JP4604653B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
を行うことができるものに関する。
方式の画像形成装置が知られており、この画像形成装置では、その静電潜像をトナー現像
して担持させた担持体表面のトナー像を、記録用紙などの記録媒体に転写して画像形成す
る。この静電潜像は、担持体表面に対面する現像ローラを回転させてそのローラの外周面
上のトナーを乗り移らさせて付着させることによりトナー現像するようになっており、こ
の現像ローラには、トナーの収容空間内で回転する供給ローラが圧接回転することにより
トナーを供給する。
給ローラと共にトナーを収容する容器を備える現像カートリッジ(現像器)が挿脱可能に
装着されており、この現像カートリッジを現像ロータリーユニット内に複数収納可能に構
成された装置も存在する。この画像形成装置では、その現像ロータリーユニットを回転軸
を中心に回転させることにより、担持体に現像ローラを対面させる現像位置の現像カート
リッジを切り換えることができる。
トリッジとして、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のト
ナーをそれぞれ収容する現像カートリッジを現像ロータリーユニットに収納(装着)可能
に構成することにより、現像カートリッジを順次に切り換えて各色トナーを重ねたカラー
画像を形成することができる(例えば、特許文献1参照)。なお、この構成では、一色の
トナーによる単色画像、例えば、ブラック(K)のトナーによる白黒のモノクロ画像(以
下、単にモノクロ画像ともいう)を形成することができることはいうまでもない。
、画像形成動作が終了した後の待機時間がある程度長く、現像ローラを回転させない状態
のまま放置されると、現像ローラの外周面のうち、担持体表面に対面する状態になって外
部に露出する領域と、現像カートリッジの容器内に位置する領域とで、その外周面上のト
ナーの状態に差が生じる。このために、次の画像形成動作を再開したときには、露出領域
と容器内領域に対応する、言い換えると、現像ローラの回転周期に一致する濃度ムラが画
像内に発生して、画像品質に問題が発生する可能性があった。
計時して、その経過時間が設定時間以上となったときに、現像ローラを空回転させてリフ
レッシュすることにより、現像ローラの外周面上のトナーを均一の品質にすることが提案
されている。
することが実現できたが、その待機時間が短時間の場合にも、対策を講じた方がよいこと
が判明した。
トナーが繰り返し供給されつつ帯電されることにより、担持体表面の静電潜像にそのトナ
ーを付着させる現像動作を継続することから、その外周面上のトナーは所望の帯電電圧に
飽和された状態となっている。
とから、担持体表面の静電潜像に対応する箇所であったか否かでムラが生じるが、そのム
ラを解消するように、新しいトナーが補給される。このとき、補給されるトナーは、供給
ローラの周囲に存在していることから、現像動作が繰り返されている間には、まったく離
れた位置のものよりも現像ローラの外周面上のトナーに近い帯電状態になっている。この
ため、現像ローラは、外周面上のトナーを繰り返し補給することにより均等な状態にして
担持体表面の静電潜像を均一な品質で現像することができる。
る状態で停止されると、その外周面上に残っていたトナーの状態と、次の画像形成で現像
動作を再開したときにその現像ローラの外周面上のムラを解消するように補給されたトナ
ーの状態との間に差が生じる。すなわち、担持体表面に対面する現像ローラの外周面上の
トナーは電気的に浮いた状態で放置されるが、現像カートリッジ内のトナーは周囲に他の
大量のトナーが存在する状態であることから、短時間の放置でも帯電の程度に差が生じて
しまっていることが想定される。この状態では、現像動作を再開したとしても、現像ロー
ラの外周面上のトナーにより、担持体表面の静電潜像を均一な品質で現像することができ
なくなる。
傾向にあり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーのうち、特に、カーボンが
含まれているブラックのトナーは、導電性に優れることから他の色のトナーよりも不均一
になり易く、そのカーボンの含有率を上げるほどその不均一は顕著になるようである。
せており、帯電電圧が飽和するまでに他の色のトナーの場合よりも多く現像ローラを回転
させる必要がある。このことから、ブラックのトナーの場合には、このトナーの不均一現
象が解消されるまでに必要な現像ローラの回転数は、例えば、他の色のトナーの場合には
1回転でよいところを、ブラックのトナーの場合には2回転以上させたほうが良いなどと
多くなる傾向にある。
周面上のトナーの帯電効率(電圧)を上げることが考えられるが、この帯電電圧を無闇に
上げてしまうと、現像性が悪化し、濃度ムラなどの画像劣化を引き起こす結果となり、対
策としては適さない。
ことから、周囲の環境の温度や湿度、また、トナーの劣化程度などのような他の要因によ
っても生じ易くなる。
ーラの外周面上のトナーが均一になるようにして、高品質の画像形成を行うことのできる
画像形成装置を提供することを目的とする。
に形成されて該静電潜像を現像したトナー像を担持する担持体と、該担持体表面の静電潜
像にトナーを選択的に付着させて該静電潜像を現像する現像器と、受け取った画像データ
