみなし、露光部23を制御して、図6に示す均一パターンPT3の静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成し、現像装置22の現像ローラー27により感光体ドラム4の表面の均一パターンPT3の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像させて、現像剤を廃棄する。また、制御部45は、第1温度閾値Tc1<内部温度Ti≦第2温度閾値Tc2であると判定すると、現像剤の温度が若干高くなっているとみなし、露光部23を制御して、図8(A)に示す偏在パターンPT4の静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成し、現像ローラー27により感光体ドラム4の表面の偏在パターンPT4の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像させて、現像剤を廃棄する。更に、制御部45は、第2温度閾値Tc2<内部温度Ti≦第3温度閾値Tc3であると判定すると、現像剤の温度がより高くなっているとみなし、露光部23を制御して、図8(B)、(C)に示す偏在パターンPT5又はPT6の静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成し、現像ローラー27により感光体ドラム4の表面の偏在パターンPT5又はPT6の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像させて、現像剤を廃棄する。また、制御部45は、第3温度閾値Tc3<内部温度Tiであると判定すると、現像剤の温度が極めて高くなっているとみなし、露光部23を制御して、図5(A)、(B)に示す偏在パターンPT1又はPT2の静電潜像を形成し、現像ローラー27により感光体ドラム4の表面の偏在パターンPT1又はPT2の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像させて、現像剤を廃棄する。
For example, the
尚、各偏在パターンPT1、PT2、PT4、PT5、PT6を切替えて用いる代わりに、図5(A)、(B)に示す偏在パターンPT1又はPT2のみを用い、偏在パターンPT1又はPT2を変形させてもよい。例えば、制御部45は、画像形成装置10の内部温度Tiが高くなるほど供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向上流側よりも搬送方向下流側で面積がより広くなるように偏在パターンPT1又はPT2を変形させる。これにより、内部温度Tiが高くなるほど搬送方向下流側での現像剤の廃棄量がより多くなる。
Instead of switching and using the uneven distribution patterns PT1, PT2, PT4, PT5, and PT6, only the uneven distribution patterns PT1 or PT2 shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B) are used, and the uneven distribution patterns PT1 or PT2 are deformed. May be good. For example, the
<変形例2>
変形例2では、上記のように温度検出部43によって検出された内部温度Tiに基づき現像剤の温度を判定し、この現像剤の温度に応じて感光体ドラム4の表面に形成される静電潜像のパターンを変更しているが、この代わりに、感光体ドラム4の表面の静電潜像に基づき可視像が記録される記録紙の印字率を算出し、この算出した印字率に基づき静電潜像のパターンを変更している。この印字率が小さい場合は、現像装置22から感光体ドラム4への現像剤の供給量が少なく、供給搬送路31Aにおける残された現像剤の劣化程度が大きく、供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像剤の劣化程度の差も大きくなる。逆に、印字率が大きい場合は、現像装置22から感光体ドラム4への現像剤の供給量が多く、供給搬送路31Aにおける残された現像剤の劣化程度が小さく、供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像剤の劣化程度の差も小さくなる。
<Modification 2>
In the second modification, the temperature of the developer is determined based on the internal temperature Ti detected by the
例えば、制御部45は、可視像が記録紙に印字される度に、印字率を算出して、規定枚数の記録紙の印字率平均値Qiを求め、この印字率平均値Qiを予め設定された印字率閾値Qcと比較して、この印字率平均値Qiが印字率閾値Qcよりも低い場合に(Qi<Qc)、供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像剤の劣化程度の差が大きいとみなし、露光部23を制御して、図5(A)、(B)に示す偏在パターンPT1又はPT2の静電潜像を形成し、現像ローラー27により感光体ドラム4の表面の偏在パターンPT1又はPT2の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像させて、現像剤を廃棄する。また、制御部45は、印字率平均値Qiが印字率閾値Qc以上である場合に(Qi≧Qc)、供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像剤の劣化程度の差が小さいとみなし、露光部23を制御して、図6に示す均一パターンPT3の静電潜像を形成し、現像ローラー27により感光体ドラム4の表面の均一パターンPT3の静電潜像を可視像(現像剤の像)に現像させて、現像剤を廃棄する。
For example, the
また、印字率平均値Qiを予め設定された第1乃至第3印字率閾値Qc1、Qc2、Qc3(Qc1<Qc2<Qc3)と比較し、印字率平均値Qi≧第3印字率閾値Qc3である場合に、供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像剤の劣化程度の差が小さいとみなし、図6に示す均一パターンPT3の静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成して、該静電潜像の現像により現像剤を廃棄し、また第2印字率閾値Qc2≦印字率平均値Qi<第3印字率閾値Qc3である場合に、搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像剤の劣化程度の差が若干大きいとみなし、図8(A)に示す偏在パターンPT4の静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成して、該静電潜像の現像により現像剤を廃棄し、更に第1印字率閾値Qc1≦印字率平均値Qi<第2印字率閾値Qc2である場合に、搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像剤の劣化程度の差がより大きいとみなし、図8(B)、(C)に示す偏在パターンPT5又はPT6の静電潜像を感光体ドラム4の表面に形成して、該静電潜像の現像により現像剤を廃棄し、また印字率平均値Qi<第1印字率閾値Qc1である場合に、搬送方向上流側と搬送方向下流側とで現像剤の劣化程度の差が極めて大きいとみなし、図5(A)、(B)に示す偏在パターンPT1又はPT2の静電潜像を形成して、該静電潜像の現像により現像剤を廃棄してもよい。
Further, the average print rate value Qi is compared with the preset first to third print rate thresholds Qc1, Qc2, and Qc3 (Qc1 <Qc2 <Qc3), and the average print rate value Qi ≥ the third print rate threshold Qc3. In this case, it is considered that the difference in the degree of deterioration of the developer between the upstream side in the transport direction and the downstream side in the transport direction in the
尚、各偏在パターンPT1、PT2、PT4、PT5、PT6を切替えて用いる代わりに、図5(A)、(B)に示す偏在パターンPT1又はPT2のみを用い、偏在パターンPT1又はPT2を変形させてもよい。例えば、制御部45は、印字率平均値Qiが低くなるほど供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向上流側よりも搬送方向下流側で面積がより広くなるように偏在パターンPT1又はPT2を変形させる。これにより、印字率平均値Qiが低くなるほど搬送方向下流側での現像剤の廃棄量がより多くなる。
