JP5049559B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine.
近年のカラー画像形成装置においては、プリント速度の高速化を図るために、いわゆるタンデム方式の構成を採用することが多くなってきている。タンデム方式では、感光体等の潜像担持体と、これの表面に担持された潜像を現像するための現像手段たる現像装置との組み合わせを複数並べ、それら感光体上で現像した互いに異なる色の単色画像を、中間転写ベルトや紙に重ね合わせて転写する。そして、この重ね合わせの転写によってフルカラー画像等の多色画像を形成する。潜像担持体と現像装置との組み合わせを水平方向に並べたタンデム方式の画像形成装置においては、現像手段たる現像装置が水平方向に長いと、水平方向に相当のスペースを確保しなければならなくなる。そして、これにより、装置が水平方向に大型化してしまう。 In recent color image forming apparatuses, in order to increase the printing speed, a so-called tandem configuration is increasingly employed. In the tandem system, a plurality of combinations of a latent image carrier such as a photoconductor and a developing device as a developing unit for developing the latent image carried on the surface of the photoconductor are arranged and different colors developed on the photoconductor. Are transferred onto the intermediate transfer belt or paper in a superimposed manner. Then, a multicolor image such as a full-color image is formed by this superposition transfer. In a tandem image forming apparatus in which a combination of a latent image carrier and a developing device is arranged in the horizontal direction, if the developing device as a developing unit is long in the horizontal direction, a considerable space must be secured in the horizontal direction. . And thereby, an apparatus will enlarge in a horizontal direction.
現像装置として、現像剤を収容する収容室を現像担持体たる現像ローラへ現像剤を供給する現像剤供給部材たる供給ローラの配置位置から鉛直方向上方に延ばして、縦長にしたものが知られている(例えば、特許文献1)。かかる構成の現像装置では、収容室内の現像剤の自重によって、供給ローラに現像剤を供給する。かかる構成では、現像装置全体を現像ローラ軸方向断面上において水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の形状にしたことで、上述の画像形成装置における水平方向へのスペース拡大を抑えることができる。 As a developing device, a chamber in which a storage chamber for storing a developer is elongated vertically from a position where a supply roller as a developer supply member for supplying the developer to a development roller as a development carrier is vertically extended is known. (For example, Patent Document 1). In the developing device having such a configuration, the developer is supplied to the supply roller by the weight of the developer in the accommodation chamber. In such a configuration, since the entire developing device has a vertically long shape that takes a space in the vertical direction rather than the horizontal direction on the cross section in the developing roller axial direction, the expansion of the space in the horizontal direction in the above-described image forming apparatus can be suppressed. .
また、近年の画像形成装置においては、通常の画像形成速度で画像形成を行う通常画像形成モードと、画像形成速度を低下させた状態で画像形成を行う低速画像形成モードを有するものがある。そして、以下のような条件のとき、装置本体の制御部は、低速画像形成モードに設定する。例えば、潜像担持体上に形成された画像を定着させるために加圧及び加熱を行う定着手段たる定着装置を備えた画像形成装置では、厚紙やOHPシートなど、トナー像を定着させるのに必要な熱量が普通紙よりも多い記録材の場合に低速画像形成モードに設定する。これにより、単位面積当たりに定着装置から記録材に与えられる熱量が多くなり、厚紙やOHPシートなどでも画像を良好に定着させることができる。
また、レーザー光学装置による画素密度を細かくして高品位な画像を得たい場合に低速画像形成モードを設定して実行する。
Some recent image forming apparatuses have a normal image forming mode in which an image is formed at a normal image forming speed and a low speed image forming mode in which an image is formed with a reduced image forming speed. Under the following conditions, the control unit of the apparatus main body sets the low-speed image forming mode. For example, in an image forming apparatus provided with a fixing device as a fixing means for applying pressure and heating to fix an image formed on a latent image carrier, it is necessary to fix a toner image such as a cardboard or an OHP sheet. The low-speed image forming mode is set when the recording material has a larger amount of heat than plain paper. As a result, the amount of heat given from the fixing device to the recording material per unit area increases, and an image can be fixed well even on a thick paper sheet or an OHP sheet.
Further, when it is desired to obtain a high-quality image by reducing the pixel density by the laser optical device, the low-speed image forming mode is set and executed.
このような画像形成装置においては、潜像担持体と、現像装置の現像ローラや供給ローラとを共通の駆動源たる駆動モータによって駆動させている。 In such an image forming apparatus, the latent image carrier and the developing roller and the supply roller of the developing device are driven by a driving motor as a common driving source.
収容室を供給ローラの配置位置から鉛直方向上方に延ばして、縦長にした現像装置においては、供給ローラ上に多量の現像剤が堆積する。そして、収容室内の現像剤が供給ローラなどの回転が停止した装置休止時に、そのトナーの自重による圧力で供給ローラ上のトナーが締まる。また、そのトナーの自重による圧力が、供給ローラ上のトナーの循環を妨げてしまいトナーの滞留が発生しやすい。 In a developing device that extends vertically in the vertical direction from the position where the supply roller is disposed, a large amount of developer accumulates on the supply roller. Then, when the rotation of the supply roller or the like is stopped when the developer in the storage chamber stops, the toner on the supply roller is tightened by the pressure due to the weight of the toner. Further, the pressure due to the weight of the toner hinders the circulation of the toner on the supply roller, and the toner is liable to stay.
通常画像形成モードにおいては、供給ローラの回転によって供給ローラ上のトナーをそのトナーの自重による圧力に打ち勝って収容室内で循環・攪拌させることができ、装置休止時に自重で締まったトナーを解すことができるとともに、トナーの滞留も抑制することができる。
一方、低速画像形成モードにおいては、供給ローラは、感光体や現像ローラと共通の駆動モータを用いているため、供給ローラの回転速度も遅くなる。その結果、供給ローラの回転による供給ローラ上のトナーを循環・攪拌させる効果が低下し、装置休止時に自重で締まったトナーを解す効果が低下する。また、供給ローラの回転による供給ローラ上のトナーを循環させる効果が低下するため、収容室内のある領域にトナーが滞留してしまう。そして、この滞留が発生した領域に供給ローラの回転によって搬送されてきた現像剤が次々と流れ込んで、滞留したトナーを押し込んでいく。その結果、滞留したトナーが凝集する。このようにして低速で画像形成中に凝集したトナーが、供給ローラと圧接してトルクを上昇させて、駆動ノイズが発生してしまう問題があった。また、画像濃度ムラを引き起こしたり、供給ローラを著しく摩耗させ、破損させたりする問題もあった。
In the normal image forming mode, the toner on the supply roller can be overcome and circulated and stirred in the storage chamber by the rotation of the supply roller by the rotation of the supply roller. In addition, toner retention can be suppressed.
On the other hand, in the low-speed image forming mode, the supply roller uses the same drive motor as the photoconductor and the developing roller, so the rotation speed of the supply roller is also slow. As a result, the effect of circulating and stirring the toner on the supply roller due to the rotation of the supply roller is reduced, and the effect of releasing the toner that has been tightened by its own weight when the apparatus is stopped is reduced. Further, since the effect of circulating the toner on the supply roller due to the rotation of the supply roller is reduced, the toner stays in a certain area in the storage chamber. Then, the developer conveyed by the rotation of the supply roller successively flows into the area where the stay has occurred, and the staying toner is pushed in. As a result, the staying toner aggregates. In this way, there is a problem that the toner aggregated during image formation at low speed presses against the supply roller to increase the torque and drive noise is generated. There are also problems that cause uneven image density and that the supply roller is significantly worn and damaged.
トナーとして、オイルレス定着や低温定着を実現する目的で、粒子中にワックスを含有させたものを用いることが多くなっている近年においては、これらの問題が発生し易くなっている。かかるトナーは、比較的軟らかく、且つ粒子間の付着力が比較的大きいために、凝集塊を形成し易いからである。 These problems are likely to occur in recent years when toners are often used which contain wax in the particles for the purpose of realizing oilless fixing and low-temperature fixing. This is because such a toner is relatively soft and has a relatively large adhesion force between particles, and therefore easily forms an aggregate.
このような問題に対して、供給ローラを駆動させる駆動モータを別に設け、低速画像モード実行時においても、供給ローラの回転速度を低下させないようにすることが考えられる。しかし、この場合、供給ローラ専用の駆動モータを設けることとなり、装置のコストアップにつながってしまう。 In order to solve such a problem, it is conceivable to provide a separate drive motor for driving the supply roller so that the rotation speed of the supply roller is not lowered even when the low-speed image mode is executed. However, in this case, a drive motor dedicated to the supply roller is provided, leading to an increase in the cost of the apparatus.
