JP4566809B2 - Image forming apparatus and developing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やファクシミリ装置、さらには各種のプリンタ等の画像形成装置及びこれに用いられる現像装置に関し、特に中抜け防止剤の補給機構を備えた画像形成装置及び現像装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and various printers, and a developing device used therefor, and more particularly to an image forming apparatus and a developing device provided with a supply mechanism for an anti-missing agent. .
各種の画像形成装置において採用されている電子写真転写プロセスでは、先ず感光体ドラム上に形成された静電潜像に帯電トナーを静電的に付着(現像)させ、次いでバイアス電圧を印加した転写ローラを用いて用紙上に転写させる手法が採られている。この際、感光体ドラム上のトナーを欠落なく用紙上の所定の位置に転写させることが必要となるが、トナーの感光体ドラム表面からの離型性の悪化に起因して、例えば線画像中央部に穴のようにトナーの非転写領域が発生する画像欠陥(このような画像欠陥を、本明細書では「中抜け」という)が発生することがある。 In the electrophotographic transfer process employed in various image forming apparatuses, first, a charged toner is electrostatically attached (developed) to an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum, and then a bias voltage is applied. A technique of transferring onto a sheet using a roller is employed. At this time, it is necessary to transfer the toner on the photosensitive drum to a predetermined position on the paper without omission, but due to the deterioration of the releasability of the toner from the surface of the photosensitive drum, for example, the center of the line image There may be an image defect in which a toner non-transfer area such as a hole occurs in such a portion (such an image defect is referred to as “blank” in this specification).
従来、このような中抜けを抑止するために、例えば特許文献1には、ステアリン酸亜鉛のような金属石鹸からなる中抜け防止剤をトナーに添加する現像方法が開示されている。このような中抜け防止剤は、感光体ドラムとトナーとの間の滑剤として機能し、現像されたトナーの感光体ドラム表面からの離型性を良好にすることから転写効率が改善され、これにより前記中抜け現象が抑止されるものである。
特許文献1の方法によれば、トナーと共に中抜け防止剤が感光体ドラムへ供給され、前記中抜け防止剤が感光体ドラム表面に被着されることでトナーの離型性が担保される構成である。つまり、感光体ドラムへのトナー供給量に中抜け防止剤の供給量が依存している構成である。従って、濃度の薄い画像(白地部分が多い画像等)を連続して形成したような場合、感光体ドラムに対するトナー供給量が少なくなることに伴い中抜け防止剤の供給量も少なくなる。この場合、感光体ドラム表面にはブレード等が当接され、表面に被着されている中抜け防止剤も徐々に掻き落とされて行くことから、いずれ中抜け防止剤が不足する状態が惹起され、所期の中抜け抑止効果が得られなくなるという問題があった。 According to the method disclosed in Patent Document 1, the toner is provided with a void-preventing agent together with the toner, and the toner is secured on the surface of the photosensitive drum by ensuring that the toner releasability is secured. It is. That is, the supply amount of the anti-blading agent depends on the toner supply amount to the photosensitive drum. Accordingly, when images with low density (such as images with many white backgrounds) are continuously formed, the amount of toner supplied to the photoconductive drum is reduced and the amount of supply of the anti-blading agent is reduced. In this case, a blade or the like is brought into contact with the surface of the photosensitive drum, and the hollowing out preventive agent attached to the surface is gradually scraped off. , There was a problem that the desired effect of preventing the lack of a streak could not be obtained.
従って本発明は、中抜け防止剤をトナー消費量に応じて過不足なく現像装置から感光体ドラムへ供給可能とし、これにより中抜けによる画像欠陥の発生を防止できる画像形成装置及び現像装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an image forming apparatus and a developing device that can supply a void-preventing agent from the developing device to the photosensitive drum without excess or deficiency according to the amount of toner consumed, thereby preventing the occurrence of image defects due to voids. The purpose is to do.
