JP3952980B2 - Image forming apparatus and image forming system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置、及び、画像形成システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の画像形成装置としては、例えば、現像剤の一例としてのトナーによって感光体上に形成された潜像を現像する現像剤収容体の一例としての複数の現像ユニットを有し、これらの現像ユニットを、回転軸を中心として放射状に配置したロータリー方式の現像装置を備えた画像形成装置等が知られている。これらの画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が送信されると、回転軸まわりに現像ユニットを回転させることによって、複数の現像ユニットのうちの一を感光体と対向する現像位置に位置決めする。そして、感光体上に形成された潜像を、現像剤担持体の一例としての現像ローラに担持されたトナーで現像してトナー像を形成し、中間媒体上に転写する。このとき、複数の現像ユニットを順次切り替えながら、同様に現像、転写を繰り返し複数のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する。
【0003】
ところで、上述した画像形成装置を用いて、単色(例えば、モノクロ)のトナーにより画像を複数枚数の媒体に連続形成する場合がある。このようなモノクロ画像形成モードによる画像の連続形成においては、同じ現像ユニットを用いて長時間現像することになるため、カラー画像を形成する場合とは異なり、現像ユニットが長時間回転されない状況におかれる。
【0004】
現像ユニットが長時間回転しない上記状況で、感光体上に形成された潜像を、現像ローラに担持されたトナーで現像し続けると、現像ユニットに収容されたトナーのうち現像ローラ近傍のトナーの帯電量が過度に上昇する。かかるトナーの帯電量の上昇は、トナーの凝集等を誘発し、画像のかぶり、トナー飛散、トナー漏れ等の不具合が発生する。このようにトナーが不適正な状態で画像の形成が行われると、最終的には、所望の画像を得ることができないという問題が生じる。
【0005】
このような問題を回避するため、単色のトナーにより画像を複数枚数の媒体に連続形成する際に、所定の頻度で現像ユニットを回転させる方策が提案されている。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−347499号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現像ユニットの回転中には現像を実行することが不可能となるため、上記方策を採用すると画像形成に要する時間が長くなるというデメリットが生ずる。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画像形成の速度低下を軽減しながら現像剤を適正な状態に維持させる画像形成装置、及び、画像形成システムを実現することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
主たる本発明は、互いに異なる色の現像剤を収容するための複数の現像剤収容体、が着脱可能であって回転可能な回転体、を有し、前記回転体に装着された現像剤収容体に収容された現像剤により画像を媒体に形成する画像形成装置であって、単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する際に、所定の頻度で前記回転体を回転させる画像形成装置において、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度は、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高いことを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【0009】
【発明の実施の形態】
本明細書及び添付図面の記載により少なくとも次のことが明らかにされる。
互いに異なる色の現像剤を収容するための複数の現像剤収容体、が着脱可能であって回転可能な回転体、を有し、前記回転体に装着された現像剤収容体に収容された現像剤により画像を媒体に形成する画像形成装置であって、単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する際に、所定の頻度で前記回転体を回転させる画像形成装置において、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度は、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高いことを特徴とする画像形成装置。
画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度は、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高いことにより、画像形成の速度低下を軽減しながら現像剤を適正な状態に維持させることが可能となる。
【0010】
また、単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する際に、画像を連続形成した媒体の枚数が単位枚数に達する毎に前記回転体を回転させ、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記単位枚数は、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記単位枚数よりも少ないこととしてもよい。
画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度を、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高くする際に、当該所定の頻度を、画像を連続形成した媒体の枚数で管理すれば、当該管理が容易なものとなる。
【0011】
また、前記回転体の回転は一回転であり、前記回転体を一回転させる間に、該回転体を一度以上停止させることとしてもよい。
このようにすれば、現像剤の撹拌がより効果的に実行される。したがって、現像剤の流動性の悪化をより適切に軽減させることが可能となり、より一層現像剤を適正な状態に維持させることが可能となる。
【0012】
また、前記現像剤収容体は、現像剤を担持するための現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材と、を有することとしてもよい。
かかる状況においては、現像剤の特性の二極化を抑止するという観点から、回転体の回転によるトナー撹拌、の重要性が高まる。したがって、本発明の目的がより有効に達成される。
【0013】
また、潜像を担持するための像担持体を有し、前記回転体は、該回転体の中心に回転軸を備え、前記回転体を一回転させる間に該回転体を停止させた際に、該回転体に装着され、前記単色の現像剤が収容された現像剤収容体、から、前記回転軸へ向かう方向は、前記現像剤担持体に担持された前記単色の現像剤で前記潜像を現像するため前記回転体を所定の現像位置に位置決めした際に、前記回転軸から、前記単色の現像剤が収容された現像剤収容体、へ向かう方向、に沿うこととしてもよい。
かかる場合には、現像の際に重力方向に沈降していた現像剤が、より適切に解されることとなる。
【0014】
また、前記現像剤収容体は、該現像剤収容体の内壁から内方へ突出した、前記現像剤を仕切るための仕切り壁と、該仕切り壁により分けられた二つの現像剤収容部と、を有し、前記現像剤供給部材は、前記二つの現像剤収容部の一方に設けられることとしてもよい。
かかる状況においては、回転体の回転による現像剤撹拌、の重要性がより一層高まる。したがって、本発明の目的がより有効に達成される。
【0015】
また、前記回転体を一回転させる間に該回転体を停止させた際に、該回転体に装着され、前記単色の現像剤が収容された現像剤収容体の前記仕切り壁の突出方向と、鉛直下方向との成す角は、90度よりも小さくなることとしてもよい。 かかる場合には、二つの現像剤収容部の双方に収容された現像剤が混合されやすくなり、したがって、適切に現像剤の撹拌が実行される。
【0016】
また、前記回転体を一回転させる間に該回転体を停止させるときの該回転体の停止位置は、画像形成の実行を待機しているときの前記回転体の待機位置であることとしてもよい。
かかる場合には、画像形成の実行を待機しているときにも適切な現像剤の撹拌効果が得られることとなる。
【0017】
また、前記単色の現像剤は、ブラック色の現像剤であることとしてもよい。
単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する場合に、かかる単色の現像剤はブラック色であることが多いから、単色の現像剤がブラック色の現像剤である場合には、本発明の重要度が高まることとなり、したがって、本発明の目的がより有効に達成される。
【0018】
また、前記現像剤収容体は、現像剤を撹拌するための撹拌部材を備えていないこととしてもよい。
撹拌部材が備わっていない場合には、本発明の重要度が高まることとなり、したがって、本発明の目的がより有効に達成される。
【0020】
また、互いに異なる色の現像剤を収容するための複数の現像剤収容体、を備え回転可能な回転体、を有し、前記現像剤収容体に収容された現像剤により画像を媒体に形成する画像形成装置であって、単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する際に、所定の頻度で前記回転体を回転させる画像形成装置において、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度は、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高いことを特徴とする画像形成装置も実現可能である。
【0021】
また、コンピュータ、コンピュータに接続可能な表示装置、及び、コンピュータに接続可能な画像形成装置であって、互いに異なる色の現像剤を収容するための複数の現像剤収容体、が着脱可能であって回転可能な回転体、を有し、前記回転体に装着された現像剤収容体に収容された現像剤により画像を媒体に形成する画像形成装置であって、単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する際に、所定の頻度で前記回転体を回転させる画像形成装置であって、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度は、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高い画像形成装置、を具備することを特徴とする画像形成システムも実現可能である。
このようにして実現された画像形成システムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
【0022】
===画像形成装置の全体構成例===
次に、図1を用いて、画像形成装置としてレーザビームプリンタ(以下、プリンタともいう)10を例にとって、その概要について説明する。図1は、プリンタ10を構成する主要構成要素を示した図である。なお、図1には、矢印にて上下方向を示しており、例えば、給紙トレイ92は、プリンタ10の下部に配置されており、定着ユニット90は、プリンタ10の上部に配置されている。
【0023】
本実施の形態に係るプリンタ10は、図1に示すように、潜像を担持するための像担持体の一例としての感光体20の回転方向に沿って、帯電ユニット30、露光ユニット40、回転可能な回転体の一例としてのYMCK現像装置50、一次転写ユニット60、中間転写体70、クリーニングユニット75を有し、さらに、二次転写ユニット80、定着ユニット90、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルでなる表示ユニット95、及び、これらのユニット等を制御しプリンタとしての動作を司る制御ユニット(図2)を有している。
【0024】
感光体20は、円筒状の導電性基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、図1中の矢印で示すように時計回りに回転する。
帯電ユニット30は、感光体20を帯電するための装置であり、露光ユニット40は、レーザを照射することによって帯電された感光体20上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット40は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、F−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像情報に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体20上に照射する。
【0025】
YMCK現像装置50は、感光体20上に形成された潜像を、現像剤収容体の一例としての現像ユニットに収容された現像剤の一例としてのトナーT、すなわち、ブラック現像ユニット51に収容されたブラック(K)トナー、マゼンタ現像ユニット52に収容されたマゼンタ(M)トナー、シアン現像ユニット53に収容されたシアン(C)トナー、及び、イエロー現像ユニット54に収容されたイエロー(Y)トナーを用いて現像するための装置である。
