JP6525200B2 - Image forming apparatus and process cartridge - Google Patents
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Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに着脱可能に設置されるプロセスカートリッジと、に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine thereof, and a process cartridge detachably installed therein.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、非画像形成時に、空の状態(又は、それに近い状態)の現像装置を駆動しながら、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)などの現像剤を現像装置の内部に万遍なく補充する技術が知られている(例えば、特許文献1、2等参照。)。
Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a two-component developer (additive agent) consisting of toner and carrier while driving a developing device in an empty state (or a state close thereto) during non-image formation There is also known a technology for uniformly replenishing a developer such as, for example, the case of adding etc.) to the inside of a developing device (for example, see
詳しくは、特許文献1には、新品の現像装置の上部に新品の現像剤が収容された現像剤プリセットケースを設置して、現像装置を使用開始するときに、現像装置や感光体ドラム(像担持体)を駆動しながら現像剤プリセットケースから現像装置の内部に現像剤を万遍なく補充する技術が開示されている。
また、特許文献2には、画像形成装置の本体カバー(現像剤補充用カバー)を開放した状態で、画像形成装置に装着された新品の現像装置や現像剤交換時の現像装置に対して、新品の現像剤が収容された現像剤容器を外部から接続して、現像装置や感光体ドラム(像担持体)を駆動しながら現像剤容器から現像装置の内部に現像剤を万遍なく補充する技術が開示されている。
More specifically, in
Further, according to
従来の画像形成装置は、空の状態(又は、それに近い状態)の現像装置を駆動しながら、現像装置の内部に現像剤を補充しているため、作業者が手動で現像装置を駆動しながら現像剤を補充する場合に比べて、比較的簡単かつ短時間に現像装置の内部に現像剤を万遍なく補充することができる効果が期待できる。
しかし、従来の技術は、現像剤の補充時に現像ローラ(現像装置)に加えて感光体ドラム(像担持体)も回転駆動していたため、感光体ドラムに摺接するクリーニングブレードが捲れてしまう不具合や、感光体ドラムやクリーニングブレードなどの摩耗が早まってしまう不具合、などが生じてしまう可能性があった。
The conventional image forming apparatus replenishes the developer to the inside of the developing device while driving the developing device in an empty state (or in a state close to it), so that the operator manually drives the developing device. As compared with the case of replenishing the developer, the effect of uniformly replenishing the developer into the developing device in a relatively easy and short time can be expected.
However, in the prior art, in addition to the developing roller (developing device) at the time of replenishment of the developer, the photosensitive drum (image carrier) is also rotationally driven, so that the cleaning blade in sliding contact with the photosensitive drum There is a possibility that the photosensitive drum, the cleaning blade, and the like may be worn out prematurely.
これに対して、現像剤の補充時に感光体ドラムの回転駆動は停止して現像ローラ(現像装置)のみを駆動するように制御する方策が考えられる。しかし、その場合、感光体ドラムと現像ローラとの対向位置(現像ギャップ)の上流側に現像剤が溜まってしまって、その後に現像ローラに加えて感光体ドラムを回転駆動したときに、感光体ドラムと現像ローラとの対向位置の上流側に溜まった現像剤が対向位置に圧接されるように一気に入り込んで、現像ローラや感光体ドラムに現像剤が固着してしまう不具合が生じてしまう可能性がある。そして、そのように現像ローラや感光体ドラムに現像剤が固着してしまうと、画像上にスジ画像が形成されてしまったり周期的な濃度ムラが生じてしまったりすることになる。
また、このような不具合は、現像剤の補充時に限定されることなく、感光体ドラムの回転駆動を停止した状態で現像ローラを回転駆動する制御をおこなう場合には、共通して起こりうるものである。
On the other hand, it may be considered that control is made to stop the rotational driving of the photosensitive drum at the time of replenishment of the developer and drive only the developing roller (developing device). However, in that case, when the developer is accumulated on the upstream side of the facing position (developing gap) between the photosensitive drum and the developing roller, and then the photosensitive drum is rotationally driven in addition to the developing roller, The developer accumulated on the upstream side of the facing position of the drum and the developing roller is liked as one piece so as to be in pressure contact with the facing position, and there is a possibility that the developer adheres to the developing roller or the photosensitive drum. There is. Then, when the developer adheres to the developing roller and the photosensitive drum as such, a streak image is formed on the image and periodic density unevenness occurs.
In addition, such a problem is not limited to the time of replenishment of the developer, and can be commonly caused when control is performed to rotationally drive the developing roller in a state in which the rotational drive of the photosensitive drum is stopped. is there.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、像担持体の回転駆動を停止した状態で現像ローラを回転駆動する制御をおこなう場合であっても、その制御の後に現像ローラに加えて像担持体を回転駆動したときに、像担持体と現像ローラとの対向位置の上流側に溜まった現像剤がその対向位置に圧接されるように一気に入り込んで現像ローラや像担持体に固着してしまう不具合が生じにくい、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even when control is made to rotationally drive the developing roller in a state in which rotational driving of the image carrier is stopped, development is carried out after the control. When the image bearing member is rotationally driven in addition to the roller, the developer accumulated on the upstream side of the facing position of the image bearing member and the developing roller is favored so that it is pressed against the facing position. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a process cartridge which are less likely to cause a problem of being stuck to the body.
この発明の請求項1記載の発明にかかる画像形成装置は、第1駆動手段によって所定方向に回転駆動される像担持体と、内部に現像剤が収容されるとともに、前記像担持体との対向位置における前記像担持体の線速度に対する線速比が1以上の所定値となるように第2駆動手段によって所定方向に回転駆動されて前記像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像ローラを具備した現像装置と、を備え、非画像形成時において、前記像担持体の回転駆動を停止した状態で前記現像ローラを回転駆動するように前記第1駆動手段と前記第2駆動手段とを制御する第1駆動モードが実行された場合に、その後に前記現像ローラの回転駆動に加えて前記像担持体の回転駆動が開始されるときの前記線速比が1よりも小さくなるように前記第1駆動手段と前記第2駆動手段とを制御する第2駆動モードが所定時間だけ実行されるものである。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, an image carrier rotatably driven in a predetermined direction by the first drive unit, a developer is contained therein, and the image carrier is opposed to the image carrier. The latent image formed on the surface of the image carrier is developed by being rotationally driven in a predetermined direction by the second driving means such that the linear velocity ratio to the linear velocity of the image carrier at the position becomes a predetermined value of 1 or more. And a developing device provided with a developing roller, wherein the first driving means and the second driving means are configured to rotationally drive the developing roller in a state in which the rotational driving of the image carrier is stopped at the time of non-image formation. Such that the linear velocity ratio when the rotational drive of the image carrier is started in addition to the rotational drive of the developing roller after that when the first drive mode for controlling The first drive Second driving mode for controlling the said the stepped second driving means is being performed for a predetermined time.
本発明によれば、像担持体の回転駆動を停止した状態で現像ローラを回転駆動する制御をおこなう場合であっても、その制御の後に現像ローラに加えて像担持体を回転駆動したときに、像担持体と現像ローラとの対向位置の上流側に溜まった現像剤がその対向位置に圧接されるように一気に入り込んで現像ローラや像担持体に固着してしまう不具合が生じにくい、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジを提供することができる。 According to the present invention, even when control is made to rotationally drive the developing roller in a state in which rotational driving of the image carrier is stopped, when the image carrier is rotationally driven in addition to the developing roller after the control. The image forming member is less likely to have a problem that the developer accumulated on the upstream side of the facing position of the image bearing member and the developing roller is liked as one in pressure contact with the facing position and fixed on the developing roller and the image bearing member An apparatus and process cartridge can be provided.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the redundant description will be appropriately simplified or omitted.
実施の形態1.
図1〜図10にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置における全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、10Y、10M、10C、10BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成されるプロセスカートリッジ(作像部)、を示す。
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a tandem type color copying machine as an image forming apparatus, 2 is a writing unit for emitting laser light based on input image information, 3 is a document conveying unit for conveying a document D to a
また、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、19は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、20は各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム12上に形成されたトナー像を中間転写ベルト17上に重ねて転写する1次転写バイアスローラ、30は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、50Y、50M、50C、50BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナーが収容されたトナーカートリッジ(トナー容器)、を示す。
Further, 17 is an intermediate transfer belt on which toner images of a plurality of colors are transferred in an overlapping manner, 18 is a secondary transfer bias roller for transferring the color toner image on the
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
なお、各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム12上でおこなわれる作像プロセスについては、図2をも参照することができる。
Hereinafter, an operation at the time of normal color image formation in the image forming apparatus will be described.