に応じて担持体や現像器などの装置各部の駆動を制御する制御部と、を備えて、担持体表
面のトナー像を記録媒体に転写して定着させることにより画像を形成する画像形成装置で
あって、現像器は、トナーを収容する容器と、担持体に外周面を対面させつつ回転するこ
とにより該外周面上のトナーを該担持体に付着させる現像ローラと、該現像ローラの回転
時に当該現像ローラの外周面に容器内のトナーを供給する供給手段と、を有して、制御部
は、受け取った最終の画像データが記録媒体の後端側に形成する画像である場合に、該最
終画像データの画像形成終了後、または、当該画像形成終了後に受け取った画像データの
画像形成開始前の一方あるいは双方のタイミングに、現像器の現像ローラを空回転させる
ことを特徴とするものである。
、その最終の画像形成終了後や、次の画像形成開始前に、現像ローラが空回転される。し
たがって、現像ローラの最終回転付近でトナー現像を行っていることから、その現像ロー
ラの外周面上のトナーにその厚さや帯電量などにムラがある可能性があるが、その空回転
により、現像ローラの外周面上に均等なトナーを付着させることができ、トナー現像を高
品質に行い得る状態にすることができる。
前記制御部は、画像データが現像ローラの外周面一周分程度に対応する記録媒体の後端側
に形成する画像である場合に、該現像ローラを空回転させることを特徴とするものである
。
れている場合に、その最終の画像形成終了後や、次の画像形成開始前に、現像ローラが空
回転される。したがって、無闇に現像ローラを空回転させることなく、現像ローラの最終
回転でトナー現像を行っていて、その外周面上のトナーの厚さや帯電量などに次のトナー
現像の品質に影響のあるムラが生じている場合に、その現像ローラを空回転させて均等な
トナーが付着している状態にすることができ、トナー現像を高品質に行い得る状態にする
ことができる。
項に加え、前記制御部は、記録媒体の後端側に形成する画像の該記録媒体の表面に占める
濃度が予め設定されている設定値よりも高い場合に、現像器の現像ローラを空回転させる
ことを特徴とするものである。
に、その最終の画像形成終了後や、次の画像形成開始前に、現像ローラが空回転される。
したがって、無闇に現像ローラを空回転させることなく、現像ローラの最終回転付近で多
くのトナーを担持体に付着させる現像を行っていて、その外周面上のトナーの厚さや帯電
量などに次のトナー現像の品質に影響のあるムラが生じている場合に、その現像ローラを
空回転させて均等なトナーが付着している状態にすることができ、トナー現像を高品質に
行い得る状態にすることができる。
の特定事項に加え、前記制御部は、トナーを劣化させる情報を取得する手段を備えて、該
トナーの劣化情報に基づいて現像器の現像ローラを空回転させることを特徴とするもので
ある。
を超えるなど、トナーの帯電特性を劣化させる閾値を超えていて、最終の記録媒体の後端
側に画像形成した場合に、その最終の画像形成終了後や、次の画像形成開始前に、現像ロ
ーラが空回転される。したがって、無闇に現像ローラを空回転させることなく、現像ロー
ラの最終回転付近でトナー現像を行っていて、そのトナーが帯電特性に劣っているために
、その外周面上のトナーの厚さや帯電量などに次のトナー現像の品質に影響のあるムラが
生じている場合に、その現像ローラを空回転させて均等なトナーが付着している状態にす
ることができ、トナー現像を高品質に行い得る状態にすることができる。
の特定事項に加え、前記制御部は、現像器の現像ローラを予め設定されている設定回数だ
け空回転させることを特徴とするものである。
だけ空回転させることができる。したがって、現像ローラの外周面上のトナーの厚さや帯
電量などにムラが生じている場合でも、そのムラを解消することができる回数以上、その
現像ローラを空回転させることができ、その現像ローラの外周面上に均等なトナーを付着
させて、トナー現像を高品質に行い得る状態にすることができる。
の特定事項に加え、前記制御部は、現像器の容器内に収容されているトナーの色情報を取
得する手段を備えて、予め設定されている設定色のトナーが該容器内に収容されていると
きに、当該現像器の現像ローラを空回転させることを特徴とするものである。
れている現像器の現像ローラだけを空回転させることができる。したがって、無闇に現像
ローラを空回転させることなく、現像ローラの外周面上のトナーの厚さや帯電量などのム
ラが次のトナー現像の品質に影響がある色のトナーの現像ローラだけを空回転させること
ができ、その現像ローラの外周面上に均等なトナーを付着させて、トナー現像を高品質に
行い得る状態にすることができる。
像の品質に影響のあるムラが生じている場合に、その現像ローラを空回転させるので、そ
の現像ローラの外周面上に均等なトナーを付着させることができる。したがって、待機時
間が短い場合でも、次の画像形成開始当初から担持体表面の静電潜像を高品質にトナー現
像することができ、信頼性高く高品質の画像形成を行うことができる。
画像形成装置の一実施形態を示す図である。
ーソナルコンピュータPCに接続して利用するものであり、そのパーソナルコンピュータ
PCに接続された制御ユニット10が、用紙搬送装置20および画像記録装置30を統括
制御することにより、記録用紙(記録媒体)に画像を形成してプリントアウトする。