【0026】
このYMCK現像装置50は、本実施の形態においては、回転することにより、前記4つの現像ユニット51、52、53、54の位置を動かすことを可能としている。すなわち、このYMCK現像装置50は、前記4つの現像ユニット51、52、53、54を4つの保持部55a、55b、55c、55dにより保持しており、前記4つの現像ユニット51、52、53、54は、中心軸50aを中心として、それらの相対位置を維持したまま回転可能となっている。そして、1ページ分の画像形成が終了する毎に選択的に感光体20に対向し、それぞれの現像ユニット51、52、53、54に収容されたトナーTにて、感光体20上に形成された潜像を順次現像する。なお、前述した4つの現像ユニット51,52,53,54の各々は、YMCK現像装置50の前記保持部に対して着脱可能となっている。また、YMCK現像装置50及び各現像ユニットの詳細については後述する。
【0027】
一次転写ユニット60は、感光体20に形成された単色トナー像を中間転写体70に転写するための装置であり、4色のトナーが順次重ねて転写されると、中間転写体70にフルカラートナー像が形成される。
この中間転写体70は、PETフィルムの表面にアルミ蒸着層を設けさらにその表層に半導電塗料を形成、積層したエンドレスのベルトであり、感光体20とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。
二次転写ユニット80は、中間転写体70上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像を紙、フィルム、布等の媒体に転写するための装置である。
【0028】
定着ユニット90は、媒体上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を媒体に融着させて永久像とするための装置である。
クリーニングユニット75は、一次転写ユニット60と帯電ユニット30との間に設けられ、感光体20の表面に当接されたゴム製のクリーニングブレード76を有し、一次転写ユニット60によって中間転写体70上にトナー像が転写された後に、感光体20上に残存するトナーTをクリーニングブレード76により掻き落として除去するための装置である。
【0029】
制御ユニット100は、図2に示すようにメインコントローラ101と、ユニットコントローラ102とで構成され、メインコントローラ101には画像信号が入力され、この画像信号に基づく指令に応じてユニットコントローラ102が前記各ユニット等を制御して画像を形成する。
【0030】
次に、このように構成されたプリンタ10の動作について、他の構成要素にも言及しつつ説明する。
まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号がインターフェイス(I/F)112を介してプリンタ10のメインコントローラ101に入力されると、このメインコントローラ101からの指令に基づくユニットコントローラ102の制御により感光体20、現像剤担持体の一例としての現像ローラ、及び、中間転写体70が回転する。感光体20は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット30により順次帯電される。
【0031】
感光体20の帯電された領域は、感光体20の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット40によって、第1色目、例えばイエローYの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。また、YMCK現像装置50は、イエロー(Y)トナーを収容したイエロー現像ユニット54が、感光体20に対向した現像位置に位置している。
【0032】
感光体20上に形成された潜像は、感光体20の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像ユニット54によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体20上にイエロートナー像が形成される。
感光体20上に形成されたイエロートナー像は、感光体20の回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット60によって、中間転写体70に転写される。この際、一次転写ユニット60には、トナーTの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。なお、この間、感光体20と中間転写体70とは接触しており、また、二次転写ユニット80は、中間転写体70から離間している。
【0033】
上記の処理が、第2色目、第3色目、及び、第4色目について、各々の現像ユニット毎に順次実行されることにより、各画像信号に対応した4色のトナー像が、中間転写体70に重なり合って転写される。これにより、中間転写体70上にはフルカラートナー像が形成される。
【0034】
中間転写体70上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写体70の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ユニット80によって媒体に転写される。なお、媒体は、給紙トレイ92から、給紙ローラ94、レジローラ96を介して二次転写ユニット80へ搬送される。また、転写動作を行う際、二次転写ユニット80は中間転写体70に押圧されるとともに二次転写電圧が印加される。
媒体に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット90によって加熱加圧されて媒体に融着される。
【0035】
一方、感光体20は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット75に支持されたクリーニングブレード76によって、その表面に付着しているトナーTが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーTは、クリーニングユニット75が備える残存トナー回収部に回収される。
【0036】
===現像ユニットの構成例===
次に、図3及び図4を用いて、現像ユニットの構成例について説明する。図3は、現像ユニットの概念図であり、図4は現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。なお、図4に示す断面図は、図3に示す長手方向に垂直な面で現像ユニットを切り取った断面を表したものである。また、図4においては、図1同様、矢印にて上下方向を示しており、例えば、現像ローラ510の中心軸は、感光体20の中心軸よりも下方にある。また、図4では、イエロー現像ユニット54が、感光体20と対向する現像位置に位置している状態にて示されている。
【0037】
YMCK現像装置50には、ブラック(K)トナーを収容したブラック現像ユニット51、マゼンタ(M)トナーを収容したマゼンタ現像ユニット52、シアン(C)トナーを収容したシアン現像ユニット53、及び、イエロー(Y)トナーを収容したイエロー現像ユニット54が設けられているが、各現像ユニットの構成は同様であるので、以下、イエロー現像ユニット54について説明する。
【0038】
イエロー現像ユニット54は、現像ローラ510、シール部材520、現像剤収容部としてのトナー収容部530、ハウジング540、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ550、規制ブレード560等を有している。
【0039】
現像ローラ510は、トナーTを担持して感光体20と対向する現像位置に搬送する。この現像ローラ510は、金属製であり、5056アルミ合金や6063アルミ合金等のアルミ合金、STKM等の鉄合金等により製造されており、必要に応じて、ニッケルメッキ、クロムメッキ等が施されている。また、現像ローラ510は、図3に示すとおり、その長手方向両端部で支持されており、中心軸を中心として回転可能である。図4に示すように、現像ローラ510は、感光体20の回転方向(図4において時計方向)と逆の方向(図4において反時計方向)に回転する。その中心軸は、感光体20の中心軸よりも下方にある。また、図4に示すように、イエロー現像ユニット54が感光体20と対向している状態では、現像ローラ510と感光体20との間には空隙が存在する。すなわち、イエロー現像ユニット54は、感光体20上に形成された潜像を非接触状態で現像する。なお、感光体20上に形成された潜像を現像する際には、現像ローラ510と感光体20との間に交番電界が形成される。
【0040】
シール部材520は、イエロー現像ユニット54内のトナーTが器外に漏れることを防止するとともに、現像位置を通過した現像ローラ510上のトナーTを、掻き落とすことなく現像器内に回収する。このシール部材520は、ポリエチレンフィルム等からなるシールである。シール部材520は、シール支持板金522によって支持されており、シール支持板金522を介してハウジング540に取り付けられている。また、シール部材520の現像ローラ510側とは逆側には、モルトプレーン等からなるシール付勢部材524が設けられており、シール部材520は、シール付勢部材524の弾性力によって、現像ローラ510に押しつけられている。なお、シール部材520が現像ローラ510に当接する当接位置は、現像ローラ510の中心軸よりも上方である。
【0041】
ハウジング540は、一体成型された複数のハウジング部、すなわち、上ハウジング部542と下ハウジング部544、とを溶着して製造されたものであり、その内部は、内壁から内方へ(図4の上下方向)突出させたトナーTを仕切るための仕切り壁545により、二つのトナー収容部530、すなわち、第一トナー収容部530aと第二トナー収容部530bと、に分けられている。そして、第一トナー収容部530aと第二トナー収容部530bとは、上部が連通され、図4に示す状態で、仕切り壁545によりトナーTの移動が規制されている。しかしながら、YMCK現像装置50が回転する際には、第一トナー収容部530aと第二トナー収容部530bとに収容されていたトナーが、現像位置における上部側の連通している部位側に一旦集められ、図4に示す状態に戻るときには、それらのトナーが混合されて第一トナー収容部530a及び第二トナー収容部530bに戻されることになる。すなわち、YMCK現像装置50が回転することにより現像ユニット内のトナーTは適切に撹拌されることになる。
【0042】
このため、本実施の形態では、トナー収容部530に攪拌部材を設けていないが、トナー収容部530に収容されたトナーTを攪拌するための攪拌部材を設けてもよい。また、図4に示すように、ハウジング540は下部に開口572を有しており、この開口572には、現像ローラ510がその一部が露出した状態で配置されている。
【0043】
トナー供給ローラ550は、前述した第一トナー収容部530aに設けられ、当該第一トナー収容部530aに収容されたトナーTを現像ローラ510に供給する。このトナー供給ローラ550は、ポリウレタンフォーム等からなり、弾性変形された状態で現像ローラ510に当接している。トナー供給ローラ550は、トナー収容部530の下部に配置されており、トナー収容部530に収容されたトナーTは、該トナー収容部530の下部にてトナー供給部材530によって現像ローラ510に供給される。トナー供給ローラ550は、中心軸を中心として回転可能であり、その中心軸は、現像ローラ510の回転中心軸よりも下方にある。また、トナー供給ローラ550は、現像ローラ510の回転方向(図4において反時計方向)と逆の方向(図4において時計方向)に回転する。なお、トナー供給ローラ550は、トナー収容部530に収容されたトナーTを現像ローラ510に供給する機能を有するとともに、現像後に現像ローラ510に残存しているトナーTを、現像ローラ510から剥ぎ取る機能をも有している。
【0044】
規制ブレード560は、現像ローラ510に担持されたトナーTの層厚を規制し、また、現像ローラ510に担持されたトナーTに電荷を付与する。この規制ブレード560は、ゴム部560aと、ゴム支持部560bとを有している。ゴム部560aは、シリコンゴム、ウレタンゴム等からなり、ゴム支持部560bは、リン青銅、ステンレス等のバネ性を有する薄板である。ゴム部560aは、ゴム支持部560bに支持されており、ゴム支持部560bは、その一端部が一対のブレード支持板金562に挟まれて支持された状態で、ブレード支持板金562を介してハウジング540に取付けられている。また、規制ブレード560の現像ローラ510側とは逆側には、モルトプレーン等からなるブレード裏部材570が設けられている。
【0045】
ここで、ゴム支持部560bの撓みによる弾性力によって、ゴム部560aが現像ローラ510に押しつけられている。また、ブレード裏部材570は、ゴム支持部560bとハウジング540との間にトナーTが入り込むことを防止して、ゴム支持部560bの撓みによる弾性力を安定させるとともに、ゴム部560aの真裏からゴム部560aを現像ローラ510の方向へ付勢することによって、ゴム部560aを現像ローラ510に押しつけている。したがって、ブレード裏部材570は、ゴム部560aの現像ローラ510への均一当接性を向上させている。
【0046】