The image forming process performed on the
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
First, the document D is transported by the transport roller of the document transport unit 3 from the document table in the direction of the arrow in the drawing, and placed on the contact glass 5 of the
Specifically, the
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光L(図2を参照できる。)が、それぞれ、対応する感光体ドラム12上に向けて発せられる。
Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the
一方、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム12は、それぞれ、図1の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム12の表面は、帯電装置14(帯電ローラ)との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム12上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム12の表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the
In the
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目のプロセスカートリッジ10Yの感光体ドラム12の表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム12の回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電装置14にて帯電された後の感光体ドラム12上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
The laser beam corresponding to the yellow component is applied to the surface of the
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目のプロセスカートリッジ10Mの感光体ドラム12の表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目のプロセスカートリッジ10Cの感光体ドラム12の表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目のプロセスカートリッジ10BKの感光体ドラム12Kの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated on the surface of the
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム12の表面は、それぞれ、現像装置13(現像部)との対向位置に達する。そして、各現像装置13から感光体ドラム12上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム12上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム12の表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部(1次転写ニップ部)に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように1次転写バイアスローラ20が設置されている。そして、1次転写バイアスローラ20(トナー極性とは異なる極性の1次転写バイアスが印加されている。)の位置で、中間転写ベルト17上に、各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム12上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
After that, the surface of the
Thereafter, the surfaces of the
そして、転写工程後の感光体ドラム12の表面は、それぞれ、クリーニングブレード15(クリーニング部)との対向位置に達する。そして、クリーニングブレード15で、感光体ドラム12上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム12の表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム12における一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surfaces of the
Thereafter, the surface of the
他方、各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム12上の各色のトナー像が重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部19の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部19に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the
Thereafter, the surface of the
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P conveyed between the
Specifically, the recording medium P fed by the
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルトによって定着装置30に導かれる。定着装置30では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Then, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing
Then, the recording medium P after the fixing process is discharged as an output image from the apparatus
次に、図2及び図3等を用いて、プロセスカートリッジ10(作像部)について詳述する。
図2に示すように、プロセスカートリッジ10は、像担持体としての感光体ドラム12、感光体ドラム12を帯電する帯電装置14(帯電ローラ)、感光体ドラム12の表面に形成された潜像を現像する現像装置13(現像部)、感光体ドラム12上の未転写トナーを除去するクリーニングブレード15(クリーニング部)、感光体ドラム12上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置16(潤滑剤供給部)、等で構成されている。プロセスカートリッジ10は、装置本体1に対して着脱可能(交換可能)に構成されている。
なお、各色のプロセスカートリッジは、ほぼ同一構造であるために、図2、図3等にてプロセスカートリッジや感光体ドラムや現像装置は符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
Next, the process cartridge 10 (image forming unit) will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the
Since the process cartridges of the respective colors have substantially the same structure, the process cartridge, the photosensitive drum and the developing device in FIGS. 2 and 3 etc. are different from the alphabet (Y, C, M, BK) of the reference numerals. Shown.
ここで、像担持体としての感光体ドラム12は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等が設けられている。
図示は省略するが、感光体ドラム12は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層(表面層)が順次積層されている。感光体ドラム12の導電性支持体(基層)としては、体積抵抗が1010Ωcm以下の導電性材料を用いることができる。
感光体ドラム12は、第1駆動手段としての第1駆動モータ61によって所定方向(図2の反時計方向である。)に回転駆動される。なお、本実施の形態1では、後述する帯電装置14(帯電ローラ)や潤滑剤供給ローラ16aや搬送スクリュ15bも、第1駆動モータ61からギア列を介した駆動力の伝達によってそれぞれ図2に示す矢印方向に回転駆動される。
Here, the
Although not shown, the
The
帯電装置14は、導電性芯金(軸部)の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなる帯電ローラ(ローラ部材)であって、潤滑剤供給装置16に対して感光体ドラム12の回転方向下流側において感光体ドラム12に当接するように配設されている。
そして、帯電装置14には、装置本体1に設置された不図示の電源部から所定の電圧(帯電バイアス)が印加されて、これにより対向する感光体ドラム12の表面を一様に帯電する。
なお、本実施の形態1では、帯電装置14を感光体ドラム12に接触させているが、帯電装置14を感光体ドラム12に対して接触させずに微小ギャップをあけて対向させることもできる。
The charging
Then, a predetermined voltage (charging bias) is applied to the charging
Although the charging
クリーニングブレード15(クリーニング部)は、潤滑剤供給装置16に対して感光体ドラム12の回転方向下流側に配設されている。クリーニングブレード15は、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム12の表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム12上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてプロセスカートリッジ10内に回収されることになる。そして、プロセスカートリッジ10内に回収されたトナーは、廃トナーとして廃トナー回収容器(不図示であって、図1の装置本体1の紙面垂直方向奥側に着脱可能に設置されている。)に向けて搬送スクリュ15bによって搬送される。ここで、感光体ドラム12上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体P(用紙)から生じる紙粉、帯電装置14による放電時に感光体ドラム12上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等がある。
また、本実施の形態1におけるクリーニングブレード15は、潤滑剤供給ローラ16aによって感光体ドラム12上に供給された潤滑剤を薄層化する薄層化ブレードとしても機能する。
The cleaning blade 15 (cleaning unit) is disposed downstream of the
The
潤滑剤供給装置16(潤滑剤供給部)は、固形潤滑剤16b、感光体ドラム12と固形潤滑剤16bとに摺接する潤滑剤供給ローラ16a(ブラシ状ローラ)、固形潤滑剤16bを保持する保持部材16e、固形潤滑剤16bとともに保持部材16eを潤滑剤供給ローラ16aに向けて付勢する圧縮スプリング16c、等で構成される。
このように構成された潤滑剤供給装置16によって、感光体ドラム12上に潤滑剤が供給される。そして、潤滑剤供給装置16の下流側に配設されたクリーニングブレード15によって、感光体ドラム12上に供給された潤滑剤が薄層化される。
The lubricant supply device 16 (lubricant supply unit) holds the
The lubricant is supplied onto the
図2及び図3を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13aが微小なギャップ(0.2〜0.25mm程度である。)をあけて感光体ドラム12に対向するように配置されていて、双方の対向位置(現像ギャップ)には感光体ドラム12と磁気ブラシとが接触する現像領域(現像ニップ部)が形成される。現像装置13内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤)が収容されている。そして、現像装置13は、感光体ドラム12上に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。なお、現像装置13の構成・動作については、後で詳しく説明する。
Referring to FIGS. 2 and 3, in the developing
図1を参照して、トナーカートリッジ50Y、50M、50C、50BK(トナー容器)は、その内部に現像装置13内に供給するためのトナーTが収容されている。具体的に、現像装置13に設置された磁気センサ13h(図3を参照できる。)によって検知されるトナー濃度(現像剤G中のトナーTの割合である。)の情報に基いて、不図示のトナー補給装置を介して、4つのトナーカートリッジ50Y、50M、50C、50BKのうち対応するトナーカートリッジから現像装置13内に向けてトナー補給口13eからトナーTを適宜に補給する。
なお、トナーTの補給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ドラム12や中間転写ベルト17等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーTの補給の実施を判断してもよい。
また、現像装置13にトナーを補給するトナー補給装置としては、搬送オーガを用いてトナーを搬送して補給するものや、スクリューポンプを用いてトナーを空気とともに搬送して補給するもの等、公知のものを用いることができる。
また、4つのトナーカートリッジ50Y、50M、50C、50BKは、図1の装置本体1の紙面垂直方向手前側(操作方向手前側である。)から装置本体に着脱できるように構成されていて、トナーカートリッジ内のトナーがなくなると、新品のものに交換されることになる。
Referring to FIG. 1,
Note that the replenishment of the toner T is not limited to the information of the toner density, and is performed based on the information of the image density detected from the reflectance of the toner image formed on the
Also, as a toner replenishing device for replenishing the developing
The four