11およびエンジン制御部12により構成されており、これらは予め準備されているプロ
グラムに従って各種のデータ処理制御や装置各部の駆動制御を実行する。
る処理プログラムに従って各種処理手順を実行することにより、パーソナルコンピュータ
PCのプリンタドライバとの間で印字命令などの各種情報をやり取りするとともに、記録
用紙に印字などして画像形成するテキスト等の画像データを受け取って不図示のメモリ内
に一時記憶する。このコントローラ部11は、パーソナルコンピュータPCから受け取る
画像データ(画像情報信号)がレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の所謂、R
GBデータであることから、これらを印刷可能なイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シア
ン(C)、ブラック(K)の所謂、YMCKデータの画像データに変換しつつ、メモリ内
から読み出してエンジン制御部12に受け渡す。
従って、コントローラ部11から例えば、ページ単位で画像データを受け取って本体メモ
リ15内に一時記憶するとともに、RAM16をワークエリアとして使用しつつ用紙搬送
装置20および画像記録装置30との間で各種情報をやり取りすることにより、その画像
データに基づく画像を記録用紙に形成する。また、このときに、CPU13は、この画像
形成制御を実行する際には、内蔵するタイマー機能(計時手段)13aにより各種処理時
間などを計時することにより、装置各部を最適に動作させる。
ーラ部11、用紙搬送装置20および画像記録装置30と、エンジン制御部12と、の間
を接続している。D/Aコンバータ18およびA/Dコンバータ19は、エンジン制御部
12がコントローラ部11、用紙搬送装置20および画像記録装置30との間でやり取り
するその各種情報をそれぞれで処理することができるように、デジタル信号(D)をアナ
ログ信号(A)に変換したり、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
、搬送ローラ対24、レジストローラ対25、切換ローラ対26、排紙ローラ対27、お
よび、反転ローラ対28、29に加えて、画像記録装置30の構成要素でもある中間転写
ベルト34と、転写ローラ35と、定着ローラ対36とにより構築されている。この用紙
搬送装置20は、用紙カセット21内に積載する複数枚の記録用紙を一枚ずつ分離・搬送
して画像記録装置30による画像の記録形成位置P1に給送することにより、その記録用
紙の片面側または両面側に受け取った文字等の画像データを記録形成させた後に、この画
像形成済みの記録用紙を装置外に搬出して排紙テーブル22上に積載する。
に積載されている記録用紙に圧接回転することにより、その記録用紙を引き出すとともに
不図示の分離手段と協働して一枚ずつに分離し搬送経路fに給送する。搬送ローラ対24
は、その記録用紙を挟持搬送して下流側のレジストローラ対25のニップ部に先端を突き
当てることによりスキューを矯正する。このレジストローラ対25は、その記録用紙を画
像記録装置30の動作に同期するように画像の記録形成位置P1に挟持して給送する。
てきた記録用紙を挟持しつつ回転することにより搬送するとともに、後述する画像記録装
置30において作像されてその中間転写ベルト34に一次転写されたトナー画像をその記
録用紙の一面側に二次転写することにより画像を記録形成する。また、定着ローラ対36
が、その記録用紙を挟持しつつ回転することによりさらに下流側へと搬送するとともに、
その記録用紙上に画像を定着させる。
記録用紙を排紙テーブル22上に搬出して積載する。これにより、記録用紙は、一面側を
画像の記録形成面として、画像記録装置30による画像の記録形成位置P1に給送されて
片面に画像形成された後に、排紙テーブル22上に排紙される。
ンジン制御部12に指示されている場合には、排紙ローラ対27が排紙テーブル22上に
搬出した記録用紙の後端部を挟持する位置で一時停止した後に切換ローラ対26と共に逆
転駆動することにより、片面側に画像を記録形成した記録用紙を反転経路rに送り出す。
搬送することにより、片面側への画像形成時における後端側を逆に先端側として、表裏を
反転させた記録用紙を搬送経路fに再度給送してレジストローラ対25に受け渡す。これ
により、記録用紙は、他面側(画像の記録形成されていない一面側)を画像の記録形成面
として、画像記録装置30による画像の記録形成位置P1に再度給送されて両面に画像形
成された後に、排紙テーブル22上に排紙される。
ータリーユニット33と、中間転写ベルト34と、転写ローラ35と、定着ローラ対36
と、を備えている。この画像記録装置30は、用紙搬送装置20により搬送されて画像の
記録形成位置P1に給送されてきた記録用紙の片面側または両面側に、受け取った文字等
の画像データを電子写真方式により記録形成する。
)31aが受け取った画像データに基づいて感光体カートリッジ32内の感光体ドラム(
担持体)32aの表面にレーザ光を選択的に照射して露光走査することにより、その画像
データに基づく静電潜像をその感光体ドラム32aの表面上に形成(作像)する。現像ロ
ータリーユニット33は、この感光体ドラム32a上の静電潜像をイエロー(Y)、シア
ン(C)、マゼンダ(M)、ブラック(K)のトナーにより現像する各色毎の現像カート