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、装置のコストアップを抑え、かつ、第2画像形成速度で画像形成中にトナーが凝集するのを抑制することのできる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress an increase in the cost of the apparatus and to suppress toner aggregation during image formation at the second image formation speed. An image forming apparatus is provided.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、潜像担持体と、自らの表面に担持した現像剤により、前記潜像担持体に担持される潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に供給するための現像剤を収容する第1収容室と、該第1収容室内で自らの周面に担持した現像剤を回転に伴って該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、該第1収容室の上方に配設され且つ該第1収容室に補充するための現像剤を収容する第2収容室と、該第2収容室内の現像剤を該第1収容室内の前記現像剤供給部材へ落とし込むために両室間に設けられた供給口とを備えた現像手段と、潜像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写するか、又はトナー像を中間転写体へ転写した後に中間転写体上のトナー像を記録材に転写する転写手段と、記録材に転写されたトナー像を熱により前記記録材に定着させる定着手段と、を備えた画像形成装置において、第1画像形成速度で画像形成を行う第1画像形成モード、または、第1画像形成速度よりも遅い第2画像形成速度で画像形成を行う第2画像形成モードに設定する画像形成モード設定手段と、前記潜像担持体と前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材とを共通の駆動源で回転駆動させる駆動手段と、前記駆動源の駆動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記画像形成モード設定手段で前記第2画像形成モードが設定されてから該設定が解除されるまでの間の所定のタイミングで、前記駆動源の駆動速度を前記第2画像形成モードで画像形成するときの駆動速度よりも速くして所定時間、前記駆動源を駆動させる解し制御を開始し、解し制御終了後、前記駆動源の駆動速度を前記第2画像形成モードで画像形成するときの駆動速度に戻して、画像形成を行うことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第2画像形成速度の連続駆動時間が所定時間を超えるタイミングで、解し制御を開始することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第2画像形成モード設定直後のタイミングで、解し制御を開始することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、装置の電源ON後、最初に設定される画像形成モードが、第2画像形成モードであるときにおける第2画像形成モード設定直後のタイミングで、開始される解し制御の時間を、通常時の第2画像形成モード設定直後のタイミングで、開始される解し制御の時間よりも長くすることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3または4の画像形成装置において、装置の休止時間を検知する休止時間検知手段を有し、前記制御手段は、装置の休止時間が所定の値を超えた後、第2画像形成モードが設定されたときにおける第2画像形成モード設定直後のタイミングで開始される解し制御の時間を、通常時の第2画像形成モード設定直後のタイミングで開始される解し制御の時間よりも長くすることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項3乃至5いずれかの画像形成装置において、現像手段の温湿度を検知する温湿度検知手段を備え、前記制御手段は、第2画像形成モードを設定する際の前記温湿度検知手段で検知した温湿度値が所定値以下のときにおける第2画像形成モード設定直後のタイミングで、開始される解し制御の時間を、通常時の第2画像形成モード設定直後のタイミングで開始される解し制御の時間よりも長くすることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至5いずれかの画像形成装置において、現像手段の温湿度を検知する温湿度検知手段を備え、前記画像形成モード設定手段は、温湿度検知手段の温湿度値が所定値以下のとき、第1画像形成モードに設定することを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7いずれかの画像形成装置において、前記制御手段は、前記第2画像形成モードが解除される直前のタイミングで、解し制御を開始することを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至8いずれかの画像形成装置において、前記現像剤供給部材のトルクを検知するトルク検知手段を備え、前記制御手段は、前記トルク検知手段で検知したトルク値が、所定値を超えるタイミングで、解し制御を開始することを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1乃至9いずれかの画像形成装置において、前記現像手段は、装置本体から着脱可能に構成されたものであって、前記現像手段が新品か否かを検知する新品検知手段を備え、前記制御手段は、前記新品検知手段が、装置に装着された現像手段が新品であることを検知したとき、解し制御を行うことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1乃至10いずれかの画像形成装置において、前記画像形成モード設定手段は、画像を形成する記録材の熱容量が所定値以上とき、第2画像形成モードに設定することを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至11いずれかの画像形成装置において、前記定着手段の温度を検知する温度検知手段を備え、前記画像形成モード設定手段は、前記定着手段の温度が、所定値以下のときは、第2画像形成モードに設定することを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1乃至12いずれかの画像形成装置において、前記第2画像形成モードで画像形成を行うとき、前記現像剤供給部材に、前記現像剤担持体から現像剤を回収する方向のバイアスを印加することを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至13いずれかの画像形成装置において、前記現像剤として、ワックス成分を含んだ非磁性1成分トナーを用いたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a latent image carrier, and a developer carrier that develops the latent image carried on the latent image carrier by the developer carried on the surface of the latent image carrier. A first storage chamber for storing a developer to be supplied to the developer carrying member, and a developer carried on its peripheral surface in the first containing chamber is supplied to the developer carrying member with rotation. A developer supply member, a second storage chamber disposed above the first storage chamber and storing a developer for replenishing the first storage chamber, and a developer in the second storage chamber. Transferring the toner image formed on the latent image carrier onto the recording material, and developing means having a supply port provided between the chambers for dropping into the developer supply member in one storage chamber, or A transfer means for transferring the toner image on the intermediate transfer member to a recording material after transferring the toner image to the intermediate transfer member; A first image forming mode for forming an image at a first image forming speed, or a first image forming speed in an image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes the toner image transferred onto the recording material by heat; The image forming mode setting means for setting the second image forming mode for forming an image at a slower second image forming speed, and the latent image carrier, the developer carrier, and the developer supply member are driven in common. A driving means for rotationally driving the light source, and a control means for controlling the driving of the driving source. The control means performs the setting after the second image forming mode is set by the image forming mode setting means. at a predetermined timing until it is released, a predetermined time fast comb than the driving speed at which an image is formed at a driving speed of the driving source and the second image forming mode, and the solution to drive the driving source control The Was started, construed after the control end, it returns the driving speed of the driving source to the driving speed at which the image formed by the second image forming mode, is characterized in that an image is formed.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the control unit starts the disassembling control at a timing when the continuous driving time of the second image forming speed exceeds a predetermined time. It is what.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the control unit starts the cracking control at a timing immediately after the second image forming mode is set. is there.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, immediately after the second image forming mode is set when the first image forming mode is the second image forming mode after the apparatus is turned on. in timing, the amount of time the solution was controlled is started at the timing immediately after the normal second image forming mode setting when, is characterized in that longer than during the time of the solution to control the start .
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third or fourth aspect of the present invention, the image forming apparatus further comprises a pause time detecting means for detecting the pause time of the apparatus, and the control means exceeds the pause time of the apparatus. and then, between the second image forming mode set when the solution is controlled is started at the timing immediately after the time the second image forming mode is set, is started at the timing immediately after the second image forming mode set at the time of normal it is characterized in that longer than during the time of the solution to control that.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the third to fifth aspects, a temperature / humidity detecting unit that detects a temperature / humidity of the developing unit is provided, and the control unit sets a second image forming mode. wherein at a timing immediately after the second image forming mode set at the time temperature and humidity values detected by the temperature and humidity detecting means is below a predetermined value, the amount of time the solution was controlled is started, the second image forming mode in normal time is characterized in that longer than during the time of the the solution was controlled started at timing immediately after setting.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the image forming apparatus further comprises a temperature / humidity detecting means for detecting the temperature / humidity of the developing means, and the image forming mode setting means When the temperature / humidity value is equal to or lower than a predetermined value, the first image forming mode is set.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the control means starts the tear-off control at a timing immediately before the second image forming mode is released. It is a feature.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects of the present invention, the image forming apparatus further comprises torque detecting means for detecting the torque of the developer supply member, and the control means is detected by the torque detecting means. The control is started at a timing when the torque value exceeds a predetermined value.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, the developing means is configured to be detachable from the apparatus main body, and whether or not the developing means is new. A new article detecting means for detecting is provided, and the control means performs the control when the new article detecting means detects that the developing means attached to the apparatus is new.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to tenth aspects, the image forming mode setting means switches to the second image forming mode when the heat capacity of the recording material for forming the image is equal to or greater than a predetermined value. It is characterized by setting.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, the image forming apparatus further includes a temperature detecting unit that detects a temperature of the fixing unit, and the image forming mode setting unit has a temperature of the fixing unit. When the value is equal to or smaller than the predetermined value, the second image forming mode is set.
The invention according to claim 13 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein when the image is formed in the second image forming mode, the developer supply member is moved from the developer carrier to the developer. It is characterized by applying a bias in the direction of recovering.
The invention according to claim 14 is characterized in that, in the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 13, non-magnetic one-component toner containing a wax component is used as the developer.
請求項1乃至12の発明によれば、潜像担持体と現像剤担持体と現像剤供給部材とを共通の駆動源によって駆動させるので、各部材を別々の駆動源で駆動させるものに比べて、装置のコストアップを抑えることができる。
また、第2画像形成モード設定中の所定のタイミングで、第2画像形成モードで画像形成を行うときの駆動速度よりも速い駆動速度で所定時間、駆動源を駆動させる解し制御を開始することで、次の効果を得ることができる。すなわち、解し制御を行うことで、この解し制御中は、駆動源によって駆動される現像剤供給部材の回転速度が、第2画像形成速度で画像形成を行うときの回転速度よりも速まる。このように、現像剤供給部材の回転を速めることで、現像剤供給部材上の現像剤を循環・攪拌する力が増加する。これにより、第1収容室内のトナーを解すことができ、第2画像形成速度で画像形成中にトナーが凝集するのを抑制することができる。その結果、現像剤供給部材のトルクアップ、濃度ムラ、現像剤供給部材の破損を抑えることができる。
According to the first to twelfth aspects of the present invention, the latent image carrier, the developer carrier and the developer supply member are driven by a common drive source, so that each member is driven by a separate drive source. Thus, the cost increase of the apparatus can be suppressed.
Also, at a predetermined timing during the setting of the second image forming mode, the disengagement control for driving the driving source for a predetermined time at a driving speed higher than the driving speed when performing image formation in the second image forming mode is started. Thus, the following effects can be obtained. That is, by performing the release control, during the release control, the rotation speed of the developer supply member driven by the drive source is faster than the rotation speed when image formation is performed at the second image formation speed. Thus, by increasing the rotation of the developer supply member, the force for circulating and stirring the developer on the developer supply member increases. As a result, the toner in the first storage chamber can be removed, and the toner can be prevented from aggregating during image formation at the second image formation speed. As a result, it is possible to suppress the torque increase of the developer supply member, density unevenness, and breakage of the developer supply member.
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット1Y,M,C,Kを備えている。これらは、現像剤として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Kトナー像を形成するためのプロセスユニット1Kを例にすると、図2に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体2K、ドラムクリーニング装置3K、除電装置(不図示)、帯電ローラ4K、現像装置5K等を備えている。プロセスユニット1Kは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
Hereinafter, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, an embodiment of an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described.