以下、画像形成装置における現像装置13について詳述する。
図2及び図3を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13a、搬送部材としての搬送スクリュ13b1、13b2(オーガスクリュ)、現像剤規制部材としてのドクターブレード13c、等で構成されている。
現像装置13における現像ケース13kには、現像ローラ13aの一部を感光体ドラム12の側に露呈させるために、開口部が形成されている。現像ローラ13aは、アルミニウム、ステンレス、真鍮、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ13a2が、第2駆動手段としての第2駆動モータ62(スリーブ軸に設置されたギアに噛合する駆動ギアが設置されている。)によって回転されるように構成されている。現像ローラ13aのスリーブ13a2内には、スリーブ13a2の周面に複数の磁極を形成するマグネット13a1が非回転で固設されている(マグネット軸が側板に軽圧入されている。)。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、現像ローラ13a(スリーブ13a2)の矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード13c(現像剤規制部材)の位置に達する。そして、現像ローラ13a上の現像剤Gは、この位置で適量(単位面積当たりの汲み上げ量が30〜38mg/cm2程度である。)に規制された後に、感光体ドラム12との対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界(感光体ドラム12上に形成された潜像電位と、現像ローラ13aに印可された現像バイアスと、の差分となる現像電界である。)によって、感光体ドラム12上に形成された潜像にトナーが吸着される。
Hereinafter, the developing
2 and 3, the developing
An opening is formed in the developing
現像剤規制部材としてのドクターブレード13cは、非磁性材料で形成された略板状の部材であって、現像ローラ13aの上方に対向するように配設されている。本実施の形態1において、ドクターブレード13cと現像ローラ13aとの対向距離(ドクターギャップ)は、0.2〜0.3mm程度に設定されている。
The
そして、現像ローラ13aは、第2駆動モータ62(第2駆動手段)によって所定方向(図2の時計方向である。)に回転駆動されることになる。すなわち、感光体ドラム12と現像ローラ13aとは、いずれも、互いの対向位置(現像ギャップ)において上方から下方に向けて移動するように回転駆動されることになる。
ここで、本実施の形態1において、現像ローラ13aは、感光体ドラム12(像担持体)との対向位置における感光体ドラム12の線速度A(外周面の線速度と同義であって、415mm/sec程度である。)に対する線速比Xが1以上の所定値となるように第2駆動モータ62(第2駆動手段)によって所定方向に回転駆動されて現像工程をおこなっている。具体的に、本実施の形態1において、現像工程時(画像形成時)における現像ローラ13aの線速度B(感光体ドラム12との対向位置における線速度であって、外周面の線速度と同義である。)が623mm/sec程度に設定されていて、先に述べた感光体ドラム12の線速度Aに対する線速比X(=B/A)が1.5程度に設定されている。このように、現像領域において感光体ドラム12よりも現像ローラ13aを相対的に速く走行させることで、画質が良好となる現像工程をおこなうことができる。
Then, the developing
Here, in the first embodiment, the developing
なお、本実施の形態1では、後述する2つの搬送スクリュ13b1、13b2も、第2駆動モータ62からギア列を介した駆動力の伝達によってそれぞれ図2に示す矢印方向に回転駆動される。
また、本実施の形態1では、第2駆動モータ62が第1駆動モータ61とは別の独立した駆動系として設けられている。さらに、第2駆動モータ62は、速度可変型のモータであって、本実施の形態1では2段階で回転数を可変できるように構成されている。
In the first embodiment, two conveyance screws 13b1 and 13b2 described later are also rotationally driven in the arrow direction shown in FIG. 2 by the transmission of the driving force from the
Further, in the first embodiment, the
2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)は、現像装置13内に収容された現像剤Gを長手方向(図2の紙面垂直方向であって、図3の左右方向であって、現像ローラ13aの回転軸方向と同じ方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1は、現像ローラ13aに対向する位置に配設されていて、現像剤Gを長手方向(回転軸方向)に水平に搬送する(図3(A)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)とともに、汲上げ磁極の位置で現像ローラ13a上に現像剤Gを供給(図3(A)の白矢印方向の供給である。)する。
The two conveying screws 13b1 and 13b2 (conveying members) longitudinally move the developer G contained in the developing device 13 (in the direction perpendicular to the sheet of FIG. 2 and in the left-right direction of FIG. 3, the developing
The first conveyance screw 13b1 as a first conveyance member is disposed at a position facing the developing
第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1の下方の位置で現像ローラ13aに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ13aから離脱した現像剤G(現像工程後に剤離れ磁極によって現像ローラ13a上から離脱された現像剤Gであって、図3(B)の白矢印方向に離脱するものある。)を長手方向に水平に搬送する(図3(B)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)。
そして、第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側から第1中継部13gを介して循環される現像剤Gを第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側に第2中継部13fを介して搬送する(図3の一点鎖線矢印に示す搬送である。)。
2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、現像ローラ13aや感光体ドラム12と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、いずれも、回転軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものである。
The second conveyance screw 13b2 as a second conveyance member is disposed at a position below the first conveyance screw 13b1 and at a position facing the developing
Then, the second conveyance screw 13b2 is configured such that the developer G circulated from the downstream side of the conveyance path by the first conveyance screw 13b1 via the
Similar to the developing
なお、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)と、は壁部によって隔絶されている。
図3を参照して、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)の上流側と、は第2中継部13fを介して連通している。第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の下流側に達した現像剤Gが、第2中継部13fの近傍に留まって盛り上がって、第2中継部13fを介して第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路の上流側に搬送(供給)されることになる。
また、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側と、は第1中継部13gを介して連通している。そして、第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路にて現像ローラ13a上に供給されなかった現像剤Gが、第1中継部13gにて自重落下して、第2搬送経路の上流側に達することになる。
なお、第2中継部13fにおける現像剤の搬送性(第2搬送経路から第1搬送経路への重力方向に逆らった現像剤の受け渡しである。)を向上させるために、第2搬送スクリュ13b2の下流側の位置(第2中継部13fに対応する位置である。)に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。
In addition, the conveyance path (1st conveyance path) by 1st conveyance screw 13b1 and the conveyance path (2nd conveyance path) by 2nd conveyance screw 13b2 are separated by the wall part.
Referring to FIG. 3, the downstream side of the transport path (second transport path) by the second transport screw 13b2 and the upstream side of the transport path (first transport path) by the first transport screw 13b1 are the second relay portion. It communicates through 13f. The developer G that has reached the downstream side of the second conveyance path by the second conveyance screw 13b2 stays in the vicinity of the
Further, the downstream side of the transport path by the first transport screw 13b1 and the upstream side of the transport path by the second transport screw 13b2 are in communication via the
In order to improve the transportability of the developer in the
このような構成により、2つの搬送スクリュ13b1、13b2によって、現像装置13において現像剤Gを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置13が稼動されると、装置内に収容された現像剤Gは図3の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ13aに対する現像剤Gの供給経路(第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路である。)と、現像ローラ13aから離脱する現像剤Gの回収経路(第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路である。)と、を分離することで、感光体ドラム12上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
With such a configuration, a circulation path for circulating the developer G in the longitudinal direction in the developing
なお、図2、図3(A)を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路中(第1搬送スクリュ13b1の下方であって、第1搬送経路上流側の位置である。)には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサ13h(トナー濃度検知手段)が設置されている。そして、磁気センサ13hによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナーカートリッジ50からトナー補給口13e(第2中継部13fの近傍に配設されている。)を介して現像装置13内に向けて新品のトナーTが供給される。
また、図3を参照して、トナー補給口13eは、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置(現像ローラ13aの長手方向の範囲の外側である。)に配設されている。
Referring to FIGS. 2 and 3A, in the transport path by the first transport screw 13b1 (a position below the first transport screw 13b1 and upstream of the first transport path). A
Further, referring to FIG. 3, the
ここで、図3、図4を参照して、本実施の形態1における現像装置13(プロセスカートリッジ10)は、第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から画像形成装置1の正面側(図4の本体ドア100が設置された側である。)に離れた位置に、現像装置13の内部に現像剤Gを補充するための現像剤補充口13mが配設されている。この現像剤補充口13mは、現像装置13への2成分現像剤Gの補充作業がおこなわれるとき以外の通常時には、不図示のキャップ部材によってその開口が封止されている。
Here, referring to FIG. 3 and FIG. 4, the developing device 13 (process cartridge 10) in the first embodiment is an upper side of the second conveyance path by the second