本発明の請求項1にかかる画像形成装置は、所定の中抜け防止剤が添加されたトナーを感光体ドラム上に供給し前記感光体ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させる現像装置と、前記感光体ドラム上に前記静電潜像に応じて形成されたトナー像を所定の転写材に転写させる転写装置とを具備する画像形成装置であって、前記中抜け防止剤を貯留し、前記現像装置に対して中抜け防止剤を補給可能とされた中抜け防止剤補給手段と、前記感光体ドラム上に供給されるトナーの消費量を検出するトナー消費量検出手段と、前記トナーの消費量に基づいて中抜け防止剤の前記感光体ドラムへの供給量を求めると共に、前記供給量が所定の閾値を満たすものであるかを判定する判定手段と、前記供給量が所定の閾値を満たさないと判定された場合に、前記中抜け防止剤補給手段から中抜け防止剤を前記現像装置に補給させる補給制御手段とを具備することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a toner to which a predetermined anti-missing agent is added is supplied onto the photosensitive drum, and the toner is attached to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum. An image forming apparatus comprising: a developing device; and a transfer device that transfers a toner image formed on the photosensitive drum in accordance with the electrostatic latent image onto a predetermined transfer material, wherein An anti-deleting agent replenishing unit that stores and is capable of supplying an anti-deleting agent to the developing device; and a toner consumption detecting unit that detects a consumption amount of toner supplied onto the photosensitive drum; Based on the consumption amount of the toner, a supply amount of the anti-missing agent to the photosensitive drum is obtained, determination means for determining whether the supply amount satisfies a predetermined threshold, and the supply amount is predetermined. Is determined not to meet the threshold Case, characterized by comprising a supply control means for replenishing the inhibitor incomplete toner from anti replenishing means dropout during the said developing device.
この構成によれば、当該画像形成装置において実際に使用されたトナー消費量に基づき中抜け防止剤の補給要否が判定手段により判定され、該判定手段により補給要と判定された場合に、中抜け防止剤補給手段から中抜け防止剤が現像装置に補給される。これにより現像装置内部において中抜け防止剤がトナーに対する比率でリッチな状態とすることができ、感光体ドラムに対する中抜け防止剤の供給量を増加させる状態を形成できるようになる。 According to this configuration, when the determination unit determines whether or not replenishment of the anti-missing agent is necessary based on the toner consumption actually used in the image forming apparatus, and the determination unit determines that replenishment is necessary, A developing agent is supplied to the developing device from the anti-missing agent supply means. As a result, the inside of the developing device can be rich in the ratio of the anti-missing agent to the toner, and a state in which the supply amount of the anti-missing agent to the photosensitive drum can be increased can be formed.
上記構成において、トナー消費量検出手段が、画像形成された画像データのドットカウント数と、当該画像形成装置の駆動時間とに基づいて、一定駆動時間当たりのトナー消費量を求める構成とすることができる(請求項2)。この構成によれば、ドットカウント数に基づいてトナー消費量を定量的に把握できると共に、駆動時間を考慮することで間接的に中抜け防止剤の感光体ドラム表面に対する被着状態を判定できるようになる。 In the above-described configuration, the toner consumption amount detection unit may be configured to obtain the toner consumption amount per fixed driving time based on the dot count number of the image data formed with the image and the driving time of the image forming apparatus. (Claim 2). According to this configuration, it is possible to quantitatively grasp the toner consumption based on the dot count number and indirectly determine the adhesion state of the anti-missing agent to the surface of the photosensitive drum by considering the driving time. become.