リッジ37(図中には、37y、37c、37m、37kと図示)を挿脱(着脱)可能に
収納しており、静電潜像を形成する画像データに応じた現像カートリッジ(現像器)37
を感光体ドラム32aに対面する現像位置P2に位置させて、収容するトナーを付着させ
ることによりその静電潜像をトナー現像する。
クロ画像の場合、その感光体ドラム32a上に形成されたブラック(K)のトナーによる
トナー像を一次転写されることにより受け取って、そのベルト表面に記録用紙上に転写す
るトナー画像(トナー像)を保持する。また、この中間転写ベルト34は、カラー画像の
場合、感光体ドラム32a上に形成されたイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M
)のトナーによるトナー像を順次に(順序はこれに限らない)そのベルト表面に重ねるよ
うに転写位置P3で受け取って、記録用紙上に転写するカラーのトナー画像を形成して保
持する。転写ローラ35は、この中間転写ベルト34との間(画像の記録形成位置P1)
に給送されてきた記録用紙を挟むように圧接(ニップ)して挟持搬送することにより、そ
のトナー画像を記録用紙に二次転写させる。なお、トナーは部材間のバイアス電圧に従っ
て現像カートリッジ37から感光体ドラム32aや中間転写ベルト34を介して記録用紙
に乗り移る。
することにより、現像位置P2や転写位置P3で現像・転写されたトナー画像を定着させ
るとともに、その記録用紙をさらに下流側へと挟持搬送する。これにより、記録用紙は、
受け取った画像データに基づくモノクロ画像またはカラー画像が片面側または両面側に記
録形成(定着)され、このような動作を繰り返すことにより、複数枚に連続して画像を記
録形成することができる。
図示のクリーニング装置により除電されて回収され、この後に、帯電器により現像ロータ
リーユニット33の現像カートリッジ37からトナーを受け取って付着させる電位に帯電
される。また、中間転写ベルト34も同様に、除電・帯電されてトナーの転写(付着)・
回収が繰り返される。さらに、この回収時に飛散するトナーは、吸引ファン38が排気ダ
クト39を介して装置本体側を吸引することにより、その排気ダクト39に取り付けられ
ているフィルタ39aで捕集する。
33bにより区画されている収納位置内に、感光体ドラム32a表面の静電潜像をトナー
現像する現像カートリッジ37が複数収納(装着)されることにより構成されている。こ
の現像ロータリーユニット33は、エンジン制御部12のCPU(制御部)13がコント
ローラ部11を介して受け取ったパーソナルコンピュータPCからの画像データを含む印
字命令に基づいて回転軸33aを中心に回転させることにより、感光体ドラム32aに対
面させる現像位置P2の現像カートリッジ37を切り換えて、記録用紙の片面または両面
に転写して画像形成するトナー像を現像する。
ーラ43と、を備えている。容器41は、現像ロータリーユニット33の区画フレーム3
3bにより区画された各収納空間(位置)内に収納可能に相似形状に形成されてトナーT
を収容する。現像ローラ42は、現像ロータリーユニット33の回転軸33aから離隔す
る容器41の外周側に回転可能に支持されており、供給ローラ43から受け渡されるトナ
ーTを対面する感光体ドラム32aに付着させる。供給ローラ43は、現像ロータリーユ
ニット33の回転軸33a側で現像ローラ42に隣接するように容器41に回転可能に支
持されており、その現像ローラ42に圧接回転することにより周囲のトナーTを供給する
。この現像カートリッジ37の容器41は、供給ローラ43の隣接位置に仕切り板41a
が設置されており、この仕切り板41aは、回転軸33a側の空間と供給ローラ43の設
置空間の上部を連通させる状態で容器41内のトナーTの収容空間を仕切っている。すな
わち、供給ローラ43は、現像ローラ42の外周面42aにトナーTを供給する一般的な
供給手段を構成する。この供給手段は、このようなローラ形式に限らずに、他の方式によ
りトナーTを供給するものであってもよいことはいうまでもない。
の外周側の空間内のトナーTを、供給ローラ43が圧接回転する現像ローラ42に供給す
る。また、この現像カートリッジ37は、現像ロータリーユニット33が図1における反
時計回り方向に90度ずつ回転して180度回転したときには、容器41の回転軸33a
側および供給ローラ43側の収容トナーTを仕切り板41aの上部(図1中における下方
)で一緒にした後に、さらに90度ずつ回転することにより容器41内の収容トナーTを
攪拌してリフレッシュさせるとともに、その収容トナーTを現像ローラ42に供給可能に
供給ローラ43側に集める。すなわち、このように回転する現像ロータリーユニット33
に装着する現像カートリッジ37においては、その回転により収容トナーTが供給ローラ
43側に攪拌されつつ補給されるので、収容トナーTを攪拌・補給などする調整動作を行
うための調整装置(所謂、アジテータ装置やオーガー装置)を適宜省略することができる
。ただし、この現像カートリッジ37は、調整装置を省略する場合には、少なくとも現像
ローラ42に供給するトナーTが供給ローラ43の周囲からなくなる前に、例えば、トナ
ーカウンターによるカウント値、画像のドット数、積算する現像動作(画像形成)時間、
積算する現像枚数、あるいは実測するトナーTの残量などにより検出するトナーTの使用