Instead of switching and using the uneven distribution patterns PT1, PT2, PT4, PT5, and PT6, only the uneven distribution patterns PT1 or PT2 shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B) are used, and the uneven distribution patterns PT1 or PT2 are deformed. May be good. For example, the
ところで、上記実施形態及び変形例1では、温度検出部43によって検出された画像形成装置10の内部温度Tiを取得し、この内部温度Tiに基づき現像剤の温度の高低を判定しているが、温度検出部43により現像装置22の現像剤収容部31に収容されている現像剤の温度を直接検出してもよい。
By the way, in the above-described embodiment and the first modification, the internal temperature Ti of the
また、制御部46は、露光部23を制御することにより感光体ドラム4の表面の静電潜像として、可視像の濃度が供給搬送路31Aにおける現像剤の搬送方向上流側から搬送方向下流側にかけて徐々に高くなるか又は段階的に高くなる静電潜像を形成してもよい。このように可視像の濃度を調節することによっても、供給搬送路31Aにおける搬送方向上流側の現像剤の廃棄量を少なくし、搬送方向下流側の現像剤の廃棄量を多くすることができる。
Further, the
また、現像剤収容部31に収容されている現像剤として、一成分磁性トナーなどの一成分の現像剤を例示しているが、トナーとキャリアを混合してなる二成分の現像剤であっても、本発明を適用できる。
Further, as a developer housed in the
また、上記実施形態では、本発明の画像形成装置の一実施形態として複合機を例示しているが、これは一例に過ぎず、コピー機、プリンター、ファクシミリ装置等であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the multifunction device is exemplified as an embodiment of the image forming apparatus of the present invention, but this is only an example, and may be a copy machine, a printer, a facsimile machine, or the like.
また、図1乃至図8を用いて説明した上記実施形態及び各変形例1、2の構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明を当該構成に限定する趣旨ではない。 Further, the above-described embodiment and the configurations of the modified examples 1 and 2 described with reference to FIGS. 1 to 8 are merely examples of the present invention, and the present invention is not intended to be limited to the configurations.
4 感光体ドラム(像担持体)
5 中間転写ベルト(転写部)
6 2次転写ローラー(転写部)
10 画像形成装置
11 画像読取部
12 画像形成部
22 現像装置
27 現像ローラー
31 現像剤収容部
31A 供給搬送路
31B 還流搬送路
32 スパイラルフィーダー
41 表示部
42 操作部
43 温度検出部
44 記憶部
45 制御ユニット
46 制御部
4 Photoreceptor drum (image carrier)
5 Intermediate transfer belt (transfer section)
6 Secondary transfer roller (transfer section)
10
Claims (11)
前記現像剤を前記現像ローラーに沿って搬送しつつ、前記現像剤を該現像ローラーに供給する供給搬送路、及び前記現像剤を前記供給搬送路における該現像剤の搬送方向下流側の一端部から受けて搬送して該供給搬送路における該現像剤の搬送方向上流側の他端部へと戻す還流搬送路を有し、前記供給搬送路及び前記還流搬送路を通じて、前記現像剤を循環させる現像剤収容部と、
前記供給搬送路の現像剤を、前記現像ローラーを介して前記像担持体へと廃棄する現像剤廃棄モードを設定し、前記像担持体により担持される静電潜像の形成を制御して、前記現像剤の廃棄量を前記供給搬送路における前記現像剤の搬送方向上流側よりも搬送方向下流側で多くする制御部と、を備える現像装置。 A developing roller that applies a developer to the electrostatic latent image formed on the image carrier and develops the electrostatic latent image into a visible image.
A supply transport path for supplying the developer to the developing roller while transporting the developer along the developing roller, and one end of the supply transport path on the downstream side of the developer in the transport direction. Development that has a reflux transfer path that receives and conveys and returns to the other end on the upstream side of the developer in the transfer transfer path, and circulates the developer through the supply transfer path and the reflux transfer path. Agent storage and
A developer disposal mode in which the developer in the supply transport path is discarded to the image carrier via the developing roller is set, and the formation of an electrostatic latent image carried by the image carrier is controlled. A developing apparatus including a control unit that increases the amount of the developer to be discarded on the downstream side in the transport direction rather than on the upstream side in the transport direction of the developer in the supply transport path.
前記制御部は、前記温度検出部により検出された温度に基づき前記偏在パターン及び前記均一パターンのいずれかを選択する請求項6に記載の現像装置。 A temperature detector for detecting the temperature of the developer or the temperature around the developer is provided.
The developing apparatus according to claim 6, wherein the control unit selects either the uneven distribution pattern or the uniform pattern based on the temperature detected by the temperature detection unit.
前記現像装置の現像ローラーからの現像剤の付与により形成された前記像担持体の可視像を記録紙に転写する転写部と、を備える画像形成装置。 The developing apparatus according to any one of claims 1 to 10.
An image forming apparatus including a transfer unit for transferring a visible image of the image carrier formed by applying a developing agent from a developing roller of the developing apparatus to a recording paper.
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