また、当該画像形成装置において通常の画像形成動作を行う通常運転モードと、前記中抜け防止剤補給手段から中抜け防止剤を前記現像装置に補給させる補給運転モードとを選択的に切り替えるモード切り替え手段を備え、前記補給制御手段は、補給運転モードが選択された場合に、少なくとも前記現像装置及び感光体ドラムを空回し運転させる構成とすることが望ましい(請求項3)。この構成によれば、通常運転モードを区分けして中抜け防止剤を補給する補給運転モードを実行させることが可能となる。そして、補給運転モード時に現像装置及び感光体ドラムを空回し運転させることで、中抜け防止剤を現像装置内に略均一に分散させることが可能になると共に、感光体ドラムへ中抜け防止剤を補給することが可能となる。 Further, a mode switching unit that selectively switches between a normal operation mode in which a normal image forming operation is performed in the image forming apparatus and a replenishment operation mode in which the developing device is replenished with the anti-missing agent from the anti-missing agent replenishing unit. It is desirable that the replenishment control means is configured to run at least the developing device and the photosensitive drum when the replenishment operation mode is selected (claim 3). According to this configuration, it is possible to execute the replenishment operation mode in which the normal operation mode is divided and the dropout preventing agent is replenished. In the replenishment operation mode, the developing device and the photosensitive drum are rotated and operated so that the anti-missing agent can be dispersed substantially uniformly in the developing device, and the anti-missing agent is applied to the photosensitive drum. It becomes possible to replenish.
本発明の請求項4にかかる現像装置は、所定の中抜け防止剤が添加されたトナーを感光体ドラム上に供給する筐体構造を備えた現像装置本体部と、前記所定の中抜け防止剤が添加されたトナーを貯留するトナーコンテナと、前記中抜け防止剤を貯留する中抜け防止剤コンテナとを備え、前記現像装置本体部には、前記トナーコンテナから供給されるトナーを受け入れる第1の補給孔と、前記中抜け防止剤コンテナから供給される中抜け防止剤を受け入れる第2の補給孔とが備えられ、前記第2の補給孔を通した中抜け防止剤の補給動作は、前記現像装置本体部から感光体ドラム上に供給されるトナーの消費量に基づき中抜け防止剤の補給要否を判定する補給制御手段により制御されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a developing device main body having a housing structure for supplying toner added with a predetermined anti-missing agent onto a photosensitive drum, and the predetermined anti-missing agent. A toner container for storing the toner added with the toner, and a hollow-out preventing agent container for storing the hollow-out preventing agent, wherein the developing device main body receives a toner supplied from the toner container. A replenishment hole and a second replenishment hole that receives the hollow out prevention agent supplied from the hollow out prevention agent container are provided, and the replenishment operation of the hollow out prevention agent through the second replenishment hole is performed by the development. It is controlled by a replenishment control means for determining whether or not replenishment of the anti-blading agent is necessary based on the consumption amount of toner supplied from the apparatus main body onto the photosensitive drum.
この構成によれば、常時トナーコンテナから中抜け防止剤が添加されたトナーを現像装置本体部に供給する一方で、中抜け防止剤が不足している状態になったときには、中抜け防止剤コンテナから中抜け防止剤のみを現像装置本体部に供給することが可能となる。これにより、中抜け防止剤の補給が要と判定された場合に、現像装置本体内部において中抜け防止剤がトナーに対する比率でリッチな状態とすることができ、感光体ドラムに対する中抜け防止剤の供給量を増加させる状態を形成できるようになる。 According to this configuration, while the toner to which the anti-missing agent is added is always supplied from the toner container to the main body of the developing device, when the anti-missing agent is insufficient, the anti-missing agent container From this, it is possible to supply only the anti-missing agent to the main body of the developing device. As a result, when it is determined that it is necessary to supply the anti-missing agent, the anti-missing agent can be made rich in the ratio relative to the toner inside the developing device main body, and the anti-missing agent for the photosensitive drum can be reduced. A state in which the supply amount is increased can be formed.