量が予め設定されている値を超えたときに、現像ロータリーユニット33を回転させてト
ナーTの補給・攪拌動作を行う必要がある。
ために現像ローラ42を容器41内から露出させており、この現像ローラ42の外周面4
2aと容器41の開口部との間に画成される隙間には、付勢部材44aにより付勢されて
その外周面42aに圧接するシール部材44と、付勢部材45aにより付勢されてその外
周面42aに圧接する規制ブレード45と、が配置されている。シール部材44は、トナ
ーTが容器41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42
の外周面42a上のトナーTを掻き落とすことなく容器41内に回収する。また、規制ブ
レード45は、先端側のエッジよりも後端側の平面部を現像ローラ42の外周面42aの
表面に圧接させるように調整することにより、その外周面42aに付着するトナーTを先
端側エッジで掻き落としつつその厚さが一定になるように規制する。ここで、この現像ロ
ーラ42の外周面42a上のトナーTは、規制ブレード45に予め設定されている帯電電
圧を印加することにより帯電させるようになっており、供給ローラ43が現像ローラ42
に圧接回転する際にも多少摩擦帯電する。
プーリ53と、テンションプーリ54、55と、に巻き掛けられたエンドレスベルト状に
形成されている。一次転写プーリ51は、現像された感光体ドラム32a上のトナー像を
中間転写ベルト34に一次転写される転写位置P3に配置されており、その中間転写ベル
ト34の背面側で感光体ドラム32aに対面している。二次転写プーリ52は、一次転写
された中間転写ベルト34上のトナー像を転写ローラ35との間の記録用紙に二次転写し
て画像を記録形成する記録形成位置P1に配置されており、その中間転写ベルト34の背
面側で転写ローラ35に対面している。従動プーリ53は、この二次転写プーリ52の反
対側に配置されており、その中間転写ベルト34の回転に従動回転する。テンションプー
リ54、55は、二次転写プーリ52と従動プーリ53の間の中間転写ベルト34の両側
に配置されており、その中間転写ベルト34が位置ずれ等を起こさないようにその背面側
からテンションを掛けている。
(所謂、シム)が配設されており、この突片をセンサ56が一回転毎に検出することによ
り、エンジン制御部12のCPU13が感光体ドラム32aの回転や記録用紙の搬送と同
期するように回転駆動を制御する。これにより、中間転写ベルト34は、転写ローラ35
に対面する画像の記録形成位置P1に搬送されてきた記録用紙に対面するとともに、感光
体ドラム32aに対面する転写位置P3の間の経路を繰り返し循環するように回転駆動し
て、その感光体ドラム32a上に形成された各色トナーによるトナー像を転写位置P3で
受け取って、画像の記録形成位置P1の記録用紙に転写する。
33は、特に、カラー画像を形成する際には、トナー像を現像する現像カートリッジ37
を順次に切り換える必要がある。このため、この中間転写ベルト34は、カラー画像を形
成する記録用紙のサイズよりも長めに設定されて、その記録用紙に転写するトナー像を保
持するのに対して、現像ロータリーユニット33は、その中間転写ベルト34上のトナー
像の後端と先端との間が回転移動する間に(記録用紙の後端と先端との間、所謂、紙間に
)現像カートリッジ37の切換動作を完了させる必要がある。
々に内蔵されており、現像ロータリーユニット33本体側には、制御側コネクタ48が配
置されている。不揮発性メモリ46は、製造番号等の識別情報と共に、その現像カートリ
ッジ37自体の装着回数やリサイクル回数に加えて、収容するトナーの色や製造年月日や
消費量などの各種情報を書換可能に記憶しており、現像側コネクタ47が、それぞれ不揮
発性メモリ46に接続されて記憶する情報の読出や書換を行う。制御側コネクタ48は、
現像ロータリーユニット33の内壁面に移動しないように設置されており、いずれかの現
像カートリッジ37の現像側コネクタ47に対面するときに、各種情報を非接触通信して
やり取りする。これにより、制御ユニット10のエンジン制御部12は、現像ロータリー
ユニット33の収納位置に収納された現像カートリッジ37の有無や位置などと共に、そ
の現像カートリッジ37のトナーの色情報などの各種情報を適宜把握して、最適な現像カ
ートリッジ37の切換制御を含む画像形成制御を実行する。
ムに従って各種制御動作を実行するようになっており、電源投入時や現像カートリッジ3
7の交換時には、コネクタ47、48を介する非接触通信を行うことにより、現像ロータ
リーユニット33の収納位置における現像カートリッジ37の有無やその装着回数やリサ
イクル回数などを本体メモリ15内に保持(記憶)する。また、このCPU13は、コネ
クタ47、48を介して各現像カートリッジ37の不揮発性メモリ46内に書き込まれて
いる各種情報を順次に読み出して、現像カートリッジ37毎の位置情報やトナーの色情報
や消費量(残量)などを本体メモリ15内に保持する。さらに、このCPU13は、画像
形成動作中や画像形成終了後には、その画像形成により消費したトナー量などの各種情報
をコネクタ47、48を介して各現像カートリッジ37の不揮発性メモリ46内に書き込
んで書き換える。
基づく画像の種別や、その画像の記録用紙への形成位置などに応じて現像ロータリーユニ
