JP4770221B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Description
この発明は、トナーを貯留する複数の現像器を有する画像形成装置およびその画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus having a plurality of developing units for storing toner and an image forming method thereof.
プリンタ、複写機、ファクシミリ装置など、トナーを使用して画像を形成する電子写真方式の画像形成装置においては、同一色のトナーを貯留する複数の現像器を装着して使用することが提案されている。例えば、特許文献1に記載の画像記録装置(本願明細書における「画像形成装置」に相当)は、複数の現像器を装着可能な画像記録装置であって、互いに異なるトナー色の現像器を装着してカラープリンタとして使えるほか、同一トナー色の現像器を装着することで単色プリンタとして使用可能となっている。 In electrophotographic image forming apparatuses that use toner to form images, such as printers, copiers, and facsimile machines, it has been proposed to use a plurality of developing units that store toner of the same color. Yes. For example, the image recording apparatus described in Patent Document 1 (corresponding to the “image forming apparatus” in the present specification) is an image recording apparatus in which a plurality of developing devices can be mounted, and the developing devices having different toner colors are mounted. In addition to being usable as a color printer, it can be used as a single-color printer by mounting a developing device of the same toner color.
この画像記録装置では、予め定められた所定位置に装着されている現像器が優先的に使用される。ただし、その現像器のトナー残量が所定値まで減少したときには他の現像器に切り換える。また、この画像記録装置の他の態様では、使用可能な現像器が複数ある場合には、そのうち装着時期が最も古いものが優先的に使用される。 In this image recording apparatus, a developing device mounted in a predetermined position is preferentially used. However, when the remaining amount of toner in the developing device is reduced to a predetermined value, the developing device is switched to another developing device. In another aspect of the image recording apparatus, when there are a plurality of usable developing devices, the one having the oldest mounting time is preferentially used.
上記した従来技術の画像形成装置では、各現像器の状態には関係なく、装置への装着位置によって使用順序が自動的に定められる。このような使用の態様は、良好な画像品質で、かつ効率よく画像を形成するためには必ずしも適切なものでない。例えば、1つの現像器のトナー残量が所定値まで減少し現像器の切り換えを行うべきタイミングが来ても、次に使用すべき現像器の位置によっては、切り換えに長い時間を要し画像形成のスループットが低下してしまう場合がある。また、切り換え後の現像器の状態によっては、良好な画質を維持できない場合が生じうる。しかしながら、このような画像形成装置において、画像形成動作に使用する現像器をどのような基準で選択するのが好ましいかについてはこれまで十分検討されてこなかった。 In the above-described conventional image forming apparatus, the order of use is automatically determined by the mounting position on the apparatus regardless of the state of each developing device. Such a mode of use is not necessarily suitable for forming an image with good image quality and efficiency. For example, even when the remaining toner amount of one developing device decreases to a predetermined value and the timing for switching the developing device comes, depending on the position of the developing device to be used next, it takes a long time to switch and image formation Throughput may be reduced. Further, depending on the state of the developing device after switching, there may be a case where good image quality cannot be maintained. However, in such an image forming apparatus, the criteria for selecting a developing device used for an image forming operation have not been sufficiently studied so far.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の現像器を有する画像形成装置およびその画像形成方法において、画質の良好な画像を安定して、しかも効率よく形成することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to stably and efficiently form an image with good image quality in an image forming apparatus having a plurality of developing devices and an image forming method thereof.
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、トナーを貯留するN個(Nは3以上の整数)の現像器を装着可能に構成され、所定の回転軸中心に回転自在の現像ロータリーと、前記現像ロータリーを回転させて前記現像ロータリーに装着された現像器を選択的に所定の現像位置に位置決めし、該現像器に貯留されたトナーにより画像を形成する画像形成動作を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、互いに同一色のトナーを貯留し所期の画像品質で画像を形成可能な状態にあるM個(Mは2以上N未満の整数)の現像器が前記現像ロータリー上において隣りあって装着されているとき、それらの現像器のうち前記現像ロータリーの回転方向において最も下流側にある現像器を最初に前記現像位置に位置決めして前記画像形成動作を開始するとともに該現像器から最も上流側にある現像器に向けて、隣接する現像器を順番に切り換えながら前記画像形成動作を実行し、しかも、一の現像器を使用して連続的に形成した画像の枚数が所定数に達し、かつ次に形成すべき画像があるときには、前記現像ロータリーの回転方向において当該現像器の上流側隣接位置にある現像器を前記現像位置に移動させることで現像器の切り換えを行い、該切り換えにより現像位置に移動した現像器を使用して次の画像を形成することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the present invention is configured to be capable of mounting N (N is an integer of 3 or more) developing devices that store toner, and is capable of developing around a predetermined rotation axis. The rotary and the developing rotary are rotated to selectively position the developing device mounted on the developing rotary at a predetermined developing position, and an image forming operation for forming an image with the toner stored in the developing device is executed. Control means, and the control means includes M (M is an integer less than or equal to 2 and less than N) developing devices that store toner of the same color and can form an image with a desired image quality. When mounted next to each other on the developing rotary, the developing unit located on the most downstream side in the rotation direction of the developing rotary among the developing units is first positioned at the developing position and the image Toward the developing device in the most upstream side from the developing device starts the formation operation, executes the image forming operation while switching the developing unit adjacent in order, moreover, continuously using one of the developing device When the number of images formed in a predetermined number has reached a predetermined number and there is an image to be formed next, the developing device located adjacent to the upstream side of the developing device in the rotational direction of the developing rotary is moved to the developing position. Then, the developing device is switched, and the next image is formed using the developing device moved to the developing position by the switching .
また、この発明にかかる画像形成方法は、トナーを貯留するN個(Nは3以上の整数)の現像器を装着可能に構成され、所定の回転軸中心に回転自在の現像ロータリーを備える画像形成装置における画像形成方法において、上記目的を達成するため、前記現像ロータリー上において隣りあって装着されている、互いに同一色のトナーを貯留し所期の画像品質で画像を形成可能な状態にあるM個(Mは2以上N未満の整数)の現像器のうち、前記現像ロータリーの回転方向において最も下流側にある現像器を最初に所定の現像位置に位置決めするとともに、該現像器から最も上流側にある現像器に向けて、隣接する現像器を順番に切り換える工程と、一の現像器が前記現像位置に位置決めされる度に、当該現像器に貯留されたトナーにより画像を形成する画像形成工程とを備え、一の現像器を使用して連続的に形成した画像の枚数が所定数に達し、かつ次に形成すべき画像があるときには、前記現像ロータリーの回転方向において当該現像器の上流側隣接位置にある現像器を前記現像位置に移動させることで現像器の切り換えを行い、該切り換えにより現像位置に移動した現像器を使用して前記画像形成工程を実行し次の画像を形成することを特徴としている。 The image forming method according to the present invention is configured to be capable of mounting N (N is an integer greater than or equal to 3) developing devices for storing toner, and an image forming method including a developing rotary that is rotatable about a predetermined rotation axis. In the image forming method in the apparatus, in order to achieve the above object, the toners of the same color that are mounted next to each other on the developing rotary are stored and can be formed with an intended image quality. Among the number of developing devices (M is an integer of 2 or more and less than N), the developing device located on the most downstream side in the rotation direction of the developing rotary is first positioned at a predetermined developing position, and the most upstream side from the developing device. A step of sequentially switching adjacent developing units toward the developing unit located in the image forming unit, and each time one developing unit is positioned at the developing position, the toner is stored in the developing unit. And an image forming step of forming one of the number of continuously formed image using the developing device reaches a predetermined number, and when there is an image to be formed next is the in the rotation direction of the developing rotary The developing device is switched by moving the developing device adjacent to the upstream side of the developing device to the developing position, and the image forming process is executed using the developing device moved to the developing position by the switching, and the next It is characterized by forming an image .