請求項1及び請求項4にかかる発明によれば、中抜け防止剤をトナー消費量に応じて、つまりトナー消費量の現況から中抜け防止剤が不足していると判定される状態に至ったときに、現像装置から感光体ドラムへ中抜け防止剤が供給されるようになる。従って、中抜け防止剤が不足する状態は是正されることから、中抜けによる画像欠陥の発生を未然に防止できるようになる。 According to the first and fourth aspects of the present invention, the anti-missing agent is determined according to the toner consumption amount, that is, it is determined from the current state of the toner consumption that the anti-missing agent is insufficient. Occasionally, the anti-missing agent is supplied from the developing device to the photosensitive drum. Therefore, since the state where the anti-missing agent is insufficient is corrected, it is possible to prevent the occurrence of image defects due to the omission.
請求項2にかかる発明によれば、中抜け防止剤の感光体ドラム表面に対する被着状態を、ドットカウント数と駆動時間という計測容易なパラメータで的確に判定できるようになる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to accurately determine the adherence state of the anti-missing agent to the surface of the photosensitive drum with easy measurement parameters such as the dot count number and the driving time.
請求項3にかかる発明によれば、補給運転モードを通して、感光体ドラムの中抜け防止剤不足状態を確実に解消することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to reliably eliminate the shortage prevention agent in the photosensitive drum through the replenishment operation mode.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき説明する。
図1は、本発明にかかる画像形成装置(現像装置)の一例である4連タンデム現像方式のカラー画像形成装置10を示す概略的な側断面である。図1に示すように、画像形成装置10は、画像形成に中心的役割を果たす画像形成ユニット11と、この画像形成ユニット11の下方位置に配設された転写ベルトユニット12と、この転写ベルトユニット12が装着される給紙ユニット13と、この給紙ユニット13を介して用紙を画像形成ユニット11と転写ベルトユニット12との間に送り込むべき用紙を貯留する用紙貯留部14と、画像形成ユニット11および転写ベルトユニット12の下流側(図1の左方)に配設された定着ユニット15とが、外観視で直方体状を呈した箱形の機器本体16に内装されて構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side cross-sectional view showing a color
画像形成ユニット11は、用紙貯留部14から給紙ユニット13を介して供給された用紙に対してトナー画像の転写処理を施すものであり、本実施形態においては、上流側(図1の右側)から下流側へ向けて順次配設されたイエロー用ユニット11Yと、マゼンダ用ユニット11Mと、シアン用ユニット11Cと、ブラック用ユニット11Kとを備えている。各ユニット11Y,11M,11C,11Kは、機器本体16および各部に対して所定の相対的な位置関係で位置決めされて機器本体16内に装着されている。
The
各ユニット11Y,11M,11C,11Kには、現像装置20および感光体ドラム111がそれぞれ備えられている。各感光体ドラム111は、対応した現像装置20からトナーの供給を受け、図1において時計方向(図中、矢印aの方向)へ向けて回転するようになっている。
