JP6381471B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
Vi>Vo
Vi<Vo
Vi=Vo
図1を用いて電子写真方式の画像形成装置100の全体構成について説明する。図1は第1実施形態のプロセスカートリッジBを装着した画像形成装置100の構成を示す断面説明図である。本実施形態の画像形成装置100はレーザービームプリンタに適用した一例である。
次に図2を用いてプロセスカートリッジBの構成について説明する。図2はプロセスカートリッジBの構成を示す断面説明図である。図2に示すように、本実施形態のプロセスカートリッジBは、トナー像(現像剤像)を担持する像担持体としての感光ドラム7と、少なくとも一つの画像形成プロセス手段を備えて構成される。
トナー30を収容する現像剤容器14は、現像剤となるトナー30を収容する枠体としての枠部材14aと、トナー30を載置して搬送する板状の搬送部材となる現像剤搬送板14bとを有する。枠部材14aは、現像剤容器14の外郭をなす。現像剤搬送板14bは、現像剤容器14の底面として構成されており、枠部材14aに対して現像剤の搬送方向J1と、現像剤の反搬送方向J2とに移動可能に支持されている。
次に、図1及び図2を用いてプロセスカートリッジBの画像形成プロセスについて説明する。図2において、先ず、感光層を有する感光ドラム7を回転し、帯電手段である帯電ローラ8に帯電バイアス電圧を印加して感光ドラム7の表面を一様に帯電する。
次に図2〜図4を用いて現像剤搬送装置200の構成について説明する。図3は現像剤搬送装置200の構成を示す断面説明図である。図3に示すように、現像剤搬送装置200は、トナー30を収容する現像剤容器14を有する。現像剤容器14は、枠部材14a、現像剤搬送板14b、開口部材14cを有して構成される。更に、現像剤搬送板14bを現像剤の搬送方向J1と、現像剤の反搬送方向J2とに沿って振動させる振動付与部材13を有する。
次に図1及び図2を用いて現像装置10内(現像剤容器内)の現像剤担持体となる現像ローラ10dの近傍の現像剤量(トナー量)を検知する現像剤量検知手段(検知手段)の構成について説明する。図1に示す画像形成装置100には、二つの異なる方式の現像剤量検知手段が設けられている。
先ず、図2及び図4を用いて現像剤残量検知手段の構成について説明する。現像剤残量検知手段は、図2に示す現像ローラ10dと、該現像ローラ10dから所定の距離だけ離間して配置された対向板15との間の静電容量を測定する。これにより現像装置10の現像室10i内(現像剤容器内)の現像剤量(トナー量)を検知する。
次に、図1及び図4を用いて現像剤消費量検知手段の構成について説明する。画像形成装置100の画像形成動作により消費される現像剤消費量は、パーソナルコンピュータ等の入力装置からインターフェース部51を介して入力される画像データに基づいて予測することが出来る。入力装置から入力された画像データは、図4に示すCPU52に送られて画素数に変換される。
次に図5〜図7を用いて前述した現像剤残量検知手段と現像剤消費量検知手段とによる現像剤量検知結果を用いて振動付与部材13の振動動作を制御する。これにより搬送部材となる現像剤搬送板14bにより搬送される現像剤の搬送量を制御する制御手段となるコントローラ50の構成について説明する。
図4は制御手段の構成を示すブロック図である。インターフェース部51から送られてくる画像データと、検知回路17から送られてくる現像ローラ10dと対向板15との間に存在するトナー30の量に応じた静電容量の測定値とは以下の通りである。CPU(Central Processing Unit;中央演算装置)52において処理される。そして、記録材2に形成されるトナー像毎のトナー30の消費量の予測値と、現像装置10内の現像剤量に変換される。
本実施形態の画像形成装置100を用いてA4サイズで1200枚の記録材2に印刷を行う実験を行った。本実験では、図8に示すように、印字率が30%(図8の画像(1))、印字率が5%(図8の画像(2))、印字率が1%(図8の画像(3))のように異なるパターンの画像を用いた。ここで印字率とは、A4サイズの範囲内に存在する全画素数に対して実際に画像を形成する画素数の比率のことをいう。
前記実験1では、現像室10i内のトナー30の量及び該トナー30の粉圧を検知する検知手段として、現像剤消費量検知手段のみを用いた。本実験では、現像剤消費量検知手段に加えて現像剤残量検知手段を併用する。これにより更に精度良く現像室10i内のトナー30の量及び該トナー30の粉圧を適正状態に保つことができる。
現像装置10内のトナー30は一般的に使用を重ねると、流動性が低下していく。そして、流動性はトナー30の搬送性能に影響を及ぼす。同一のトナー30においては、使用を重ねて流動性が低下するにつれて振動する現像剤搬送板14bによる搬送性能は向上する。
図10は本実施形態の制御手段の構成を示すブロック図である。図4に示して前述した第1実施形態の制御手段の構成と異なるのは以下の通りである。トナー30の搬送性の予測情報として、現像ローラ10dを回転駆動するモータ10d1の回転時間を利用する。モータ10d1の回転時間は、コントローラ50を介してCPU52に送られてくる。本実施形態では、現像剤搬送板14bの振動制御にモータ10d1の回転時間情報をフィードバックする。現像剤消費量検知情報か現像剤残量検知情報、或いは、その両方の検知情報を用いて、現像剤搬送板14bの振動制御を行う点は、前記第1実施形態の構成と同様であるため重複する説明は省略する。