これらの発明によれば、最初に使用される現像器は、隣りあって配置され所期の画像品質で画像を形成可能な状態にある(以下、単に「使用可能な」と称する)互いに同一色のトナーを貯留したM個の現像器のうち最も下流側のものである。この現像器からみれば、現像ロータリーの回転方向におけるその上流側隣接位置にも使用可能な現像器が存在することとなる。そのため、使用中の現像器から次に使用可能な現像器への切り換えに必要な現像ロータリーの回転量を最小にすることができ、切り換えに伴うスループットの低下を抑えることができる。また、隣接する現像器の並びにおいて最下流側のものから最上流側のものまで順番に切り換えて使用することで、各現像器を有効に使用することができる。その結果、この発明によれば、画質の良好な画像を安定して、しかも効率よく形成することができる。 According to these aspects of the invention, the developing unit to be used first is disposed adjacently located image formation ready at the desired image quality (hereinafter, simply referred to as "Available") the same color to each other This is the most downstream of the M developing units storing the toner . From the viewpoint of this developing device, there can be a developing device that can be used at a position adjacent to the upstream side in the rotation direction of the developing rotary. Therefore, the rotation amount of the developing rotary necessary for switching from the developing device in use to the next usable developing device can be minimized, and a decrease in throughput due to switching can be suppressed. In addition, each developing device can be used effectively by switching the developing devices from the most downstream side to the most upstream side in order. As a result, according to the present invention, an image with good image quality can be formed stably and efficiently.
この発明は、各現像器が互いに同一色のトナーを貯留したものである装置において特に顕著な効果を奏する。というのは、このような装置では、現像器を切り換えながら使用することで、所定の画像品質を維持しつつより多くの画像を連続的に形成することができるからである。 The present invention, each of the developing devices is achieved a particularly remarkable effect Oite the equipment is obtained by storing the toner of the same color to each other. This is because such an apparatus can continuously form a larger number of images while maintaining a predetermined image quality by using the developing device while switching.
現像器の切り換えは、例えば次のようにして行うことができる。すなわち、一の現像器を使用して連続的に形成した画像の枚数が所定数に達し、かつ次に形成すべき画像があるときには、前記現像ロータリーの回転方向において当該現像器の上流側隣接位置にある現像器を前記現像位置に移動させることで現像器の切り換えを行い、該切り換えにより現像位置に移動した現像器を使用して次の画像を形成する。画像形成枚数が所定枚数に達したときに現像器の切り換えを行い、新たな現像器を使用して以後の画像を形成することにより、画像品質を良好に維持することができる。また、上流側隣接位置の現像器への切り換えにより、現像ロータリーの回転方向における移動量を最小とすることができる。 Switching of the developing device can be performed as follows, for example. That is, when the number of images continuously formed using one developing device reaches a predetermined number and there is an image to be formed next, an upstream adjacent position of the developing device in the rotation direction of the developing rotary The developing device is moved to the developing position to switch the developing device, and the next image is formed using the developing device moved to the developing position by the switching. When the number of formed images reaches a predetermined number, the developing device is switched, and a new image is formed using a new developing device, so that the image quality can be maintained satisfactorily. Further, the amount of movement in the rotation direction of the developing rotary can be minimized by switching to the upstream adjacent position developing device.
なお、画像形成動作に使用している現像器からみて前記現像ロータリーの回転方向の上流側隣接位置に現像器がないとき、および、画像形成動作に使用している現像器からみて前記現像ロータリーの回転方向の上流側隣接位置にある現像器が使用可能なものでないときには、現像器の切り換えを行わないようにするのが望ましい。これにより、画像品質の変動を抑えることができる。また、上記位置とは異なる位置に使用可能な現像器があったとしても、その現像器への切り換えには長い時間を要する。したがって、このような場合には切り換えを行わず、それまで使用していた現像器を引き続き使用することが望ましい。1つの現像器を使用し続けると次第に画像品質が劣化することとなるが、このような画質の劣化は徐々に進むので、急激に画像品質が変化することにはならない。 It should be noted that when there is no developing device in the upstream adjacent position in the rotation direction of the developing rotary as viewed from the developing device used for the image forming operation, and when viewed from the developing device used for the image forming operation, It is desirable not to switch the developing device when the developing device in the upstream adjacent position in the rotation direction is not usable. Thereby, the fluctuation | variation of image quality can be suppressed. Even if there is a developing device that can be used at a position different from the above position, it takes a long time to switch to the developing device. Therefore, in such a case, it is desirable to continue using the developing device that has been used until then without switching. If one developer is continuously used, the image quality gradually deteriorates. However, since such image quality deterioration gradually proceeds, the image quality does not change abruptly.
ここで、各現像器が使用可能であるか否かについては、例えば各現像器の使用に伴って変化する当該現像器の使用履歴に関する情報を更新記憶しておき、該情報が所定の閾値に達した否かによって判定することができる。このような情報としては、例えば当該現像器のトナー残量、先の画像形成動作における使用を終了してからの休止時間などを用いることができる。トナー残量が少なくなると、所望の画像濃度が得られなくなったりかすれを生じるなどの画像欠陥が発生する可能性が高くなる。これに対して、十分なトナー残量がある現像器ではこのような画像欠陥の発生する確率は低く、画像形成動作に対して好適に使用することができる。また、休止時間の長い現像器では、長時間放置されたことに起因する濃度ムラを生じるおそれがあるが、休止時間の短い現像器ではその心配がない。 Here, as to whether or not each developing device can be used, for example, information regarding the usage history of the developing device that changes with the use of each developing device is updated and stored, and the information is set to a predetermined threshold value. Judgment can be made based on whether or not it has been reached . As such information, for example, the remaining amount of toner of the developing device, the rest time after the use in the previous image forming operation is completed, and the like can be used. If the remaining amount of toner is reduced, there is a high possibility that an image defect such as that a desired image density cannot be obtained or blur occurs. On the other hand, a developing device having a sufficient remaining amount of toner has a low probability of occurrence of such an image defect and can be suitably used for an image forming operation. Further, in a developing device having a long rest time, there is a risk of density unevenness due to being left for a long time, but in a developing device having a short rest time, there is no concern.