ット33に装着された各色トナー毎の現像カートリッジ37を適宜切り換えて、不揮発性
メモリ46内の各種情報を書き換えつつ、現像ローラ42や供給ローラ43などを予め設
定されている駆動タイミングで回転駆動させることにより、均一なトナー像を感光体ドラ
ム32a上に形成して中間転写ベルト34を介して高品質な画像を記録用紙に形成する。
令をコントローラ部11から受け取ると、その最終ページの記録用紙の後端部に予め設定
された濃度以上の画像をブラック(K)のトナーを使用して形成する画像データであるか
否かを確認して、そのブラック(K)のトナーを収容する現像カートリッジ37kの駆動
タイミングを切り換えて動作させる。要するに、現像カートリッジ37kは、記録用紙の
後端部に画像がない画像データの場合や、画像があってもほとんどブラック(K)のトナ
ーを消費しないような画像データである場合には、その画像形成後(静電潜像の現像後)
にそのまま現像ローラ42を停止させる一般的な駆動制御でも、感光体ドラム32a上の
静電潜像をトナー現像した現像ローラ42の外周面42a上には、トナーが付着されてリ
フレッシュ・補給された状態で停止する。これに対して、待機状態に移行する前の最終ペ
ージの記録用紙の後端部に設定濃度以上の画像を形成する画像データの場合には、すべて
の現像カートリッジ37の駆動動作を均等に制御する一般的な駆動制御では、感光体ドラ
ム32a上の静電潜像をトナー現像した現像カートリッジ37kの現像ローラ42の外周
面42a上にトナーを付着させてリフレッシュ・補給することなくその回転駆動を停止し
てしまうことから、CPU13は、このような場合には、その現像ローラ42の外周面4
2a上のトナーをリフレッシュ・補給する動作を行わせる駆動制御を実行する。
る感光体ドラム32aの領域から抜けた後に、その現像ローラ42がさらに15mm分だ
け回転して停止する場合には、その15mmの回転では供給ローラ43からブラック(K
)のトナーを供給されない35mm分の現像ローラ42の外周面42aにより現像される
記録用紙の後端部の画像データが含まれており、同時に、その後端部の画像データのドッ
トカウントデューティが設定値の50%以上であるときに、現像ローラ42の外周面42
a上のトナーをリフレッシュ・補給する駆動制御を選択実行する。なお、この駆動制御を
行うか否かの閾値としては、カウントデューティに限らずに他の条件で判断してもよく、
また、そのカウントデューティ値も50%から変更しても良いことはいうまでもない。さ
らに、この現像ローラ42の外周面42a上のトナーのリフレッシュ・補給は、ブラック
(K)に限らずに、他の色のトナーを収容する現像カートリッジ37に対して実行しても
良いことはいうまでもない。
濃度以上の画像をブラック(K)のトナーを使用して形成する画像データを受け取ると、
図4に示すように、感光体ドラム32aおよび中間転写ベルト34などの駆動を開始する
のに続けて、現像ロータリーユニット33を駆動させる。このとき、CPU13は、感光
体ドラム32a上の静電潜像の現像と、この現像により形成されたトナー像を中間転写ベ
ルト34を介して記録用紙に転写(一次・二次転写)する画像形成と、を適切に連係動作
させるようになっており、その中間転写ベルト34の突片(シム)を検出するセンサ56
からのセンサ信号(Vsync)に、現像カートリッジ37kによる現像動作を同期させ
るように現像ローラ42を駆動させるとともに、その現像ローラ42を予め設定されてい
るタイミングに空回転させる。すなわち、CPU13は、待機直前の最終ページの記録用
紙の後端部に設定濃度以上の画像をブラック(K)のトナーを使用して形成する場合には
、その画像形成動作の終了直後、および、次の画像形成動作の開始前に、現像カートリッ
ジ37kの現像ローラ42を1回転(設定回数)以上させるようになっており、ブラック
(K)のトナーの帯電効率からすると、好ましくは、2回転以上空回転させるように設定
されている。
転させることなく、トナーの不均一(厚さや帯電量)が直ちに解消され難くて現像品質に
影響し易い、ブラック(K)のトナーを収容する現像カートリッジ37kの現像ローラ4
2のみを画像形成動作の後および前に空回転させることができ、その現像ローラ42の外
周面42a上に均等なトナーが付着する状態にするのに必要な回数だけ空回転させること
ができる。また、ブラック(K)のトナーを使用する画像データでも、待機直前の最終ペ
ージの記録用紙の後端部に設定濃度以上の画像である場合のみに現像カートリッジ37k
の現像ローラ42を空回転させることができ、不必要な現像ローラ42の回転(無闇な空
回転)により収容するトナーが劣化してしまうことを回避しつつ、現像ローラ42の外周
面42a上のトナーのムラを解消して高品質に感光体ドラム32a上の静電潜像をトナー
現像することができる。
データを受け取っていない現像動作の待機時には、ブラック(K)のトナーを収容する現
像カートリッジ37kの現像ローラ42を、感光体ドラム32aに対面する現像位置P2
から略120度反時計回りに回転させて(現像カートリッジ37kが倒立する姿勢にして
)、すべての現像カートリッジ37の現像ローラ42などが不図示の駆動ギヤ列から外れ
るホームポジション(HP)に位置している。
では、記録用紙の後端部に設定濃度以上の画像をブラック(K)のトナーを使用して形成