First, the basic configuration of the printer will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the printer. In this figure, the printer includes four process units 1Y, M, C, and K for forming toner images of yellow, magenta, cyan, and black (hereinafter referred to as Y, M, C, and K). Yes. These use different colors of Y, M, C, and K toners as the developer, but otherwise have the same configuration and are replaced when the lifetime is reached. Taking a
感光体2Kは、後述する駆動手段により、図中時計回り方向に150[mm/sec]の線速で回転駆動される。帯電ローラ4Kには、図示しない高圧電源回路によって高電圧が印加されている。回転する感光体2Kと帯電ローラ4Kとの対向部では、帯電ローラ4Kから感光体2Kに向けて放電が行われる。この放電により、感光体2Kの表面は−500[V]に一様帯電せしめられる。そして、光ビームLによって露光走査されてK用の静電潜像を担持する。
The
このK用の静電潜像は、図示しないKトナーを用いる現像装置5KによってYトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト16上に中間転写される。ドラムクリーニング装置3Kは、クリーニングブラシやクリーニングブレードを感光体2Kの表面に摺擦させることで、中間転写工程を経た後の感光体2K表面に付着している転写残トナーを除去する。
The electrostatic latent image for K is developed into a Y toner image by a developing
上記除電装置は、クリーニング後の感光体2Kの残留電荷を除電する。この除電により、感光体2Kの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット(1Y,M,C)においても、同様にして感光体(2Y,M,C)上に(Y,M,C)トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト16上に中間転写される。
The static eliminator neutralizes residual charges on the
上記現像装置5Kは、図示しないKトナーを収容する縦長のホッパ部6Kと、これの下方に配設された供給部7Kとを有している。第2収容室たるホッパ部6Kは、図示しない駆動手段によって回転駆動されるアジテーター8Kや、第1収容室たる供給部7K内に補充するためのトナーを内包している。
The developing
ホッパ部6Kと、これの下方に配設された供給部7Kとは、連通口9Kを通じて連通している。ホッパ部6内でアジテーター8Kによって撹拌されるトナーは、空気と混合されて流動性が高められながら、この連通口9Kを通して供給部7K内に落とし込まれる。これにより、ホッパ部6K内から供給部7K内にトナーが補充される。
The
供給部7K内は、現像剤供給体たる供給ローラ10Kや、現像剤誘導部材14K、トナーを内包している。ホッパ部6K内から供給部7K内に落とし込まれたトナーは、現像剤誘導部材14Kによって、ホッパ部6K内のトナーと攪拌(混合)されて、供給ローラ10Kの上に堆積する。供給ローラ10Kは、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される。現像剤誘導部材14Kと供給ローラ10Kとの最短距離は、0mmより大きく5mmよりも小さいことが好ましい。
The
供給ローラ10Kの下方には、現像剤担持体たる現像ローラ11Kが配設されている。この現像ローラ11Kは、供給ローラ10Kと、感光体2Kとに当接しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。
Below the supply roller 10K, a developing roller 11K as a developer carrying member is disposed. The developing roller 11K is rotationally driven in a counterclockwise direction in the figure by a driving unit (not shown) while being in contact with the supply roller 10K and the
現像ローラ11Kには、図示しない電源回路によって後述する現像バイアスが印加されている。一方、供給ローラ10Kには、図示しない電源回路によって供給バイアスが印加されている。現像バイアスと供給バイアスとの関係は、マイナス帯電性のトナーを供給ローラ10K側から現像ローラ11K側に向けて静電移動させることができる電界を形成する関係になっている。但し、電界の向きは、これに限られるものではなく、トナーの種類によっては、逆向きでもよいし、ローラ間でのトナーを静電移動させないゼロ方向でもよい。 A developing bias described later is applied to the developing roller 11K by a power supply circuit (not shown). On the other hand, a supply bias is applied to the supply roller 10K by a power supply circuit (not shown). The relationship between the development bias and the supply bias is a relationship that forms an electric field that can electrostatically move the negatively charged toner from the supply roller 10K side toward the development roller 11K side. However, the direction of the electric field is not limited to this, and may be reversed depending on the type of toner, or may be the zero direction in which the toner is not electrostatically moved between the rollers.
供給ローラ10Kの上に堆積したトナーは、供給ローラ10Kの表面に担持される。そして、供給ローラ10Kの回転に伴って、供給ローラ10Kと現像ローラ11Kとの当接部まで搬送されて、上述の電界や当接部での圧力の影響によって、現像ローラ11Kの表面に転位する。この転位によって現像ローラ11Kの表面に担持されたトナーは、現像ローラ11Kの回転に伴って移動して、現像ローラ11Kと薄層化ブレード12Kとの当接部を通過する。
The toner deposited on the supply roller 10K is carried on the surface of the supply roller 10K. Then, as the supply roller 10K rotates, it is conveyed to the contact portion between the supply roller 10K and the development roller 11K, and is transferred to the surface of the development roller 11K due to the influence of the electric field and the pressure at the contact portion. . The toner carried on the surface of the developing roller 11K by this shift moves as the developing roller 11K rotates, and passes through the contact portion between the developing roller 11K and the thinning
薄層化ブレード12Kには、図示しない電源回路によって帯電助長バイアスが印加されている。この帯電助長バイアスと、上述の現像バイアスとの関係は、マイナス帯電性のトナーをブレード側から現像ローラ11K側に向けて静電移動させることができる電界を形成する関係になっている。現像ローラ11Kと薄層化ブレード12Kとの当接部に進入したトナーは、この電界によって現像ローラ11Kに向けて押し付けられながら、ローラの回転に伴って薄層化ブレード12Kに摺擦することで、摩擦帯電が助長される。同時に、現像ローラ11K上での層厚が規制される。
A charging facilitating bias is applied to the thinning
現像ローラ11Kと薄層化ブレード12Kとの当接部を通過したトナーは、現像ローラ11Kの回転に伴って、現像ローラ11Kと感光体2Kとが当接する現像ニップに搬送される。感光体2Kの静電潜像の電位と、感光体2Kの地肌部の電位(一様帯電電位)と、現像バイアスとは、次のような関係になっている。即ち、現像ニップ内で静電潜像と現像ローラ11Kとの間に存在するトナーを現像ローラ11K側から静電潜像側に向けて静電移動させる一方で、地肌部と現像ローラ11Kとの間に存在するトナーを地肌部側から現像ローラ11K側に向けて静電移動させることができる電界を形成する関係である。このような関係により、現像ニップ内では、現像ローラ11Kの表面上のトナーが感光体2Kの静電潜像に設定的に転位する。この転位により、静電潜像がKトナー像に現像される。
The toner that has passed through the contact portion between the developing roller 11K and the thinning
供給ローラ10Kの表面は、空孔(セル)構造を有し、且つ電気抵抗値が103〜1014[Ω]に調整された発泡材料からなっており、空孔内にトナーを取り込むことでトナーの搬送効率を高める。また、この空孔は、現像ローラ11Kとの当接部での圧力集中によるトナー劣化を抑える機能も発揮する。 The surface of the supply roller 10K has a hole (cell) structure and is made of a foam material whose electric resistance value is adjusted to 10 3 to 10 14 [Ω]. By taking the toner into the hole, Increase toner transfer efficiency. Further, the holes also exhibit a function of suppressing toner deterioration due to pressure concentration at the contact portion with the developing roller 11K.
現像ローラ11Kの表面には、トナーと逆極性の摩擦帯電特性を発揮する弾性ゴムからなる表面層が形成されている。この表面層は、JIS−A硬度が50[°]以下に調整され、且つ表面粗さRaが0.2〜2.0[μm]に調整されている。このような特性の表面層により、現像ローラ11Kの表面には、均一な厚みのトナー像が形成される。 On the surface of the developing roller 11K, a surface layer made of an elastic rubber that exhibits frictional charging characteristics having a polarity opposite to that of the toner is formed. This surface layer has a JIS-A hardness adjusted to 50 [°] or less and a surface roughness Ra adjusted to 0.2 to 2.0 [μm]. Due to the surface layer having such characteristics, a toner image having a uniform thickness is formed on the surface of the developing roller 11K.
薄層化ブレード12Kは、SUS304CSP、SUS301CSP、リン青銅などの金属からなる薄厚ブレードであって、10〜100[N/m]の押圧力で現像ローラ11Kに向けて押圧されている。
The thinning
供給部7Kのケーシングは、封止フィルム13Kを片持ち支持しており、この封止フィルム13Kの自由端側は現像ローラ11Kに当接している。この封止フィルム13Kや、上述した薄層化ブレード12Kにより、現像ローラ11Kが収容される空間と、供給部7Kとが仕切られており、供給部7Kからのトナーの漏洩が防止される。
また、現像装置5K内部には、現像装置内の温湿度を検知する温湿度検知手段たる温湿度センサ110が設けられている。
The casing of the
Further, a temperature /
現像装置5K内のトナーは、ワックスを含む非磁性トナーであり、体積平均粒径粒径が6〜10μmのものを用いた。また、トナーの最大引張力が0.55N未満のものを用いた。最大引張力は、ホソカワミクロン株式会社製アクボットで測定した。トナーの最大引張力が0.55N以上のものは、特にトナーが凝集しやすく、供給ローラ11Kの下部でトナー詰まりが生じやすいため、望ましくない。
The toner in the developing
プロセスユニット1Kには、IDチップ111が取り付けられており、このIDチップ111には、プロセスユニット1Kを識別する識別情報や、プロセスユニット1Kの構成部品の制御に必要な情報などが記憶されている。装置本体側には、通信手段112が設けられており、このIDチップ111と通信を行って、IDチップ111に情報を書き込んだり、IDチップ111から情報を読み出したりしている。プロセスユニット1Kが装置本体に装着されたときは、装置本体の制御部200は、通信手段112を用いてIDチップ111と通信を行って、IDチップ111に記憶されている識別情報が、以前通信を行った識別情報と一致しているか否かをチェックする。一致していない場合、制御部200は、新たなプロセスユニット1Kが装着された判断して、後述するプロセスユニット1K交換時に行う処理を実施する。すなわち、本実施形態においては、通信手段112、IDチップ111、制御部200が、新品検知手段として機能している。
An
図2を用いてK用のプロセスユニットについて説明したが、Y,M,C用のプロセスユニット1Y,M,Cにおいても、同様のプロセスにより、感光体2Y,M,C表面にY,M,Cトナー像が形成される。 Although the process unit for K has been described with reference to FIG. 2, the process units 1Y, M, and C for Y, M, and C also perform Y, M, and C on the surfaces of the photoreceptors 2Y, M, and C by a similar process. A C toner image is formed.
