JP6743587B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置(プリンター、複写機、ファクシミリ等)は、帯電した感光体ドラム(像担持体)に対して、画像データに基づくレーザー光を照射(露光)することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラムへ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接または間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。
現像装置には、現像装置内の現像剤を撹拌するための撹拌部材を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。図1Aは、従来例における現像装置を簡易的に示す断面図である。図1Bは、従来例における現像装置の軸方向に対するトナー濃度を示す図である。図1Cは、従来例における現像装置の軸方向に対するトナーの帯電量を示す図である。
図1Aに示すように、現像装置412は、現像スリーブ412Aと、現像部412Bとを有している。現像部412Bには、現像部412B内の現像剤を撹拌する第1撹拌部材412Cおよび第2撹拌部材412Dを有している。
第1撹拌部材412Cおよび第2撹拌部材412Dは、仕切り部412Eで仕切られた領域にそれぞれ配置されており、回転することにより現像剤を現像スリーブ412Aの軸方向に搬送する。その結果、現像剤が矢印Xの方向に現像部412B内を移動し、現像部412B内で撹拌される。
このように現像剤が現像部412B内を軸方向に移動すると、現像部412B内のトナーが消費されて新たに補給されたような場合、軸方向に応じてトナーの濃度が変動する。例えば、第1撹拌部材412Cに対応する位置で新しいトナーが補給された場合、図1Bに示すように、第2撹拌部材412Dに対応する位置では、現像剤の移動方向の上流側から新しいトナーが混ざっていくため、現像剤の移動方向の下流側に向かうにつれトナーの濃度が小さくなる。これに対し、図1Cに示すように、トナーの帯電量は、トナーの濃度が小さいほど、キャリアーと混合して帯電しやすくなるので、移動方向の下流側に向かうにつれ大きくなる。
そのため、例えば、B1サイズ等の軸方向に長い用紙に対応するために現像装置を大サイズ化した場合、トナーの濃度およびトナーの帯電量の軸方向における変動量が、大サイズ化する分だけ大きくなってしまうという問題があった。
このような問題を解決するため、現像部412Bを現像スリーブ412Aの軸方向に複数並べる構成が考えられる。例えば、現像装置412を従来の2倍のサイズにする場合、従来の現像部412Bを2つ並べる構成となる。そうすると、現像装置412を大サイズ化しても、トナーの軸方向への移動量が従来のサイズの構成と変わらないため、トナーの濃度およびトナーの帯電量の軸方向における変動量を従来のサイズの構成と同程度に抑えることができる。
特開2002−6631号公報
ところで、軸方向に長い用紙においては画像形成を行った後、後処理機により断裁されるような用途に用いられる場合がある。このような用途のうち、例えば軸方向における一方側半分にカバレッジの大きい画像形成を行い、軸方向における他方側半分にカバレッジの小さい画像形成を行うような画像形成処理を行う場合が起こり得る。
この場合、軸方向における一方側に対応する現像部412Bにおいては、トナーが大量に消費されて、軸方向における他方側に対応する現像部412Bにおいては、トナーがさほど消費されない。そのため、一方側の現像部412Bにおいて、他方側の現像部412Bよりもトナーの入れ替わりが起きやすくなり、現像剤に含まれるキャリアーの使用履歴が進行してキャリアーの劣化が早まってしまう。その結果、2つの現像部412B内におけるキャリアーの劣化状態、つまり、現像剤の劣化状態に差が生じやすくなってしまう。
キャリアーが劣化すると、トナーの帯電性が低下するため、トナー飛散が発生するという問題が生じやすくなる。それに加え、一方側の現像部412Bと、他方側の現像部412Bとのそれぞれにおいて現像剤の劣化状態が異なると、2つの現像部412Bでトナーの帯電性が異なり、用紙に形成される画像において濃度ムラが発生するという問題が生じる。
本発明の目的は、複数の現像部を用いる構成において、複数の現像部で現像剤の劣化状態に差が生じることに起因した画像不良を抑制することが可能な現像装置および画像形成装置を提供することである。
本発明に係る現像装置は、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を収容し、前記現像剤担持体の軸方向に並ぶ複数の現像部と、
前記複数の現像部のうち隣り合う2つの現像部の境界に配置され、前記2つの現像部を連通させる連通部と、
前記2つの現像部におけるそれぞれの前記現像剤の劣化状態を均一化するように前記連通部を介して前記2つの現像部間で前記現像剤を移動させる制御を行う制御部と、
を備え
前記制御部は、前記2つの現像部間で前記現像剤を移動させる場合、前記2つの現像部のそれぞれの現像剤の移動速度を異ならせる制御を行う
本発明に係る画像形成装置は、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を収容し、前記現像剤担持体の軸方向に並ぶ複数の現像部と、