Each
各感光体ドラム111の外周部の所定位置には、帯電器112が感光体ドラム111の表面に対してそれぞれ対向配置されているとともに、感光体ドラム111の回転方向下流側の位置には露光装置113がそれぞれ設けられている。そして、各感光体ドラム111は、前記帯電器112によって周面が一様に帯電され、図略の原稿画像の読取り装置等から入力された画像データに基づく光が前記各露光装置113から帯電後の感光体ドラム111の周面に照射されることにより、各感光体ドラム111の周面に静電潜像が形成されるようになっている。このような感光体ドラム111に現像装置20からトナーが供給されることにより、前記静電潜像にトナーが付着され、感光体ドラム111の周面にトナー像が形成されるものである。
A
上記露光装置113は、例えばLEDアレイヘッドを備えて構成され、原稿画像データに応じて生成される印字データ(ドット画像)に応じて前記LEDアレイヘッドの各LEDが発光されて感光体ドラム111へドット光が照射され、これにより感光体ドラム111上に静電潜像が形成される。ここで、ドット画像は原稿画像の濃度に応じたものであり、濃度が高い原稿についてはドット数が多くなる。従って、このドット数のカウント値(ドットカウント数)が増加するとトナー消費量も増加するという関係があり、かかるドットを形成するのはLEDから発せられる光であることから、LEDがオンとされた(発光された)回数をカウントすることにより、トナー消費量をほぼ正確に推定できるようになる。
The
転写ベルトユニット12(転写装置)は、画像形成ユニット11の下方位置において各感光体ドラム111と対応するように設けられている。かかる転写ベルトユニット12は、給紙ユニット13にマウントされる基台121と、この基台121に支持されて図1における反時計方向に向けて周回する転写ベルト122とを備えている。転写ベルト122は、基台121の図1における左端部に設けられた駆動ローラ133と、同右端部に設けられた従動ローラ134と、これら駆動ローラ133および従動ローラ134間において若干上方位置に転写ベルト122を介して各感光体ドラム111と対向配置された複数の転写ローラ135とに掛け回され、駆動ローラ133の回転駆動によって周回するようになっている。
The transfer belt unit 12 (transfer device) is provided at a position below the
前記各転写ローラ135は、転写ベルト122を介して対応した各感光体ドラム111に押し付けられ、これによって転写ベルト122で搬送される用紙への感光体ドラム111からの転写が確実に行われるようになっている。また、各感光体ドラム111の図1における左方下部位置には感光体ドラム111周面の残留トナーを除去してクリーニングするクリーニング装置114が設けられている。クリーニング装置114によって清浄化処理された感光体ドラム111の周面は、新たな帯電処理のために帯電器112へ向かうことになる。
Each of the
給紙ユニット13は、用紙貯留部14に装填された用紙の束から1枚ずつをピックアップして感光体ドラム111と転写ベルト122との間へ送り込むものであり、本実施形態では、転写ベルトユニット12と一体的に機器本体16に対して挿脱されるようになっている。かかる給紙ユニット13には、用紙貯留部14内の用紙束からピックアップされた最上位のものを搬送する所定の搬送ローラ対131や、転写ベルト122と感光体ドラム111とに臨む位置に配設されて用紙の位置決めを行った後に当該用紙を送り出すレジストローラ対132等が設けられている。
The
そして、用紙貯留部14からピックアップされた用紙は、搬送ローラ対131およびレジストローラ対132を介して転写ベルト122上に供給され、当該転写ベルト122の周回に伴って画像形成ユニット11と転写ベルトユニット12との間を通過させられ、この通過中に用紙に各画像形成ユニット11Y,11M,11C,11Kの感光体ドラム111のトナー画像が順次転写される。
Then, the paper picked up from the
トナー画像の転写された用紙は、定着ローラ対151を有する定着ユニット15に導入され、ここで加熱された定着ローラ対151間を通過することによる熱定着処理によって用紙上にトナーの定着されたカラー画像が形成される。定着処理の完了したカラー画像付きの用紙は、所定の搬送路を通って機器本体16の頂部に形成された排出部161へ排出される。