図1はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置1は、後述するように、4個の現像器を装着して画像を形成する画像形成装置である。そして、互いに異なる色のトナーを貯留した現像器を装着された状態では、それらの現像器を使用したフルカラー画像およびそれらの現像器のうち1つを使用したモノクロ画像を形成することができる。さらに、同一色のトナーを貯留する現像器を装着した状態では、当該トナー色によるモノクロ画像専用の画像形成装置として機能する。以下では、いずれもブラックトナーを貯留した4個の現像器を装着されたモノクロ画像専用の画像形成装置に本発明を適用した場合の実施形態について説明する。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. As will be described later, the
この画像形成装置1では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がメインコントローラ11に与えられると、このメインコントローラ11からの指令に応じてエンジンコントローラ10がエンジン部EG各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、外部装置から与えられた画像信号に対応するモノクロ画像をシートSに形成する。
In this
このエンジン部EGでは、感光体22が図1の矢印方向D1に回転自在に設けられている。また、この感光体22の周りにその回転方向D1に沿って、帯電ユニット23、ロータリー現像ユニット4およびクリーニング部25がそれぞれ配置されている。帯電ユニット23は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体22の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部25は一次転写後に感光体22の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体22、帯電ユニット23およびクリーニング部25は一体的に感光体カートリッジ2を構成しており、この感光体カートリッジ2は一体として装置1本体に対し着脱自在となっている。
In the engine unit EG, the
そして、この帯電ユニット23によって帯電された感光体22の外周面に向けて露光ユニット6から光ビームLが照射される。この露光ユニット6は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームLを感光体22上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
Then, the light beam L is irradiated from the
こうして形成された静電潜像は現像ユニット4によってトナー現像される。現像ユニット4は、図1紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム40、支持フレーム40に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてブラックトナーを内蔵する4個の現像カートリッジ4Ka〜4Kd、およびこれらを一体的に回転させるためのロータリー駆動部(図示省略)を備えている。この現像ユニット4は、エンジンコントローラ10により制御されている。そして、このエンジンコントローラ10からの制御指令に基づいて、現像ユニット4が図1の方向D4に回転駆動されるとともにこれらの現像カートリッジ4Ka〜4Kdが選択的に感光体22と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像カートリッジに設けられた現像ローラ44から感光体22の表面にトナーを付与する。これによって、感光体22上の静電潜像が現像位置に位置決めされた現像カートリッジ内のトナーにより現像される。
The electrostatic latent image thus formed is developed with toner by the developing
上記のようにして現像ユニット4で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で転写ユニット7の中間転写ベルト71上に一次転写される。この転写ユニット7は、複数のローラ72〜75に掛け渡された中間転写ベルト71と、ローラ73を回転駆動することで中間転写ベルト71を所定の回転方向D2に回転させる駆動部とを備えている。そして、転写ユニット7は、感光体22上に形成されるブラックのトナー像を中間転写ベルト71上に転写するとともに、カセット8から1枚ずつ取り出され搬送経路Fに沿って二次転写領域TR2まで搬送されてくるシートS上に二次転写する。
The toner image developed by the developing
このとき、中間転写ベルト71上の画像をシートS上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域TR2にシートSを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路F上において二次転写領域TR2の手前側にゲートローラ81が設けられており、中間転写ベルト71の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ81が回転することにより、シートSが所定のタイミングで二次転写領域TR2に送り込まれる。
At this time, in order to correctly transfer the image on the
また、こうしてモノクロ画像が形成されたシートSは定着ユニット9、排出前ローラ82および排出ローラ83を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部89に搬送される。また、シートSの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートSの後端部が排出前ローラ82後方の反転位置PRまで搬送されてきた時点で排出ローラ83の回転方向を反転し、これによりシートSは反転搬送経路FRに沿って矢印D3方向に搬送される。そして、ゲートローラ81の手前で再び搬送経路Fに乗せられるが、このとき、二次転写領域TR2において中間転写ベルト71と当接し画像を転写されるシートSの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートSの両面に画像を形成することができる。
Further, the sheet S on which the monochrome image is thus formed is conveyed to the discharge tray portion 89 provided on the upper surface portion of the apparatus main body via the fixing
また、ローラ75の近傍には、クリーナ76が配置されている。このクリーナ76は図示を省略する電磁クラッチによってローラ75に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ75側に移動した状態でクリーナ76のブレードがローラ75に掛け渡された中間転写ベルト71の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト71の外周面に残留付着しているトナーを除去する。
A cleaner 76 is disposed in the vicinity of the
また、ローラ75の近傍には濃度センサ60が配置されている。この濃度センサ60は、中間転写ベルト71の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト71の外周面に形成されるトナー像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像カートリッジに与える現像バイアスや、光ビームLの強度などの調整を行っている。
A
この濃度センサ60は、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト71上の所定面積の領域の画像濃度に対応した信号を出力するように構成されている。そして、CPU101は、中間転写ベルト71を周回移動させながらこの濃度センサ60からの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト71上のトナー像各部の画像濃度を検出することができる。
The
また、図2に示すように、各現像カートリッジ4Ka〜4Kdには該現像カートリッジの製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶するメモリ91〜94がそれぞれ設けられている。さらに、各現像カートリッジ4Ka〜4Kdには無線通信器49Ka、49Kb、49Kc、49Kdがそれぞれ設けられている。そして、必要に応じて、これらが選択的に本体側に設けられた無線通信器109と非接触にてデータ通信を行い、インターフェース105を介してCPU101と各メモリ91〜94との間でデータの送受を行って該現像カートリッジに関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。なお、この実施形態では、無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受を行っているが、本体側および各現像カートリッジ側にコネクタ等を設け、コネクタ等を機械的に嵌合させることで相互にデータ送受を行うようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 2, each of the developing cartridges 4Ka to 4Kd is provided with memories 91 to 94 for storing data relating to the manufacturing lot and usage history of the developing cartridge, the remaining amount of the built-in toner, and the like. Further, each of the developing cartridges 4Ka to 4Kd is provided with wireless communication devices 49Ka, 49Kb, 49Kc, and 49Kd. Then, if necessary, these selectively communicate with the
図2において、符号113はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース112を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ11に設けられた画像メモリであり、符号117はCPU111における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するRAMである。また、符号106はCPU101が実行する演算プログラムやエンジン部EGを制御するための制御データなどを記憶するためのROM、また符号107はCPU101における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するRAMである。
In FIG. 2,
なお、各現像器は、ロータリー現像ユニット4の回転方向D4に沿って順番に使用され、必要に応じて、現在使用している現像器の1つ上流側に位置する現像器に順次切り換え使用するものとする。こうすることにより、画像形成動作における現像器の切り換えは、ロータリー現像ユニット4をその回転方向に90度回転させるだけで行うことができる。ただし、どの現像器を最初に使用するかについては予め定めておくものとする。ここでは、現像器4Kaを最初に使用するものとしているが、これに限定されるものではない。
Each developing device is used in order along the rotation direction D4 of the
図3はロータリー現像ユニットの停止位置を示す図である。このロータリー現像ユニット4は、図3に示すように、(a)ホームポジションおよび(b)作像ポジションに位置決め停止することができる。なお、図3(b)は、作像ポジションの一例を示すものであり、実際には、4個の現像器それぞれに対応して互いに90度ずつ角度を異ならせた4つの作像ポジションが存在する。このうち、ホームポジションは、装置に画像信号が与えられていないときのロータリー現像ユニット4の待機位置である。このホームポジションでは、図3(a)に示すように、各現像器に設けられた現像ローラ44a,44b,44cおよび44dはいずれも感光体22から離間した状態にある。
FIG. 3 is a diagram showing a stop position of the rotary developing unit. As shown in FIG. 3, the
また、ロータリー現像ユニット4が作像ポジションに停止した状態では、各現像器のうち1つの現像器(図3(b)の例では現像器4Ka)に設けられた現像ローラ44aが感光体22と対向配置される。この状態では、感光体22表面に形成された静電潜像を、現像器4Kaに貯留されたトナーにより顕像化することができる(画像形成動作)。すなわち、図3(b)における現像器4Kaの位置が、本発明にいう「現像位置」に相当する。