前記複数の現像部のうち隣り合う2つの現像部の境界に配置され、前記2つの現像部を連通させる連通部と、
前記2つの現像部におけるそれぞれの前記現像剤の劣化状態を均一化するように前記連通部を介して前記2つの現像部間で前記現像剤を移動させる制御を行う制御部と、
を備え
前記制御部は、前記2つの現像部間で前記現像剤を移動させる場合、前記2つの現像部のそれぞれの現像剤の移動速度を異ならせる制御を行う
本発明によれば、複数の現像部で現像剤の劣化状態に差が生じることを抑制することができるので、複数の現像部で現像剤の劣化状態に差が生じることに起因した画像不良を抑制することができる。
従来例における現像装置を簡易的に示す断面図である。 従来例における現像装置の軸方向に対するトナー濃度を示す図である。 従来例における現像装置の軸方向に対するトナーの帯電量を示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 現像装置を上から見た図である。 現像装置を簡易的に示す斜視図である。 現像装置の軸方向に対するトナー濃度を示す図である。 現像装置の軸方向に対するトナーの帯電量を示す図である。 軸方向における一方側と他方側とでカバレッジ差の大きいトナー像が形成された用紙を示す図である。 連通部を介して現像剤が移動しない場合における印刷枚数に対するトナーの帯電量を示す図である。 連通部を介して現像剤が移動する場合における印刷枚数に対するトナーの帯電量を示す図である。 画像形成装置の動作例の一例を示すフローチャートである。 変形例に係る画像形成装置の動作例の一例を示すフローチャートである。
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図2は、本実施の形態に係る画像形成装置1の全体構成を概略的に示す図である。図3は、本実施の形態に係る画像形成装置1の制御系の主要部を示す図である。
図2、3に示す画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置1は、感光体ドラム413上に形成されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色トナー像を中間転写ベルト421に一次転写し、中間転写ベルト421上で4色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Sに二次転写することにより、画像を形成する。
また、画像形成装置1には、YMCKの4色に対応する感光体ドラム413を中間転写ベルト421の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト421に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
画像形成装置1は、画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、用紙搬送部50、定着部60および制御部100を備える。
制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103等を備える。CPU101は、ROM102から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM103に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置1の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部72に格納されている各種データが参照される。記憶部72は、例えば不揮発性の半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。
制御部100は、通信部71を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピューター)との間で各種データの送受信を行う。制御部100は、例えば、外部の装置から送信された画像データ(入力画像データ)を受信し、この画像データに基づいて用紙Sに画像を形成させる。通信部71は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。
画像読取部10は、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11および原稿画像走査装置12(スキャナー)等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿Dを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10は、原稿画像走査装置12による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部30において所定の画像処理が施される。
操作表示部20は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)で構成され、表示部21および操作部22として機能する。表示部21は、制御部100から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況、画像形成装置1の内部の情報等の表示を行う。操作部22は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部100に出力する。