そして、現像剤Gが収容されていない空の状態(又は、それに近い状態)の現像装置13に現像剤Gを充填するときには、サービスマン等の作業者によって、図4に示すように、現像装置13を画像形成装置1に装着した状態で、本体ドア100(本体カバー)がヒンジを中心に矢印方向に開放されて、プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKが露呈されて現像装置13の現像剤補充口13mに、外部から漏斗71(中継部材)が接続され、さらにその漏斗71に外部から現像剤容器70(新品の現像剤Gが収容されている。)が接続される。そして、現像装置13を駆動しながら(第2駆動モータ62を稼働しながら)、現像剤容器70から漏斗71を介して現像装置13内に現像剤Gが補充(投入)されることになる。このように、現像装置13を駆動しながら現像剤補充口13mから現像剤Gを補充することで、現像剤補充口13mから送入された現像剤Gが2つの搬送スクリュ13b1、13b2によって循環搬送されることになるため、作業者が手動で現像装置13を駆動しながら現像剤Gを補充する場合に比べて、簡単かつ短時間に現像装置13の内部に現像剤Gを万遍なく補充することができる。
なお、図4では、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(現像装置13)のうち、ブラック用のプロセスカートリッジ10BK(現像装置13)に現像剤Gを補充している状態を図示しているが、他のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C(現像装置13)についても同様に現像剤Gの補充をおこなうことができる。
Then, when the developer G is filled into the developing
In FIG. 4, the state in which the developer G is replenished to the process cartridge 10BK for black (the developing device 13) among the four
このように空の現像装置13に対して現像剤Gを補充する場合としては、新品の現像装置13(プロセスカートリッジ)を画像形成装置1に設置する場合や、既設の現像装置13において寿命に達した現像剤G(キャリアC)を廃棄して新品の現像剤Gに入れ替える場合(現像剤交換時である。)などがある。特に、後者の現像剤交換時には、既設の現像装置13から寿命に達した既設の現像剤Gを除去する作業をおこなうことが必要になるが、このような作業は、既設の現像装置13(プロセスカートリッジ10)を画像形成装置1から取り出して手動でおこなうこともできるし、現像装置13に開閉可能な現像剤排出口(廃剤容器に接続される。)が設けられている場合には現像剤排出口を開放した状態で現像装置を駆動しながら自動でおこなうこともできる。
いずれにしても、このような現像剤Gの補充作業は、通常の画像形成動作とは異なり、本体ドア100を開放した状態でおこなう特殊な作業であるため、サービスマン等の作業者が画像形成装置1の操作パネル(不図示である。)を用いて特殊なキー入力をおこなって実行することになる。
As described above, when replenishing the developer G to the empty developing
In any case, such a replenishment operation of the developer G is a special operation performed in a state in which the
ここで、本実施の形態1では、このような現像装置13への現像剤Gの補充をおこなう場合に、上述したように現像装置13を駆動しながら(第2駆動モータ62を稼働しながら)おこなうが、感光体ドラム12の駆動は停止しておこなっている(第1駆動モータ61を駆動停止している)。すなわち、現像剤Gの補充時には、感光体ドラム12は回転停止していて、現像装置13のみが駆動される(現像ローラ13aと搬送スクリュ13b1、13b2とだけが回転駆動される。)ことになる。
これにより、現像剤Gの補充時に、感光体ドラム12にクリーニングブレード15が摺接して捲れてしまったり異常音が生じてしまったりする不具合や、感光体ドラム12やクリーニングブレード15や帯電装置14などの摩耗が早まってしまう不具合、などを軽減することができる。
特に、本実施の形態1では、現像剤Gの補充作業が本体ドア100が開放されて画像形成装置1の内部が露呈した状態でおこなわれるため、画像形成時に現像ローラ13aに印可される現像バイアスや帯電装置14に印可される帯電バイアスなどの高圧電圧の印可をしないようにして、作業者が高圧電圧が印可された部材に触れてしまう不具合が生じないようにしている。このように現像バイアスや帯電バイアスをオフした状態で感光体ドラム12を回転駆動してしまうと、現像ローラ13aに担持された現像剤G中のトナーが感光体ドラム12の表面に地汚れトナーとして付着してしまって、現像装置13内の現像剤Gのトナー濃度が低下してしまったり、感光体ドラム12上の地汚れトナーが飛散して機内がトナーで汚れてしまったりすることになる。このようなことからも、現像剤Gの補充時に、感光体ドラム12の駆動を停止することが、大きな意味を有することになる。
Here, in the first embodiment, when the developer G is replenished to the developing
As a result, at the time of replenishment of the developer G, the
Particularly, in the first embodiment, since the replenishment operation of the developer G is performed in a state where the
以下、図5〜図10等を用いて、本実施の形態1における画像形成装置1(プロセスカートリッジ10)において実行される、特徴的な制御について詳述する。
図5を参照して、本実施の形態1における画像形成装置1は、非画像形成時(感光体ドラム12上で通常の作像プロセスがおこなわれないタイミングである。)において、感光体ドラム12(像担持体)の回転駆動を停止した状態で現像ローラ13aを回転駆動するように第1駆動モータ61(第1駆動手段)と第2駆動モータ62(第2駆動手段)とを制御する「第1駆動モード」が実行された場合に、その後に現像ローラ13aの回転駆動に加えて感光体ドラム12の回転駆動が開始されるときの線速比X(現像ギャップにおける感光体ドラム12の線速度Aに対する現像ローラ13aの線速度Bの比率B/Aである。)が1よりも小さくなるように第1駆動モータ61と第2駆動モータ62とを制御する「第2駆動モード」が所定時間D2だけ実行される。そして、第2駆動モードが実行された後に、線速比Xが通常の値(本実施の形態1では、1.5である。)に戻されて、プロセスコントロール(作像条件の調整)をおこなったり、通常の画像形成動作(プリント動作)がおこなわれたりすることになる。
Hereinafter, characteristic control executed in the image forming apparatus 1 (the process cartridge 10) in the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
Referring to FIG. 5, the
詳しくは、本実施の形態1では、「第1駆動モード」は、先に図4等を用いて説明したように、画像形成装置1にプロセスカートリッジ10(現像装置13及び感光体ドラム12)が装着された状態で、内部に収容される現像剤が空であるか又はそれに近い状態の現像装置13の内部に現像剤Gを充填する場合に実行される「現像剤補充モード」である。この「第1駆動モード(現像剤補充モード)」は、図6(A)に示すように、感光体ドラム12の回転を停止した状態で、第2駆動モータ62によって現像ローラ13a(現像装置13)が通常速度(通常の画像形成動作がおこなわれるときの線速度又は回転数である。)で回転駆動されるようにおこなわれる。具体的に、このときの現像ローラ13aの線速度Bは、623mm/sec程度に設定されている。
また、このとき(第1駆動モードが実行されるときである。)には、先に説明したように、帯電装置14(帯電ローラ)に帯電バイアスが印可されず、現像ローラ13aに現像バイアスが印可されないように制御される(転写バイアスなどその他のバイアスもオフされている)。
この「第1駆動モード(現像剤補充モード)」が実行される時間D1は、現像剤容器70の容量や、現像装置13において搬送スクリュ13b1、13b2によって現像剤Gが循環されるスピードなどに基いて予め一定の値(本実施の形態1では30秒程度である。)に設定されている。
Specifically, in the first embodiment, the “first drive mode” is the process cartridge 10 (the developing
At this time (when the first drive mode is executed), as described above, the charging bias is not applied to the charging device 14 (charging roller), and the developing bias is applied to the developing
The time D1 during which this "first drive mode (developer replenishment mode)" is executed is based on the capacity of the
そして、本実施の形態1では、このような「第1駆動モード(現像剤補充モード)」が実行された場合、必ず、その直後に、感光体ドラム12の線速度Aよりも現像ローラ13aの線速度B´を遅くした状態で第1駆動モータ61及び第2駆動モータ62を稼働する「第2駆動モード」が所定時間D2(本実施の形態1では10秒ほどである。)だけ実行されることになる。具体的に、第2駆動モードが開始されると、感光体ドラム12は線速度Aが通常の画像形成時と同等の415mm/sec程度になるように回転駆動が開始されて、現像ローラ13aは線速度B´が265mm/程度に減速されるように回転駆動されて、それらの線速比X(=B´/A)が0.64程度になる。
また、このとき(第2駆動モードが実行されるときである。)には、帯電装置14(帯電ローラ)に帯電バイアスが印可されて、現像ローラ13aに現像バイアスが印可されるように制御される。これにより、現像ローラ13a上に担持された現像剤Gから感光体ドラム12上にトナーやキャリアが付着してしまう不具合を防止することができる。
In the first embodiment, when such a "first drive mode (developer replenishment mode)" is executed, the linear velocity A of the
At this time (when the second drive mode is executed), the charging bias is applied to the charging device 14 (charging roller), and the developing bias is controlled to be applied to the developing
このように「第1駆動モード(現像剤補充モード)」の後に「第2駆動モード」をおこなうのは、現像ローラ13aに担持される現像剤量ρ(汲み上げ量)と、現像ギャップPG(現像ローラ13aと感光体ドラム12との対向距離である。)と、の関係によっては(ρ/PGが所定値よりも大きくなってしまう場合である。)、感光体ドラム12を回転停止した状態で現像ローラ13aを回転する第1駆動モード時に、図6(A)に示すように、現像ギャップの上流側の位置に現像剤Gが溜まってしまう現象が生じてしまうためである。図6(A)に示すように現像ギャップの上流側の位置に現像剤Gが溜まってしまった後に、通常時と同じ線速度で回転する現像ローラ13aに加えて感光体ドラム12を通常時と同じ線速度で回転駆動してしまうと(線速比Xが1以上になってしまうと)、現像ギャップの上流側の位置に溜まった現像剤Gが、図7に示すように、現像ギャップに圧接されるように一気に入り込んでしまい、現像ローラ13aや感光体ドラム12に現像剤が固着してしまう不具合が生じやすくなる。そして、そのように現像ローラ13aや感光体ドラム12に現像剤が固着してしまうと、画像上にスジ画像が形成されてしまったり周期的な濃度ムラが生じてしまったりすることになる。
これに対して、本実施の形態1では、第1駆動モードを実行することによって図6(A)に示すように現像ギャップの上流側の位置に現像剤Gが溜まってしまっても、感光体ドラム12の線速度Aよりも遅い線速度B´で現像ローラ13aを回転させているため、現像ギャップの上流側の位置に溜まった現像剤Gが、図6(B)に示すように、現像ギャップに少量ずつ徐々に入り込むことになり、現像ローラ13aや感光体ドラム12に現像剤が固着してしまう不具合が生じにくくなる。
このように、第2駆動モードが実行されることによって、通常の画像形成動作をおこなうことができる通常状態に戻ることになる。換言すると、第2駆動モードが実行されることによって、第1駆動モードを実行することによって生じた状態(剤溜り)が画像形成時と同等の通常状態(剤溜りがない状態)に戻ることになる。すなわち、この「第2駆動モード」は「剤溜り除去モード」として機能することになり、第2駆動モード後に図6(C)に示すように正常な画像形成動作が可能な通常状態に戻ることになる。
As described above, the reason why the “second drive mode” is performed after the “first drive mode (developer replenishment mode)” is the developer amount ρ (the amount by which the developer is squeezed) carried on the developing
On the other hand, in the first embodiment, even when the developer G is accumulated at the position on the upstream side of the development gap as shown in FIG. Since the developing
As described above, execution of the second drive mode returns to the normal state in which the normal image forming operation can be performed. In other words, when the second drive mode is executed, the state (agent reservoir) generated by the execution of the first drive mode returns to the normal state (state without agent reservoir) equivalent to that at the time of image formation. Become. That is, this "second drive mode" will function as the "agent accumulation removal mode", and after the second drive mode, as shown in FIG. 6C, return to the normal state where a normal image forming operation can be performed. become.