In the state where the
一方、ロータリー現像ユニット4の回転方向において現像器4Kaよりも1つ下流側の位置(以下、「アクセス位置」という)にある現像器4Kdでは、当該現像器4Kdに設けられた無線通信器49dが本体側無線通信器109と対向配置されることとなる。このため、当該現像器4Kdに設けられたメモリに対するCPU101からの無線通信によるアクセスが可能となる。そして、この状態で、メモリに記憶された当該現像器の使用状況に関する情報が更新される(更新動作)。
On the other hand, in the developing device 4Kd at a position downstream of the developing device 4Ka in the rotation direction of the rotary developing unit 4 (hereinafter referred to as “access position”), a wireless communication device 49d provided in the developing device 4Kd includes The main body side
このように、ロータリー現像ユニット4に装着された一の現像器が現像位置に位置決めされた状態で、他の一の現像器がアクセス位置に位置決めされるように、現像位置およびアクセス位置を配することによって、一方で画像形成動作を実行しながら、同時に他方でメモリの更新動作を実行することができ、処理時間の短縮を図ることができる。
As described above, the developing position and the access position are arranged so that the other developing device is positioned at the access position in a state where the developing device mounted on the
次に、この実施形態における現像器のランク分けについて詳しく説明する。この実施形態では、各現像器のトナー残量と、当該現像器に設けられた現像ローラ44の通算回転時間とに基づいて現像器の寿命ランク判定を行い、各現像器の寿命ランクに応じて画像形成動作の態様を変更するようにしている。これは、現像器が使用されるにつれてその劣化が進み、当該現像器を使用して画像を形成したときの画像品質が次第に変化してゆくことに対応するためである。
Next, the rank classification of the developing devices in this embodiment will be described in detail. In this embodiment, the life rank of the developing device is determined based on the remaining amount of toner in each developing device and the total rotation time of the developing
図4は現像器のランク分けを示す図である。現像器寿命に起因する画質の劣化は、単にトナー残量が少なくなったときのみでなく、残存するトナーの特性の劣化によっても生じる。すなわち、トナー残量が僅かであれば良好な画質が得られないのはもちろん、たとえ十分な量のトナーが現像器内に残っていたとしても、そのトナーが劣化していれば良好な画質は得られない。現像ローラの通算回転時間はトナーの劣化の程度を指標する値であり、その値が所定値(例えば10,000秒)に達した場合には、たとえトナー残量が十分であったとしてもそのトナーは劣化したものである可能性が高く当該現像器は使用に適さないといえる。 FIG. 4 is a diagram showing rank classification of the developing devices. The deterioration of image quality due to the life of the developing device is caused not only when the remaining amount of toner decreases, but also due to the deterioration of the characteristics of the remaining toner. In other words, good image quality cannot be obtained if the remaining amount of toner is small, and even if a sufficient amount of toner remains in the developing device, good image quality will not be obtained if the toner is deteriorated. I can't get it. The total rotation time of the developing roller is a value indicating the degree of deterioration of the toner. When the value reaches a predetermined value (for example, 10,000 seconds), even if the remaining amount of toner is sufficient, The toner is likely to be deteriorated, and it can be said that the developing device is not suitable for use.
この実施形態では、図4に示すように、トナー残量が初期量の5%以上あり、かつ現像ローラ回転時間が上記所定値の70%未満にあるときには、当該現像器をランク1とする。ランク1の現像器を使用して画像形成を行った場合には、トナー残量が十分にあり、その劣化の程度も軽微であるので、濃度不足やかすれ等が発生せず必要十分な画像濃度を得られることが期待される。一方、トナー残量が初期量の1%未満または現像ローラ回転時間が上記所定値を超えている場合には、当該現像器をランク3とする。ランク3の現像器はもはや画像形成動作での使用に適さない。さらに、両ランクの中間、すなわちトナー残量が初期量の1%以上5%未満であり、かつ現像ローラ回転時間が上記所定値未満であるか、トナー残量が初期量の1%以上であって現像ローラ回転時間が上記所定値の70%以上100%未満であるときには、当該現像器をランク2とする。ランク2の現像器を使用して画像形成を行った場合には、画像形成は可能であるものの、濃度不足やかすれ等の画像欠陥が生じる可能性がある。つまり、ランク2は、画像の形成を行うことはできるが、画像品質については何らかの劣化を生じる可能性があるという状態である。なお、各現像器がどのランクに属しているかについては、図示を省略する表示ディスプレイに必要に応じて表示させユーザに報知することが望ましい。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, when the remaining amount of toner is 5% or more of the initial amount and the developing roller rotation time is less than 70% of the predetermined value, the developing device is ranked 1. When image formation is performed using a
このように、現像器の寿命ランクについて、所定の品質で画像を形成することのできるランク1、使用に適さないランク3およびそれらの中間に位置づけられるランク2の3つにランク分けすることで、装置の状態は次の3段階に分けられる:
(i)ランク1の現像器が少なくとも1つ装着された状態。この状態では、ランク1の現像器を使用して、所期の画像品質で画像を形成することができる;
(ii)ランク1の現像器がなく、ランク2の現像器が少なくとも1つ装着された状態。この状態では、ランク2の現像器を使用して画像の形成は可能であるが、所期の画像品質を得られない可能性がある;
(iii)ランク3の現像器のみが装着された状態。この状態では、もはや所期の画像品質を期待することはできない。
In this way, the life rank of the developing device is ranked into three ranks: rank 1 that can form an image with a predetermined quality,
(I) A state where at least one developing device of
(Ii) A state in which there is no
(Iii) A state in which only a
また、ランク1または2の現像器であっても、使用されない状態が長時間継続されると、その後に行う画像形成の初期段階において画像に周期的な濃度ムラを生じるという現象(本明細書ではこの現象を「放置バンディング現象」と称する)が起きることがある。このような濃度ムラは、現像ローラ上にトナーが担持されたまま放置されたことに起因して生じるものであり、画像形成動作に使用するのに先立って当該現像器に設けられた現像ローラを所定量回転させることで解消可能である。そこで、この実施形態では、必要に応じて、各現像器に設けられた現像器を所定量回転させる動作(本明細書においては、この動作を「攪拌動作」と称する)を実行するようにしている。より具体的には、各現像器について、先の画像形成動作および準備動作のうち最後に実行された動作における使用が終了してから現在までの休止時間を計測しておき、その休止時間が所定値に達したときには、当該現像器について攪拌動作が必要であることを示すフラグがセットされる。休止時間については、例えば当該現像器に設けられた現像ローラ44の回転駆動を停止してから現在までの経過時間として定義することができる。このフラグがセットされている現像器については、後述するタイミングで攪拌動作が実行され放置バンディング現象の発生が抑制される。攪拌動作が実行されるとフラグはリセットされる。
Further, even in a
さらに、現像器が使用されるにつれてその劣化が進み画像濃度が変動するため、当該現像器を使用して画像形成動作を実行する際の装置各部の動作条件を変更しなければならない場合がある。そこで、この実施形態では、前記した現像器の寿命を表す情報、つまりトナー残量および現像ローラ回転時間のいずれかが所定の閾値に達したときには、当該現像器について、動作条件を再調整して画像濃度を所定濃度に制御するための動作(濃度制御動作)が必要であることを示すフラグがセットされる。このフラグがセットされている現像器については、後述するタイミングで濃度制御動作が実行される。これにより画像濃度の変動が抑制される。濃度制御動作が実行されるとフラグはリセットされる。 Furthermore, as the developing device is used, its deterioration progresses and the image density fluctuates. Therefore, it may be necessary to change the operating conditions of each part of the apparatus when the image forming operation is performed using the developing device. Therefore, in this embodiment, when the information indicating the life of the developing device described above, that is, when either the remaining toner amount or the developing roller rotation time reaches a predetermined threshold, the operating conditions of the developing device are readjusted. A flag indicating that an operation (density control operation) for controlling the image density to a predetermined density is necessary is set. For the developing device in which this flag is set, the density control operation is executed at a timing described later. As a result, fluctuations in image density are suppressed. When the density control operation is executed, the flag is reset.