画像処理部30は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部30は、制御部100の制御下で、階調補正データ(階調補正テーブル)に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部30は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部40が制御される。
画像形成部40は、入力画像データに基づいて、Y成分、M成分、C成分、K成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K、中間転写ユニット42等を備える。
Y成分、M成分、C成分、K成分用の画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にY、M、C、またはKを添えて示すこととする。図2では、Y成分用の画像形成ユニット41Yの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット41M、41C、41Kの構成要素については符号が省略されている。
画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置200、感光体ドラム413、帯電装置414、およびドラムクリーニング装置415等を備える。
感光体ドラム413は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体(アルミ素管)の周面に、アンダーコート層(UCL:Under Coat Layer)、電荷発生層(CGL:Charge Generation Layer)、電荷輸送層(CTL:Charge Transport Layer)を順次積層した負帯電型の有機感光体(OPC:Organic Photo-conductor)である。
帯電装置414は、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させる。
露光装置411は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム413に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム413の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和される。感光体ドラム413の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
現像装置200は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム413の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像装置200は、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム413に供給することによって感光体ドラム413の表面にトナー像を形成する。
ドラムクリーニング装置415は、感光体ドラム413の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーを除去する。
中間転写ユニット42は、中間転写ベルト421、一次転写ローラー422、複数の支持ローラー423、二次転写ローラー424およびベルトクリーニング装置426等を備える。
中間転写ベルト421は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー423にループ状に張架される。複数の支持ローラー423のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト421はA方向に一定速度で走行する。中間転写ベルト421は、導電性および弾性を有するベルトであり、制御部100からの制御信号によって回転駆動される。
一次転写ローラー422は、各色成分の感光体ドラム413に対向して、中間転写ベルト421の内周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、一次転写ローラー422が感光体ドラム413に圧接されることにより、感光体ドラム413から中間転写ベルト421へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
二次転写ローラー424は、駆動ローラー423Aのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー423Bに対向して、中間転写ベルト421の外周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、二次転写ローラー424がバックアップローラー423Bに圧接されることにより、中間転写ベルト421から用紙Sへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