図8は、本実施の形態1における画像形成装置1を用いて、第1駆動モード(現像剤補充モード)後に、回転駆動する感光体ドラム12の線速度Aと現像ローラ13aの線速度Bとを種々の組み合わせで可変したときに、それぞれの組み合わせについて現像ローラ13aや感光体ドラム12の表面に現像剤の固着が生じたか否かを目視で観察した実験結果を示すものである。実験は、図6(A)に示すような剤溜りが生じる条件でおこなった。
図8に示す実験結果からも、第1駆動モードによって図6(A)に示すような剤溜りが生じてしまったときに、その後に回転駆動する感光体ドラム12の線速度Aよりも現像ローラ13aの線速度Bが小さくなるように制御することで(A>B)、現像ローラ13aや感光体ドラム12の表面への現像剤の固着が防止されることを確認することができた。
FIG. 8 shows the linear velocity A of the
Also from the experimental results shown in FIG. 8, when the agent accumulation as shown in FIG. 6A occurs in the first drive mode, the developing roller is faster than the linear velocity A of the
このように「第2駆動モード(剤溜り除去モード)」では、感光体ドラム12の線速度Aよりも現像ローラ13aの線速度Bが小さくなるように制御することがポイントになるため、第2駆動モードが実行されるときに、現像ギャップ(対向位置)における感光体ドラム12の線速度Aが画像形成時のものよりも大きくなって、現像ギャップにおける現像ローラ13aの線速度Bが画像形成時のものと同等になるように制御することも可能になる。しかし、その場合、第1駆動モータ61として、感光体ドラム12の回転数を画像形成時のものよりも大きくすることができるものを用いることになり、第1駆動モータ61が大型化・高コスト化してしまうことになる。
これに対して、本実施の形態1では、先に説明したように、第2駆動モード(剤溜り除去モード)が実行されるときに、現像ギャップ(対向位置)における感光体ドラム12の線速度Aが画像形成時のものと同等になって、現像ギャップにおける現像ローラ13aの線速度Bが画像形成時のものよりも小さくなるように制御している。これにより、第1駆動モータ61や第2駆動モータ62が大型化・高コスト化することなく、現像ローラ13aや感光体ドラム12の表面への現像剤の固着を防止することができることになる。
As described above, in the “second drive mode (agent accumulation removal mode)”, it is important to control so that the linear velocity B of the developing
On the other hand, in the first embodiment, as described above, the linear velocity of the
図9は、第2駆動モードを開始してからの現像装置13(第2駆動モータ62)の駆動トルクの変化を示すグラフである。駆動トルクは、図2に示す電流検知部63(第2駆動モータ62に流れる電流値を検知する測定器である。)による検知結果から換算したものである。
図9において、実線グラフは現像装置13内に現像剤Gが収容された状態(正常に第1駆動モードが実行された状態)のものであって、破線グラフは比較として現像装置13内に現像剤Gが収容されていない状態のもの(現像剤の補充をせずに空状態で駆動したもの)である。図9中の時間Mにおいて、実線グラフも破線グラフも駆動トルクが大きくなるのは、第2駆動モータ62の稼働が開始された直後は大きな始動電流(起動トルク)が生じるためである。図9中の時間Nは、現像剤が収容された状態のものの駆動トルクが低下して安定するまでの時間と、現像剤が収容されていない状態のものの駆動トルクが低下して安定するまでの時間と、の差異となり、この時間Nが図6(A)に示す剤溜りが解消されるのに要する時間となる。
本願発明者は、図8の実験条件に合わせて図9に示す現像装置13の駆動トルクの変化をそれぞれ測定したところ、固着が生じる実験条件のものは図9の時間Nが比較的長くなり、固着が生じない実験条件のものは図9の時間Nが非常に短く0に近いものになることを確認した。
FIG. 9 is a graph showing a change in drive torque of the developing device 13 (second drive motor 62) after the start of the second drive mode. The drive torque is converted from the detection result by the current detection unit 63 (a measurement device that detects the current value flowing to the second drive motor 62) shown in FIG.
In FIG. 9, the solid line graph represents the state in which the developer G is accommodated in the developing device 13 (the state in which the first drive mode is normally executed), and the broken line graph represents the development in the developing
The inventor of the present invention measured the change of the drive torque of the developing
なお、本実施の形態1では、非画像形成時において、第1駆動モード(現像剤補充モード)が実行されない場合に、第2駆動モード(剤溜り除去モード)は実行せずに、現像ローラ13aの回転駆動とともに感光体ドラム12の回転駆動が開始されるときの線速比Xが画像形成時のものと同等(1.5程度である。)になるように第1駆動モータ61(第1駆動手段)と第2駆動モータ62(第2駆動手段)とを制御している。
具体的に、本実施の形態1において、第1駆動モードが実行されるのは、現像装置13に現像剤を補充する場合のみであって、そのときにのみ第2駆動モードも実行されることになり、それ以外の立ち上げのタイミング(単に装置1の主電源がオンされたときや、待機モードや省エネモードから復帰するときや、ジャム処理動作から復帰するときや、単にプロセスコントロール(作像条件の調整)が実行されるとき、などである。)では第1駆動モードも第2駆動モードも実行されずに、通常の線速度(線速比)で感光体ドラム12と現像ローラ13a(現像装置13)とが駆動開始されることになる。
また、図4に示すように、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(現像装置13)のうち、現像剤Gを補充する対象となっているもの(ブラック用のプロセスカートリッジ10BKである。)以外の、他のプロセスカートリッジ10Y、10M、10C(現像装置13)については、第1駆動モードも第2駆動モードも実行されずに、通常の線速度(線速比)で感光体ドラム12と現像ローラ13a(現像装置13)とが駆動開始されることになる。すなわち、現像剤Gを補充する対象となっていない他のプロセスカートリッジ10Y、10M、10Cは、現像剤Gを補充する対象となっているもの(ブラック用のプロセスカートリッジ10BKである。)に対して第1駆動モードや第2駆動モードが実行されている間、又は、その後に、通常の線速度(線速比)で感光体ドラム12と現像ローラ13a(現像装置13)とが駆動開始されることになる。
このような制御をおこなうことで、無駄に第1駆動モードや第2駆動モードが実行される不具合を防止することができる。
In the first embodiment, when the first drive mode (developer replenishment mode) is not executed during non-image formation, the second drive mode (agent accumulation removal mode) is not executed, and the developing
Specifically, in the first embodiment, the first drive mode is executed only when the developing
Further, as shown in FIG. 4, among the four
By performing such control, it is possible to prevent a defect that the first drive mode or the second drive mode is executed needlessly.
以下、図10に示すフローチャートを用いて、上述した現像装置13に現像剤Gを補充するときの制御について、まとめて説明する。
図10に示すように、まず、画像形成装置1が立ち上げられるときに、現像装置13に対して現像剤Gの補充作業がされる状況であるかが判別される(ステップS1)。具体的には、現像装置13の現像剤補充口13mに現像剤容器70(及び、漏斗71)が接続された状態の有無などが、不図示の検知手段によって検知されることになる。
そして、現像装置13に対して現像剤Gの補充作業がされる状況であると判別された場合には、第1駆動モード(現像剤補充モード)が、現像剤補充が終了したものと判別されるまでおこなわれる(ステップS2、S3)。具体的に、本実施の形態1では、予め設定された時間D1だけ第1駆動モードが実行されることになる。
そして、第1駆動モードが終了した後に、第2駆動モード(剤溜り除去モード)が所定時間D2実行される(ステップS4)。
そして、第2駆動モードが終了した後に、現像装置13と感光体ドラム12とがそれぞれ通常速度にて駆動されながら、プロセスコントロール(作像条件の調整)がおこなわれる(ステップS5)。ここで、プロセスコントロールは、現像剤の補充をおこなった後などにおこなわれる公知のものであって、感光体ドラム12上や中間転写ベルト17上に形成されるパッチパターンの画像濃度を光学的に検知するPセンサの出力値を校正したり、帯電バイアスや現像バイアスの値を最適化したりするものである。
そして、プロセスコントロールが終了した後に、現像装置13と感光体ドラム12とがそれぞれ通常速度にて駆動されながら、通常のプリント動作(画像形成動作)がおこなわれる(ステップS6)。
なお、ステップS1にて、現像装置13に対して現像剤Gの補充作業がされる状況でないと判別された場合には、ステップS2〜S4のフローはおこなわれずに、ステップS5以降のフローがおこなわれることになる。
こうして本フローが終了される。
Hereinafter, control when the developer G is replenished to the above-described developing
As shown in FIG. 10, first, when the
When it is determined that the developer G replenishment operation is performed on the developing
Then, after the first drive mode is finished, the second drive mode (agent reservoir removal mode) is executed for a predetermined time D2 (step S4).
Then, after the second drive mode is finished, process control (adjustment of image forming conditions) is performed while the developing
Then, after the process control is completed, the normal printing operation (image forming operation) is performed while the developing
If it is determined in step S1 that the developer G replenishment operation to the developing
Thus, the present flow ends.
ここで、本実施の形態1において、第2駆動モードが実行される所定時間D2は、第1駆動モードが実行される時間D1の増減に応じて増減されることになる。
これは、第1駆動モードが実行される時間D1が長くなると、時間D1が短い場合に比べて、図6(A)に示す剤溜りの量も増加するため、第2駆動モードが実行される時間D2を長く設定して、時間をかけて確実に剤溜りを除去する必要があるためである。
そのため、例えば、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BK(現像装置13)に補充する現像剤量がそれぞれ異なる場合には、補充する現像剤量が多くなるプロセスカートリッジ10に対しては、補充する現像剤量が少なくなるプロセスカートリッジ10に比べて、第1駆動モードが実行される時間D1が長く設定されるとともに、それに合わせて第2駆動モードが実行される時間D2も長く設定されることになる。
Here, in the first embodiment, the predetermined time D2 for executing the second drive mode is increased or decreased according to the increase or decrease of the time D1 for executing the first drive mode.
This is because when the time D1 in which the first drive mode is executed becomes long, the amount of agent accumulation shown in FIG. 6A also increases as compared with the case where the time D1 is short, so the second drive mode is executed. This is because it is necessary to set the time D2 long and to remove the agent pool reliably over time.
Therefore, for example, when the amount of developer replenished to four
また、本実施の形態1では、第2駆動モードが実行される時間D2を予め定数として設定した。
これに対して、図2に示すように、第2駆動モータ62(第2駆動手段)にかかる駆動トルクを検知するトルク検知手段としての電流検知部63(第2駆動モータ62に流れる電流値の変化から駆動トルクの大きさを間接的に検知するものである。)を設置して、電流検知部63(トルク検知手段)によって検知される駆動トルクが所定の閾値よりも小さくなったときに第2駆動モードを終了するように制御することもできる。第2駆動モータ62にかかる駆動トルクの変化から剤溜りが除去された状態を判別することが可能であることは、先に図9を用いて説明した通りである。このような制御をおこなうことで、現像ギャップ上流側に生じる剤溜りの除去を効率的かつ確実におこなうことができる。
また、現像ギャップ上流側に生じる剤溜りをフォトセンサなどの検知手段を用いて直接的に検知して、その検知結果に基づいて第2駆動モードを終了するように制御することもできる。
Further, in the first embodiment, the time D2 for executing the second drive mode is set in advance as a constant.