濃度制御動作の実行のきっかけとなる、上記したトナー残量や現像ローラ回転時間の閾値は1つだけというわけではない。すなわち、トナー残量および現像ローラ回転時間がある閾値に達して濃度制御動作が行われると、新たに次の閾値が設定される。そして、トナー残量または現像ローラ回転時間がその新たな閾値に達したときには再び濃度制御動作が実行されることになる。このように、1つの現像器が装置に装着され寿命が来て再び取り外されるまでの間に、複数回の濃度制御動作が繰り返し行われるようにすることで、現像器の経時的な特性変化に対応して、画質を安定に維持することが可能となる。 There is not only one threshold value for the remaining toner amount and the developing roller rotation time that triggers the execution of the density control operation. That is, when the remaining amount of toner and the developing roller rotation time reach a certain threshold value and the density control operation is performed, the next threshold value is newly set. When the remaining amount of toner or the developing roller rotation time reaches the new threshold value, the density control operation is executed again. In this way, by repeatedly performing the density control operation a plurality of times while one developing device is attached to the apparatus and has reached the end of its life, it is possible to change the characteristics of the developing device over time. Correspondingly, the image quality can be maintained stably.
また、トナー残量や現像ローラ回転時間等、現像器の状態を表す情報については、当該現像器に設けられた記憶手段(例えば、現像器4Kaに設けられた不揮発性メモリ91)に記憶させておき、必要に応じて、CPU101がそれらの情報を読み出し/書き込みするように構成することができる。こうすることで、それぞれの現像器に関する情報は現像器自身に付帯することとなり、当該現像器がいったん取り外されて再び装着された場合や、他の装置で使用されていた現像器が装着された場合であっても、各現像器の状態を適切に管理することができる。
Further, information indicating the state of the developing device, such as the remaining amount of toner and the developing roller rotation time, is stored in a storage unit provided in the developing device (for example, a non-volatile memory 91 provided in the developing device 4Ka). In addition, the
なお、本明細書においては、現像器を画像形成に使用可能な状態とするために、画像形成動作への使用に先立って当該現像器に対し施す処理動作を総称して「準備動作」ということとする。ここに説明した攪拌動作および濃度制御動作は、いずれも「準備動作」に含まれる。 In this specification, in order to make a developing device usable for image formation, processing operations performed on the developing device prior to use for image forming operation are collectively referred to as “preparation operation”. And The stirring operation and concentration control operation described here are both included in the “preparation operation”.
図5はこの実施形態における画像形成動作を示すフローチャートである。この装置においては、外部装置から画像形成指令が与えられると画像形成動作がスタートする(ステップS101)。この画像形成動作では、まず、使用可能な現像器が現像ユニット4に装着されているかどうかを判定する(ステップS102)。ここで、「使用可能」な現像器とは、寿命ランク1かつ画像形成動作の実行前に準備動作を必要としない現像器のことである。このような現像器が装着された状態では、画像形成指令に対応する画像を、所期の品質でかつ遅滞なく形成することができる。 FIG. 5 is a flowchart showing an image forming operation in this embodiment. In this apparatus, an image forming operation starts when an image forming command is given from an external apparatus (step S101). In this image forming operation, first, it is determined whether or not a usable developing device is attached to the developing unit 4 (step S102). Here, the “usable” developing device is a developing device that has a life rank of 1 and does not require a preparatory operation before the image forming operation is performed. In a state where such a developing device is mounted, an image corresponding to the image formation command can be formed with a desired quality and without delay.