規制ブレード560の、ブレード支持板金562に支持されている側とは逆側の端、すなわち、先端は、現像ローラ510に接触しておらず、該先端から所定距離だけ離れた部分が、現像ローラ510に幅を持って接触している。すなわち、規制ブレード560は、現像ローラ510にエッジにて当接しておらず、腹当たりにて当接している。また、規制ブレード560は、その先端が現像ローラ510の回転方向の上流側に向くように配置されており、いわゆるカウンタ当接している。なお、規制ブレード560が現像ローラ510に当接する当接位置は、現像ローラ510の中心軸よりも下方であり、かつ、トナー供給ローラ550の中心軸よりも下方である。
【0047】
このように構成されたイエロー現像ユニット54において、トナー供給ローラ550がトナー収容部530に収容されているトナーTを現像ローラ510に供給する。現像ローラ510に供給されたトナーTは、現像ローラ510の回転に伴って、規制ブレード560の当接位置に至り、該当接位置を通過する際に、層厚が規制されるとともに、電荷が付与される。層厚が規制された現像ローラ510上のトナーTは、現像ローラ510のさらなる回転によって、感光体20に対向する現像位置に至り、該現像位置にて交番電界下で感光体20上に形成された潜像の現像に供される。現像ローラ510のさらなる回転によって現像位置を通過した現像ローラ510上のトナーTは、シール部材520を通過して、シール部材520によって掻き落とされることなく現像ユニット内に回収される。さらに、未だ現像ローラ510に残存しているトナーTは、前記トナー供給ローラ550によって剥ぎ取られうる。
【0048】
===YMCK現像装置の概要===
次に、YMCK現像装置50の概要について、図5を用いて説明する。
YMCK現像装置50は、その中心に位置する回転軸50aを有し、この回転軸50aには現像ユニットを保持するための支持フレーム55が固定され、回転軸50aは、プリンタ10の筐体をなす2枚のフレーム側板(図示せず)の間に架け渡されて、その両端部が支持されている。
【0049】
この支持フレーム55は、前述した4色の現像ユニット51、52、53、54が、前記回転軸50aを中心として着脱自在に保持される4つの保持部55a、55b、55c、55dを周方向に90°間隔で備えている。
回転軸50aには不図示のパルスモータがクラッチを介して接続されており、このパルスモータを駆動することで支持フレーム55を回転させ、上記4つの現象装置51、52、53、54を所定の位置に位置決めできるようになっている。
【0050】
図5は、回転するYMCK現像装置50の2つの停止位置を示した図であり、図5Aは、YMCK現像装置50の回転方向の基準位置となるホームポジション位置(以下「HP位置」という)を、図5Bは、YMCK現像装置50に装着されたブラック現像ユニット51が、感光体20と対向する現像位置を、それぞれ示している。
ここで、図5Bにおいて、現像位置はブラック現像ユニット51を対象として示したが、YMCK現像装置50を90°づつ回転させると、各現像ユニットの現像位置となる。
【0051】
YMCK現像装置50の回転軸50aの一方端側には、HP位置を検出するためのHP検出部(不図示)が設けられている。このHP検出部は、回転軸50aの一方端に固着された信号生成用の円盤と、発光部、受光部を備えたフォト・インタラプター等からなるHPセンサとで構成されている。円盤の周縁部は、HPセンサの発光部と受光部との間に位置するように配置され、円盤に形成されたスリット部がHPセンサの検出位置に移動してくると、HPセンサからの出力信号が「L」から「H」に変化する。そして、この信号レベルの変化とパルスモータのパルス数に基づきYMCK現像装置50のHP位置を検出し、このHP位置を基準として、各現像ユニットの現像位置等に位置決めすることができるように構成されている。
【0052】
図5Bは、前記HP位置から所定のパルス数分だけ、前記パルスモータを回転させたブラック現像ユニット51の現像位置である。この現像位置で、ブラック現像ユニット51の現像ローラ510と感光体20とが対向して、ブラックトナーによる現像が可能となる。また、パルスモータがYMCK現像装置50を90°反時計方向に回転させるとシアン現像ユニット53の現像位置となり、YMCK現像装置50を90°回転する毎に順次各現像ユニットの現像位置となる。
【0053】
ここで、図5A及び図5Bにおけるブラック現像ユニット51の位置に着目すると、YMCK現像装置50のHP位置において、ブラック現像ユニット51から前記回転軸50aへ向かう方向(図5A中、白矢印で示す)は、ブラック現像ユニット51の現像位置において、回転軸50aからブラック現像ユニット51へ向かう方向(図5B中、白矢印で示す)に沿っている。すなわち、HP位置におけるブラック現像ユニット51の位置と、ブラック現像ユニット51の現像位置における当該ブラック現像ユニット51の位置とは、回転軸50aを挟んでほぼ対角に位置する。また、YMCK現像装置50のHP位置において、ブラック現像ユニット51の前述した仕切り壁の突出方向(図5A中太い黒矢印で示す)と、鉛直下方向(図5A中細い黒矢印で示す)との成す角は、90度よりも小さくなる。
【0054】
前記YMCK現像装置50を支持し、プリンタ10の筐体をなす2枚のフレーム側板の一方には、1つの現像ユニットが通過可能な不図示の着脱専用口が設けられている。この着脱専用口は、YMCK現像装置50を回転させて、現像ユニットごとにそれぞれ設定された現像ユニット着脱位置に停止させた際に、該当する現像ユニットのみを、回転軸50aに沿う方向に引き出すことが可能な位置に形成されている。また、着脱専用口は、現像ユニットの外形より僅かに大きく形成され、現像ユニット着脱位置では、この着脱専用口を通して回転軸50aに沿う方向に新しい現像ユニットを進入させ、支持フレーム55に現像ユニットを装着することができる。そして、現像ユニットが現像ユニット着脱位置以外に位置する間は、その現像ユニットの装着はフレーム側板によって規制されている。
【0055】
なお、YMCK現像装置50を上記した現像位置、及び、着脱専用位置で確実に位置決め固定するために、不図示のロック機構が設けられている。
【0056】
===制御ユニットの概要===
次に、制御ユニット100の構成について図2を参照しつつ説明する。制御ユニット100のメインコントローラ101は、インターフェイス112を介してホストコンピュータと接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ113を備えている。ユニットコントローラ102は、装置本体の各ユニット(帯電ユニット30、露光ユニット40、一次転写ユニット60、クリーニングユニット75、二次転写ユニット80、定着ユニット90、表示ユニット95)及びYMCK現像装置50と電気的に接続され、それらが備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニット及びYMCK現像装置50の状態を検出しつつ、メインコントローラ101から入力される信号に基づいて、各ユニット及びYMCK現像装置50を制御する。また、前記HP検出部は、入出力ポート123を介してCPU120に接続されている。
【0057】
===モノクロ画像形成モードにより画像を連続形成する際のYMCK現像装置の動作について===
画像形成装置の全体構成例の項では、カラー画像を形成する際のプリンタ10の動作について説明したが、本実施の形態に係るプリンタ10は、単色のトナーにより単色画像を形成することも可能である。ここでは、図6及び図7を用いて、ブラック色のトナーによってモノクロ画像を複数枚数の媒体に連続形成する手順について、特にYMCK現像装置50の回転動作に着目しながら説明する。
【0058】
なお、図6は、ブラック色のトナーによってモノクロ画像を複数枚数の媒体に連続形成する手順を示すフローチャートである。図6Aは、モノクロ画像を100枚の媒体に連続形成する場合の手順であり、図6Bは、モノクロ画像を40枚の媒体に連続形成する場合の手順である。図7は、図6のフローチャートに表された現像ユニットの回転動作を示すフローチャートであり、図7A、図7B、図7Cは、それぞれ、回転動作A、回転動作B、回転動作Cを示すフローチャートである。
【0059】
また、当該手順においては、YMCK現像装置50は、前述したHP位置とブラック現像ユニットにより現像を行うための現像位置(以下、本実施の形態において、単に、現像位置とも呼ぶ)との間を往復するが、YMCK現像装置50がどちら側に位置しているかを、図6及び図7のフローチャート内にカギ括弧で表している。
【0060】
<<<モノクロ画像を100枚の媒体に連続形成する場合について>>>
先ず、モノクロ画像を100枚の媒体に連続形成する場合について、図6Aのフローチャートを参照しながら説明する。
このフローチャートは、プリンタ10の電源が既にONされており、画像形成の実行を待機している状態から始まる(ステップS2)。このときのYMCK現像装置50の待機位置は、前述したHP位置である。
【0061】
かかる待機状態で、不図示のホストコンピュータから、画像信号及び100枚の媒体にモノクロ画像を連続形成する旨の指令が、インターフェイス(I/F)112を介してプリンタ10のメインコントローラ101に入力される(ステップS4)。そして、プリンタ10は、メインコントローラ101からの指令に基づいてユニットコントローラ102を制御して、YMCK現像装置50を回転させることにより、YMCK現像装置50の位置をHP位置から現像位置へ移行させる(ステップS6)。
【0062】
ここで、YMCK現像装置50の当該回転動作(本実施の形態において、便宜上、回転動作Aとも呼ぶ)について、図7Aを用いて、説明する。ユニットコントローラ102は、YMCK現像装置駆動制御回路を制御して、所定のパルス分だけパルスモータを回転させることにより、YMCK現像装置50を約1/2回転させる(ステップS102)。このようにして、YMCK現像装置50の位置を現像位置へ移行させる。
【0063】
プリンタ10は、YMCK現像装置50の位置が現像位置へ位置決めされた後に、ブラック色のトナーによる画像の連続形成を開始するが、単色のトナーにより画像を複数枚数の媒体に連続形成する場合には、所定の頻度で、すなわち、画像を形成した媒体の枚数が単位枚数に達する毎に、YMCK現像装置50を回転させる。
【0064】
加えて、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度を、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高くする。すなわち、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記単位枚数を、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記単位枚数よりも少なくする。本実施の形態においては、当該所定枚数を48枚に、画像を連続形成した媒体の枚数が前記所定枚数に達する前の当該単位枚数を48枚に、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の当該単位枚数を24枚に設定しているため、YMCK現像装置50は以下に示すようなタイミングで回転することとなる。
【0065】
YMCK現像装置50の位置が現像位置へ位置決めされた後に、プリンタ10は、先ず、1枚目から48枚目までの媒体に画像を連続形成する(ステップS8)。そして、48枚目の媒体に画像を形成し終えたら、YMCK現像装置50を一回転させる(ステップS10)。
【0066】
ここで、YMCK現像装置50の当該回転動作(本実施の形態において、便宜上、回転動作Bとも呼ぶ)について、図7Bを用いて、説明する。先ず、ユニットコントローラ102は、YMCK現像装置駆動制御回路を制御して、所定のパルス分だけパルスモータを回転させることにより、YMCK現像装置50を約1/2回転させて、YMCK現像装置50の位置をHP位置へ移行させる(ステップS202)。そして、この位置、すなわち、HP位置で、YMCK現像装置50を、所定時間停止させる(ステップ204)。次に、所定のパルス分だけパルスモータを回転させることにより、YMCK現像装置50を約1/2回転させて、YMCK現像装置50の位置を現像位置へ移行させる(ステップS206)。すなわち、YMCK現像装置50を一回転させる間に、該回転体を一度以上(本実施の形態においては、一度)停止させる。
【0067】
YMCK現像装置50が一回転してYMCK現像装置50の位置が現像位置に戻されたら、プリンタ10は、49枚目から72枚目までの媒体に画像を連続形成する(ステップS12)。そして、72枚目の媒体に画像を形成し終えたら、YMCK現像装置50を一回転させる(ステップS14)。なお、ここでのYMCK現像装置50の回転動作は、ステップS10における回転動作Bと同様である。
【0068】
同様に、YMCK現像装置50が一回転してYMCK現像装置50の位置が現像位置に戻されたら、プリンタ10は、73枚目から96枚目までの媒体に画像を連続形成する(ステップS16)。そして、96枚目の媒体に画像を形成し終えたら、YMCK現像装置50を一回転させる(ステップS18)。なお、ここでのYMCK現像装置50の回転動作は、ステップS10における回転動作Bと同様である。
【0069】