先に示した図1において、プロセスユニット1Y,M,C,Kの鉛直方向上方には、光書込ユニット70が配設されている。潜像書込手段たる光書込ユニット70は、画像情報に基づいてレーザーダイオードあるいはLEDダイオードから発した光ビームLにより、プロセスユニット1Y,M,C,Kにおける感光体2Y,M,C,Kを光走査する。この光走査により、感光体2Y,M,C,K上にY,M,C,K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット70は、光源から発した光ビーム(L)を、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
In FIG. 1 described above, an
プロセスユニット1Y,M,C,Kの鉛直方向下方には、転写手段たる転写ユニット15が配設されている。転写手段たる転写ユニット15は、中間転写ベルト16、駆動ローラ17、従動ローラ18、4つの1次転写ローラ19Y,M,C,K、2次転写ローラ20、ベルトクリーニング装置21、クリーニングバックアップローラ22などを備えている。
Below the process units 1Y, M, C, and K in the vertical direction, a transfer unit 15 serving as transfer means is disposed. The transfer unit 15 serving as transfer means includes an intermediate transfer belt 16, a driving
中間転写ベルト16は、そのループ内側に配設された駆動ローラ17、従動ローラ18、クリーニングバックアップローラ22及び4つの1次転写ローラ19Y,M,C,Kによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ17の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
The intermediate transfer belt 16 is stretched by a driving
4つの1次転写ローラ19Y,M,C,Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト16を感光体2Y,M,C,Kとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト16のおもて面と、感光体2Y,M,C,Kとが当接するY,M,C,K用の1次転写ニップが形成されている。
The four
1次転写ローラ19Y,M,C,Kには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ1次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体2Y,M,C,Kの静電潜像と、1次転写ローラ19Y,M,C,Kとの間に転写電界が形成される。なお、1次転写ローラ19Y,M,C,Kに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
A primary transfer bias is applied to each of the
Y用のプロセスユニット1Yの感光体2Y表面に形成されたYトナーは、感光体2Yの回転に伴って上述のY用の1次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体2Y上から中間転写ベルト16上に1次転写される。このようにしてYトナー像が1次転写せしめられた中間転写ベルト16は、その無端移動に伴ってM,C,K用の1次転写ニップを通過する際に、感光体2M,C,K上のM,C,Kトナー像が、Yトナー像上に順次重ね合わせて1次転写される。この重ね合わせの1次転写により、中間転写ベルト16上には4色トナー像が形成される。
When Y toner formed on the surface of the photoreceptor 2Y of the Y process unit 1Y enters the above-described primary transfer nip for Y as the photoreceptor 2Y rotates, the photosensitive member 2Y is exposed to light by the action of the transfer electric field and nip pressure. Primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 16 from the body 2Y. The intermediate transfer belt 16 on which the Y toner image is primarily transferred in this way passes through the primary transfer nips for M, C, and K along with the endless movement thereof, and the
転写ユニット15の2次転写ローラ20は、中間転写ベルト16のループ外側に配設されながら、ループ内側の従動ローラ18との間に中間転写ベルト16を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト16のおもて面と、2次転写ローラ20とが当接する2次転写ニップが形成されている。2次転写ローラ20には、図示しない転写バイアス電源によって2次転写バイアスが印加される。この印加により、2次転写ローラ20と、アース接続されている従動ローラとの間には、2次転写電界が形成される。
While the
転写ユニット15の鉛直方向下方には、記録紙Pを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット30がプリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット30は、紙束の一番上の記録紙Pに給紙ローラ30aを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Pを給紙路31に向けて送り出す。
Below the transfer unit 15, a
給紙路31の末端付近には、レジストローラ対32が配設されている。このレジストローラ対32は、給紙カセット30から送り出された記録紙Pをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Pを上述の2次転写ニップ内で中間転写ベルト16上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Pを2次転写ニップに向けて送り出す。
A registration roller pair 32 is disposed near the end of the paper feed path 31. The registration roller pair 32 stops the rotation of both rollers as soon as the recording paper P delivered from the
2次転写ニップで記録紙Pに密着せしめられた中間転写ベルト16上の4色トナー像は、2次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙P上に一括2次転写され、記録紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Pは、2次転写ニップを通過すると、2次転写ローラ20や中間転写ベルト16から曲率分離する。そして、転写後搬送路33を経由して、後述する定着装置34に送り込まれる。
The four-color toner image on the intermediate transfer belt 16 brought into close contact with the recording paper P at the secondary transfer nip is secondarily transferred onto the recording paper P under the influence of the secondary transfer electric field and the nip pressure. Combined with the white color of P, a full color toner image is obtained. The recording paper P having the full-color toner image formed on the surface in this manner is separated from the
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト16には、記録紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト16のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置21によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト16のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ22は、ベルトクリーニング装置21によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
The transfer residual toner that has not been transferred to the recording paper P adheres to the intermediate transfer belt 16 after passing through the secondary transfer nip. This is cleaned from the belt surface by a belt cleaning device 21 in contact with the front surface of the intermediate transfer belt 16. The cleaning
定着手段たる定着装置34は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ34aと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ34bとによって定着ニップを形成している。定着装置34内に送り込まれた記録紙Pは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ34aに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
また、定着ローラ34aと対向する位置には、温度検知手段たるサーミスタ34cを配置し、定着ローラ34aの表面温度を検知している。
The fixing
Further, a thermistor 34c serving as temperature detecting means is disposed at a position facing the fixing roller 34a to detect the surface temperature of the fixing roller 34a.
定着装置34内から排出された記録紙Pは、定着後搬送路35を経由した後、排紙路36と反転前搬送路41との分岐点にさしかかる。定着後搬送路35の側方には、回動軸42aを中心にして回動駆動される切替爪42が配設されており、その回動によって定着後搬送路35の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置34から記録紙Pが送り出されるタイミングでは、切替爪42が図中実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路35の末端付近を開放している。よって、記録紙Pが定着後搬送路35から排紙路36内に進入して、排紙ローラ対37のローラ間に挟み込まれる。
The recording paper P discharged from the fixing
図示しないテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対37に挟み込まれた記録紙Pがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー50の上面であるスタック部にスタックされる。
When the single-sided print mode is set by an input operation to an operation unit including a numeric keypad (not shown) or a control signal sent from a personal computer (not shown), the recording sandwiched between the paper discharge roller pair 37 is performed. The paper P is discharged out of the machine as it is. Then, it is stacked on the stack portion that is the upper surface of the
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対37に挟み込まれながら排紙路36内を搬送される記録紙Pの後端側が定着後搬送路35を通り抜けると、切替爪42が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路35の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対37が逆回転を開始する。すると、記録紙Pは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路41内に進入する。
On the other hand, when the duplex printing mode is set, the trailing edge of the recording paper P conveyed through the
図1は、本プリンタを正面側から示している。図示面に直交する方向の手前側がプリンタの前面であり、奥側が後面である。また、本プリンタの図中右側が右側面、左側が左側面である。本プリンタの右端部は、回動軸40aを中心に回動することで筐体本体に対して開閉可能な反転ユニット40になっている。排紙ローラ対37が逆回転すると記録紙Pがこの反転ユニット40の反転前搬送路41内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対43のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路44内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路31内を経て、2次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括2次転写された後、転写後搬送路33、定着装置34、定着後搬送路35、排紙路36、排紙ローラ対37を順次経由して、機外へと排出される。
FIG. 1 shows the printer from the front side. The front side in the direction orthogonal to the illustrated surface is the front surface of the printer, and the back side is the rear surface. In the drawing, the right side of the printer is the right side and the left side is the left side. The right end portion of the printer is a reversing