していた場合には、現像ロータリーユニット33は、まず、そのホームポジションから現
像カートリッジ37kが感光体ドラム32aに対面する現像位置P2まで反時計回りに回
転して、その現像ローラ42などが駆動ギヤ列に噛合すると、感光体ドラム32a上に静
電潜像が形成されるタイミングよりも前から回転駆動を開始することにより、その現像カ
ートリッジ37kの現像ローラ42を空回転させてその外周面42a上のトナーを補給・
リフレッシュさせる。
ートリッジ37kの現像ローラ42の外周面42a上のトナーの厚さや帯電量などにムラ
があったとしても、受け取った画像データの画像形成動作を開始する前に、その現像ロー
ラ42を空回転させてそのトナーのムラを解消して均一にすることができ、画像形成動作
開始時から感光体ドラム32a上の静電潜像を高品質に現像することができる。ここで、
現像カートリッジ37kの現像ローラ42は、後述するように、最終ページの記録用紙の
後端部に設定濃度以上の画像をブラック(K)のトナーを使用して形成する場合には、こ
の現像動作終了後にも空回転させるので、その外周面42a上のトナーの厚さや帯電量な
どが均一になるように1回転させるだけでもよいが、そのブラック(K)のトナーの帯電
効率を考慮すると、時間が許すのであれば、2回転以上させるのが好適である。
転後には、そのまま一般的な画像形成動作を行うようになっており、その現像カートリッ
ジ37kによるブラック(K)のトナーを使用する現像動作が終了すると、反時計回りに
90度回転して次のマゼンダ(M)のトナーを収容する現像カートリッジ37mの現像ロ
ーラ42を感光体ドラム32aに対面する現像位置P2に位置させて、以降、同様の動作
を繰り返す。このとき、現像ロータリーユニット33は、現像カートリッジ37mが現像
位置P2に位置する際に、直前に現像動作を行った現像カートリッジ37kが90度回転
して、その現像側コネクタ47が本体側の制御側コネクタ48に非接触通信可能に対面す
るので、CPU13は、現像ローラ42の駆動時間やトナーの消費量を積算して不揮発性
メモリ46内の記憶情報を書き換える。
Y)のトナーを収容する現像カートリッジ37yの現像ローラ42を感光体ドラム32a
に対面する現像位置P2に位置させて現像動作を行った後にも反時計回りに90度回転す
るようになっており、この90度回転によりその現像側コネクタ47と制御側コネクタ4
8とが対面してCPU13がその現像カートリッジ37yの不揮発性メモリ46内の記憶
情報の書換を行った後に、ホームポジション(HP)に位置するように120度回転して
待機状態に移行する。
ブラック(K)のトナーを使用して設定濃度以上の画像を記録形成する画像データを受け
取っていた場合には、現像カートリッジ37yの不揮発性メモリ46内への書換動作と並
行して、感光体ドラム32aに対面する現像位置P2に位置して駆動ギヤ列に噛合する現
像カートリッジ37kの現像ローラ42を回転駆動(空回転)させてその外周面42a上
にトナーを補給・リフレッシュさせる。
像形成動作の最終ページの現像後には、現像カートリッジ37kの現像ローラ42の外周
面42a上のトナーの厚さや帯電量などにムラがあったとしても、専用時間を特別に確保
することなく、不揮発性メモリ46の書換動作と並行して(待機後に画像データを受け取
って画像形成動作を開始する前に)、その現像ローラ42を空回転させてそのトナーのム
ラを解消して均一にすることができ、画像形成動作開始時から感光体ドラム32a上の静
電潜像を高品質に現像することができる。ここで、現像カートリッジ37kの現像ローラ
42は、前述したように、最終ページの記録用紙の後端部に設定濃度以上の画像をブラッ
ク(K)のトナーを使用して形成した場合には、待機後の次の現像動作開始前にも再度空
回転させるので、その外周面42a上のトナーの厚さや帯電量などが均一になるように1
回転させるだけでもよいが、そのブラック(K)のトナーの帯電効率を考慮すると、時間
が許すのであれば、2回転以上させるのが好適である。
外周面42a上のトナーの厚さや帯電量にムラが生じたまま停止して待機することなく、
そのようなムラの生じる画像形成動作(現像動作)の終了後や、次の画像形成動作の開始
前に、その現像ローラ42を空回転させることができる。したがって、現像カートリッジ
37kの現像ローラ42は、その外周面42a上に均等にトナーが付着して帯電する状態
で待機して、次の現像を開始することができ、待機時間が短い場合にも、感光体ドラム3
2a上の静電潜像をブラック(K)のトナーにより高品質にトナー現像することができる
。
ッシュ・補給を実行するようにしても良い。要するに、現像カートリッジ37kの現像ロ
ーラ42の外周面42a上に付着するブラック(K)のトナーの厚さや帯電量のムラが問
題であり、例えば、周囲の環境である温湿度が非常に高いためにトナーの帯電特性が低下
(劣化)する場合や、長期間に亘って現像カートリッジ37内に収容されて繰り返し現像
ローラ42と供給ローラ43との間で圧接されるなどしてトナーの特性が劣化した場合に
、そのようなムラが生じやすくなることから、これらの条件の閾値を越えている場合に、
本実施形態のトナーのリフレッシュ・補給を実行したり、その制御動作における現像ロー
ラ42の設定回転数を上げるようにしても良い。