同様に、YMCK現像装置50が一回転してYMCK現像装置50の位置が現像位置に戻されたら、プリンタ10は、97枚目から100枚目までの媒体に画像を連続形成して、画像の形成を終了する(ステップS20)。そして、プリンタ10は、YMCK現像装置50を回転させることにより、YMCK現像装置50の位置を現像位置からHP位置へ移行させる(ステップS22)。
【0070】
ここで、YMCK現像装置50の当該回転動作(本実施の形態において、便宜上、回転動作Cとも呼ぶ)について、図7Cを用いて、説明する。ユニットコントローラ102は、YMCK現像装置駆動制御回路を制御して、所定のパルス分だけパルスモータを回転させることにより、YMCK現像装置50を約1/2回転させる(ステップS302)。このようにして、YMCK現像装置50の位置をHP位置へ移行させる。
そして、プリンタ10は、最終的に待機状態へ戻る(ステップS24)。
【0071】
<<<モノクロ画像を40枚の媒体に連続形成する場合について>>>
次に、モノクロ画像を40枚の媒体に連続形成する場合について、図6Bのフローチャートを参照しながら説明する。
このフローチャートは、プリンタ10の電源が既にONされており、画像形成の実行を待機している状態から始まる(ステップS32)。このときのYMCK現像装置50の待機位置は、前述したHP位置である。
【0072】
かかる待機状態で、不図示のホストコンピュータから、画像信号及び40枚の媒体にモノクロ画像を連続形成する旨の指令が、インターフェイス(I/F)112を介してプリンタ10のメインコントローラ101に入力される(ステップS34)。そして、プリンタ10は、メインコントローラ101からの指令に基づいてユニットコントローラ102を制御して、YMCK現像装置50を回転させることにより、YMCK現像装置50の位置をHP位置から現像位置へ移行させる(ステップS36)。なお、ここでのYMCK現像装置50の回転動作は、ステップS6における回転動作Aと同様である。
【0073】
プリンタ10は、YMCK現像装置50の位置が現像位置へ位置決めされた後に、ブラック色のトナーによる画像の連続形成を開始するが、単色のトナーにより画像を複数枚数の媒体に連続形成する場合には、所定の頻度で、すなわち、画像を形成した媒体の枚数が単位枚数に達する毎に、YMCK現像装置50を回転させる。
【0074】
加えて、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度を、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高くする。すなわち、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記単位枚数を、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記単位枚数よりも少なくする。本実施の形態においては、当該所定枚数を48枚に、画像を連続形成した媒体の枚数が前記所定枚数に達する前の当該単位枚数を48枚に、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の当該単位枚数を24枚に設定している。
しかし、本実施の形態では、画像を連続形成する媒体の枚数は40枚なので、前述した実施の形態とは異なり、画像の連続形成の合間にYMCK現像装置50が回転することはない。
【0075】
したがって、YMCK現像装置50の位置が現像位置へ位置決めされた後に、プリンタ10は、40枚の媒体に画像を連続形成して、画像の形成を終了する(ステップS38)。そして、プリンタ10は、YMCK現像装置50を回転させることにより、YMCK現像装置50の位置を現像位置からHP位置へ移行させる(ステップS40)。なお、ここでのYMCK現像装置50の回転動作は、ステップS18における回転動作Cと同様である。
そして、プリンタ10は、最終的に待機状態へ戻る(ステップS42)。
【0076】
===トナーの帯電量の変化について===
次に、図8を用いて、上述した手順に基づいてモノクロ画像を媒体に連続形成する場合のトナーTの帯電量変化について、モノクロ画像を100枚の媒体に連続形成する場合と、モノクロ画像を40枚の媒体に連続形成する場合とを例に挙げて、二つの比較例と比較しながら説明する。
【0077】
なお、本実施の形態に係る例(以下、本件例とも呼ぶ)と比較する比較例としては、前述したYMCK現像装置50を回転させる頻度、すなわち、画像を形成した媒体の枚数が何枚に達する毎にYMCK現像装置50を回転させるか、を変更したものを用いる。
【0078】
すなわち、本件例においては、前記所定枚数を48枚に、画像を連続形成した媒体の枚数が前記所定枚数に達する前の前記単位枚数を48枚に、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記単位枚数を24枚に設定したから、例えば、モノクロ画像を100枚の媒体に連続形成する場合には、YMCK現像装置50の各々の回転の間に、1枚目から48枚目までの48枚分の画像形成と、49枚目から72枚目までの24枚分の画像形成と、73枚目から96枚目までの24枚分の画像形成と、97枚目から100枚目までの4枚分の画像形成とが実行される。これに対し、第一比較例では、YMCK現像装置50の各々の回転の間に、1枚目から48枚目までの48枚分の画像形成と、49枚目から96枚目までの48枚分の画像形成と、97枚目から100枚目までの4枚分の画像形成と、が実行されることとする。また、第二比較例では、YMCK現像装置50の各々の回転の間に、1枚目から24枚目までの24枚分の画像形成と、25枚目から72枚目までの48枚分の画像形成と、73枚目から96枚目までの24枚分の画像形成と、97枚目から100枚目までの4枚分の画像形成と、が実行されることとする。
【0079】
ここで、図8を参照する。図8には、モノクロ画像を媒体に連続形成する場合のトナーTの帯電量変化が表されている。図8Aは、本件例について、表したものであり、図8Bは、第一比較例について、表したものであり、図8Cは、第二比較例について、表したものである。
【0080】
先ず、本件例に係るトナーTの帯電量変化について説明する。トナーTの帯電量は、現像動作を実行するほど増加し、現像動作を止めて放置するほど減少する。したがって、トナーTの帯電量(縦軸に示される)は、基本的に、枚数(横軸に示される)の増加にしたがって、増加する。一方、YMCK現像装置50の回転の際には、現像動作が止められるから、前記枚数が48枚、72枚、96枚となる3点で、帯電量が下がっている。また、画像形成開始前には十分な現像動作休止期間があるため、画像形成開始の際にトナーTの帯電量は十分小さいものとなっている。
【0081】
また、図8Aには、記号Xで示される直線が表されているが、当該直線Xは従来の技術の項で説明した画像のかぶり、トナー飛散、トナー漏れ等の不具合、の発生が顕著となる帯電量を示している。トナーTの帯電量は、十分なマージンを持って、直線Xより低く抑えられているので、前記不具合の発生を回避している。これは、連続形成の合間にYMCK現像装置50を回転させることによって現像動作を停止させているからである。
【0082】
次に、第一比較例に係るトナーTの帯電量変化について説明する。トナーTの帯電量は、本件例と同様、枚数の増加にしたがって、増加する。一方、YMCK現像装置50の回転の際には、現像動作が止められるから、前記枚数が48枚、96枚となる2点で、帯電量が下がっている。また、本件例と同様、画像形成開始前には十分な現像動作休止期間があるため、画像形成開始の際にトナーTの帯電量は十分小さいものとなっている。
【0083】
また、図8Bにも記号Xで示される直線が表されているが、当該直線Xは、図8Aと同様、前記不具合の発生が顕著となる帯電量を示している。トナーTの帯電量は、前記枚数が90枚前後となる点で直線Xで示される帯電量に到達するので、前記不具合が発生してしまう。
【0084】
次に、第二比較例に係るトナーTの帯電量変化について説明する。トナーTの帯電量は、本件例と同様、枚数の増加にしたがって、増加する。一方、YMCK現像装置50の回転の際には、現像動作が止められるから、前記枚数が24枚、72枚、96枚となる3点で、帯電量が下がっている。また、本件例と同様、画像形成開始前には十分な現像動作休止期間があるため、画像形成開始の際にトナーTの帯電量は十分小さいものとなっている。
【0085】
また、図8Cにも記号Xで示される直線が表されているが、当該直線Xは、図8Aと同様、前記不具合の発生が顕著となる帯電量を示している。本例(第二比較例)においては、前記第一比較例とは異なり、トナーTの帯電量は、十分なマージンを持って、直線Xより低く抑えられているので、前記不具合の発生を回避している。 ここで、モノクロ画像を媒体に連続形成する際にYMCK現像装置50が回転する回転回数に着目し、本件例と第二比較例とを比較する。
【0086】
本件例については、モノクロ画像を100枚の媒体に連続形成する間にYMCK現像装置50は3回回転し、モノクロ画像を40枚の媒体に連続形成する間にYMCK現像装置50は回転しない。一方、第二比較例については、モノクロ画像を100枚の媒体に連続形成する間の回転回数は本件例と同様3回であるが、モノクロ画像を40枚の媒体に連続形成する間の回転回数は本件例とは異なり1回である。YMCK現像装置50を回転させる回数が多いほど、画像形成の速度が低下することから、このことは、モノクロ画像を40枚の媒体に連続形成すると、本件例の方が第二比較例に比べて、画像形成の速度が速くなることを意味する。
【0087】
したがって、本件例は、トナーTを適正な状態(すなわち、適正な帯電量)に維持させながら、画像形成の速度低下を軽減している点で第一比較例や第二比較例よりも優れていることとなる。
【0088】
本件例を第二比較例と比べると、双方の唯一の相違点であるYMCK現像装置50を回転させるタイミングが、両例の優劣差の要因となっている。本件例に係る当該タイミングは、以下のような考え方で決定されている。
【0089】
前述したとおり、画像形成開始前には十分な現像動作休止期間があるため、画像形成開始の際にトナーTの帯電量は十分小さいものなっている。したがって、画像形成開始当初は、トナーTの帯電量が前記不具合の発生が顕著となる帯電量に達するまでかなりの余裕があるため、媒体の枚数が所定枚数に達するまでは、画像形成速度を重視して、YMCK現像装置50を回転させる頻度を低くする。そして、トナーTの帯電量が前記不具合の発生が顕著となる帯電量に近づいたところで、前記不具合の回避を重視して、YMCK現像装置50を回転させる頻度を高くする。なお、上記からも明らかな通り、前記所定枚数は、前記不具合の発生が顕著となる帯電量の値を考慮して決定されるのが望ましい。
【0090】
このように、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度を、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高くすることにより、画像形成の速度低下を軽減しながらトナーを適正な状態に維持させることが可能となる。
また、YMCK現像装置50の回転動作は、トナーTの帯電量を下げる効果だけでなく、沈降したトナーの流動性の悪化を軽減させる効果も生み出すため、より一層トナーを適正な状態に維持させることが可能となる。
【0091】
===その他の実施の形態===
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る画像形成装置等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
上記実施の形態においては、画像形成装置として中間転写型のフルカラーレーザビームプリンタを例にとって説明したが、本発明は、中間転写型以外のフルカラーレーザビームプリンタ、モノクロレーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリなど、各種の画像形成装置に適用可能である。
また、感光体についても、円筒状の導電性基材の外周面に感光層を設けて構成した、いわゆる感光ローラに限られず、ベルト状の導電性基材の表面に感光層を設けて構成した、いわゆる感光ベルトであってもよい。
【0092】
また、上記実施の形態においては、単色のトナーにより画像を複数枚数の媒体に連続形成する際に、画像を連続形成した媒体の枚数が単位枚数に達する毎にYMCK現像装置を回転させ、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記単位枚数は、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記単位枚数よりも少ないこととしたが、これに限定されるものではない。
ただし、画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度を、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高くする際に、当該所定の頻度を、画像を連続形成した媒体の枚数で管理すれば、当該管理が容易なものとなる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
【0093】
また、上記実施の形態においては、YMCK現像装置の回転は一回転であり、YMCK現像装置を一回転させる間に、YMCK現像装置を一度以上停止させることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、YMCK現像装置を回転させる間に、該YMCK現像装置を停止させないこととしてもよい。