The sheet on which the toner image has been transferred is introduced into a fixing
図2及び図3は、このような画像形成装置10へ適用される現像装置20(現像装置本体)の一実施形態を示す斜視図であり、図2は、本体筐体部21に蓋体22が装着された状態、図3は蓋体22が本体筐体部21から外された状態をそれぞれ示している。これらの図に示すように、現像装置20は、本体筐体部21と、この本体筐体部21の上面開口を閉止する蓋体22とを備えて構成されている。前記本体筐体部21の内部には、図3に示すように上部スクリューフィーダ23や現像ローラ26、並びに後記で説明する図5、図6に示すように下部スクリューフィーダ24、汲上げローラ25等が、それぞれ所定の位置関係で配設されている。
2 and 3 are perspective views showing an embodiment of the developing device 20 (developing device main body) applied to such an
このような本体筐体部21の内部には、現像剤が装填される。この現像剤は、例えば2成分現像方式の場合、トナーと磁性キャリヤとを主成分とし、これに所定の添加物を添加した配合物からなる。このような添加物の一つとして添加されるのが、前述の中抜け現象を防止するための中抜け防止剤である。このような中抜け防止剤としては、ステアリン酸亜鉛のような金属石鹸、酸化チタン、酸化ストロンチウム、チタン酸ストロンチウム等が用いられる。
A developer is loaded into the
本体筐体部21の上面開口は、蓋体22により閉止される。この蓋体22には、前記現像剤が貯留されている所定のトナーコンテナから供給されるトナーを受け入れるトナー補給孔221(第1の補給孔)と、前記中抜け防止剤が貯留されている所定の中抜け防止剤補給装置(中抜け防止剤コンテナ)から供給される中抜け防止剤を受け入れる中抜け防止剤補給孔222(第2の補給孔)とが備えられている。
The upper surface opening of the main
前記トナー補給孔221の設置部分には所定の開閉機構が付設されており、この開閉機構は、前記トナーコンテナが蓋体22に装着されることにより、この装着動作と連動して開閉板を開放する一方、トナーコンテナが蓋体22から取り外されることによって開閉板を閉止するようになっている。また、中抜け防止剤補給孔222の設置部分には、前記中抜け防止剤補給装置に備えられている電気的に制御可能なシャッタ機構等からなる定量供給機構が対向配置されており、中抜け防止剤の補給指示信号が与えられた場合に、所定時間だけシャッタを「開」として中抜け防止剤を本体筐体部21の内部へ導入可能とされている。
A predetermined opening / closing mechanism is attached to a portion where the
図4は、現像装置20の上部にトナーコンテナ30と中抜け防止剤補給装置40とが装着された状態を示す正面図を、図5は、図4のA−A線断面図を、図6は、図4のB−B線断面図をそれぞれ示している。これら図2〜図6に基づいて、現像装置20の内部構成について簡単に説明する。
4 is a front view showing a state in which the
上部スクリューフィーダ23は、スクリュー軸の外周面に螺旋状に形成された螺旋翼を具備して構成され、本体筐体部21の上部攪拌室211に収容される。この上部スクリューフィーダ23は図中矢印の方向に回転され、トナーコンテナ30から適宜補給される現像剤並びに汲上げローラ25から汲み上げられる現像剤を、トナー補給孔221が設置されている端部側から中央部へ向けて搬送する。下部スクリューフィーダ24も、同様にスクリュー軸の外周面に螺旋状に形成された螺旋翼を具備して構成され、本体筐体部21の下部攪拌室212に収納されている。この下部スクリューフィーダ24の螺旋翼は、上部スクリューフィーダ23の螺旋翼とは反対方向の螺旋とされており、これにより現像剤を上部スクリューフィーダ23とは逆の方向へ搬送可能とされている。
The