値を越えた場合に、または、不揮発性メモリ46内に格納する現像カートリッジ37kの
装着回数やリサイクル回数が閾値を越えていて、外気に曝されている時間が長くなって吸
湿することにより帯電特性が低下していたり、現像ローラ42の駆動時間やトナーの消費
量が閾値を越えていて摩擦による帯電特性が低下している場合に、その現像ローラ42の
外周面42a上に均等なトナーを付着させることができない状態になる可能性があるとし
て、CPU13が現像ローラ42の空回転を実行する。
段として機能して、現像カートリッジ37kの現像ローラ42を空回転させることができ
、無闇に現像ローラ42を空回転させて収容トナーを劣化させることなく、トナーの帯電
特性が低下した場合に、現像ローラ42を空回転させてその外周面42a上に均等なトナ
ーを付着させて、高品質なトナー現像を実行することができる。
ず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまで
もない。
場合に、その画像形成終了後と次の画像形成開始前の双方のタイミングに、現像カートリ
ッジ37kの現像ローラ42を空回転させているが、これに限らずに、いずれか一方のタ
イミングでのみ、その現像ローラ42を空回転させてもよいことは言うまでもない。
ドラム32a上に形成したトナー画像を中間転写ベルト34を介して記録用紙に転写して
画像形成する画像形成装置の場合を一例として説明するが、これに限るものではなく、感
光体ドラムから直接記録用紙にトナー画像を転写形成する装置でも適用することができる
ことは言うまでもない。
間放置される場合に、現像カートリッジ37の現像ローラ42を空回転させて、高品質な
トナー現像を実現するのが好適であることは言うまでもない。
11 コントローラ部
12 エンジン制御部
15 本体メモリ
20 用紙搬送装置
21 用紙カセット
22 排紙テーブル
25 レジストローラ対
30 画像記録装置
31 露光ユニット
32a 感光体ドラム
33 現像ロータリーユニット
34 中間転写ベルト
35 転写ローラ
36 定着ローラ対
37、37c、37k、37m、37y 現像カートリッジ
41 容器
42 現像ローラ
43 供給ローラ
44 シール部材
45 規制ブレード
46 不揮発性メモリ
47 現像側コネクタ
48 制御側コネクタ
P1 記録形成位置
P2 現像位置
P3 転写位置
Claims (6)
- 画像データに基づく静電潜像が表面に形成されて該静電潜像を現像したトナー像を担持する担持体と、該担持体表面の静電潜像にトナーを選択的に付着させて該静電潜像を現像した後に現像ローラを停止させる現像器と、受け取った画像データに応じて担持体や現像器などの装置各部の駆動を制御する制御部と、を備えて、担持体表面のトナー像を記録媒体に転写して定着させることにより画像を形成する画像形成装置であって、
現像器は、トナーを収容する容器と、担持体に外周面を対面させつつ回転することにより該外周面上のトナーを該担持体に付着させる現像ローラと、該現像ローラの回転時に当該現像ローラの外周面に容器内のトナーを供給する供給手段と、を有して、
制御部は、受け取った最終の画像データが記録媒体の後端側に形成する画像である場合において、該最終の画像データに基づく現像終了後、または、当該最終の画像データに基づく現像終了後に受け取った画像データに基づく現像開始前の一方あるいは双方のタイミングに、現像器の現像ローラを空回転させることを特徴とする画像形成装置。
- 前記制御部は、画像データが現像ローラの外周面一周分程度に対応する記録媒体の後端
側に形成する画像である場合に、該現像ローラを空回転させることを特徴とする請求項1
に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、記録媒体の後端側に形成する画像の該記録媒体の表面に占める濃度が予
め設定されている設定値よりも高い場合に、現像器の現像ローラを空回転させることを特
徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、トナーを劣化させる情報を取得する手段を備えて、該トナーの劣化情報
に基づいて現像器の現像ローラを空回転させることを特徴とする請求項1から3のいずれ
かに記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、現像器の現像ローラを予め設定されている設定回数だけ空回転させるこ
とを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、現像器の容器内に収容されているトナーの色情報を取得する手段を備え
て、予め設定されている設定色のトナーが該容器内に収容されているときに、当該現像器
の現像ローラを空回転させることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の画像形
成装置。
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- 2004-10-29 JP JP2004315565A patent/JP4604653B2/ja not_active Expired - Fee Related
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