On the other hand, as shown in FIG. 2, the current detection unit 63 (the current value flowing through the second drive motor 62) as a torque detection means for detecting the drive torque applied to the second drive motor 62 (second drive unit). When the driving torque detected by the current detecting unit 63 (torque detecting means) becomes smaller than a predetermined threshold value. It can also be controlled to end the 2 drive mode. It is possible to determine the state in which the agent reservoir has been removed from the change in drive torque applied to the
In addition, it is possible to directly detect the agent accumulation generated on the upstream side of the development gap using a detection unit such as a photo sensor and control to end the second drive mode based on the detection result.
以上説明したように、本実施の形態1では、非画像形成時において、感光体ドラム12(像担持体)の回転駆動を停止した状態で現像ローラ13aを回転駆動するように第1駆動モータ61(第1駆動手段)と第2駆動モータ62(第2駆動手段)とを制御する「第1駆動モード」が実行された場合に、その後に現像ローラ13aの回転駆動に加えて感光体ドラム12の回転駆動が開始されるときの線速比X(現像ギャップにおける感光体ドラム12の線速度Aに対する現像ローラ13aの線速度Bの比率B/Aである。)が1よりも小さくなるように第1駆動モータ61と第2駆動モータ62とを制御する「第2駆動モード」が所定時間D2だけ実行される。
これにより、感光体ドラム12の回転駆動を停止した状態で現像ローラ13aを回転駆動する制御をおこなう場合であっても、その制御の後に現像ローラ13aに加えて感光体ドラム12を回転駆動したときに、感光体ドラム12と現像ローラ13aとの対向位置の上流側に溜まった現像剤Gがその対向位置に圧接されるように一気に入り込んで現像ローラ13aや感光体ドラム12に固着してしまう不具合を生じにくくすることができる。
As described above, in the first embodiment, the
As a result, even if the control for rotationally driving the developing
実施の形態2.
図11〜図13にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図11は、実施の形態2における画像形成装置において、現像装置13に現像剤が補充されたときであってクリーニングブレード15が新品であるときの制御を示すタイミングチャートであって、前記実施の形態1における図5に相当する図である。図12は、現像装置13に現像剤が補充されないときであってクリーニングブレード15が新品であるときの制御を示すタイミングチャートであって、前記実施の形態1における図5に相当する図である。また、図13は、図11、図12の制御を含めた実施の形態2における全体的な制御を示すフローチャートであって、前記実施の形態1における図10に相当する図である。
本実施の形態2における画像形成装置は、クリーニングブレード15が新品であるときに「トナー供給モード」を実行している点が、前記実施の形態1のものとは相違する。
Second Embodiment
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 11 is a timing chart showing control in the case where the developing
The image forming apparatus in the second embodiment is different from that in the first embodiment in that the "toner supply mode" is executed when the
本実施の形態2における画像形成装置1も、前記実施の形態1のものとほぼ同様に構成され、前記実施の形態1のものと同様に、「第1駆動モード(現像剤補充モード)」が実行された後に「第2駆動モード(剤溜り除去モード)」が実行されるように制御される。
ここで、本実施の形態2における画像形成装置1には、クリーニングブレード15(感光体ドラム12に対して所定の当接圧と当接角にて当接して、感光体ドラム12の表面に担持された未転写トナーをクリーニングするものである。)が新品であることを検知する新品検知手段としてのセット検知部64(図2を参照できる。)が設けられている。
本実施の形態1において、セット検知部64(新品検知手段)は、プロセスカートリッジ16に設置されたIDチップ(プロセスカートリッジ16に関する使用履歴、製造年月日などの種々の情報が記憶されている。)における情報を読み取る読取装置であって、読み取った情報からクリーニングブレード15(プロセスカートリッジ16)が新品であるか否かを判別する。
なお、クリーニングブレード15が新品である状態とは、クリーニングブレード15がクリーニング工程をおこなう部材として、まったく使用されていないか、使用されているとしても僅かな時間しか使用されていない状態であるものと定義する。
The
Here, in the
In the first embodiment, the set detection unit 64 (new product detection means) stores various pieces of information such as an ID chip installed in the process cartridge 16 (use history regarding the
The state where the
そして、図11に示すように、本実施の形態2では、「第1駆動モード(現像剤補充モード)」が実行された場合であって、セット検知部64(新品検知手段)によってクリーニングブレード15が新品である状態が検知されたときに、「第2駆動モード(剤溜り除去モード)」が実行されながら、感光体ドラム12の表面に形成した所定の潜像を現像装置13によって現像してクリーニングブレード15にトナーを供給する「トナー供給モード(ブレード保護モード)」が実行されている。
Then, as shown in FIG. 11, in the second embodiment, the “first drive mode (developer replenishment mode)” is executed, and the
詳しくは、図11に示すように、第2駆動モードが実行されているときに(現像装置13が低速度で駆動されて、感光体ドラム12が通常速度で駆動されているときに)、書込み部2を制御して感光体ドラム12上に所定の静電潜像を形成して、その静電潜像を現像装置13で現像して所定のトナー像(クリーニングブレード15に供給するためのトナー像としてのパターンである。)を形成して、そのトナー像を1次転写ニップ部で中間転写ベルト17に転写することなく1次転写ニップ部をそのまま通過させて、クリーニングブレード15に供給(入力)するようにしている。したがって、「トナー供給モード(ブレード保護モード)」が実行されるときには、1次転写バイアスローラ20に印加される1次転写バイアスはオフされている(又は、トナー極性と同極性のバイアスが印加されている)。
なお、本実施の形態2では、「第2駆動モード(剤溜り除去モード)」とともに「トナー供給モード(ブレード保護モード)」を実行するときに、感光体ドラム12上に形成するトナー像(パターン)として、A4サイズ(320mm×210mm)のベタ画像を1パターンとして15パターン形成して、クリーニングブレード15のエッジ部に幅方向にわたって充分なトナーが供給されるようにしている。
More specifically, as shown in FIG. 11, when the second drive mode is being executed (when the developing
In the second embodiment, the toner image (pattern is formed on the
このような制御をおこなうのは、新品のクリーニングブレード15は、感光体ドラム12との密着性が高すぎて、そのままの状態で第2駆動モードが実行されて感光体ドラム12が回転駆動されると、クリーニングブレード15が捲れてしまったりビビリ音が生じてしまったりするからである。
これに対して、本実施の形態2では、クリーニングブレード15が新品であって、第2駆動モードが実行されて感光体ドラム12が回転駆動されるときに、感光体ドラム12上にトナー像(パターン)を形成して、そのトナー像がクリーニングブレード15のエッジ部(感光体ドラム12との当接部である。)に達するようにしている。そのため、クリーニングブレード15のエッジ部にトナーが滞留して、そのトナーがクリーニングブレード15と感光体ドラム12との間に介在される潤滑剤として機能することになり、クリーニングブレード15が捲れてしまったりビビリ音が生じてしまったりする不具合が確実に軽減されることになる。すなわち、「トナー供給モード」は、クリーニングブレード15を保護する「ブレード保護モード」として機能することになる。
Such control is performed because the adhesion of the
On the other hand, in the second embodiment, when the
また、図12に示すように、本実施の形態2では、「第1駆動モード(現像剤補充モード)」が実行されない場合であって、セット検知部64(新品検知手段)によってクリーニングブレード15が新品である状態が検知されたときに、「第2駆動モード(剤溜り除去モード)」が実行されずに、画像形成時のものと同等の線速比X2(本実施の形態2では、1.5程度である。)にて「トナー供給モード(ブレード保護モード)」が実行されるように制御している。
このような制御をおこなうのは、第2駆動モードが実行されないときは、線速比Xをわざわざ低く設定する必要がないときであって、線速比を通常の画像形成時と同等に設定する方が、現像装置13における現像能力(感光体ドラム12上に形成されるトナー像の単位面積当たりのトナー付着量)が高くて、クリーニングブレード15に供給するためのトナー像を形成しやすいためである。
なお、本実施の形態2では、「第2駆動モード(剤溜り除去モード)」が実行されずに「トナー供給モード(ブレード保護モード)」のみを実行するときに、感光体ドラム12上に形成するトナー像(パターン)として、A4サイズ(320mm×210mm)のベタ画像を1パターンとして6パターン形成して、クリーニングブレード15のエッジ部に幅方向にわたって充分なトナーが供給されるようにしている。
Further, as shown in FIG. 12, in the second embodiment, the “first drive mode (developer replenishment mode)” is not executed, and the
Such control is performed when the second drive mode is not executed, when it is not necessary to set the linear velocity ratio X purposefully low, and the linear velocity ratio is set equal to that at the time of normal image formation. This is because the developing ability (the amount of toner adhesion per unit area of the toner image formed on the photosensitive drum 12) in the developing
In the second embodiment, when only the “toner supply mode (blade protection mode)” is performed without performing the “second drive mode (agent reservoir removal mode)”, the second drive mode is formed on the
そして、本実施の形態2では、「第2駆動モード」が実行されながら「トナー供給モード」が実行されるときに現像装置13によって現像されるトナー像(パターン)の総面積をA1として、「第2駆動モード」が実行されずに「トナー供給モード」が実行されるときに現像装置13によって現像されるトナー像の総面積をA2として、第2駆動モード時における線速比XをX1(本実施の形態2では、0.64程度である。)として、画像形成時の線速比XをX2としたときに、
A1≧A2×(X2/X1)
なる関係が成立するように制御している。
具体的には、先に説明したように、「第2駆動モード」が実行されながら「トナー供給モード」が実行されるときのベタ画像のパターン数が15に設定されて、総面積A1が320mm×210mm×15であるのに対して、「第2駆動モード」が実行されずに「トナー供給モード」が実行されるときのベタ画像のパターン数が15に設定されて、総面積A2が320mm×210mm×6になっている。
In the second embodiment, the total area of the toner image (pattern) developed by the developing
A1 ≧ A2 × (X2 / X1)
Control to be established.