ベルトクリーニング装置426は、二次転写後に中間転写ベルト421の表面に残留する転写残トナーを除去する。
一次転写ニップを中間転写ベルト421が通過する際、感光体ドラム413上のトナー像が中間転写ベルト421に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー422に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト421の裏面側、つまり、一次転写ローラー422と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト421に静電的に転写される。
その後、用紙Sが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト421上のトナー像が用紙Sに二次転写される。具体的には、バックアップローラー423Bに二次転写バイアスを印加し、用紙Sの表面側、つまり、中間転写ベルト421と当接する側にトナーと同極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Sに静電的に転写される。
定着部60は、用紙Sの定着面であるトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部60A、用紙Sの裏面である定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部60B等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Sを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
定着部60は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Sを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Sにトナー像を定着させる。
上側定着部60Aは、定着面側部材である無端状の定着ベルト61、加熱ローラー62および定着ローラー63を有する。定着ベルト61は、加熱ローラー62と定着ローラー63とによって張架されている。
下側定着部60Bは、裏面側支持部材である加圧ローラー64を有する。加圧ローラー64は、定着ベルト61との間で用紙Sを挟持して搬送する定着ニップを形成している。
用紙搬送部50は、給紙部51、排紙部52、および搬送経路部53等を備える。給紙部51を構成する3つの給紙トレイユニット51a〜51cには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙S(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された種類毎に収容される。
搬送経路部53は、レジストローラー対53a等の複数の搬送ローラー対等を有する。給紙トレイユニット51a〜51cに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部53により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラー対53aが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Sの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部40において、中間転写ベルト421のトナー像が用紙Sの一方の面に一括して二次転写され、定着部60において定着工程が施される。画像形成された用紙Sは、排紙ローラー52aを備えた排紙部52により機外に排紙される。
次に、現像装置200の詳細について説明する。図4は、現像装置200を上から見た図である。図5は、現像装置200を簡易的に示す斜視図である。
図4および図5に示すように、現像装置200は、B1サイズ等の軸方向に長い用紙に対応可能なようにサイズとなっており、現像スリーブ210と、現像剤筐体220とを有している。現像スリーブ210は、現像剤を担持する現像剤担持体であり、軸方向の長さが長い用紙に対応した長さとなっている。
現像剤筐体220は、それぞれに現像剤を収容した、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bを有している。第1現像部221Aおよび第2現像部221Bは、本発明の「複数の現像部」に対応する。
第1現像部221Aおよび第2現像部221B内の現像剤は、現像スリーブ210に供給される。第1現像部221Aおよび第2現像部221Bは、同じ構成となっており、軸方向の中央に対して対称になるように軸方向に並んで配置されている。
また、隣り合う第1現像部221Aと第2現像部221Bの間には、連通部230が設けられており、連通部230を介して第1現像部221Aと第2現像部221Bは連通している。
第1現像部221Aおよび第2現像部221Bのそれぞれは、第1撹拌部材222と、第2撹拌部材223と、トナー濃度検出部224と、トナー補給部225とを有している。