【0094】
YMCK現像装置を一回転させる間に、該YMCK現像装置を一度以上停止させることとすれば、当該停止の前後において現像ユニット内のトナーに急激な加速度がかかる。当該加速度はトナーを移動させる力を発生させ、トナーの撹拌がより効果的に実行される。したがって、トナーの流動性の悪化をより適切に軽減させることが可能となり、より一層トナーを適正な状態に維持させることが可能となる点で、上記実施の形態の方が望ましい。
【0095】
また、上記実施の形態においては、現像ユニットは、トナーを担持するための現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給するためのトナー供給ローラと、を有することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、現像ユニットは、トナーを担持するための現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給するためのトナー供給ローラと、を有しないこととしてもよい。
【0096】
現像ユニットが現像ローラとトナー供給ローラとを有する場合に、単色のトナーにより画像を複数枚数の媒体に連続形成する際には、トナーが撹拌されることなく、トナー供給ローラにより現像ローラに供給され当該現像ローラに担持されたトナー、により、現像が継続的に行われる。このことにより、現像ユニット内のトナーのうち、現像ローラ及びトナー供給ローラに近いところに位置するトナーだけが劣化することとなる。すなわち、現像ユニット内で特性が大きく異なるトナーが存在する(トナーの特性の二極化が生じる)こととなり、これらが混合されると、画像のかぶり、トナー飛散、トナー漏れ等の不具合が発生する。
【0097】
かかる状況においては、当該不具合の発生を抑止するという観点から、YMCK現像装置の回転によるトナー撹拌、の重要性が高まる。したがって、本発明の目的がより有効に達成されるという点で、上記実施の形態の方がより効果的である。
【0098】
また、上記実施の形態においては、YMCK現像装置を一回転させる間に該YMCK現像装置を停止させた際に、該YMCK現像装置に装着され、単色のトナーが収容された現像ユニット、から、YMCK現像装置の回転軸へ向かう方向は、前記現像ローラに担持された前記単色のトナーで潜像を現像するためYMCK現像装置を所定の現像位置に位置決めした際に、前記回転軸から、前記単色のトナーが収容された現像ユニット、へ向かう方向、に沿うこととしたが、これに限定されるものではない。
【0099】
かかる場合には、現像ユニット内の前記単色のトナーにかかる重力の方向であって、現像ユニットに相対的な方向が、前記現像の際と前記停止の際とで、ほぼ反対方向となる。したがって、YMCK現像装置の回転による該YMCK現像装置の停止位置への移動及び当該停止位置での停止により、現像の際に重力方向に沈降していたトナーが、より適切に解されることとなる点で、上記実施の形態の方が望ましい。
【0100】
また、上記実施の形態においては、現像ユニットは、該現像ユニットの内壁から内方へ突出した、トナーを仕切るための仕切り壁と、該仕切り壁により分けられた二つの現像剤収容部と、を有し、トナー供給ローラは、前記二つの現像剤収容部の一方に設けられることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、前記仕切り壁を有さず、現像剤収容部を一つとしてもよい。また、トナー供給ローラは、前記二つの現像剤収容部のどちらにも設けられないこととしてもよい。
【0101】
現像ユニットが仕切り壁により分けられた二つの現像剤収容部を有し、トナー供給ローラが前記二つの現像剤収容部の一方に設けられる状況においては、トナー供給ローラが設けられた方の現像剤収容部内のトナーと、もう一方の現像剤収容部内のトナーとが隔てられているため、前述したトナーの特性の二極化がより顕著に発生することとなる。
【0102】
かかる状況においては、YMCK現像装置の回転によるトナー撹拌、の重要性がより一層高まる。したがって、本発明の目的がより有効に達成されるという点で、上記実施の形態の方がより効果的である。
【0103】
また、上記実施の形態においては、YMCK現像装置を一回転させる間に該YMCK現像装置を停止させた際に、該YMCK現像装置に装着され、前記単色のトナーが収容された現像ユニット、の仕切り壁の突出方向と、鉛直下方向との成す角は、90度よりも小さくなることとしたが、これに限定されるものではなく、前記突出方向と鉛直下方向との成す角が90度以上であってもよい。
ただし、前記突出方向と、鉛直下方向との成す角が、90度よりも小さくなる場合には、YMCK現像装置を停止させた際に、二つの現像剤収容部の双方に収容されたトナーが混合されやすくなり、したがって、適切にトナーの撹拌が実行される点で上記実施の形態の方がより望ましい。
【0104】
また、上記実施の形態においては、YMCK現像装置を一回転させる間に該YMCK現像装置を停止させるときの該YMCK現像装置の停止位置は、画像形成の実行を待機しているときのYMCK現像装置の待機位置、すなわち、HP位置であることとしたが、これに限定されるものでなく、他の位置でもよい。
ただし、現像の際に重力方向に沈降していたトナーがより適切に解され、また、トナーが混合されやすくなるYMCK現像装置の前記停止位置が、HP位置である場合には、画像形成の実行を待機しているときにも適切なトナーの撹拌効果が得られることとなる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
【0105】
また、上記実施の形態においては、前記単色のトナーは、ブラック色のトナーであることとしたが、これに限定されるものではなく、他の色でもよい。
ただし、単色のトナーにより画像を複数枚数の媒体に連続形成する場合に、かかる単色のトナーはブラック色であることが圧倒的に多いから、単色のトナーがブラック色のトナーである場合には、本発明の重要度が高まることとなり、したがって、本発明の目的がより有効に達成されるという点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
【0106】
また、上記実施の形態においては、現像ユニットは、トナーを撹拌するための撹拌部材を備えていないこととしたが、これに限定されるものではなく、撹拌部材を備えていてもよい。
ただし、トナー撹拌部材が備わっていない場合には、本発明の重要度が高まることとなり、したがって、本発明の目的がより有効に達成されるという点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
【0107】
また、上記実施の形態においては、現像ユニットが着脱可能な画像形成装置を例に挙げて説明したが、当然のことながら、本発明は、現像ユニットが装着されており、着脱不可能な画像形成装置にも適用可能である。
【0108】
===画像形成システム等の構成===
次に、本発明に係る実施の形態の一例である画像形成システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0109】
図9は、画像形成システムの外観構成を示した説明図である。画像形成システム1000は、コンピュータ1102と、表示装置1104と、プリンタ1106と、入力装置1108と、読取装置1110とを備えている。コンピュータ1102は、本実施形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置1104は、CRT(Cathode Ray Tube:陰極線管)やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ1106は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置1108は、本実施形態ではキーボード1108Aとマウス1108Bが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置1110は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置1110AとCD−ROMドライブ装置1110Bが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばMO(Magneto Optical)ディスクドライブ装置やDVD(Digital Versatile Disk)等の他のものであっても良い。
【0110】
図10は、図9に示した画像形成システムの構成を示すブロック図である。コンピュータ1102が収納された筐体内にRAM等の内部メモリ1202と、ハードディスクドライブユニット1204等の外部メモリがさらに設けられている。
【0111】
なお、以上の説明においては、プリンタ1106が、コンピュータ1102、表示装置1104、入力装置1108、及び、読取装置1110と接続されて画像形成システムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、画像形成システムが、コンピュータ1102とプリンタ1106から構成されても良く、画像形成システムが表示装置1104、入力装置1108及び読取装置1110のいずれかを備えていなくても良い。
【0112】
また、例えば、プリンタ1106が、コンピュータ1102、表示装置1104、入力装置1108、及び、読取装置1110のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ1106が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。
【0113】
このようにして実現された画像形成システムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
【0114】
【発明の効果】
本発明によれば、画像形成の速度低下を軽減しながら現像剤を適正な状態に維持させる画像形成装置、及び、画像形成システムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。
【図2】図1の画像形成装置の制御ユニットを示すブロック図である。
【図3】現像ユニットの概念図である。
【図4】現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。
【図5】図5Aは、YMCK現像装置50の回転方向の基準位置となるホームポジション位置を示した図である。図5Bは、YMCK現像装置50に装着されたブラック現像ユニット51が、感光体20と対向する現像位置を示した図である。
【図6】図6Aは、ブラック色のトナーによってモノクロ画像を100枚の媒体に連続形成する手順を示すフローチャートである。図6Bは、ブラック色のトナーによってモノクロ画像を40枚の媒体に連続形成する手順を示すフローチャートである。
【図7】図7Aは、図6のフローチャートに表された現像ユニットの回転動作Aを示すフローチャートである。図7Bは、図6のフローチャートに表された現像ユニットの回転動作Bを示すフローチャートである。図7Cは、図6のフローチャートに表された現像ユニットの回転動作Cを示すフローチャートである。
【図8】図8Aは、モノクロ画像を媒体に連続形成する場合のトナーTの帯電量変化を示した本件例に係る図である。図8Bは、モノクロ画像を媒体に連続形成する場合のトナーTの帯電量変化を示した比較例に係る図である。
【図9】画像形成システムの外観構成を示した説明図である。
【図10】図9に示した画像形成システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 レーザビームプリンタ(本体) 20 感光体
30 帯電ユニット 40 露光ユニット
50 YMCK現像装置 50a 回転軸
51 ブラック現像ユニット 52 マゼンタ現像ユニット
53 シアン現像ユニット 54 イエロー現像ユニット
55 支持フレーム
55a、55b、55c、55d 保持部
60 一次転写ユニット 70 中間転写体
75 クリーニングユニット 76 クリーニングブレード
80 二次転写ユニット 90 定着ユニット
92 給紙トレイ 94 給紙ローラ
95 表示ユニット 96 レジローラ
100 制御ユニット 101 メインコントローラ
102 ユニットコントローラ 112 インターフェイス
113 画像メモリ 120 CPU
123 入出力ポート 510 現像ローラ
520 シール部材 522 シール支持板金
524 シール付勢部材 530 トナー収容部
530a 第一トナー収容部 530a 第二トナー収容部
540 ハウジング 542 上ハウジング部
544 下ハウジング部 545 仕切り壁
550 トナー供給ローラ 560 規制ブレード
560a ゴム部 560b ゴム支持部
562 ブレード支持板金 570 ブレード裏部材
572 開口 1000 画像形成システム
1102 コンピュータ 1104 表示装置
1106 プリンタ 1108 入力装置
1108A キーボード 1108B マウス
1110 読取装置
1110A フレキシブルディスクドライブ装置
1110B CD−ROMドライブ装置
1202 内部メモリ
1204 ハードディスクドライブユニット
T トナー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming system.