Specifically, as described above, the number of solid image patterns when the "toner supply mode" is performed while the "second drive mode" is performed is set to 15, and the total area A1 is 320 mm. The number of solid image patterns is set to 15 when the "toner supply mode" is executed without the "second drive mode" being executed, whereas the total area A2 is 320 mm. × 210 mm × 6 has become.
このような制御をおこなうのは、第2駆動モードが実行されるときには、感光体ドラム12に対する現像ローラ13aの線速比Xが低く設定されて、線速比Xを通常の画像形成時と同等に設定する場合に比べて、現像装置13における現像能力(感光体ドラム12上に形成されるトナー像の単位面積当たりのトナー付着量)が低くなって、クリーニングブレード15に供給するトナー量が少なくなってしまうためである。
本実施の形態2では、第2駆動モード時における線速比Xの低下によるトナー付着量の減少を補完するようにパターン数を増加して充分なトナー量を新品のクリーニングブレード15に供給しているため、クリーニングブレード15が捲れてしまったりビビリ音が生じてしまったりする不具合が確実に軽減されることになる。
Such control is performed because, when the second drive mode is executed, the linear velocity ratio X of the developing
In the second embodiment, the number of patterns is increased to compensate for the decrease in the toner adhesion amount due to the decrease in the linear velocity ratio X in the second drive mode, and a sufficient toner amount is supplied to the
以下、図13に示すフローチャートを用いて、上述した本実施の形態2における制御について、まとめて説明する。なお、先に実施の形態1にて説明した図10のフローチャートにおいて共通するステップについては適宜にその説明を省略又は簡略化する。
図13に示すように、まず、主電源がオンされて画像形成装置1が立ち上げられるときに、現像装置13に対して現像剤Gの補充作業がされる状況であるかが判別される(ステップS1)。
そして、現像装置13に対して現像剤Gの補充作業がされる状況であると判別された場合には、第1駆動モード(現像剤補充モード)が、現像剤補充が終了したものと判別されるまでおこなわれる(ステップS2、S3)。
そして、第1駆動モードが終了した後に、クリーニングブレード15が新品であるかがセット検知部64の検知結果に基いて判別される(ステップS13)。その結果、クリーニングブレード15が新品でないものと判別された場合には、第2駆動モード(剤溜り除去モード)が所定時間D2実行され(ステップS4)、ステップS5以降のフローがおこなわれる。
これに対して、ステップS13にて、クリーニングブレード15が新品であるものと判別された場合には、第2駆動モード(剤溜り除去モード)とともにトナー供給モード(ブレード保護モード)が所定時間D2実行され(ステップS14)、ステップS5以降のフローがおこなわれる。
Hereinafter, control in the above-described second embodiment will be collectively described using the flowchart shown in FIG. The description of the steps common to the flowchart of FIG. 10 described above in the first embodiment will be omitted or simplified as appropriate.
As shown in FIG. 13, first, when the main power is turned on and the
When it is determined that the developer G replenishment operation is performed on the developing
Then, after the end of the first drive mode, it is determined whether the
On the other hand, when it is determined in step S13 that the
これに対して、ステップS1にて、現像装置13に対して現像剤Gの補充作業がされなかったものと判別された場合には、クリーニングブレード15が新品であるかがセット検知部64の検知結果に基いて判別される(ステップS11)。その結果、クリーニングブレード15が新品でないものと判別された場合には、ステップS5以降のフローがおこなわれる。
これに対して、ステップS11にて、クリーニングブレード15が新品であるものと判別された場合には、第2駆動モード(剤溜り除去モード)はおこなわずに、通常の画像形成時の線速比Xにてトナー供給モード(ブレード保護モード)が所定時間だけ実行され(ステップS12)、ステップS5以降のフローがおこなわれる。
On the other hand, if it is determined in step S1 that the developer G has not been replenished to the developing
On the other hand, when it is determined in step S11 that the
なお、本実施の形態2では、トナー供給モードが実行されるときに、1次転写バイアスローラ20への1次転写バイアスの印加をおこなわないようにして、現像工程にて形成したトナー像(パターン)が中間転写ベルト17に1次転写されずにクリーニングブレード15に供給されるように構成している。
これに対して、公知の接離機構によって中間転写ベルト17(1次転写バイアスローラ20)を感光体ドラム12に対して離間できるように構成して、トナー供給モードが実行されるときに、中間転写ベルト17(1次転写バイアスローラ20)を感光体ドラム12に対して離間して、現像工程にて形成したトナー像(パターン)が中間転写ベルト17に1次転写されずにクリーニングブレード15に供給されるようにすることもできる。
In the second embodiment, when the toner supply mode is executed, the toner image (pattern) formed in the developing step is set so that the application of the primary transfer bias to the primary transfer bias
On the other hand, the intermediate transfer belt 17 (primary transfer bias roller 20) can be separated from the
以上説明したように、本実施の形態2でも、前記実施の形態1のものと同様に、非画像形成時において、感光体ドラム12(像担持体)の回転駆動を停止した状態で現像ローラ13aを回転駆動するように第1駆動モータ61(第1駆動手段)と第2駆動モータ62(第2駆動手段)とを制御する「第1駆動モード」が実行された場合に、その後に現像ローラ13aの回転駆動に加えて感光体ドラム12の回転駆動が開始されるときの線速比X(現像ギャップにおける感光体ドラム12の線速度Aに対する現像ローラ13aの線速度Bの比率B/Aである。)が1よりも小さくなるように第1駆動モータ61と第2駆動モータ62とを制御する「第2駆動モード」が所定時間D2だけ実行される。
これにより、感光体ドラム12の回転駆動を停止した状態で現像ローラ13aを回転駆動する制御をおこなう場合であっても、その制御の後に現像ローラ13aに加えて感光体ドラム12を回転駆動したときに、感光体ドラム12と現像ローラ13aとの対向位置の上流側に溜まった現像剤Gがその対向位置に圧接されるように一気に入り込んで現像ローラ13aや感光体ドラム12に固着してしまう不具合を生じにくくすることができる。
As described above, in the second embodiment as well as the first embodiment, the developing
As a result, even if the control for rotationally driving the developing
なお、前記各実施の形態においては、現像装置13がプロセスカートリッジ10の構成部材として他の作像部材とともにユニット化されている画像形成装置1に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、現像装置13などの作像部材がプロセスカートリッジ化されておらず単体のユニットとして画像形成装置に対して着脱可能に設置されるように構成されている場合であっても、当然に本発明を適用することができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置(帯電部)と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置(現像部)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。
In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to the
In the present application, “process cartridge” refers to a charging device (charging unit) for charging an image carrier, a developing device (developing unit) for developing a latent image formed on the image carrier, and an image carrier At least one of the cleaning units for cleaning the upper side and the image carrier are integrated and defined as a unit detachably installed in the image forming apparatus main body.
また、前記各実施の形態では、現像ローラ13aが1つ設置されて、搬送部材としての搬送スクリュが上下方向に2つ設置されて、ドクターブレード13cが現像ローラ13aの上方に設置された現像装置13に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、種々の形態の現像装置に対して、本発明を適用することができる。例えば、現像ローラが像担持体に対向するように上下方向に2つ以上並設された現像装置や、2つの搬送スクリュが水平方向に2つ並設された現像装置や、3つ以上の搬送スクリュが設置された現像装置や、搬送部材としてパドル状ローラが用いられた現像装置や、ドクターブレードが現像ローラの下方に設置された現像装置、などに対しても、当然に本発明を適用することができる。
そのような場合にも、前記各実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In each embodiment, one developing
Even in such a case, the same effect as that of each embodiment can be obtained.
また、前記各実施の形態では、現像装置13を画像形成装置1にセットした状態で、本体ドア100を開放した状態で外部から現像剤容器70をセットして、現像装置13への現像剤の補充をおこなう画像形成装置に対して、本発明を適用した。これに対して、特許文献1のもののように、現像装置を画像形成装置にセットした状態で、本体ドアを閉鎖した状態で現像装置の上方に設置した現像剤容器(現像剤プリセットケース)から現像装置への現像剤の補充をおこなう画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そのような場合であっても、前記各実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
Further, in each of the above embodiments, with the developing
Even in such a case, substantially the same effects as those of the above embodiments can be obtained.