第1撹拌部材222は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bにおける、第2撹拌部材223よりも現像スリーブ210から離れた部分に設けられている。第1撹拌部材222は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bにおいて、現像スリーブ210の軸方向における中央部に対応する部分から端部に対応する部分に向けて現像剤を移動させる。言い換えると、第1撹拌部材222は、軸方向における連通部230とは反対側に向けて現像剤を移動させる。
第2撹拌部材223は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bにおける、現像スリーブ210に対向する部分に設けられている。第2撹拌部材223は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bにおいて、現像スリーブ210の軸方向における端部に対応する部分から中央部に対応する部分に向けて現像剤を移動させる。言い換えると、第2撹拌部材223は、軸方向における連通部230側に向けて現像剤を移動させる。
また、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bのそれぞれにおいて、第1撹拌部材222の第1領域と第2撹拌部材223の第2領域とが、仕切り部226により仕切られている。仕切り部226に仕切られることで、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bにおける第1領域と第2領域は、第1撹拌部材222および第2撹拌部材223の端部に対応する部分でつながっている。このため、第1撹拌部材222および第2撹拌部材223が回転することで、第1現像部221Aおよび第2現像部221B内を現像剤が矢印X1,X2の方向に移動して、ひいては第1現像部221Aおよび第2現像部221B内の現像剤が撹拌される。
トナー濃度検出部224は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bのトナーの濃度を検出する。トナー補給部225は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bのそれぞれにトナーを補給する。制御部100は、トナー濃度検出部224により検出された検出結果に基づいてトナー補給部225におけるトナーの補給量を制御する。
第1現像部221Aおよび第2現像部221B内のトナーが消費されて新たにトナーが補給されたような場合、現像剤が第1現像部221Aおよび第2現像部221B内を軸方向に移動するので、軸方向に応じてトナーの濃度が変動する。例えば、トナー補給部225によりトナーが補給された場合、図6Aに示すように、第2撹拌部材223に対応する位置では、現像剤の移動方向の上流側から新たなトナーが混ざり合うため、移動方向の下流側に向かうにつれトナーの濃度が小さくなる。これに対し、図6Bに示すように、トナーの帯電量は、トナーの濃度が小さいほど、キャリアーと混合して帯電しやすくなるので、移動方向の下流側に向かうにつれ大きくなる。
ところで、例えば、図1Aに示すような従来例において、B1サイズ等の軸方向に長い用紙に対応するために現像スリーブ210の長さ相当に現像部を構成した場合、図6Aおよび図6Bに示すように、現像部を軸方向に長くする分だけ、トナーの濃度およびトナーの帯電量の軸方向における変動量が大きくなってしまう。しかし、本実施の形態では、サイズを変える前の従来例と同程度の長さである第1現像部221Aおよび第2現像部221Bを軸方向に並んで配置するので、トナーの濃度およびトナーの帯電量の軸方向における変動量を、サイズを変える前の従来例と比較して同程度の変動量とすることができる。
また、軸方向に長い用紙においては画像形成を行った後、後処理機により断裁されるような用途に用いられる場合がある。このような用途においては、例えば軸方向における一方側半分にカバレッジの大きい画像形成を行い、軸方向における他方側半分にカバレッジの小さい画像形成を行うような画像形成処理を行う場合が起こり得る。一例として、図7に示すように、第1現像部221Aに対応する部分においては、小カバレッジ(例えば、5%)の画像形成を行い、第2現像部221Bに対応する部分においては、大カバレッジ(例えば、100%)の画像形成を行うような場合を例示する。
図7の場合、第2現像部221Bにおいては、トナーがたくさん消費されて、第1現像部221Aにおいては、トナーがさほど消費されない。第2現像部221Bには、消費された分だけ新たなトナーが補給され、トナーの入れ替わりが頻繁に行われるのに対し、第1現像部221Aには、さほどトナーが消費されないので、トナーの入れ替わりが頻繁に行われない。
その結果、第2現像部221Bにおいて、第1現像部221Aよりもキャリアーの使用履歴が進行してキャリアーの劣化が早まってしまうので、第1現像部221Aおよび第2現像部221B内におけるキャリアーの劣化状態に差が生じやすくなってしまう。
キャリアーが劣化すると、トナーの帯電性が低下するため、トナー飛散が発生するという問題が生じる。それに加え、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bのそれぞれにおいてキャリアーの劣化状態、つまり、現像剤の劣化状態に差が生じると、用紙に形成される画像において濃度ムラが発生するという問題が生じる。