[0002]
[Prior art]
This type of image forming apparatus includes, for example, a plurality of developing units as an example of a developer container that develops a latent image formed on a photoreceptor with toner as an example of a developer. 2. Description of the Related Art An image forming apparatus including a rotary developing device in which units are arranged radially about a rotation axis is known. In these image forming apparatuses, when an image signal is transmitted from an external apparatus such as a host computer, the developing unit rotates around the rotation axis, thereby causing one of a plurality of developing units to face the photosensitive member. Position to. The latent image formed on the photosensitive member is developed with toner carried on a developing roller as an example of a developer carrying member to form a toner image, which is transferred onto an intermediate medium. At this time, while sequentially switching a plurality of development units, development and transfer are repeated in the same manner to form a color image by superposing a plurality of toner images.
[0003]
By the way, using the image forming apparatus described above, there are cases where images are continuously formed on a plurality of sheets of media using a single color (for example, monochrome) toner. In continuous image formation in such a monochrome image forming mode, since development is performed for a long time using the same developing unit, unlike the case of forming a color image, the developing unit is not rotated for a long time. It is burned.
[0004]
In the above situation where the developing unit does not rotate for a long time, if the latent image formed on the photoreceptor is continuously developed with the toner carried on the developing roller, the toner in the vicinity of the developing roller out of the toner contained in the developing unit. Charge amount increases excessively. The increase in the toner charge amount induces toner aggregation and the like, and causes problems such as image fogging, toner scattering, and toner leakage. If an image is formed in such a state where the toner is inappropriate, a problem that a desired image cannot be obtained finally occurs.
[0005]
In order to avoid such a problem, a method has been proposed in which the developing unit is rotated at a predetermined frequency when images are continuously formed on a plurality of sheets of media using a single color toner.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2000-347499 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since it becomes impossible to execute development while the developing unit is rotating, there is a demerit that the time required for image formation becomes longer if the above measures are adopted.
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an image forming apparatus and an image forming system that maintain a developer in an appropriate state while reducing a decrease in the speed of image formation. It is to be realized.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A main aspect of the present invention is a developer container that has a plurality of developer containers for accommodating different color developers, and a rotatable rotary member that is detachable and rotatable. An image forming apparatus for forming an image on a medium with a developer contained in the image forming apparatus, wherein the rotating body is rotated at a predetermined frequency when images are continuously formed on a plurality of sheets of medium with a single color developer. In the apparatus, the predetermined frequency after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is higher than the predetermined frequency before the number reaches the predetermined number It is.
Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
At least the following will be made clear by the description of the present specification and the accompanying drawings.
A plurality of developer accommodating bodies for accommodating developers of different colors, a rotatable rotating body that is detachable, and that is accommodated in the developer accommodating body mounted on the rotating body. An image forming apparatus for forming an image on a medium with an agent, wherein the image is formed on an image forming apparatus in which the rotating body is rotated at a predetermined frequency when an image is continuously formed on a plurality of media with a single color developer. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined frequency after the number of continuously formed media reaches a predetermined number is higher than the predetermined frequency before the number reaches the predetermined number.
The predetermined frequency after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is higher than the predetermined frequency before the number reaches the predetermined number, thereby reducing a decrease in image formation speed. However, the developer can be maintained in an appropriate state.
[0010]
In addition, when continuously forming an image on a plurality of media using a single color developer, the rotating body is rotated each time the number of media on which images are continuously formed reaches a unit number, and the number of media on which images are continuously formed. The unit number after reaching the predetermined number may be smaller than the unit number before the number reaches the predetermined number.
When the predetermined frequency after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is higher than the predetermined frequency before the number reaches the predetermined number, the predetermined frequency is Is managed by the number of continuously formed media, the management becomes easy.
[0011]
The rotation of the rotating body is one rotation, and the rotating body may be stopped once or more while the rotating body is rotated once.
In this way, the developer is more effectively stirred. Accordingly, it is possible to more appropriately reduce the deterioration of the fluidity of the developer, and it is possible to further maintain the developer in an appropriate state.
[0012]
The developer container may include a developer carrier for carrying the developer and a developer supply member for supplying the developer to the developer carrier.
In such a situation, the importance of the toner agitation by the rotation of the rotating body increases from the viewpoint of suppressing the polarization of the developer characteristics. Therefore, the object of the present invention is achieved more effectively.
[0013]
In addition, an image carrier for carrying a latent image is provided, and the rotating body has a rotating shaft at the center of the rotating body, and the rotating body is stopped when the rotating body is rotated once. A direction from the developer containing body mounted on the rotating body and containing the monochromatic developer toward the rotating shaft is the latent image formed by the monochromatic developer carried on the developer carrying body. When the rotary body is positioned at a predetermined development position to develop the toner, the rotary body may be along a direction from the rotary shaft toward the developer container containing the single color developer.
In such a case, the developer that has settled in the direction of gravity at the time of development is more appropriately solved.
[0014]
The developer container includes a partition wall that projects inward from an inner wall of the developer container, and a partition wall that partitions the developer, and two developer container parts separated by the partition wall. And the developer supply member may be provided in one of the two developer accommodating portions.
In such a situation, the importance of stirring the developer by the rotation of the rotating body is further increased. Therefore, the object of the present invention is achieved more effectively.
[0015]
Further, when the rotating body is stopped during one rotation of the rotating body, the protruding direction of the partition wall of the developer container that is attached to the rotating body and contains the single color developer; The angle formed by the vertically downward direction may be smaller than 90 degrees. In such a case, the developer stored in both of the two developer storage portions is easily mixed, and accordingly, the developer is appropriately stirred.
[0016]
Further, the stop position of the rotating body when the rotating body is stopped while the rotating body is rotated once may be a standby position of the rotating body when waiting for execution of image formation. .
In such a case, an appropriate developer agitation effect can be obtained even when waiting for execution of image formation.
[0017]
The single color developer may be a black color developer.
When an image is continuously formed on a plurality of media using a single color developer, the single color developer is often a black color. Therefore, if the single color developer is a black color developer, this The importance of the invention will increase, and therefore the object of the present invention will be achieved more effectively.
[0018]
The developer container may not include a stirring member for stirring the developer.
If the stirring member is not provided, the importance of the present invention is increased, and therefore the object of the present invention can be achieved more effectively.
[0020]
A rotating body having a plurality of developer accommodating bodies for accommodating different color developers, and forming an image on a medium by the developer accommodated in the developer accommodating body; In an image forming apparatus in which images are continuously formed on a plurality of sheets of media using a single color developer, the number of media on which images are continuously formed is predetermined. It is also possible to realize an image forming apparatus characterized in that the predetermined frequency after reaching the number of sheets is higher than the predetermined frequency before the number of sheets reaches the predetermined number.
[0021]
In addition, a computer, a display device connectable to the computer, and an image forming apparatus connectable to the computer, and a plurality of developer accommodating bodies for accommodating developers of different colors can be attached and detached. An image forming apparatus for forming an image on a medium with a developer contained in a developer container mounted on the rotary body, wherein a plurality of images are formed with a single color developer. An image forming apparatus that rotates the rotating body at a predetermined frequency when continuously forming the image on the medium, and the predetermined frequency after the number of media on which the image is continuously formed reaches a predetermined number is the number of the sheets It is also possible to realize an image forming system including an image forming apparatus having a higher frequency than the predetermined frequency before reaching the predetermined number.
The image forming system realized in this way is a system superior to the conventional system as a whole system.
[0022]
=== Example of Overall Configuration of Image Forming Apparatus ===
Next, an outline of a laser beam printer (hereinafter also referred to as a printer) 10 as an example of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating main components constituting the
[0023]
As shown in FIG. 1, the
[0024]
The
The charging
[0025]
The
[0026]
In the present embodiment, the
[0027]
The
The
The
[0028]
The fixing
The
[0029]
As shown in FIG. 2, the
[0030]
Next, the operation of the
First, when an image signal from a host computer (not shown) is input to the
[0031]
The charged area of the
[0032]
The latent image formed on the
The yellow toner image formed on the
[0033]
The above processing is sequentially executed for each developing unit for the second color, the third color, and the fourth color, so that four color toner images corresponding to the respective image signals are transferred to the
[0034]
The full color toner image formed on the
The full color toner image transferred to the medium is heated and pressed by the fixing
[0035]
On the other hand, after the primary transfer position has passed, the
[0036]
=== Configuration Example of Development Unit ===
Next, a configuration example of the developing unit will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a conceptual diagram of the developing unit, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing main components of the developing unit. Note that the cross-sectional view shown in FIG. 4 represents a cross-section obtained by cutting the developing unit along a plane perpendicular to the longitudinal direction shown in FIG. 4, the vertical direction is indicated by arrows as in FIG. 1. For example, the central axis of the developing
[0037]
The
[0038]
The yellow developing
[0039]
The developing
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
For this reason, in this embodiment, the stirring member is not provided in the
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
Here, the
[0046]
The end of the
[0047]
In the yellow developing
[0048]
=== Outline of YMCK Developing Device ===
Next, an outline of the
The
[0049]
The
A pulse motor (not shown) is connected to the
[0050]
FIG. 5 is a diagram showing two stop positions of the rotating
Here, in FIG. 5B, the development position is shown for the
[0051]
An HP detection unit (not shown) for detecting the HP position is provided on one end side of the
[0052]
FIG. 5B shows the developing position of the black developing
[0053]
Here, paying attention to the position of the black developing
[0054]
One of the two frame side plates that support the
[0055]
A locking mechanism (not shown) is provided to securely position and fix the
[0056]
=== Overview of Control Unit ===
Next, the configuration of the
[0057]
=== About the operation of the YMCK developing device when images are continuously formed in the monochrome image forming mode ===
In the section of the overall configuration example of the image forming apparatus, the operation of the
[0058]
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for continuously forming monochrome images on a plurality of sheets of media using black toner. FIG. 6A shows a procedure when a monochrome image is continuously formed on 100 media, and FIG. 6B shows a procedure when a monochrome image is continuously formed on 40 media. 7 is a flowchart showing the rotation operation of the developing unit shown in the flowchart of FIG. 6, and FIGS. 7A, 7B, and 7C are flowcharts showing the rotation operation A, the rotation operation B, and the rotation operation C, respectively. is there.