使用可能な現像器が少なくとも1つある場合には、その現像器が現像ユニット4上のどの位置にあるかを確認する(ステップS103)。そして、使用可能な現像器が2つ以上隣接配置されていれば、それらのうち現像ユニット4の回転方向D4において最も下流側に位置する現像器を前記した現像位置に移動位置決めする(ステップS104)。続いて、この現像器を使用して1ページ分の画像を形成する(ステップS105)。
If there is at least one developing device that can be used, it is confirmed where the developing device is located on the developing unit 4 (step S103). If two or more usable developing devices are arranged adjacent to each other, the developing device located on the most downstream side in the rotation direction D4 of the developing
形成すべき全ての画像の形成がこれで終了であれば、つまり形成すべき画像が1枚だけであれば(ステップS106)、現像ユニット4をホームポジションに戻して画像形成動作を終了する(ステップS116)。一方、次に形成すべき画像がある場合には引き続きその画像を形成するのであるが、それに先立って、現在使用している現像器により連続して形成した画像の枚数が所定枚数に達したか否かを判定する(ステップS107)。所定枚数(ここでは8枚とする)に達していなければステップS105に戻り、次の画像を形成する。所定枚数に達していたときには、切り換えて使用することのできる次の現像器があるか否かを判定し(ステップS108)、次の現像器があればロータリー現像ユニット4を90度回転させて現像器の切り換えを行い、次の現像器を現像位置に位置決めする一方(ステップS109)、次の現像器がなければ現像器の切り換えを行わず、形成すべき残りの画像は全て使用中の現像器により形成する(ステップS115)。
If the formation of all the images to be formed is completed, that is, if only one image is to be formed (step S106), the developing
ステップS108における判定基準は以下の通りである。現像ユニット4の回転方向において現在使用中の現像器の上流側隣接位置にある現像器が使用可能なものであるときには、その現像器を次の現像器として使用することができる。この場合の判定結果は「YES」である。これ以外の場合は全て「NO」とする。例えば現在使用中の現像器が現像器4Kaであり、その上流側隣接位置にある現像器4Kbが使用可能なものであれば、ステップS108における判定結果は「YES」である。一方、現在使用中の現像器4Kaの上流側隣接位置にある現像器4Kbが使用可能なものでなければ、たとえ他の位置に使用可能な現像器があったとしても、ステップS108における判定結果は「NO」となる。
The determination criteria in step S108 are as follows. When a developing device in the upstream adjacent position of the developing device currently in use in the rotation direction of the developing
現在使用中の現像器の上流側隣接位置に使用可能な現像器があれば、現像ユニット4の90度の回転のみで新たに使用可能な現像器を現像位置に移動させることができる。そのため、画像形成のスループットを低下させることなく、現像器の切り換えを行うことができる。また、次に使用される現像器が寿命ランク1かつ準備動作を行わずに使用することができるものであるので、形成される画像の品質を良好に維持することができる。
If there is a usable developing device at a position adjacent to the upstream side of the developing device currently in use, the newly usable developing device can be moved to the developing position only by rotating the developing
一連の画像形成動作の中で現像器の切り換えを行うことで、次のような作用効果が得られる。1つの現像器を使用し続けると、現像器内において現像ローラの周辺では古いトナーの比率が増大し、画像品質が次第に低下する。また、この間、他の現像器においては、現像ローラ44の表面にトナーが担持されたまま放置されているので、放置バンディング現象が生じやすくなる。これに対し、現像器を切り換えるために現像ユニット4を回転させると、現像器内のトナーが攪拌されて均一化され、画像品質を維持することができる。また、使用する現像器を偏らせないことで、各現像器において放置バンディング現象が発生するのを抑制することが可能となる。
By switching the developing device in a series of image forming operations, the following effects can be obtained. If one developing device is continuously used, the ratio of old toner increases around the developing roller in the developing device, and the image quality gradually decreases. During this time, in other developing units, since the toner is left on the surface of the developing
一方、現在使用中の現像器の上流側隣接位置にある現像器が使用可能なものでない場合には、その現像器を使用して画像形成を行うと、切り換えの前後で画像品質が大きく変動してしまう可能性がある。また、使用可能な現像器が現在使用中の現像器の上流側隣接位置以外の位置にあったとしても、その現像器に切り換えるには現像ユニット4を180度またはそれ以上回転させる必要があるため、切り換えに時間がかかりスループット低下の原因となる。したがって、これらの場合には、現像器の切り換えを行わず、現在使用している現像器を引き続いて使用する。
On the other hand, if the developing device in the upstream adjacent position of the developing device currently in use is not usable, the image quality greatly fluctuates before and after switching when the image is formed using the developing device. There is a possibility that. Even if the usable developing device is located at a position other than the position adjacent to the upstream side of the currently used developing device, the developing
ステップS102において使用可能な現像器がなかった場合の動作は次のようになる。現像ユニット4に装着された現像器の中に直ちに使用可能なものがなかった場合には、代替の現像器を探す。すなわち、寿命ランク1であるが画像形成動作に先立って準備動作を要するものがあるか否かを判定し(S110)、あればその現像器に対し必要な準備動作を施した上で(ステップS113)、その現像器を現像位置に位置させて必要数の画像を形成する(ステップS114、S115)。
The operation when there is no usable developer in step S102 is as follows. If none of the developing units mounted on the developing
寿命ランク1のものがなかった場合には、寿命ランク2のものを探す。この実施形態では、寿命ランク2の現像器を使用した画像形成動作を許容するか禁止するかをユーザが予め設定しておくことができる。ランク2の現像器を使用した場合、形成される画像の品質が低下する可能性がある。この状態での画像形成を禁止すれば画質の低下を防止することができるが、現像器内のトナーを有効に使い切ることができなくなる。一方、若干の画質低下を許容して画像形成を行えるようにすれば、トナーを有効に使い切ることができる。いずれを重視するかはユーザによって異なるが、ランク2の現像器を使用するか否かをユーザが選べるようにしておけば、ユーザの好みに応じて装置を使い分けることができる。
If there is no
ユーザがランク2の現像器の使用を許可する設定を行っている場合には(ステップS111)、ランク2の現像器があればそれを使用して画像形成動作を行う(ステップS112〜S115)。この場合、ある程度の画質低下はユーザが了承していると考えられるから、画像形成動作に先立って準備動作を行う必要は必ずしもない。一方、ユーザがランク2の現像器の使用を禁止する設定をしている場合およびランク2の現像器もない場合には、そのまま動作を終了する。つまり、この場合には画像は形成されない。このような場合には、当該装置に対し画像形成指令を与えた外部装置およびユーザに対し、画像を形成できない旨のエラーメッセージを何らかの方法で報知することが望ましい。
If the user has set to permit use of the
図6は4個の現像器が使用可能である場合の現像ユニットの遷移を示す図である。4個の現像器全てが使用可能である場合には、各現像器の間に現像ユニット4の回転方向における「最下流」、「最上流」の概念は原理的には存在しない。この場合には、最初に使用されることが予め定められている現像器4Kaを便宜的に「最下流側」に位置する現像器として取り扱う。すなわち、この場合の画像形成動作では、現像器4Kaが最初に現像位置に移動位置決めされる(図5のステップS104)。そして、現像器4Kaを使用して所定枚数の画像が形成されると、現像ユニット4は90度回転し、当該現像器4Kaの上流側隣接位置にある次の現像器4Kbが新たに現像位置に位置決めされる(ステップS109)。また、このとき、現像位置からアクセス位置に移動してきた現像器4Kaに設けられたメモリ91の情報内容が更新される。すなわち、メモリ91に記憶されていたトナー残量から画像形成動作により消費されたトナーの量を差し引いた新たなトナー残量、および、メモリ91に記憶されていた現像ローラ回転時間の積算値に当該画像形成動作における現像ローラ回転時間を加算した新たな積算値がそれぞれメモリ91に書き込まれる。
FIG. 6 is a diagram showing the transition of the developing unit when four developing devices can be used. When all four developing devices can be used, the concept of “the most downstream” and “the most upstream” in the rotation direction of the developing
以下、同様にして、1つの現像器による画像形成枚数が所定枚数に達する度に現像器が切り換えられてゆき、必要数の画像の形成が終わると現像ユニット4はホームポジションに戻される(ステップS106、S116)。なお、図6では現像器4Kdによる画像形成および当該現像器へのメモリ更新の後に現像ユニット4がホームポジションに戻されているが、形成すべき画像の枚数によっては、続いて再び現像器4Kaを使用して画像を形成したり、逆に現像器4Kdを使用するに至らないまま動作を終了する場合もある。
Similarly, the developing device is switched every time the number of images formed by one developing device reaches a predetermined number, and when the required number of images has been formed, the developing
図7は3個の現像器が使用可能である場合の現像ユニットの遷移を示す図である。4個の現像器を装着可能な現像ユニット4において使用可能な現像器が3個である場合、当然にそれら3個の現像器は隣り合った配置となる。ここでは、3個の現像器4Ka、4Kcおよび4Kdが使用可能である場合について説明するが、他の組み合わせにおいても考え方は同じである。