そこで、本実施の形態では、制御部100は、第1現像部221Aおよび第2現像部221B内の現像剤の劣化状態を均一化するように連通部230を介して第1現像部221Aと第2現像部221Bとの間で現像剤を移動させる制御を行う。これにより、第1現像部221Aおよび第2現像部221B間で現像剤の劣化状態に差が生じることに起因した画像不良を抑制することができる。以下、連通部230および制御部100による制御について述べる。
図4および図5に示すように、連通部230は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bにおける第2撹拌部材223に対応する位置に位置している。連通部230が第2撹拌部材223に対応する位置に位置することにより、第2撹拌部材223により、現像スリーブ210の軸方向における中央部に向けて移動する現像剤を、その移動方向に沿ったまま連通部230に流れ込ませることができる。
連通部230は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bの上端部に対応する位置に位置している。連通部230が第1現像部221Aおよび第2現像部221Bの上下方向の全体に亘って形成されていると、連通部230に現像剤が大量に流れ込み、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bにおける現像剤の移動(図5における矢印X1,X2)を阻害する可能性がある。
本実施の形態では、連通部230が第1現像部221Aおよび第2現像部221Bの上端部に対応する位置に位置するので、連通部230を介して移動してきた現像剤と、現像部内に止まった現像剤とを、連通部230の下方の位置で第1現像部221Aおよび第2現像部221B内のそれぞれにおいて現像剤を撹拌することができる。そのため、大量の現像剤が連通部230に流れ込むことを抑制しつつ、第1現像部221Aおよび第2現像部221B内のそれぞれにおける現像剤の移動を阻害することを抑制することができる。
連通部230は、現像スリーブ210に現像剤を供給可能な位置に位置している。連通部230内に位置する現像剤を現像スリーブ210に供給できないと、現像スリーブ210の連通部230対応する箇所に画像が形成されないこととなる。しかし、本実施の形態では、連通部230の部分でも現像スリーブ210に現像剤を供給できるので、現像スリーブ210の連通部230に対応する箇所にも画像を形成することができる。
また、本実施の形態では、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bのそれぞれに第1撹拌部材222および第2撹拌部材223が設けられており、制御部100の制御の下、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bのそれぞれにおいて、第1撹拌部材222および第2撹拌部材223が独立で回転する。
制御部100は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bのうち、一方側の現像部の現像剤を他方側の現像部に移動させる際、一方側の現像部の第1撹拌部材222および第2撹拌部材223の回転数を、他方側の現像部の第1撹拌部材222および第2撹拌部材223の回転数よりも大きくする制御を行う。
具体的には、制御部100は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bに対応するトナー像のカバレッジの差に基づいて、第1撹拌部材222および第2撹拌部材223の回転数を制御する。
トナー像のカバレッジの差は、画像形成条件において設定された第1現像部221Aおよび第2現像部221Bに対応するトナー像のカバレッジから算出される。制御部100は、トナー像のカバレッジ差が10%以上である場合、所定枚数(例えば、1000枚)毎に、トナー像のカバレッジが小さい方の現像部における第1撹拌部材222および第2撹拌部材223の回転数を大きくする。
このようにすることで、トナー像のカバレッジが小さい、つまり、トナーの入れ替わりが頻繁に起こらない方の現像部から、トナーの入れ替わりが頻繁に起こってキャリアーの劣化の割合が大きい方の現像部に現像剤を移動させることができる。その結果、第1現像部221Aと第2現像部221Bとにおける現像剤の劣化状態の差が大きくなることを抑制することができる。
具体的には、図7に示す用紙Sを印刷すると、第2現像部221Bに対応する部分におけるトナー消費量が多いため、第2現像部221Bにおけるキャリアーが劣化してトナーの帯電性が低下していく。図8に示すように、連通部230を介して現像剤が移動しない場合、第2現像部221Bにおけるトナーの帯電量(破線L2参照)の低下が第1現像部221Aにおけるトナーの帯電量(破線L1参照)の低下よりも印刷枚数が増えるにつれ、顕著に大きくなる。そして、印刷枚数が30000枚以上に達した場合、第1現像部221Aにおけるトナーの帯電量が45μC/gであるのに対し、第2現像部221Bにおけるトナーの帯電量が30μC/gとなり、トナーの帯電量の差分が15μC/gとなってしまう。