本実施形態の現像剤搬送板14bの振動調整を適用した画像形成装置100を用いて実験を行った。実験方法は、前記実験1と同様であるため重複する説明は省略する。
J2…現像剤の反搬送方向
14…現像剤容器
14b…現像剤搬送板(搬送部材)
19…開口
Claims (15)
- 現像剤を収容する枠体と、
現像剤を振動により搬送する搬送部材と、
前記枠体内の現像剤の現像剤量を検知する検知手段と、
前記搬送部材の振動状態を調整する調整手段と、
を有し、
前記搬送部材は、
前記搬送部材が前記現像剤を搬送する現像剤搬送方向と、前記現像剤搬送方向とは逆方向の両方向に移動可能に支持された現像剤搬送板と、
前記現像剤搬送板を前記現像剤搬送方向と逆方向に付勢する付勢部材と、
前記現像剤搬送板に設けられた被振動部に接触して前記現像剤搬送板を前記付勢部材の付勢力に抗して前記現像剤搬送方向に押圧する回転部材と、
を有し、
前記調整手段は、前記検知手段の検知結果に応じて、前記回転部材の回転動作を制御して前記搬送部材により搬送される前記現像剤の搬送量を調整することを特徴とする画像形成装置。 - 現像剤を収容する枠体と、
現像剤を振動により搬送する搬送部材と、
前記枠体内の現像剤の現像剤量を検知する検知手段と、
前記搬送部材の振動状態を調整する調整手段と、
を有し、
前記搬送部材は、
前記搬送部材が前記現像剤を搬送する現像剤搬送方向と、前記現像剤搬送方向とは逆方向の両方向に移動可能に支持された現像剤搬送板と、
前記現像剤搬送板を振動させる振動付与部材と、
を有し、
前記調整手段は、前記検知手段の検知結果に応じて、前記振動付与部材の振動動作を制御して前記搬送部材により搬送される前記現像剤の搬送量を調整することを特徴とする画像形成装置。 - 前記調整手段は、前記振動付与部材の振動周波数を調整することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記調整手段は、前記振動付与部材の振動動作に起因する前記搬送部材の往路と復路との加速度差を調整することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記検知手段は、前記搬送部材により搬送される前記現像剤を担持する現像剤担持体近傍の現像剤量を検知することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検知手段により検知された現像剤量が前記現像剤の残量であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検知手段により検知された現像剤量が前記現像剤の消費量であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤の搬送性能を検知する第二の検知手段をさらに備え、
前記調整手段は、前記第二の検知手段の検知結果を用いて、前記搬送部材による前記現像剤の搬送量を調整することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第二の検知手段は、前記搬送部材により搬送された前記現像剤を担持する現像剤担持体の回転時間を検知することにより前記現像剤の搬送性能を検知し、
前記調整手段は、前記第二の検知手段により検知された前記現像剤の搬送性能を用いて前記搬送部材による前記現像剤の搬送量を調整することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記振動の周波数は、1.5Hz以上かつ45Hz以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記搬送部材を前記現像剤搬送方向に移動させる第1の加速度は、前記搬送部材を前記現像剤搬送方向とは逆方向に移動させる第2の加速度よりも小さいことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記搬送部材は、前記現像剤が載置される平坦面を有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤の消費量は、印字率に基づくことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記検知手段は、記録材に形成された現像剤像の画素数に基づいて推定される現像剤の消費量を検知することを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 記録材の印字率が直前の記録材の印字率よりも高い場合には、前記振動の周波数が、前記直前の記録材における前記振動の周波数よりも高いことを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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