[0059]
In this procedure, the
[0060]
<<< Regarding the Continuous Formation of Monochrome Images on 100 Media >>>
First, a case where monochrome images are continuously formed on 100 media will be described with reference to the flowchart of FIG. 6A.
This flowchart starts from a state in which the
[0061]
In this standby state, a host computer (not shown) inputs an image signal and a command to continuously form monochrome images on 100 media to the
[0062]
Here, the rotation operation of the YMCK developing device 50 (also referred to as a rotation operation A for convenience in the present embodiment) will be described with reference to FIG. 7A. The
[0063]
The
[0064]
In addition, the predetermined frequency after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is set higher than the predetermined frequency before the number reaches the predetermined number. That is, the unit number after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is made smaller than the unit number before the number reaches the predetermined number. In this embodiment, the predetermined number of sheets is 48, the number of units on which images are continuously formed reaches 48, and the number of units on which images are continuously formed is 48. Since the unit number of sheets after reaching this value is set to 24, the
[0065]
After the position of the
[0066]
Here, the rotation operation of the YMCK developing device 50 (also referred to as the rotation operation B for convenience in the present embodiment) will be described with reference to FIG. 7B. First, the
[0067]
When the
[0068]
Similarly, when the
[0069]
Similarly, when the
[0070]
Here, the rotation operation of the YMCK developing device 50 (also referred to as the rotation operation C for convenience in the present embodiment) will be described with reference to FIG. 7C. The
Then, the
[0071]
<<< Regarding the Continuous Formation of Monochrome Images on 40 Media >>>
Next, a case where monochrome images are continuously formed on 40 media will be described with reference to the flowchart of FIG. 6B.
The flowchart starts from a state in which the
[0072]
In this standby state, a host computer (not shown) inputs an image signal and a command to continuously form monochrome images on 40 media to the
[0073]
The
[0074]
In addition, the predetermined frequency after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is set higher than the predetermined frequency before the number reaches the predetermined number. That is, the unit number after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is made smaller than the unit number before the number reaches the predetermined number. In this embodiment, the predetermined number of sheets is 48, the number of units on which images are continuously formed reaches 48, and the number of units on which images are continuously formed is 48. The unit number of sheets after reaching this value is set to 24 sheets.
However, in this embodiment, since the number of media on which images are continuously formed is 40, the
[0075]
Therefore, after the position of the
Then, the
[0076]
=== Regarding Change in Charge Amount of Toner ===
Next, with reference to FIG. 8, regarding the change in charge amount of the toner T when the monochrome image is continuously formed on the medium based on the above-described procedure, the case where the monochrome image is continuously formed on 100 media, The case of continuous formation on 40 media will be described as an example and compared with two comparative examples.
[0077]
As a comparative example to be compared with the example according to the present embodiment (hereinafter also referred to as this example), the frequency with which the above-described
[0078]
That is, in this example, the predetermined number of sheets is 48, the number of units on which images are continuously formed reaches 48, and the number of units on which images are continuously formed reaches 48. The unit number of sheets after reaching the value of 24 is set to 24 sheets. Therefore, for example, when monochrome images are continuously formed on 100 sheets of media, the first to 48th sheets are rotated during each rotation of the
[0079]
Reference is now made to FIG. FIG. 8 shows a change in the charge amount of the toner T when a monochrome image is continuously formed on a medium. FIG. 8A shows the present example, FIG. 8B shows the first comparative example, and FIG. 8C shows the second comparative example.
[0080]
First, the change in the charge amount of the toner T according to this example will be described. The charge amount of the toner T increases as the developing operation is executed, and decreases as the developing operation is stopped and left. Therefore, the charge amount of toner T (shown on the vertical axis) basically increases as the number of sheets (shown on the horizontal axis) increases. On the other hand, since the developing operation is stopped when the
[0081]
8A shows a straight line indicated by a symbol X. The straight line X is notable for occurrence of defects such as image fogging, toner scattering, and toner leakage described in the section of the prior art. Shows the amount of charge. Since the charge amount of the toner T is kept lower than the straight line X with a sufficient margin, the occurrence of the above-described problem is avoided. This is because the developing operation is stopped by rotating the
[0082]
Next, a change in the charge amount of the toner T according to the first comparative example will be described. The charge amount of the toner T increases as the number of sheets increases as in the present example. On the other hand, since the developing operation is stopped when the
[0083]
8B also shows a straight line indicated by the symbol X. The straight line X indicates the amount of charge at which the occurrence of the above-described defect becomes significant, as in FIG. 8A. Since the charge amount of the toner T reaches the charge amount indicated by the straight line X at the point where the number of sheets is about 90, the above problem occurs.
[0084]
Next, a change in the charge amount of the toner T according to the second comparative example will be described. The charge amount of the toner T increases as the number of sheets increases as in the present example. On the other hand, since the developing operation is stopped when the
[0085]
8C also shows a straight line indicated by the symbol X. The straight line X indicates the amount of charge at which the occurrence of the above-described defect becomes significant, as in FIG. 8A. In this example (second comparative example), unlike the first comparative example, the charge amount of the toner T is suppressed to be lower than the straight line X with a sufficient margin, so that the occurrence of the problem is avoided. is doing. Here, focusing on the number of rotations of the
[0086]
In this example, the
[0087]
Therefore, this example is superior to the first comparative example and the second comparative example in that the decrease in the image forming speed is reduced while the toner T is maintained in an appropriate state (that is, an appropriate charge amount). Will be.
[0088]
When this example is compared with the second comparative example, the timing of rotating the
[0089]
As described above, since there is a sufficient development operation suspension period before the start of image formation, the charge amount of the toner T is sufficiently small at the start of image formation. Therefore, at the beginning of image formation, there is a considerable margin until the charge amount of the toner T reaches a charge amount at which the occurrence of the above-described malfunction becomes significant. Therefore, emphasis is placed on the image formation speed until the number of media reaches a predetermined number. Thus, the frequency of rotating the
[0090]
As described above, the predetermined frequency after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is higher than the predetermined frequency before the number reaches the predetermined number. It is possible to maintain the toner in an appropriate state while reducing the decrease in speed.
Further, the rotation operation of the
[0091]
=== Other Embodiments ===
The image forming apparatus and the like according to the present invention have been described above based on the above embodiment. However, the above embodiment of the present invention is for facilitating understanding of the present invention and limits the present invention. is not. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents thereof.
In the above embodiment, an intermediate transfer type full color laser beam printer has been described as an example of the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to the intermediate transfer type, such as a full color laser beam printer, a monochrome laser beam printer, a copying machine, and a facsimile. The present invention can be applied to various image forming apparatuses.
Also, the photosensitive member is not limited to a so-called photosensitive roller, which is configured by providing a photosensitive layer on the outer peripheral surface of a cylindrical conductive substrate, and is configured by providing a photosensitive layer on the surface of a belt-shaped conductive substrate. A so-called photosensitive belt may be used.
[0092]
Further, in the above embodiment, when continuously forming an image on a plurality of sheets of media using a single color toner, the YMCK developing device is rotated each time the number of continuously formed media reaches a unit number. The unit number after the number of continuously formed media reaches the predetermined number is set to be smaller than the unit number before the number reaches the predetermined number, but is not limited thereto.
However, when the predetermined frequency after the number of media on which images are continuously formed reaches the predetermined number is higher than the predetermined frequency before the number reaches the predetermined number, the predetermined frequency is If the number of media on which images are continuously formed is managed, the above embodiment is more desirable in that the management becomes easy.
[0093]
In the above embodiment, the rotation of the YMCK developing device is one rotation. While the YMCK developing device is rotated once, the YMCK developing device is stopped once or more. However, the present invention is not limited to this. Absent. For example, the YMCK developing device may not be stopped while the YMCK developing device is rotated.
[0094]
If the YMCK developing device is stopped once or more during one rotation of the YMCK developing device, rapid acceleration is applied to the toner in the developing unit before and after the stop. The acceleration generates a force for moving the toner, and the toner is more effectively agitated. Therefore, the above embodiment is preferable in that it is possible to appropriately reduce the deterioration of the fluidity of the toner and to maintain the toner in an appropriate state.
[0095]
In the above embodiment, the developing unit has the developing roller for carrying the toner and the toner supply roller for supplying the toner to the developing roller. However, the present invention is not limited to this. It is not a thing. For example, the developing unit may not include a developing roller for carrying toner and a toner supply roller for supplying toner to the developing roller.
[0096]
When the developing unit has a developing roller and a toner supply roller, the toner is not stirred and supplied to the developing roller by the toner supply roller when an image is continuously formed on a plurality of media with a single color toner. Development is continuously performed by the toner carried on the developing roller. As a result, of the toner in the developing unit, only the toner located near the developing roller and the toner supply roller is deteriorated. That is, there are toners with significantly different characteristics in the developing unit (the toner characteristics become bipolar), and mixing these causes problems such as image fogging, toner scattering, and toner leakage. .
[0097]
In such a situation, the importance of toner agitation by rotation of the YMCK developing device increases from the viewpoint of suppressing the occurrence of the problem. Therefore, the above embodiment is more effective in that the object of the present invention can be achieved more effectively.