上述の反転ユニット40は、外部カバー45と揺動体46とを有している。具体的には、反転ユニット40の外部カバー45は、プリンタ本体の筺体に設けられた回動軸40aを中心にして回動するように支持されている。この回動により、外部カバー45は、その内部に保持している揺動体46とともに筺体に対して開閉する。図中点線で示すように、外部カバー45がその内部の揺動体46とともに開かれると、反転ユニット40とプリンタ本体側との間に形成されていた給紙路31、2次転写ニップ、転写後搬送路33、定着ニップ、定着後搬送路35、排紙路36が縦に2分されて、外部に露出する。これにより、給紙路31、2次転写ニップ、転写後搬送路33、定着ニップ、定着後搬送路35、排紙路36内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
The reversing
また、揺動体46は、外部カバー45が開かれた状態で、外部カバー45に設けられた図示しない揺動軸を中心にして回動するように外部カバー45に支持されている。この回動により、揺動体46が外部カバー45に対して開かれると、反転前搬送路41や反転搬送路44が縦に2分されて外部に露出する。これにより、反転前搬送路41内や反転搬送路44内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
The
プリンタの筺体の上カバー50は、図中矢印で示すように、回動軸51を中心にして回動自在に支持されており、図中反時計回り方向に回転することで、筺体に対して開いた状態になる。そして、筺体の上部開口を外部に向けて大きく露出させる。これにより、光書込ユニット71が露出する。
The
図3は、プロセスユニット1K,Y,M,Cの駆動手段たる駆動部を示す概略構成図である。なお、各プロセスユニットの駆動部は、同様の構成であるので、ここでは、K,Y,M,Cの色符号を付けずに説明する。
図に示すように、駆動源たる駆動源モータ101の軸に固定されている駆動ギヤ101aは、感光軸に固定された感光体ギヤ104と噛合っている。感光体ギヤ104は、現像ローラ11の軸に取り付けられた従動ギヤ102と噛合っている。現像ローラ11の軸には、第1ギヤ103が固定されており、供給ローラ10の軸に固定された第2ギヤ105と噛合っている。駆動モータ101が駆動すると、駆動ギヤ101aから感光体ギヤ104を介して、駆動モータ101の駆動力が伝達され、感光体2が所定の速度で回転する。また、駆動モータ101の駆動力は、感光体ギヤ104から従動ギヤ102に伝達され、現像ローラ11が所定の速度で回転する。さらに、従動ギヤ102に伝達された駆動モータ101の駆動力は、第1ギヤ103から第2ギヤ105に伝達されて、供給ローラ10が所定の速度で回転する。このように、本実施形態においては、感光体2、現像ローラ11、供給ローラ10が、一つの駆動モータ101によって、回転駆動せしめられている。駆動モータ101は、制御部200からの制御信号により、駆動モータ101の駆動速度や駆動時間が制御されている。
また、駆動モータ101に流れる電流値を電流計106で測定し、制御部200は、その電流計106で測定した値に基づいて、供給ローラ10のトルクを検知している。すなわち、制御部200および電流計106が、トルク検知手段としての機能を有している。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a drive unit that is a drive unit of the
As shown in the figure, the
Further, the current value flowing through the
図4は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御部200は、装置全体の制御を司るものであり、様々な機器やセンサが接続されているが、同図では、本プリンタの特徴点に関連する機器やセンサだけを示している。制御部200は、CPU、ROM、RAMなどで構成され、ハードウェア上で所定のプログラムを実行することにより、各手段の機能を実現している。
制御部200は、駆動モータ101の駆動を制御する制御手段としての機能を有している。また、制御部200内には、図示しない時計部を有しており、駆動モータ101が停止してからの時間を計測することで、現像装置の休止時間を検知する休止時間検知手段としての機能を有している。
操作表示部107は、図示しないテンキーやディスプレイ等で構成されており、画像を形成する記録紙の情報などを入力したり、装置の設定などを表示したりする。
FIG. 4 is a block diagram showing a part of the electric circuit of the printer. In the figure, the
The
The
また、プリンタは、通常の画像形成速度(以下、第1画像形成速度という)で画像形成を行う第1画像形成モードと、第1画像形成速度よりも遅い画像形成速度(以下、第2画像形成速度という)で画像形成を行う第2画像形成モードとを備えている。制御部200は、第1画像形成速度で画像形成を行う第1画像形成モード、または、第1画像形成速度よりも遅い画像形成速度で画像形成を行う第2画像形成モードに設定する画像形成モード設定手段としての機能も有している。
例えば、画像を形成する記録紙が、OHP、坪量70g以上の厚紙、葉書など、熱容量が大きな記録材に画像を形成する場合、制御部200は、第2画像形成モードに設定して第2画像形成速度で画像形成を開始する。そして、要求された枚数分、熱容量の大きな記録紙に画像を形成し終えたら、制御部200は、第2画像形成モードの設定を解除する。画像を形成する記録紙が、熱容量の多い記録材であるか否かの判断は、例えば、次のようにして行う。すなわち、ユーザーが画像形成を行う記録紙の種類を操作表示部107で設定することで、制御部200は、画像を形成する記録紙の種類を検知することができる。
The printer also includes a first image forming mode for forming an image at a normal image forming speed (hereinafter referred to as a first image forming speed) and an image forming speed (hereinafter referred to as a second image forming speed) that is slower than the first image forming speed. A second image forming mode in which image formation is performed at a speed). The
For example, when the recording paper on which the image is to be formed forms an image on a recording material having a large heat capacity, such as OHP, thick paper having a basis weight of 70 g or more, or a postcard, the
また、制御部200は、定着装置34の温度を検知する温度検知手段たるサーミスタ34cの温度検知結果が、170℃以下のとき、第2画像形成モードを設定して、第2画像形成速度で画像形成を行う。例えば、連続して普通紙に第1画像形成モードで画像を形成しているとき、定着ローラ34aの熱量が普通紙により徐徐に奪われていき、定着ローラ34aの表面温度が170℃を下回った場合は、第1画像形成モードの設定を解除して、第2画像形成モードに設定する。そして、残りの枚数については、画像形成速度の遅い、第2画像形成速度で普通紙に画像を形成する。これにより、定着不良を生じさせずに、連続プリントを継続することができる。
Further, when the temperature detection result of the thermistor 34c, which is a temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing
また、光書込ユニット70内の温度が上昇すると、LEDの発光量が減少して、画像濃度低下や濃度ムラが生じる。このため、光書込ユニット70の温度を検知して、温度が所定値を越えたら、第2画像形成モードに設定して、第2画像形成速度で画像形成を行う。これにより、画像濃度低下や濃度ムラを抑制することができる。
Further, when the temperature in the
また、装置本体に高品質モードと通常品質モードとを備え、ユーザーが高品質モードを設定しているとき、制御部200は、第2画像形成モードで画像形成を行う。
Further, when the apparatus main body is provided with a high quality mode and a normal quality mode, and the user sets the high quality mode, the
また、第2画像形成モード設定時においては、供給ローラ11に図示しない電源回路によって回収バイアスを印加する。現像バイアスと供給バイアスとの関係は、マイナス帯電性のトナーを現像ローラ11側から供給ローラ10側に向けて静電移動させることができる電界を形成する関係になっている。このように、現像ローラに付着したトナーを電気的に強制的に回収することで、供給ローラ11のトルクアップを抑制することができる。
Further, when the second image forming mode is set, a recovery bias is applied to the
次に、本実施形態の特徴点について、説明する。
先の図1に示すように、一直線上に並べた複数のプロセスユニット1Y,C,M,Kによってそれぞれトナー像を形成して重ね合わせる方式は、タンデム方式と呼ばれている。タンデム方式のプリンタでは、装置全体の大きさがプロセスユニットの並び方向に大きくなりがちである。そこで、本プリンタにおいては、プロセスユニットの中でも、特に大きなスペースをとるホッパ部をユニット並び方向と直交する方向に長く延びる形状にすることで、ユニット並び方向へのスペース拡大を抑えている。但し、このようにすると、ホッパ部内のトナーを自重によって供給部に落とし込む構成を採用せざるを得なくなる。そして、かかる構成では、供給ローラ10上のトナーが凝集し易くなってしまう。このように供給ローラ上にトナーが凝集すると、供給ローラのトルクが上昇したり、画像濃度ムラを悪化させたり、供給ローラの摩耗を引き起こしたりしていた。特に、比較的軟らかく、且つ粒子間の付着力が比較的大きいワックスを含有させたトナーを用いた場合は、凝集を形成し易く、これらの問題が発生し易い。
Next, features of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the method of forming and superposing toner images by a plurality of process units 1Y, C, M, and K arranged on a straight line is called a tandem method. In a tandem printer, the overall size of the apparatus tends to increase in the process unit arrangement direction. Therefore, in this printer, a hopper portion that takes a particularly large space among the process units has a shape that extends long in a direction orthogonal to the unit arrangement direction, thereby suppressing the space expansion in the unit arrangement direction. However, in this case, it is necessary to adopt a configuration in which the toner in the hopper is dropped into the supply unit by its own weight. In such a configuration, the toner on the
本実施形態においては、通常の第1画像形成モードのときは、供給ローラ10は、300〜400rpmの回転数で回転するように設定されており、この回転数で回転することで、供給ローラ10周囲のトナーは、供給ローラ10の回転によって循環される。しかし、図3に示すように、感光体2、現像ローラ11、供給ローラ10を共通の駆動モータ101を用いているため、画像形成速度を低速化する第2画像形成モードのときは、駆動モータ101の駆動速度を(1/2)〜(2/3)程度減速させる。このため、供給ローラ10の回転数が、150〜250rpmまで減少してしまう。このように、供給ローラ10が低速で回転すると、供給ローラ10の回転によるトナー循環効果が低下して、例えば、図2中のAの領域やBの領域等にトナーが滞留してしまう。
In this embodiment, in the normal first image forming mode, the
供給ローラ10が、300〜400rpmで回転しているときは、供給ローラ周りのトナーは、供給ローラ10の図中反時計回りに搬送され、図2中Aの領域まで搬送されると、図中上方へ移動して、現像剤誘導部材14によって攪拌されて、再び供給ローラ10上へ堆積する。このような循環経路で供給部内のトナーが搬送されるが、供給ローラ10の回転が低下すると、供給ローラ周囲のトナーを供給ローラ10の回転によって搬送する力が弱まり、供給ローラ10によって図中Aの領域まで搬送されたトナーが、収容室内のトナーの自重による圧力で図中上方へ移動することができず、図中Aの領域で滞留してしまう。供給ローラ10は、回転し続けているので、このAの部分にトナーが次々と搬送される。その結果、図中Aの領域に滞留したトナーが凝集していき、図中Aの領域の圧力が上昇していく。その結果、図中Aの領域周囲の部品である現像ローラ11、供給ローラ10が著しく磨耗して、ひいては破損してしまう。また、供給ローラ10のトルクが高まって、駆動ノイズが発生してしまう。さらに、供給部7内のトナー劣化の進行が早まってしまう。
また、供給ローラ10の回転数が減少して供給ローラ10のトナーを搬送する力が弱まる結果、図中Bの領域に堆積したトナーが供給ローラ10の回転によって攪拌されずに滞留する。その結果、トナー自重により、このBの領域のトナーが凝集していき、この凝集したトナーが供給ローラ10に圧接することで、供給ローラ10のトルクを上昇させてしまう。
When the
Further, as a result of the rotation speed of the
図5は、第2画像形成モード(低速モード)における回転数で供給ローラ10を回転させたときにおける供給ローラ10のトルクの経時変化について調べた図である。
図に示すように、供給ローラ10を10分以上回転させると、供給ローラ10のトルクが急激に上昇して、供給ローラ10が破損してしまった。これは、図2中のAの領域などで、トナーが凝集していき、その凝集したトナーが徐徐に成長して、供給ローラを圧接する。そして、その凝集したトナーは、供給ローラ10の回転でさらに成長していき、供給ローラ10の圧力をさらに高める。このような現象によって、供給ローラ10のトルクが急激に増加したと考えられる。
図6は、供給ローラ10を各回転数で20分間連続回転させたときにおける、各回転数における供給ローラ10の最大トルクを示した図である。図に示すように、第2画像形成モード(低速モード)における供給ローラ10の回転数である150〜250rpmのときにおいては、供給ローラ10の最大トルクが破損のおそれのある0.02[N・m]以上となっているが、通常の第1画像形成モードのときにおける供給ローラ10の回転数である300〜400rpmでは、供給ローラ10の最大トルクは、約0.01[N・m]であった。
FIG. 5 is a diagram showing the change over time in the torque of the
As shown in the figure, when the
FIG. 6 is a diagram showing the maximum torque of the
この図5、図6の結果から、図3に示す駆動部の第2ギヤ105と第1ギヤ103とのギヤ比などを調整して第2画像形成モードにおける供給ローラ10の回転数を300〜400rpmとなるように、設定することも考えられる。しかし、この場合通常の第1画像形成モードにおける供給ローラ10の回転数が多くなりすぎてしまい、トナーの劣化進行が早まってしまう。