それに対し、連通部230を介して現像剤が移動すると、図9に示すように、連通部230を介して第1現像部221Aと第2現像部221Bとの間の現像剤が適度に混ざり合うので、トナーの帯電量の差分が、印刷枚数が増えても比較的小さくなる。そして、印刷枚数が30000以上になっても、第1現像部221Aにおけるトナーの帯電量(破線L1参照)が40μC/gであるのに対し、第2現像部221Bにおけるトナーの帯電量(破線L2参照)が38μC/gとなり、トナーの帯電量の差分が2μC/g程度に抑えられている。すなわち、本実施の形態では、第1現像部221Aと第2現像部221Bとにおける現像剤の劣化状態の差が大きくなることを抑制することができる。
次に、画像形成装置1の動作例について説明する。図10は、画像形成装置1の動作例の一例を示すフローチャートである。図10における処理は、印刷ジョブ中において適宜実行される。
図10に示すように、制御部100は、印刷ジョブにおける画像形成情報を取得する(ステップS101)。具体的には、制御部100は、印刷ジョブにおける画像形成情報から第1現像部221Aおよび第2現像部221Bに対応するトナー像のカバレッジ差を算出する。
次に、制御部100は、カバレッジ差が10%以上であるか否かについて判定する(ステップS102)。判定の結果、カバレッジ差が10%未満である場合(ステップS102、NO)、印刷ジョブにおける印刷枚数を印刷後、本制御は終了する。
一方、カバレッジ差が10%以上である場合(ステップS102、YES)、制御部100は、所定枚数毎にトナー像のカバレッジが小さい方の現像部における撹拌部材(第1撹拌部材222および第2撹拌部材223)の回転数を大きくする制御を行う(ステップS103)。ステップS103の後、本制御は終了する。
以上のように構成された本実施の形態によれば、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bの現像剤の劣化状態に差が生じることを抑制することができるので、現像装置200全体として現像剤を安定した状態に維持することができる。そのため、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bの現像剤の劣化状態に差が生じることに起因した画像不良が生じることを抑制することができる。
また、第1撹拌部材222および第2撹拌部材223の回転数を、第1現像部221Aと第2現像部221Bとで差をつけることによって、連通部230を介して、現像剤を隣の現像部に移動させる。そのため、比較的簡易な制御により現像剤を隣の現像部に移動させることができる。
また、連通部230が第2撹拌部材223に対応する位置に位置するので、第2撹拌部材223の撹拌動作による現像剤の移動方向に沿ったまま現像剤を連通部230に流れ込ませやすくすることができる。
また、連通部230が第1現像部221Aおよび第2現像部221Bの側壁の上端部に対応する位置に位置するので、大量の現像剤が連通部230に流れ込むことを抑制しつつ、第1現像部221Aおよび第2現像部221B内のそれぞれにおける現像剤の移動を阻害することを抑制することができる。
また、連通部230が現像スリーブ210に現像剤を供給可能な位置に位置するので、現像スリーブ210における連通部230に対応する位置にも現像剤を供給することができる。
次に、変形例について説明する。
上記実施の形態では、トナー像のカバレッジ差に応じて第1撹拌部材222および第2撹拌部材223の回転数を制御していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bに対応する現像剤の劣化状態の差に基づいて、第1撹拌部材222および第2撹拌部材223の回転数を制御しても良い。
具体的には、制御部100は、トナー濃度検出部224により検出された検出結果に基づいて第1現像部221Aおよび第2現像部221Bの間における現像剤の劣化状態の差に応じて第1撹拌部材222および第2撹拌部材223の回転数を制御する。トナー濃度検出部224は、本発明の「劣化状態検出部」に対応する。
現像剤の劣化状態の差は、例えば、トナーの帯電量の差分である。トナーの帯電量は、トナー濃度検出部224により検出されたトナー濃度から換算することにより算出される。なお、現像剤の劣化状態の差は、トナーの濃度であっても良い。
制御部100は、トナーの帯電量の差分が例えば、5μC/g以上である場合、所定枚数(例えば、1000枚)毎に、トナーの帯電量が大きい方の現像部における第1撹拌部材222および第2撹拌部材223の回転数を大きくする。このようにすることで、トナーの帯電量が大きい、つまり、キャリアーの劣化の割合が小さい方の現像部から、キャリアーの劣化の割合が大きい方の現像部に現像剤を移動させることができる。その結果、第1現像部221Aと第2現像部221Bとにおける現像剤の劣化状態の差が大きくなることを抑制することができる。
次に、変形例に係る画像形成装置1の動作例について説明する。図11は、変形例に係る画像形成装置1の動作例の一例を示すフローチャートである。図11における処理は、印刷ジョブ中において適宜実行される。
図11に示すように、制御部100は、100枚毎に第1現像部221Aおよび第2現像部221Bにおけるトナーの帯電量を測定する(ステップS201)。具体的には、制御部100は、第1現像部221Aおよび第2現像部221Bに対応するトナー濃度検出部224により検出された、第1現像部221Aおよび第2現像部221B内のトナー濃度からトナーの帯電量を算出する。