[0098]
In the above-described embodiment, when the YMCK developing device is stopped while the YMCK developing device is rotated once, the YMCK is mounted on the YMCK developing device and contains a single color toner. The direction toward the rotating shaft of the developing device is such that when the YMCK developing device is positioned at a predetermined developing position for developing a latent image with the single color toner carried on the developing roller, Although it is along the direction toward the developing unit containing the toner, it is not limited to this.
[0099]
In such a case, the direction of gravity applied to the monochromatic toner in the developing unit, which is relative to the developing unit, is almost opposite between the development and the stop. Therefore, the toner that has settled in the direction of gravity at the time of development is more appropriately solved by the movement of the YMCK developing device to the stop position by the rotation of the YMCK developing device and the stop at the stop position. In this respect, the above embodiment is more desirable.
[0100]
In the above-described embodiment, the developing unit includes a partition wall that protrudes inward from the inner wall of the developing unit and partitions the toner, and two developer containing portions separated by the partition wall. The toner supply roller is provided in one of the two developer accommodating portions, but is not limited thereto. For example, a single developer container may be provided without the partition wall. Further, the toner supply roller may not be provided in either of the two developer accommodating portions.
[0101]
In a situation where the developing unit has two developer accommodating portions separated by a partition wall, and the toner supply roller is provided in one of the two developer accommodating portions, the developer provided with the toner supply roller Since the toner in the storage unit and the toner in the other developer storage unit are separated, the above-described bipolar property of the toner is more noticeably generated.
[0102]
In such a situation, the importance of toner agitation by rotation of the YMCK developing device is further increased. Therefore, the above embodiment is more effective in that the object of the present invention can be achieved more effectively.
[0103]
In the above embodiment, when the YMCK developing device is stopped while the YMCK developing device is rotated once, the partition of the developing unit that is attached to the YMCK developing device and contains the single color toner is separated. Although the angle formed by the protruding direction of the wall and the vertical downward direction is smaller than 90 degrees, the angle is not limited to this, and the angle formed by the protruding direction and the vertical downward direction is 90 degrees or more. It may be.
However, if the angle formed by the protruding direction and the vertically downward direction is smaller than 90 degrees, when the YMCK developing device is stopped, the toner accommodated in both of the two developer accommodating portions The above embodiment is more preferable in that the toner is easily mixed, and thus the toner is appropriately stirred.
[0104]
In the above embodiment, the stop position of the YMCK developing device when the YMCK developing device is stopped while the YMCK developing device is rotated once is the YMCK developing device when waiting for execution of image formation. However, the position is not limited to this, and may be another position.
However, when the toner settled in the direction of gravity during development is more appropriately solved and the stop position of the YMCK developing device at which the toner is likely to be mixed is the HP position, execution of image formation is performed. The above embodiment is more preferable in that an appropriate toner stirring effect can be obtained even when waiting for the toner.
[0105]
In the above-described embodiment, the single color toner is a black color toner. However, the present invention is not limited to this, and other colors may be used.
However, when an image is continuously formed on a plurality of media using a single color toner, such a single color toner is overwhelmingly black, so when the single color toner is a black toner, The importance of the present invention will increase, and therefore the above embodiment is more desirable in that the object of the present invention can be achieved more effectively.
[0106]
In the above-described embodiment, the developing unit is not provided with the stirring member for stirring the toner, but is not limited thereto, and may be provided with the stirring member.
However, when the toner stirring member is not provided, the importance of the present invention is increased, and therefore the above embodiment is more preferable in that the object of the present invention can be achieved more effectively.
[0107]
In the above-described embodiment, the image forming apparatus to which the developing unit can be attached and detached has been described as an example. It is also applicable to the device.
[0108]
=== Configuration of Image Forming System etc. ===
Next, an image forming system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0109]
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an external configuration of the image forming system. The
[0110]
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the image forming system shown in FIG. An
[0111]
In the above description, the
[0112]
For example, the
[0113]
The image forming system realized in this way is a system superior to the conventional system as a whole system.
[0114]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize an image forming apparatus and an image forming system that maintain a developer in an appropriate state while reducing a decrease in image forming speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing main components constituting an image forming apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control unit of the image forming apparatus of FIG.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a developing unit.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing main components of the developing unit.
FIG. 5A is a diagram showing a home position that is a reference position in the rotational direction of the
FIG. 6A is a flowchart illustrating a procedure for continuously forming a monochrome image on 100 sheets of medium using black toner. FIG. 6B is a flowchart illustrating a procedure for continuously forming a monochrome image on 40 media using black toner.
FIG. 7A is a flowchart showing a rotation operation A of the developing unit shown in the flowchart of FIG. 6; FIG. 7B is a flowchart showing the rotation operation B of the developing unit shown in the flowchart of FIG. FIG. 7C is a flowchart showing the rotation operation C of the developing unit shown in the flowchart of FIG.
FIG. 8A is a diagram related to the present example illustrating a change in the charge amount of the toner T when a monochrome image is continuously formed on a medium. FIG. 8B is a diagram according to a comparative example showing a change in the charge amount of the toner T when a monochrome image is continuously formed on a medium.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an external configuration of the image forming system.
10 is a block diagram showing a configuration of the image forming system shown in FIG. 9. FIG.
[Explanation of symbols]
10 Laser beam printer (main body) 20 Photoconductor
30
50
51
53
55 Support frame
55a, 55b, 55c, 55d holding part
60
75
80
92
95
100
102
113
123 I /
520
524
530a
540
544
550
562 Blade
572
1102
1106
1110 Reader
1110A Flexible disk drive device
1110B CD-ROM drive device
1202 Internal memory
1204 Hard disk drive unit
T Toner
Claims (12)
前記回転体に装着された現像剤収容体に収容された現像剤により画像を媒体に形成する画像形成装置であって、
単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する際に、所定の頻度で前記回転体を回転させる画像形成装置において、
画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度は、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高いことを特徴とする画像形成装置。A plurality of developer accommodating bodies for accommodating developers of different colors, and a rotatable rotating body that is detachable and rotatable;
An image forming apparatus for forming an image on a medium with a developer contained in a developer containing body mounted on the rotating body,
In the image forming apparatus that rotates the rotating body at a predetermined frequency when continuously forming an image on a plurality of sheets of media with a single color developer,
The image forming apparatus, wherein the predetermined frequency after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is higher than the predetermined frequency before the number reaches the predetermined number.
単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する際に、画像を連続形成した媒体の枚数が単位枚数に達する毎に前記回転体を回転させ、
画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記単位枚数は、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記単位枚数よりも少ないことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
When continuously forming an image on a plurality of sheets of media with a single color developer, the rotating body is rotated each time the number of media on which images are continuously formed reaches a unit number,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the number of units after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is smaller than the number of units before the number reaches the predetermined number.
前記回転体の回転は一回転であり、前記回転体を一回転させる間に、該回転体を一度以上停止させることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotating body is rotated once, and the rotating body is stopped once or more while the rotating body is rotated once.
前記現像剤収容体は、
現像剤を担持するための現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材と、を有することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3.
The developer container is
An image forming apparatus comprising: a developer carrying member for carrying a developer; and a developer supply member for supplying the developer to the developer carrying member.
潜像を担持するための像担持体を有し、
前記回転体は、該回転体の中心に回転軸を備え、
前記回転体を一回転させる間に該回転体を停止させた際に、該回転体に装着され、前記単色の現像剤が収容された現像剤収容体、から、前記回転軸へ向かう方向は、
前記現像剤担持体に担持された前記単色の現像剤で前記潜像を現像するため前記回転体を所定の現像位置に位置決めした際に、前記回転軸から、前記単色の現像剤が収容された現像剤収容体、へ向かう方向、
に沿うことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 4.
Having an image carrier for carrying a latent image;
The rotating body includes a rotating shaft at the center of the rotating body,
When the rotating body is stopped during one rotation of the rotating body, the direction from the developer container mounted on the rotating body and containing the monochromatic developer to the rotating shaft is as follows:
When the rotating body is positioned at a predetermined developing position for developing the latent image with the single color developer carried on the developer carrying body, the monochromatic developer is accommodated from the rotating shaft. Direction to the developer container,
And an image forming apparatus.
前記現像剤収容体は、
該現像剤収容体の内壁から内方へ突出した、前記現像剤を仕切るための仕切り壁と、
該仕切り壁により分けられた二つの現像剤収容部と、を有し、
前記現像剤供給部材は、前記二つの現像剤収容部の一方に設けられることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 4 or 5, wherein:
The developer container is
A partition wall protruding inward from the inner wall of the developer container for partitioning the developer;
Two developer containing portions separated by the partition wall,
The image forming apparatus, wherein the developer supply member is provided in one of the two developer accommodating portions.
前記回転体を一回転させる間に該回転体を停止させた際に、
該回転体に装着され、前記単色の現像剤が収容された現像剤収容体、の前記仕切り壁の突出方向と、鉛直下方向との成す角は、90度よりも小さくなることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 6.
When the rotating body is stopped while rotating the rotating body once,
The angle formed by the protruding direction of the partition wall and the vertical downward direction of the developer containing body mounted on the rotating body and containing the single color developer is smaller than 90 degrees. Image forming apparatus.
前記回転体を一回転させる間に該回転体を停止させるときの該回転体の停止位置は、画像形成の実行を待機しているときの前記回転体の待機位置であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7.
The stop position of the rotating body when the rotating body is stopped during one rotation of the rotating body is a standby position of the rotating body when waiting for execution of image formation. Forming equipment.
前記単色の現像剤は、ブラック色の現像剤であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the single color developer is a black color developer.
前記現像剤収容体は、現像剤を撹拌するための撹拌部材を備えていないことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The image forming apparatus, wherein the developer container does not include a stirring member for stirring the developer.
前記現像剤収容体に収容された現像剤により画像を媒体に形成する画像形成装置であって、
単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する際に、所定の頻度で前記回転体を回転させる画像形成装置において、
画像を連続形成した媒体の枚数が所定枚数に達した後の前記所定の頻度は、前記枚数が前記所定枚数に達する前の前記所定の頻度よりも高いことを特徴とする画像形成装置。A rotatable body including a plurality of developer containers for containing different color developers,
An image forming apparatus for forming an image on a medium with a developer contained in the developer containing body,
In the image forming apparatus that rotates the rotating body at a predetermined frequency when continuously forming an image on a plurality of sheets of media with a single color developer,
The image forming apparatus, wherein the predetermined frequency after the number of media on which images are continuously formed reaches a predetermined number is higher than the predetermined frequency before the number reaches the predetermined number.
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