5 and 6, the rotation ratio of the
そこで、本実施形態においては、第2画像形成モード設定中の所定のタイミングで、駆動モータ101を第2画像形成モードで画像を形成するときよりも速い第1駆動速度で所定時間回転させる解し制御を開始して、供給ローラ10の回転数を所定時間多くしている。これにより、供給ローラ10周囲のトナーが解されて、第2画像形成モード実行時におけるトナーの凝集を抑えることができる。以下に、実施例1〜6に基づいて、具体的に説明する。
Therefore, in this embodiment, at a predetermined timing during the setting of the second image forming mode, the driving
[実施例1]
図7は、実施例1のシーケンス図である。図に示すように、実施例1は、第2画像形成モードの画像形成速度(第2画像形成速度)で駆動している時間が所定時間を超えたら、第1駆動速度で所定時間駆動する解し制御を開始するものである。図7に示すように、制御部200は、第2画像形成速度で駆動している時間が300sec経過したら、第1駆動速度で10sec間駆動モータ101を駆動させる解し制御を開始する。なお、実施例1においては、第1駆動速度は、第1画像形成モードにおける駆動モータ101の駆動速度としている。このように、10秒間、第1画像形成モードにおける駆動速度で駆動モータ101を駆動させる(供給ローラ10の回転数を300〜400rpmとなるように駆動モータ101を駆動させる)ことで、供給ローラ10のトナー搬送力を高めることができる。よって、図2中のAの領域や、Bの領域に滞留したトナーを循環・攪拌することができ、図中A、Bの領域にトナー凝集が生じるのを抑制することができる。これにより、第2画像形成モード時における現像装置内の部品の破損や、供給ローラ10のトルクアップを抑えることができる。
なお、実施例1では、第2画像形成速度で駆動している時間が300sec続いたら、第1駆動速度で10sec駆動モータ101を駆動させているが、これに限定されない。先の図5に示すように、第2画像形成速度が10分を超えると、供給ローラが破損するおそれがあるので、解し制御を開始するタイミングは、第2画像形成速度で駆動を始めてから10分以下の範囲で適宜設定することができる。また、解し制御を開始するタイミングによって、駆動モータ101を第1駆動速度で駆動させる時間も適宜設定すればよい。また、実施例1においては、第1駆動速度を、第1画像形成モードにおける駆動速度としているが、これに限られず、解し制御を開始するタイミング、駆動モータ101を第1駆動速度で駆動させる時間などによって適宜設定すればよい。なお、制御部200は、第2画像形成速度の連続駆動時間は、プリント枚数に基づいて判断している。すなわち、第2画像形成速度で記録紙Pに画像形成するのにかかる所要時間を、予め記憶手段に記憶しておき、プリント枚数にこの所要時間を乗算することで、第2画像形成速度連続駆動時間を算出することができる。
[Example 1]
FIG. 7 is a sequence diagram of the first embodiment. As shown in the drawing, in the first embodiment, when the driving time at the image forming speed (second image forming speed) in the second image forming mode exceeds a predetermined time, the driving at the first driving speed for a predetermined time is performed. Then, control is started. As shown in FIG. 7, when the time during which driving is performed at the second image forming speed has elapsed for 300 seconds, the
In the first embodiment, if the driving time at the second image forming speed continues for 300 seconds, the driving
[実施例2]
図8は、実施例2のシーケンス図である。実施例2は、第2画像形成モード設定直後に、第1駆動速度で所定時間駆動する解し制御を行うようにしたものである。プリント動作が終了すると駆動モータ101が停止して、現像装置内の供給ローラ10が停止した状態となるため、供給部7内のトナーが自重などによって締まった状態となっており、凝集が生じやすい。このため、第2画像形成モード設定直後に、解し制御を行って、供給ローラ10周囲のトナーを循環・攪拌することで、供給ローラ10周囲のトナーを解すことができる。このように、供給部内のトナーが十分解されているので、供給ローラの回転によるトナー搬送力が低下していても、滞留することなく、循環させることができ、第2画像形成速度で画像形成中にトナーの滞留が発生するのを抑制することができる。また、滞留が発生しても、その発生時期を遅らせることができ、第2画像形成速度で画像形成中にその滞留したトナーが凝集するのを抑えることができる。
なお、実施例2においては、第1駆動速度で駆動ローラ101を2秒間駆動させているが、装置休止時間などによって、供給部内のトナーの締まり度合いは異なる。すなわち、休止時間が短い場合は、2秒間第1駆動速度で駆動ローラ101を駆動させれば、供給ローラ10周囲のトナーを解すことができるが、休止時間が長くなると、2秒間第1駆動速度で駆動ローラ101を駆動させただけでは、供給ローラ10周囲のトナーを十分解すことができない場合がある。
[Example 2]
FIG. 8 is a sequence diagram of the second embodiment. In the second embodiment, immediately after the second image forming mode is set, the disengagement control for driving for a predetermined time at the first driving speed is performed. When the printing operation is completed, the
In the second exemplary embodiment, the driving
図9は、各休止時間後に、第2画像形成速度の駆動速度で10分間駆動させたときの供給ローラ10の最大トルクを調べたものである。
図に示すように、休止時間50時間を超えたあたりから、供給ローラ10の最大トルクが上昇しているのがわかる。この結果から、例えば、100時間休止後に、第2画像形成モード設定直後に2秒間だけ第1駆動速度で駆動するだけでは、十分に供給ローラ10周囲のトナーを解すことができない。このため、第2画像形成速度で画像形成中に滞留したトナーが凝集して、供給ローラのトルクアップなどの不具合が生じるおそれがある。
そこで、制御部200は、装置の休止時間を計測して、第2画像形成モードが設定されたら、計測した時間を調べて休止時間が10時間を越えているか否かをチェックする。休止時間が、10時間を越えていたら、制御部200は、第2画像形成モード設定直後に開始する解し制御における第1駆動速度の駆動時間を10秒にして、通常時よりも駆動する時間を増やすようにする。これにより、長期間休止した状態直後に、第2画像形成速度で画像形成を行っても、トナー滞留によるトナー凝集を抑えることができる。
なお、上述では、安全をみて、休止時間が10時間越えたら、第2画像形成モード設定直後に開始する解し制御における第1駆動速度の駆動時間を、通常時よりも増やすようにしているがこれに限られない。図9に示すように、休止時間50時間までは、供給ローラ10のトルクは、ほぼ同じであるので、この範囲内で適宜設定すればよい。また、10秒間第1駆動速度で駆動モータ101を駆動させているが、装置、現像剤の仕様により適宜設定すればよい。しかし、少なくとも、10秒間第1駆動速度で駆動モータ101を駆動させることで、供給ローラ10によって、供給ローラ10の周りの自重で締まったトナーを確実に解すことができる。
FIG. 9 shows the maximum torque of the
As shown in the figure, it can be seen that the maximum torque of the
Therefore, the
In the above description, for the sake of safety, when the pause time exceeds 10 hours, the driving time of the first driving speed in the unlocking control that starts immediately after setting the second image forming mode is increased from the normal time. It is not limited to this. As shown in FIG. 9, the torque of the
また、電源がOFFされた時点で、休止時間の計測が行われないので、電源ON時にどのくらい装置が休止状態であったかわからない。よって、電源ON直後に第2画像形成モードが設定された場合においても、第1駆動速度で駆動する時間を10秒にして、通常時よりも駆動する時間を増やすようにする。これにより、電源ON直後に、第2画像形成モードで、画像形成を行ってもトナー滞留によるトナー凝集を抑えることができる。 In addition, since the pause time is not measured when the power is turned off, it is not known how long the device has been paused when the power is turned on. Therefore, even when the second image forming mode is set immediately after the power is turned on, the driving time at the first driving speed is set to 10 seconds, and the driving time is increased from the normal time. Accordingly, toner aggregation due to toner retention can be suppressed even if image formation is performed in the second image formation mode immediately after the power is turned on.
また、供給部内のトナーの流動性は、現像装置内の環境によって変化する。低温低湿環境下では、供給部内のトナーの流動性は、著しく低下しているため、休止時間が短くても、第2画像形成モードで画像形成を行った場合、トナーの滞留が発生しやすく、滞留したトナーが凝集して供給ローラの急激なトルク上昇が生じる場合がある。
図10は、各環境下で、第2画像形成モードにおける駆動速度で10分間駆動させたときの供給ローラ10の最大トルクを調べたものである。図に示すように、10度/15%の低温低湿環境下においては、供給ローラ10の最大トルクが高くなっているのがわかる。
よって制御部200は、第2画像形成モードが実行されたら、図2に示すように現像装置5内の設けられた温湿度センサ110の検知結果を取得する。そして、その検知結果が10℃/15%以下であった場合は、第1駆動速度で駆動する時間を10秒にして、供給ローラ10周囲のトナーを十分解してから、第2画像形成を開始する。これにより、低温・低湿環境で、第2画像形成モードで画像形成を行っても、トナーの滞留を抑制できる。また、トナーの滞留が発生したとしても、その発生時期を遅らせることができ、トナーが凝集して供給ローラ10の急激なトルクの上昇を抑えることができる。
Further, the fluidity of the toner in the supply unit varies depending on the environment in the developing device. In a low-temperature and low-humidity environment, the fluidity of toner in the supply unit is significantly reduced. Therefore, even when the pause time is short, toner retention tends to occur when image formation is performed in the second image formation mode. In some cases, the staying toner aggregates and a sudden torque increase of the supply roller occurs.
FIG. 10 shows the maximum torque of the
Therefore, when the second image forming mode is executed, the
[実施例3]
図10は、実施例3のシーケンス図である。
図に示すように、実施例3は、第1駆動速度で所定時間駆動ローラ101を駆動する解し制御を行ってから、第2画像形成モードの設定を解除するものである。第2画像形成モード設定解除後は、図2のAの領域やBの領域にトナーが滞留しており、他の領域よりもトナーが詰まっている。そのため、装置休止中に他の領域に比べて、Aの領域やBの領域のトナーは凝集しやすい。
そこで、第1駆動速度で所定時間駆動ローラ101を駆動させてから、第2画像形成モードの設定を解除することで、図2のA領域やBの領域に滞留したトナーを解すことができる。よって、第2画像形成モード設定解除後における、供給部内にトナーが詰まった領域が存在するのを抑制ことができる。本プリンタにおいては、4秒間第1駆動速度で駆動させることで、図2のA領域やBの領域に滞留したトナーを解すことができる。もちろん、第1駆動速度で駆動させる時間は、4秒に限らず、装置の仕様、トナーの材質などによって適宜設定されるものである。
[Example 3]
FIG. 10 is a sequence diagram of the third embodiment.
As shown in the figure, the third embodiment releases the setting of the second image forming mode after performing the disengagement control for driving the driving
Therefore, by driving the driving
[実施例4]
次に、実施例4について説明する。
実施例4は、供給ローラ10のトルクを検知し、トルクの値が所定値を超えたら、第1駆動速度で所定時間、駆動モータ101を駆動する解し制御を行うようにしたものである。
制御部200は、第2画像形成モード設定中は、先の図3に示すように駆動モータ101の電流計の計測値を監視する。供給ローラ10のトルクが上昇すると、駆動モータ101に流れる電流値が上昇する。すなわち、駆動モータ101に流れる電流値と供給ローラ10のトルクとは、比例関係にある。よって、この電流値から供給ローラ10のトルクを予測し、電流値が所定値を超えたら、制御部200は、第1駆動速度で所定時間駆動する解し制御を行い、供給部7内の所定の領域に滞留したトナーを循環・攪拌させる。これにより、供給部7の所定領域にトナー凝集が生じるのを抑制することができる。よって、第2画像形成速度で画像形成中における現像装置内の部品の破損や、供給ローラ10のトルクアップを抑えることができる。供給ローラ10のトルクの閾値は、先の図5に示すように、0.02[n・m]を越えると、上述の不具合が生じるので、0.02[n・m]未満の範囲で、適宜設定する。また、第1駆動速度で駆動する時間も、設定した閾値や装置の仕様などによって、適宜設定すればよい。
[Example 4]
Next, Example 4 will be described.