FIG. 7 is a diagram showing the transition of the developing unit when three developing devices can be used. When there are three developing devices that can be used in the developing
この場合、本来の順序では最初に使用されるのは現像器4Kaであるが、この実施形態では、3個の現像器のうち現像ユニット4の回転方向D4において最も下流側に位置する現像器4Kcが最初に使用されることとなる。すなわち、ホームポジションにある現像ユニット4は、現像器4Kcを現像位置に移動させるべく315度回転される(図5のステップS104)。こうして現像器4Kcによる画像形成が行われた後、現像ユニット4は90度ずつ回転されて現像器が1つずつ上流側へ切り換えられてゆく(ステップS109)。最上流側の現像器4Kaを用いて形成された画像が所定枚数に達したとき(ステップS107)、その上流側には使用可能な現像器がない(ステップS108)。そのため、残りの画像の形成には現時点で使用中の現像器4Kaが使われることとなる(ステップS115)。
In this case, the developing device 4Ka is used first in the original order, but in this embodiment, the developing device 4Kc located on the most downstream side in the rotation direction D4 of the developing
もし本来の順序で、つまり4個の現像器を使用する場合と同じシーケンスで現像器が使用されたとすると、現像器4Kaから現像器4Kcへの切り換えには現像ユニット4の180度の回転が必要となる。このような回転移動には時間がかかるため、画像形成のスループットが低下してしまうこととなる。これに対し、本実施形態では、画像の形成中における現像ユニット4の回転量は常に90度であり、切り換えに要する時間を最小にして、高いスループットを得ることができる。また、使用可能な状態にある各現像器を有効に利用することができる。
If the developing units are used in the original order, that is, in the same sequence as when four developing units are used, the switching of the developing unit 4Ka to the developing unit 4Kc requires the rotation of the developing
図8は隣接する2個の現像器が使用可能である場合の現像ユニットの遷移を示す図である。ここでは、現像器4Ka、4Kdが使用可能であるとする。この場合も、本来なら現像器4Kaが最初に使用されるはずであるが、この実施形態では下流側にある現像器4Kdが最初に使用される。そのため、この場合においても、画像の形成中における現像ユニット4の回転量は常に90度となる。
FIG. 8 is a diagram showing the transition of the developing unit when two adjacent developing devices can be used. Here, it is assumed that the developing devices 4Ka and 4Kd can be used. In this case as well, the developing device 4Ka should be used first, but in this embodiment, the developing device 4Kd on the downstream side is used first. Therefore, even in this case, the rotation amount of the developing
図9は対称位置にある2個の現像器が使用可能である場合の現像ユニットの遷移を示す図である。ここでは、現像器4Kbおよび4Kdが使用可能な状態であるとする。この場合、いずれの現像器から見ても、その上流側隣接位置に使用可能な現像器がない。したがって、この場合には現像器の切り換えを行わず、最初に選択した1つの現像器を使用して必要数の画像を形成する。最初に使用する現像器としてどちらが選択されてもかまわないが、先の画像形成動作で使用されていなかった方の現像器が選択されることが望ましい。というのは、こうすることで、各現像器をより有効に使用することができるからである。上記のように、先の画像形成動作で使用されなかった現像器を使用することで、結果的に2つの現像器が交互に使用されることとなる。これにより、一方の現像器が長時間放置されることに起因する濃度ムラ(放置バンディング現象)の発生を回避することができ、装置が準備動作を必要とする事態に陥ることが未然に防止される。そのため、装置をより長期間にわたって良好な画質で画像を形成することのできる状態に維持することができる。その結果、この実施形態では、画像形成指令に対応して遅滞なく画像を形成することができ、しかも良好な画像品質を得ることができる。 FIG. 9 is a diagram showing the transition of the developing unit when two developing devices at symmetrical positions are usable. Here, it is assumed that the developing devices 4Kb and 4Kd are in a usable state. In this case, there is no developer that can be used in the adjacent position upstream from any developer. Therefore, in this case, the developing device is not switched, and a necessary number of images are formed by using the first selected developing device. Whichever may be selected as the developing device to be used first, it is desirable to select the developing device that has not been used in the previous image forming operation. This is because each developer can be used more effectively by doing so. As described above, by using a developing device that has not been used in the previous image forming operation, two developing devices are used alternately. As a result, it is possible to avoid the occurrence of density unevenness (abandonment banding phenomenon) due to one developer being left for a long time, and to prevent the apparatus from falling into a situation requiring a preparatory operation. The Therefore, the apparatus can be maintained in a state where an image can be formed with a good image quality for a longer period of time. As a result, in this embodiment, an image can be formed without delay in response to the image formation command, and good image quality can be obtained.
以上のように、この実施形態では、現像ユニット4上において隣り合って装着された2個または3個の現像器があるとき、それらのうち現像ユニット4の回転方向において最も下流側にある現像器を最初に使用して画像形成動作を実行する。そして、画像形成枚数が所定枚数に達する度に上流側隣接位置にある現像器への切り換えを行いながら、必要数の画像を形成する。そのため、この実施形態では、少数枚から多数枚までの画像を良好な品質で、しかも安定して形成することができる。また、最下流側に位置する現像器から最上流側に位置する現像器まで各現像器をそれぞれ有効に利用することができる。
As described above, in this embodiment, when there are two or three developing devices mounted adjacent to each other on the developing
また、画像の形成中に行う現像器の切り換えを隣接する現像器同士の間で行っているので、短時間で現像器の切り換えを行うことができ、高いスループットで画像を形成することができる。また、使用する現像器を偏らせないことで、放置バンディング現象の発生を抑えることができ、安定した画像品質を得ながらも、準備動作の実行頻度を低く抑えることが可能となる。 Further, since the developing devices are switched between adjacent developing devices during image formation, the developing devices can be switched in a short time, and an image can be formed with high throughput. Further, by not biasing the developing devices to be used, it is possible to suppress the occurrence of the neglected banding phenomenon, and it is possible to suppress the execution frequency of the preparation operation while obtaining stable image quality.
以上説明したように、この実施形態は、本発明においてN=4、M=2または3とした場合に対応している。また、この実施形態においては、ロータリー現像ユニット4およびエンジンコントローラ10がそれぞれ本発明の「現像ロータリー」および「制御手段」として機能している。
As described above, this embodiment corresponds to the case where N = 4, M = 2, or 3 in the present invention. In this embodiment, the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態は、ブラック色のトナーを貯留する4個の現像器を装着したモノクロ画像専用の画像形成装置であるが、互いに異なる色のトナー得を貯留する現像器を装着したフルカラー画像形成装置であっても、そのうちの一部の現像器を使用して画像を形成する際に、本発明に基づく動作シーケンスを採用することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the above embodiment is an image forming apparatus dedicated to monochrome images equipped with four developing devices for storing black toner, but full-color image formation with developing devices for storing different color toners. Even in the case of an apparatus, an operation sequence based on the present invention can be employed when an image is formed using some of the developing devices.