次に、制御部100は、トナーの帯電量の差分が5μC/g以上であるか否かについて判定する(ステップS202)。判定の結果、トナーの帯電量の差分が5μC/g未満である場合(ステップS202、NO)、印刷ジョブにおける印刷枚数を印刷後、本制御は終了する。なお、ステップS202の後の印刷ジョブにおいても、ステップS201およびステップS202の処理は、随時行われるように制御しても良い。
一方、トナーの帯電量の差分が5μC/g以上である場合(ステップS202、YES)、制御部100は、所定枚数毎にトナー像のトナーの帯電量が大きい方の現像部における撹拌部材(第1撹拌部材222および第2撹拌部材223)の回転数を大きくする(ステップS203)。ステップS203の後、本制御は終了する。
なお、上記変形例では、第1現像部221Aおよび第2現像部221B内にトナー濃度検出部224がそれぞれ設けられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば中間転写ベルト421に付着したトナー像からトナー濃度を検出可能なトナー濃度検出部を設けても良い。この場合、中間転写ベルト421における第1現像部221Aおよび第2現像部221Bに対応する位置に当該トナー濃度検出部が設けられた構成とすることができる。
なお、上記実施の形態では、第1現像部221Aと第2現像部221Bとの2つの現像部が軸方向に並んだ構成であったが、本発明はこれに限定されず、例えば、3つの現像部が軸方向に並ぶ構成であっても良い。
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本発明は、画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムに適用できる。複数のユニットには、例えば後処理装置、ネットワーク接続された制御装置等の外部装置が含まれる。
1 画像形成装置
100 制御部
200 現像装置
210 現像スリーブ
220 現像剤筐体
221A 第1現像部
221B 第2現像部
222 第1撹拌部材
223 第2撹拌部材
224 トナー濃度検出部
230 連通部

Claims (8)

  1. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を収容し、前記現像剤担持体の軸方向に並ぶ複数の現像部と、
    前記複数の現像部のうち隣り合う2つの現像部の境界に配置され、前記2つの現像部を連通させる連通部と、
    前記2つの現像部におけるそれぞれの前記現像剤の劣化状態を均一化するように前記連通部を介して前記2つの現像部間で前記現像剤を移動させる制御を行う制御部と、
    を備え
    前記制御部は、前記2つの現像部間で前記現像剤を移動させる場合、前記2つの現像部のそれぞれの現像剤の移動速度を異ならせる制御を行う、
    現像装置。
  2. 前記複数の現像部は、それぞれの現像部に収容される現像剤を撹拌する回転可能な撹拌部材をそれぞれ有し、
    前記制御部は、前記2つの現像部のうち、一方側の現像部の現像剤を他方側の現像部に移動させる際、前記一方側の現像部の前記撹拌部材の回転数を、前記他方側の現像部の前記撹拌部材の回転数よりも大きくする、
    請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記制御部は、前記2つの現像部に対応するトナー像のカバレッジの差に応じて前記撹拌部材の回転数を制御する、
    請求項2に記載の現像装置。
  4. 前記2つの現像部における現像剤の劣化状態を検出する劣化状態検出部を備え、
    前記制御部は、前記2つの現像部の間における前記現像剤の劣化状態の差に応じて前記撹拌部材の回転数を制御する、
    請求項2に記載の現像装置。
  5. 前記劣化状態検出部は、前記複数の現像部に対応して複数設けられている、
    請求項4に記載の現像装置。
  6. 前記撹拌部材は、
    前記軸方向における前記連通部とは反対側に前記現像剤を移動させる第1撹拌部材と、
    前記軸方向における前記連通部側に前記現像剤を移動させる第2撹拌部材と、を有し、
    前記連通部は、前記第2撹拌部材に対応する位置に位置する、
    請求項2〜5の何れか1項に記載の現像装置。
  7. 前記連通部は、前記軸方向における前記現像部の側壁の、上下方向における一部に形成されている、
    請求項1〜6の何れか1項に記載の現像装置。
  8. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を収容し、前記現像剤担持体の軸方向に並ぶ複数の現像部と、
    前記複数の現像部のうち隣り合う2つの現像部の境界に配置され、前記2つの現像部を連通させる連通部と、
    前記2つの現像部におけるそれぞれの前記現像剤の劣化状態を均一化するように前記連通部を介して前記2つの現像部間で前記現像剤を移動させる制御を行う制御部と、
    を備え
    前記制御部は、前記2つの現像部間で前記現像剤を移動させる場合、前記2つの現像部のそれぞれの現像剤の移動速度を異ならせる制御を行う、
    画像形成装置。
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