In the fourth embodiment, the torque of the
While the second image forming mode is set, the
[実施例5]
次に、実施例5について説明する。
実施例5は、新品のプロセスユニット1が装置に装着されたときに、所定時間第1駆動速度で駆動する解し制御を行うようにしたものである。
新品のプロセスユニット1に内包されている現像装置内のトナーは、プロセスユニットを運搬するときの振動などにより、凝集している場合がある。このため、新品のプロセスユニット1が交換された場合は、所定時間第1駆動速度で駆動する解し制御を行うことで、運搬中に凝集した現像装置内のトナーを解すことができる。
制御部200は、先の図2に示すように、プロセスユニット1が、装置本体に取り付けられたとき、このIDチップ111と通信を行って、IDチップ111に記憶されている識別情報が、以前通信を行った識別情報と一致しているか否かをチェックする。一致していない場合、制御部200は、新たなプロセスユニット1が装着された判断して、所定時間第1駆動速度で駆動モータ101を駆動する。これにより、供給ローラが、300〜400rpmの回転数で所定時間回転し、現像装置内の凝集したトナーを解すことができる。
なお、現像装置が単体で装置本体から着脱可能な構成であってもよい。この場合は、現像装置が新品と交換されたときに、解し制御を行う。
[Example 5]
Next, Example 5 will be described.
In the fifth embodiment, when a new process unit 1 is mounted on the apparatus, the disengagement control for driving at the first drive speed for a predetermined time is performed.
The toner in the developing device contained in the new process unit 1 may be aggregated due to vibration or the like when the process unit is transported. For this reason, when the new process unit 1 is replaced, the toner in the developing device aggregated during transportation can be released by performing the release control that is driven at the first drive speed for a predetermined time.
As shown in FIG. 2, the
The developing device may be configured to be detachable from the apparatus main body. In this case, the control is performed when the developing device is replaced with a new one.
また、上述したように、低温低湿環境下では供給部内のトナーの流動性は、著しく低下しているため、第2画像形成速度で画像形成中に、供給部内の所定の領域で滞留が起こり易く、すぐにトナーの凝集が起こって、供給ローラのトルクを上昇させてしまう。よって、現像装置内の温湿度環境が、低温・低湿環境下においては、第2画像形成モードで画像形成を行わないようにしてもよい。すなわち、厚紙や、OHPなどに画像を形成するとき、制御部200は、第2画像形成モードを設定して設定しているが、この第2画像形成モード設定前に、環境検知センサで、現像装置内の環境を検知する。そして、環境検知センサの検知の結果、現像装置内の環境が、低温・低湿環境下のときは、制御部200は、第1画像形成モードに設定して、第1画像形成速度で厚紙やOHPなどの記録紙に画像形成を行う。なお、このとき、定着装置の温度を普通紙に画像形成するときの温度よりも高めに設定することで、厚紙やOHPなどの熱容量の大きい記録紙であっても、第1画像形成速度でトナー像を良好に定着させることができる。
Further, as described above, since the fluidity of the toner in the supply unit is remarkably reduced in a low temperature and low humidity environment, stagnation is likely to occur in a predetermined region in the supply unit during image formation at the second image forming speed. Immediately, toner aggregation occurs, and the torque of the supply roller is increased. Therefore, when the temperature and humidity environment in the developing device is in a low temperature and low humidity environment, image formation may not be performed in the second image forming mode. That is, when forming an image on cardboard, OHP, or the like, the
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、第2画像形成速度で画像形成中に、トナーが凝集するのを抑制することができ、供給ローラのトルク上昇、供給ローラの著しい磨耗、濃度ムラを抑制することができる。 As described above, according to the image forming apparatus of the present embodiment, it is possible to suppress toner aggregation during image formation at the second image forming speed, increase in the torque of the supply roller, significant wear of the supply roller, and density unevenness. Can be suppressed.
また、第2画像形成速度の連続駆動時間が所定時間を超えたら、第1駆動速度で所定時間駆動ローラを駆動する解し制御を行うことで、供給部内の所定の領域に滞留したトナーを循環・攪拌することができる。よって、第2画像形成速度で画像形成中に、トナーが凝集するのを抑制することができ、部品の破損や、供給ローラのトルク上昇を抑制することができる。 Further, when the continuous driving time of the second image forming speed exceeds a predetermined time, the toner staying in a predetermined area in the supply unit is circulated by performing a releasing control for driving the driving roller for the predetermined time at the first driving speed. -Can be stirred. Therefore, the toner can be prevented from aggregating during image formation at the second image formation speed, and damage to the components and an increase in the torque of the supply roller can be suppressed.
また、第2画像形成モード設定直後に、第1駆動速度で所定時間駆動する解し制御を行うことで、装置休止中に自重で締まった供給部内のトナーを解してから、第2画像形成速度で画像を形成することができる。これにより、第2画像形成速度で画像形成中における、供給部内のトナーの凝集を抑制することができ、供給ローラのトルクが上昇するのを抑制することができる。 Further, immediately after the second image forming mode is set, the second image forming is performed after releasing the toner in the supply unit that has been tightened by its own weight during the stop of the apparatus by performing the releasing control for driving for a predetermined time at the first driving speed. An image can be formed at a speed. Thereby, toner aggregation in the supply unit during image formation at the second image formation speed can be suppressed, and an increase in the torque of the supply roller can be suppressed.
装置電源がOFFにされたから、装置の電源ONされるまでの間が長期間の場合、供給部内のトナーが締まっている。装置の電源ON直後に第2画像形成モードが設定された場合は、第2画像形成モード設定直後に行われる解し制御における第1駆動速度で駆動する時間を、通常時よりも長くする。これにより、十分供給部内のトナーを解してから、第2画像形成速度で画像を形成することができる。これにより、電源ON直後に第2画像形成速度で画像形成を行っても、画像形成中における供給部内のトナーの凝集を抑制することができ、供給ローラのトルク上昇を抑制することができる。 When the apparatus power is turned off and the apparatus is turned on for a long period of time, the toner in the supply unit is tightened. When the second image forming mode is set immediately after the apparatus is turned on, the time for driving at the first driving speed in the disassembling control performed immediately after setting the second image forming mode is set longer than normal. As a result, it is possible to form an image at the second image forming speed after sufficiently releasing the toner in the supply unit. As a result, even when image formation is performed at the second image formation speed immediately after the power is turned on, aggregation of toner in the supply unit during image formation can be suppressed, and an increase in torque of the supply roller can be suppressed.
また、休止時間が所定時間を超えたときに、第2画像形成モードが設定された場合は、第2画像形成モード設定直後に行う解し制御における第1駆動速度で駆動する時間を、通常時よりも長くする。これにより、長期間休止状態で、供給部内のトナーが詰まった状態のトナーを十分解してから、第2画像形成速度で画像を形成することができる。よって、長期間休止後に第2画像形成速度で画像形成を行っても、画像形成中における供給部内のトナーの凝集を抑制することができ、供給ローラのトルク上昇を抑制することができる。。 Further, when the second image forming mode is set when the pause time exceeds the predetermined time, the time for driving at the first driving speed in the disassembling control performed immediately after setting the second image forming mode is set to the normal time. Longer than. As a result, it is possible to form an image at the second image forming speed after sufficiently solving the toner in a state where the toner in the supply unit is clogged in a resting state for a long time. Therefore, even when image formation is performed at the second image formation speed after a long pause, aggregation of toner in the supply unit during image formation can be suppressed, and an increase in torque of the supply roller can be suppressed. .
また、現像装置内の温湿度が所定値未満のとき、トナーの流動性が著しく低下しているため、第2画像形成モード設定直後に行う解し制御における第1駆動速度で駆動する時間を、通常時よりも長くする。これにより、供給部内のトナーが十分解れた状態で、画像形成することができる。よって、トナーの流動性が著しく低下している状態であっても、第2画像形成速度であっても画像形成中における供給部内のトナーの凝集を抑制することができ、供給ローラのトルク上昇を抑制することができる。 Further, when the temperature and humidity in the developing device is less than a predetermined value, the fluidity of the toner is remarkably reduced. Therefore, the time for driving at the first driving speed in the disassembly control performed immediately after setting the second image forming mode is Make it longer than normal. As a result, an image can be formed in a state where the toner in the supply unit is sufficiently removed. Therefore, even when the toner fluidity is remarkably lowered or even at the second image forming speed, aggregation of the toner in the supply unit during image formation can be suppressed, and the torque of the supply roller can be increased. Can be suppressed.
また、現像装置内の温湿度が所定値未満のとき、トナーの流動性が著しく低下しており、第2画像形成モードで画像を形成すると、画像形成中に供給部内の所定の領域でトナーが凝集して、供給ローラのトルクを急激に上昇させるおそれがある。このため、現像装置内の温湿度が所定値未満のときは、第1画像形成モードに設定して画像を形成することで、トナーの流動性が著しく低下した状態のときでも、画像形成中に供給部内の所定の領域でトナーが凝集するのを抑制することができる。 Further, when the temperature and humidity in the developing device is less than a predetermined value, the fluidity of the toner is remarkably lowered, and when an image is formed in the second image forming mode, the toner is discharged in a predetermined area in the supply unit during image formation. There is a possibility that the torque of the supply roller rapidly increases due to aggregation. For this reason, when the temperature and humidity in the developing device is less than a predetermined value, the image is formed in the first image forming mode, so that the toner fluidity can be reduced during image formation even when the toner fluidity is significantly reduced. It is possible to suppress toner aggregation in a predetermined region in the supply unit.
また、第2画像形成モードの設定解除される直前に第1駆動速度で所定時間駆動ローラを駆動する解し制御を行うことで、第2画像形成速度で画像形成中にできた供給部内の所定の領域に滞留して詰まったトナーを解すことができる。これにより、第2画像形成モード終了後、供給部内にトナーが詰まった領域が存在するのを抑制することができる。 Further, by performing the disengagement control for driving the driving roller at the first driving speed for a predetermined time immediately before the setting of the second image forming mode is canceled, a predetermined value in the supply unit formed during image formation at the second image forming speed is obtained. The toner staying in the region and clogging can be removed. Accordingly, it is possible to suppress the presence of a toner-clogged area in the supply unit after the second image forming mode is completed.
また、供給ローラのトルクが所定値を超えたら、第1駆動速度で所定時間駆動ローラを駆動する解し制御を行うことで、供給部内の所定の部分で滞留して凝集したトナーを解すことができ、部品の破損や、供給ローラのトルク上昇を抑制することができる。 Further, when the torque of the supply roller exceeds a predetermined value, the control of releasing the drive roller for a predetermined time at the first drive speed is performed, so that the toner staying in the predetermined part in the supply unit and aggregating the toner can be released. It is possible to suppress breakage of parts and increase in torque of the supply roller.
また、装置本体に新品の現像装置が装着されたときは、第1駆動速度で所定時間駆動モータを駆動させる解し制御を行う。これにより、現像装置搬送中の振動などによって凝集したトナーを解すことができる。 Further, when a new developing device is mounted on the apparatus main body, the disengagement control for driving the drive motor for a predetermined time at the first drive speed is performed. As a result, the toner aggregated due to vibration or the like during conveyance of the developing device can be removed.