また、前記各実施の形態では、プロセス線速(感光体ドラム12の線速度Aや、記録媒体Pの搬送速度である。)が所定値に固定された画像形成装置に対して、本発明を適用した。これに対して、厚紙モード(低速モード)などによってプロセス線速が多段階で可変される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。その場合にも、それぞれのプロセス線速に合わせて、第1、第2駆動モードを設定することで、前記各実施の形態のものと同等の効果を得ることができる。
また、前記各実施の形態では、現像剤の補充時に第1駆動モードが実行される画像形成装置に対して本発明を適用した。こしかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、感光体ドラム12の回転駆動を停止した状態で現像ローラ13aを回転駆動する制御(第1駆動モード)を所定のタイミングでおこなう画像形成装置(例えば、新品の現像装置が画像形成装置本体にセットされたときに第1駆動モードを実行する画像形成装置である。)であれば、そのすべてに対して、本発明を適用することができる。そして、そのような場合であっても、前記各実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to an image forming apparatus in which the process linear velocity (the linear velocity A of the
Further, in each of the embodiments, the present invention is applied to an image forming apparatus in which the first drive mode is executed at the time of replenishment of the developer. However, the application of the present invention is not limited to this, and image formation is performed in which control (first drive mode) for rotationally driving the developing
また、前記各実施の形態では、現像装置13の内部に収容される現像剤としてトナーとキャリアとからなる2成分現像剤を用いた画像形成装置に対して、本発明を適用した。これに対して、現像装置の内部に収容される現像剤としてトナーのみからなる1成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を用いた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。そのような1成分現像方式の現像装置を用いる場合、像担持体に対して現像ローラが隙間をあけて対向する方式のものの他、像担持体に対して現像ローラが接触する方式のものに対しても、本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、現像ローラ13aと感光体ドラム12との対向位置において、現像ローラ13aと感光体ドラム12とが連れ回り方向に回転する画像形成装置に対して、本発明を適用した。これに対して、現像ローラと感光体ドラムとの対向位置において、現像ローラと感光体ドラムとがカウンタ方向に回転する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。
そして、それらのような場合であっても、前記各実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to an image forming apparatus using a two-component developer composed of toner and carrier as a developer contained in the developing
In each of the above embodiments, the present invention is applied to an image forming apparatus in which the developing
And even in such a case, substantially the same effect as that of each embodiment can be obtained.
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the above-described embodiments can be appropriately modified in addition to those suggested in the above-described embodiments. Is clear. Further, the number, position, shape and the like of the component members are not limited to those of the above-described embodiments, and the number, position, shape and the like suitable for practicing the present invention can be employed.
1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
10、10Y、10M、10C、10BK プロセスカートリッジ、
12 感光体ドラム(像担持体)、
13 現像装置、
13a 現像ローラ(現像剤担持体)、
13c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
14 帯電装置、
15 クリーニングブレード、
61 第1駆動モータ(第1駆動手段)、
62 第2駆動モータ(第2駆動手段)、
63 電流検知部(トルク検知手段)、
64 セット検知部(新品検知手段)、
G 現像剤。
1 Image forming device (image forming device main body),
10, 10Y, 10M, 10C, 10BK process cartridge,
12 Photosensitive drum (image carrier),
13 Developer,
13a Development roller (developer carrier),
13c Doctor blade (developer regulation member),
14 charging device,
15 cleaning blades,
61 first drive motor (first drive means),
62 second drive motor (second drive means),
63 current detection unit (torque detection means),
64 sets detection unit (new item detection means),
G developer.
Claims (14)
内部に現像剤が収容されるとともに、前記像担持体との対向位置における前記像担持体の線速度に対する線速比が1以上の所定値となるように第2駆動手段によって所定方向に回転駆動されて前記像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像ローラを具備した現像装置と、
を備え、
非画像形成時において、前記像担持体の回転駆動を停止した状態で前記現像ローラを回転駆動するように前記第1駆動手段と前記第2駆動手段とを制御する第1駆動モードが実行された場合に、その後に前記現像ローラの回転駆動に加えて前記像担持体の回転駆動が開始されるときの前記線速比が1よりも小さくなるように前記第1駆動手段と前記第2駆動手段とを制御する第2駆動モードが所定時間だけ実行されることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier rotationally driven in a predetermined direction by the first drive means;
The developer is accommodated in the inside, and the second driving means is rotationally driven in a predetermined direction such that the linear velocity ratio to the linear velocity of the image carrier at a position facing the image carrier becomes a predetermined value of 1 or more. A developing device provided with a developing roller for developing a latent image formed on the surface of the image bearing member;
Equipped with
At the time of non-image formation, a first drive mode is executed to control the first drive unit and the second drive unit so as to rotationally drive the developing roller while stopping the rotational drive of the image carrier. In the latter case, the first drive means and the second drive means are arranged such that the linear velocity ratio when the rotational drive of the image carrier is started in addition to the rotational drive of the developing roller is made smaller than 1 after that. An image forming apparatus characterized in that a second driving mode for controlling the image forming apparatus is executed for a predetermined time.
前記第1駆動モードが実行されるときには、前記帯電装置に前記帯電バイアスが印可されず、前記現像ローラに現像バイアスが印可されないように制御され、
前記第2駆動モードが実行されるときには、前記帯電装置に前記帯電バイアスが印可されて、前記現像ローラに前記現像バイアスが印可されるように制御されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A charging device which is charged with a charging bias to charge the surface of the image carrier;
When the first drive mode is executed, the charging device is controlled so that the charging bias is not applied to the charging device, and the developing bias is not applied to the developing roller.
2. The apparatus according to claim 1, wherein when the second drive mode is executed, the charging device is applied with the charging bias and controlled so that the developing bias is applied to the developing roller. Image forming apparatus.
前記第2駆動モードは、前記トルク検知手段によって検知される駆動トルクが所定の閾値よりも小さくなったときに終了するように制御されることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。 A torque detection unit configured to detect a drive torque applied to the second drive unit;
The second drive mode is controlled to end when the drive torque detected by the torque detection means becomes smaller than a predetermined threshold value. The image forming apparatus according to claim 1.
前記クリーニングブレードが新品であることを検知する新品検知手段と、
を備え、
前記第1駆動モードが実行された場合であって、前記新品検知手段によって前記クリーニングブレードが新品である状態が検知されたときに、前記第2駆動モードが実行されながら、前記像担持体の表面に形成した所定の潜像を前記現像装置によって現像して前記クリーニングブレードにトナーを供給するトナー供給モードが実行されることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の画像形成装置。 A cleaning blade that abuts on the image carrier to clean non-transferred toner carried on the surface of the image carrier;
New detection means for detecting that the cleaning blade is new;
Equipped with
The surface of the image carrier while the second drive mode is executed when the first drive mode is executed and the new article detection unit detects that the cleaning blade is a new article. The image forming method according to any one of claims 1 to 8, wherein a toner supply mode for supplying a toner to the cleaning blade is performed by developing the predetermined latent image formed on the surface by the developing device. apparatus.
A1≧A2×(X2/X1)
なる関係が成立するように制御することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 If the total area of the toner image developed by the developing device when the toner supply mode is performed while the second drive mode is performed is A1, the toner supply mode is not performed. Assuming that the total area of the toner image developed by the developing device when executed is A2, the linear speed ratio in the second drive mode is X1, and the linear speed ratio at the time of image formation is X2. ,
A1 ≧ A2 × (X2 / X1)
The image forming apparatus according to claim 10, wherein control is performed so as to establish the following relationship.
前記像担持体と前記現像ローラとは、いずれも、前記対向位置において上方から下方に向けて移動するように回転駆動され、
前記現像剤は、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤であることを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の画像形成装置。 The developing device comprises a developer regulating member for regulating the amount of developer carried on the surface of the developing roller above the developing roller.
The image carrier and the developing roller are both rotationally driven to move downward from above at the facing position,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the developer is a two-component developer composed of a toner and a carrier.
所定方向に回転駆動される像担持体と、
内部に現像剤が収容されるとともに、前記像担持体との対向位置における前記像担持体の線速度に対する線速比が1以上の所定値となるように所定方向に回転駆動されて前記像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像ローラを具備した現像装置と、
を備え、
非画像形成時において、前記像担持体の回転駆動を停止した状態で前記現像ローラを回転駆動するように制御する第1駆動モードが実行された場合に、その後に前記現像ローラの回転駆動に加えて前記像担持体の回転駆動が開始されるときの前記線速比が1よりも小さくなるように制御する第2駆動モードが所定時間だけ実行されることを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge removably installed in an image forming apparatus, comprising:
An image carrier rotationally driven in a predetermined direction;
The developer is contained inside, and it is rotationally driven in a predetermined direction so that the linear velocity ratio to the linear velocity of the image carrier at a position facing the image carrier becomes a predetermined value of 1 or more, and the image carrier A developing device provided with a developing roller for developing a latent image formed on the surface of the body;
Equipped with
In addition to the rotational drive of the developing roller when the first drive mode for controlling the rotational drive of the developing roller is executed in a state where the rotational drive of the image carrier is stopped during non-image formation. A second drive mode for controlling the linear velocity ratio to be smaller than 1 when the rotational drive of the image carrier is started is executed for a predetermined time.
前記第1駆動モードが実行された場合であって、新品検知手段によって前記クリーニングブレードが新品である状態が検知されたときに、前記第2駆動モードが実行されながら、前記像担持体の表面に形成した所定の潜像を前記現像装置によって現像して前記クリーニングブレードにトナーを供給するトナー供給モードが実行されることを特徴とする請求項13に記載のプロセスカートリッジ。 And a cleaning blade for cleaning the non-transferred toner carried on the surface of the image carrier in contact with the image carrier.
When the first drive mode is executed, and the second drive mode is executed when the new article detection unit detects that the cleaning blade is new, the second drive mode is executed on the surface of the image carrier. 14. The process cartridge according to claim 13, wherein a toner supply mode for supplying a toner to the cleaning blade by developing the predetermined latent image formed by the developing device is executed.
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