また、上記実施形態では、各現像器について、トナー残量、現像ローラ回転時間および休止時間の各パラメータの組み合わせにより当該現像器が使用可能であるか否かを判定しているが、これに限定されるものではなく、これらのパラメータまたは現像器の使用履歴を表す他のパラメータを単独で、あるいは適宜に組み合わせて、現像器の使用可否を判定するようにしてもよい。 In the above embodiment, for each developing device, whether or not the developing device can be used is determined based on a combination of parameters of the remaining toner amount, the developing roller rotation time, and the rest time. However, the present invention is not limited to this. However, these parameters or other parameters indicating the usage history of the developing device may be used alone or in appropriate combination to determine whether or not the developing device can be used.
また、上記実施形態では、同形状をなす4個の現像カートリッジ4Ka〜4Kdを使用したが、形状が異なる現像カートリッジを使用してもよい。また、上記実施形態では、1個の感光体22に対してロータリー現像ユニット4を配置した、いわゆるロータリー方式の画像形成装置に本発明を適用したが、1個の感光体22に対して複数の現像カートリッジが昇降して各現像カートリッジにより現像を行うエレベータ方式の画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
In the above embodiment, the four developing cartridges 4Ka to 4Kd having the same shape are used. However, developing cartridges having different shapes may be used. In the above embodiment, the present invention is applied to a so-called rotary type image forming apparatus in which the
さらに、上記実施形態の構成に限定されず、例えば中間転写ベルト以外の転写媒体(転写ドラム、転写シートなど)を備える装置、さらには複写機、ファクシミリ装置など他の画像形成装置に対しても本発明を適用することが可能である。 Further, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the present invention is also applied to an apparatus including a transfer medium (transfer drum, transfer sheet, etc.) other than the intermediate transfer belt, and also to other image forming apparatuses such as a copying machine and a facsimile machine. The invention can be applied.
4…ロータリー現像ユニット(現像ロータリー)、 4Ka,4Kb,4Kc,4Kd…現像器、 10…エンジンコントローラ(制御手段)、 22…感光体、 44a,44b,44c,44d…現像ローラ 4 ... Rotary developing unit (developing rotary), 4Ka, 4Kb, 4Kc, 4Kd ... Developing device, 10 ... Engine controller (control means), 22 ... Photoconductor, 44a, 44b, 44c, 44d ... Developing roller
Claims (7)
前記現像ロータリーを回転させて前記現像ロータリーに装着された現像器を選択的に所定の現像位置に位置決めし、該現像器に貯留されたトナーにより画像を形成する画像形成動作を実行する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、互いに同一色のトナーを貯留し所期の画像品質で画像を形成可能な状態にあるM個(Mは2以上N未満の整数)の現像器が前記現像ロータリー上において隣りあって装着されているとき、それらの現像器のうち前記現像ロータリーの回転方向において最も下流側にある現像器を最初に前記現像位置に位置決めして前記画像形成動作を開始するとともに該現像器から最も上流側にある現像器に向けて、隣接する現像器を順番に切り換えながら前記画像形成動作を実行し、しかも、
一の現像器を使用して連続的に形成した画像の枚数が所定数に達し、かつ次に形成すべき画像があるときには、前記現像ロータリーの回転方向において当該現像器の上流側隣接位置にある現像器を前記現像位置に移動させることで現像器の切り換えを行い、該切り換えにより現像位置に移動した現像器を使用して次の画像を形成する
ことを特徴とする画像形成装置。 A developing rotary configured to be capable of mounting N (N is an integer of 3 or more) developer storing toner, and rotatable about a predetermined rotation axis;
Control means for rotating the developing rotary to selectively position a developing unit mounted on the developing rotary at a predetermined developing position and to form an image with toner stored in the developing unit; With
The control means stores M (M is an integer less than or equal to 2 and less than N) developing devices adjacent to each other on the developing rotary in a state where toner of the same color is stored and an image can be formed with a desired image quality. Of the developing devices, the developing device located on the most downstream side in the rotation direction of the developing rotary is first positioned at the developing position to start the image forming operation and from the developing device to the most. The image forming operation is executed while sequentially switching the adjacent developing devices toward the developing device on the upstream side , and
When the number of images continuously formed using one developing device reaches a predetermined number and there is an image to be formed next, it is in the upstream adjacent position of the developing device in the rotation direction of the developing rotary. An image forming apparatus characterized in that the developing device is switched by moving the developing device to the developing position, and the next image is formed using the developing device moved to the developing position by the switching. .
前記制御手段は、前記記憶手段から読み出した前記情報が所定の閾値に達しているか否かによって当該現像器が前記所期の画像品質で画像を形成可能な状態であるか否かを判定する請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。 Storage means for updating and storing information on the usage history of the developing device that changes with use of each of the developing devices;
The control unit determines whether or not the developing device is capable of forming an image with the desired image quality based on whether or not the information read from the storage unit has reached a predetermined threshold value. Item 4. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 3 .
前記現像ロータリー上において隣りあって装着されている、互いに同一色のトナーを貯留し所期の画像品質で画像を形成可能な状態にあるM個(Mは2以上N未満の整数)の現像器のうち、前記現像ロータリーの回転方向において最も下流側にある現像器を最初に所定の現像位置に位置決めするとともに、該現像器から最も上流側にある現像器に向けて、隣接する現像器を順番に切り換える工程と、
一の現像器が前記現像位置に位置決めされる度に、当該現像器に貯留されたトナーにより画像を形成する画像形成工程と
を備え、
一の現像器を使用して連続的に形成した画像の枚数が所定数に達し、かつ次に形成すべき画像があるときには、前記現像ロータリーの回転方向において当該現像器の上流側隣接位置にある現像器を前記現像位置に移動させることで現像器の切り換えを行い、該切り換えにより現像位置に移動した現像器を使用して前記画像形成工程を実行し次の画像を形成する
ことを特徴とする画像形成方法。 In an image forming method in an image forming apparatus configured to be capable of mounting N (N is an integer of 3 or more) developer storing toner, and including a developing rotary that is rotatable about a predetermined rotation axis,
M developers (M is an integer less than or equal to 2 and less than N) that are adjacent to each other on the development rotary and store toners of the same color and are capable of forming an image with a desired image quality. Among them, the developing device located on the most downstream side in the rotation direction of the developing rotary is first positioned at a predetermined developing position, and the adjacent developing devices are sequentially arranged from the developing device toward the developing device located on the most upstream side. A process of switching to
An image forming step of forming an image with toner stored in the developing device each time one developing device is positioned at the developing position ;
When the number of images continuously formed using one developing device reaches a predetermined number and there is an image to be formed next, it is in the upstream adjacent position of the developing device in the rotation direction of the developing rotary. The developing device is switched by moving the developing device to the developing position, and the image forming process is executed using the developing device moved to the developing position by the switching to form the next image. An image forming method.
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