また、画像を形成する記録材の熱容量が所定値以上の場合は、第2画像形成モードに設定して、第2画像形成速度で画像形成を行う。これにより、定着装置の温度を上げなくても、記録材上のトナーを溶融させて、記録材に定着させることができ、装置の省エネルギー化を実現することができる。 When the heat capacity of the recording material on which the image is formed is equal to or greater than a predetermined value, the second image forming mode is set and image formation is performed at the second image forming speed. Accordingly, the toner on the recording material can be melted and fixed on the recording material without increasing the temperature of the fixing device, and energy saving of the apparatus can be realized.
また、定着装置の温度が所定値以下のとき、第2画像形成モードに設定して、第2画像形成速度で画像形成を行うことで、定着装置の温度が低い場合でも、良好に記録材上のトナーを溶融させて、記録材に定着させることができる。 In addition, when the temperature of the fixing device is equal to or lower than a predetermined value, the second image forming mode is set and image formation is performed at the second image forming speed, so that even when the temperature of the fixing device is low, the recording material is satisfactorily The toner can be melted and fixed on the recording material.
また、第2画像形成モードで画像形成を行うとき、供給ローラに、現像ローラから現像剤を回収する方向の回収バイアスを印加して、現像ローラに付着した感光体に付着しなかったトナーを電気的に回収する。これにより、現像ローラに付着した感光体に付着しなかったトナーを供給ローラと現像ローラとのニップで機械的に回収するものに比べて、供給ローラのトルクアップを抑制することができる。また、現像ローラから引き離すことで、機械的に現像ローラから引き離すものよりも、トナーの解し効果がアップする。 Further, when image formation is performed in the second image formation mode, a recovery bias in the direction of recovering the developer from the developing roller is applied to the supply roller, so that the toner that has not adhered to the photosensitive member attached to the developing roller is electrically discharged. To recover. Thereby, the increase in torque of the supply roller can be suppressed as compared with the case where the toner that has not adhered to the photosensitive member attached to the developing roller is mechanically collected at the nip between the supply roller and the developing roller. Further, by separating the toner from the developing roller, the toner releasing effect is improved as compared with the mechanically separating from the developing roller.
また、現像剤として、ワックス成分を含んだ非磁性1成分トナーを用いることで、オイルレス定着や低温定着を実現することができる。 In addition, oilless fixing and low-temperature fixing can be realized by using a non-magnetic one-component toner containing a wax component as a developer.
1Y,C,M,K:プロセスユニット
2Y,C,M,K:感光体(潜像担持体)
5K:現像装置
6K:ホッパ部(第2収容室)
7K:供給部(第1収容室)
9K:連通口
10K:供給ローラ(現像剤供給体)
11K:現像ローラ(現像剤担持体)
1Y, C, M, K: Process unit 2Y, C, M, K: Photoconductor (latent image carrier)
5K: Developing
7K: Supply unit (first storage room)
9K: Communication port 10K: Supply roller (developer supply body)
11K: Development roller (developer carrier)
Claims (14)
自らの表面に担持した現像剤により、前記潜像担持体に担持される潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に供給するための現像剤を収容する第1収容室と、該第1収容室内で自らの周面に担持した現像剤を回転に伴って該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、該第1収容室の上方に配設され且つ該第1収容室に補充するための現像剤を収容する第2収容室と、該第2収容室内の現像剤を該第1収容室内の前記現像剤供給部材へ落とし込むために両室間に設けられた供給口とを備えた現像手段と、
潜像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写するか、又はトナー像を中間転写体へ転写した後に中間転写体上のトナー像を記録材に転写する転写手段と、
記録材に転写されたトナー像を熱により前記記録材に定着させる定着手段と、
を備えた画像形成装置において、
第1画像形成速度で画像形成を行う第1画像形成モード、または、第1画像形成速度よりも遅い第2画像形成速度で画像形成を行う第2画像形成モードに設定する画像形成モード設定手段と、
前記潜像担持体と前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材とを共通の駆動源で回転駆動させる駆動手段と、
前記駆動源の駆動を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記画像形成モード設定手段で前記第2画像形成モードが設定されてから該設定が解除されるまでの間の所定のタイミングで、前記駆動源の駆動速度を前記第2画像形成モードで画像形成するときの駆動速度よりも速くして所定時間、前記駆動源を駆動させる解し制御を開始し、解し制御終了後、前記駆動源の駆動速度を前記第2画像形成モードで画像形成するときの駆動速度に戻して、画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier;
A developer carrying member for developing a latent image carried on the latent image carrying member by a developer carried on its own surface; a first storage chamber containing a developer for supplying the developer carrying member to the developer carrying member; A developer supply member for supplying the developer carried on its peripheral surface in the first storage chamber to the developer carrier as it rotates, and disposed above the first storage chamber and the first storage chamber. A second storage chamber for storing a developer to be replenished in the storage chamber, and a supply provided between the two chambers for dropping the developer in the second storage chamber into the developer supply member in the first storage chamber A developing means having a mouth;
Transfer means for transferring the toner image formed on the latent image carrier to the recording material, or transferring the toner image on the intermediate transfer member to the recording material after transferring the toner image to the intermediate transfer member;
Fixing means for fixing the toner image transferred to the recording material to the recording material by heat;
In an image forming apparatus comprising:
An image forming mode setting means for setting a first image forming mode for forming an image at a first image forming speed or a second image forming mode for forming an image at a second image forming speed slower than the first image forming speed; ,
Drive means for rotating the latent image carrier, the developer carrier, and the developer supply member with a common drive source;
Control means for controlling the drive of the drive source,
The control means sets the second image forming speed of the driving source at a predetermined timing from when the second image forming mode is set by the image forming mode setting means to when the setting is canceled. predetermined time fast comb than the driving speed at which the image formation mode, the drive source and the solution is driven to start the control, after construed control end, the driving speed of the driving source in the second image forming mode An image forming apparatus that performs image formation by returning to a driving speed at the time of image formation.
前記制御手段は、前記第2画像形成速度の連続駆動時間が所定時間を超えるタイミングで、解し制御を開始することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit starts the cracking control at a timing at which a continuous driving time of the second image forming speed exceeds a predetermined time.
前記制御手段は、前記第2画像形成モード設定直後のタイミングで、解し制御を開始することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit starts the cracking control at a timing immediately after the second image forming mode is set.
装置の電源ON後、最初に設定される画像形成モードが、第2画像形成モードであるときにおける第2画像形成モード設定直後のタイミングで、開始される解し制御の時間を、通常時の第2画像形成モード設定直後のタイミングで、開始される解し制御の時間よりも長くすることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3.
After power ON of the apparatus, an image forming mode is first set at the timing just after the second image forming mode set at the time a second image forming mode, the amount of time the solution was controlled is started, the normal time at timing immediately after the second image forming mode setting, the image forming apparatus characterized by longer than during the time of the solution to control is started.
装置の休止時間を検知する休止時間検知手段を有し、
前記制御手段は、装置の休止時間が所定の値を超えた後、第2画像形成モードが設定されたときにおける第2画像形成モード設定直後のタイミングで開始される解し制御の時間を、通常時の第2画像形成モード設定直後のタイミングで開始される解し制御の時間よりも長くすることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3 or 4,
Having downtime detection means for detecting downtime of the device;
Wherein, after a downtime of the apparatus exceeds a predetermined value, the amount of time the solution was controlled is started at the timing immediately after the second image forming mode set at the time when the second image forming mode is set, image forming apparatus characterized by longer than during the time of the second image forming mode set solution is started at the timing immediately after the control normal.
現像手段の温湿度を検知する温湿度検知手段を備え、
前記制御手段は、第2画像形成モードを設定する際の前記温湿度検知手段で検知した温湿度値が所定値以下のときにおける第2画像形成モード設定直後のタイミングで、開始される解し制御の時間を、通常時の第2画像形成モード設定直後のタイミングで開始される解し制御の時間よりも長くす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 3 to 5,
Equipped with temperature and humidity detection means for detecting the temperature and humidity of the developing means,
The control means is a starting control that is started immediately after the second image forming mode is set when the temperature and humidity value detected by the temperature and humidity detecting means when setting the second image forming mode is not more than a predetermined value. image forming apparatus characterized by a longer than during the time of the solution to control is started at the timing immediately after the second image forming mode set at the time of normal during the time of.
現像手段の温湿度を検知する温湿度検知手段を備え、
前記画像形成モード設定手段は、温湿度検知手段の温湿度値が所定値以下のとき、第1画像形成モードに設定することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
Equipped with temperature and humidity detection means for detecting the temperature and humidity of the developing means,
The image forming mode setting unit sets the first image forming mode when the temperature / humidity value of the temperature / humidity detecting unit is not more than a predetermined value.
前記制御手段は、前記第2画像形成モードが解除される直前のタイミングで、解し制御を開始することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit starts the tear-off control immediately before the second image forming mode is released.
前記現像剤供給部材のトルクを検知するトルク検知手段を備え、
前記制御手段は、前記トルク検知手段で検知したトルク値が、所定値を超えるタイミングで、解し制御を開始することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
A torque detecting means for detecting the torque of the developer supply member;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control means starts the control when the torque value detected by the torque detection means exceeds a predetermined value.
前記現像手段は、装置本体から着脱可能に構成されたものであって、
前記現像手段が新品か否かを検知する新品検知手段を備え、
前記制御手段は、前記新品検知手段が、装置に装着された現像手段が新品であることを検知したとき、解し制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The developing means is configured to be detachable from the apparatus main body,
New article detecting means for detecting whether or not the developing means is new,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs disassembly control when the new product detecting unit detects that the developing unit mounted on the apparatus is new.
前記画像形成モード設定手段は、画像を形成する記録材の熱容量が所定値以上とき、第2画像形成モードに設定することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming mode setting unit sets the second image forming mode when the heat capacity of a recording material for forming an image is equal to or greater than a predetermined value.
前記定着手段の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記画像形成モード設定手段は、前記定着手段の温度が、所定値以下のときは、第2画像形成モードに設定することを特徴とする画像形成装置。 12. The image forming apparatus according to claim 1, wherein
A temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing means;
The image forming mode setting unit sets the second image forming mode when the temperature of the fixing unit is equal to or lower than a predetermined value.
前記第2画像形成モードで画像形成を行うとき、前記現像剤供給部材に、前記現像剤担持体から現像剤を回収する方向のバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus, wherein when performing image formation in the second image forming mode, a bias in a direction in which the developer is collected from the developer carrier is applied to the developer supply member.
前記現像剤として、ワックス成分を含んだ非磁性1成分トナーを用いたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus using a non-magnetic one-component toner containing a wax component as the developer.
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