図5に示す汲上げローラ25は、下部攪拌室212(図6参照)から現像剤を汲み上げ搬送路213および連絡開口214を介して上部攪拌室211へ汲み上げるものであり、軸心回りに回転可能に架設された汲上げローラ軸に磁極ローラが一体回転可能に外嵌された構造を有している。この磁極ローラは、その外周面に複数組のN極およびS極とからなる磁極が周方向に等ピッチで形成されており、現像剤は、これらN極とS極との間に形成される磁力線に沿った状態で汲上げローラ25の外周面に吸着される。すなわち、汲上げローラ25が回転することにより、現像剤中の磁性キャリヤがその外周面に吸着され、この磁性キャリヤにトナーが同伴し、結局磁性キャリヤとトナーとからなる現像剤が汲み上げ搬送路213を通って上部攪拌室211へ汲み上げられるものである。従って、現像剤は現像装置20の内部において、上部スクリューフィーダ23、下部スクリューフィーダ24及び汲上げローラ25により循環されるようになっている。
The pumping
現像ローラ26は、現像ローラ軸と、この現像ローラ軸に同心で一体回転可能に外嵌された現像ローラ本体とからなる。現像ローラ本体内には、内側から周面に沿うように全周に亘って複数の磁極が形成され、これら磁極の吸着力で磁性キャリヤが吸引され、これにトナーを同伴させることでトナーが現像ローラ26の周面に略均一に付着される。かかる現像ローラ26は、図6に示すように、図中矢印の反時計方向に回転するようになされており、軸心回りに時計方向に回転する感光体ドラム111の周面に対向配置されている。そして、現像ローラ本体26の周面に積層され、かつ、現像剤規制ブレード261によって所定の層厚に規制された現像剤の一部が静電潜像に沿うように感光体ドラム111に供給される一方、現像剤の内のキャリヤおよび残部のトナーは現像ローラ本体26の周面に付着したまま下部攪拌室212内に回収されるようになっている。
The developing
図7は、本発明に関連深い部分を抽出した画像形成装置10の機能的構成を示す機能ブロック図である。この画像形成装置10は、ドットカウンタ51、駆動時間検出部52、全体制御部60、ROM(Read Only Memory)71、RAM(Random Access Memory)72及び中抜け防止剤補給駆動部80を備えている。
FIG. 7 is a functional block diagram showing a functional configuration of the
ドットカウンタ51は、印字データに対応して露光装置113によって照射される点灯ドット数を測定する。具体的にはドットカウンタ51は、LEDアレイヘッドに与えられる発光制御信号であるオン/オフ信号を検出し、オン信号が検出される度に点灯ドット数を累積してカウントする。駆動時間検出部52は、タイマー装置等を備え、当該画像形成装置10における画像形成部の駆動時間をカウントする。これらドット数カウント値、及び駆動時間カウント値は全体制御部60へ送られ、トナー消費量及び中抜け防止剤供給量の算出用に用いられる。
The dot counter 51 measures the number of lighting dots irradiated by the
全体制御部60はCPU(中央演算処理装置)等からなり、画像形成装置10の各部の動作を制御するための各種制御信号を生成する他、本発明に関連して、トナー消費量検出部61、判定部62、補給制御部63及びモード切り替え部64を備えて構成されている。
The
トナー消費量検出部61は、前記ドットカウンタ51により検出されるドット数カウント値と、駆動時間検出部52により検出される駆動時間カウント値とに基づいて、所定駆動時間内におけるトナー消費量を算出する演算を行う。前述の通り、ドット数カウント値と感光体ドラム111へ供給されるトナー消費量とは比例することから、トナー消費量検出部61は、予め設定されているドット数カウント値とトナー消費量とを関連付けたテーブルを参照することで、所定駆動時間当たりにおけるドット数カウント値をトナー消費量に換算する処理を行う。
The toner consumption
判定部62は、前記トナー消費量検出部61により求められるトナー消費量に基づいて、中抜け防止剤の感光体ドラム111への供給量を求めると共に、その供給量が所定の閾値を満たすものであるかを判定する機能部である。中抜け防止剤は、トナーに付随して移動することから、感光体ドラム111へ供給されるトナー量と、感光体ドラム111へ供給される中抜け防止剤量とは一定の比例関係にある。従って判定部62は、先ず所定駆動時間当たりにおけるトナー消費量から、感光体ドラム111への中抜け防止剤の供給量を算出する。そして、このようにして求められた中抜け防止剤の供給量が、感光体ドラム111における適正な中抜け防止剤の保持量に関する所定の閾値を満たしているか否かを判定する。
The
すなわち、濃度が高い原稿(黒地部分が多い原稿)の場合、ドット数は多くなり(ドット数カウント値は比較的多くなる)、かかる高濃度原稿につき連続的に画像形成を行うと所定駆動時間内におけるトナー消費量は多くなる。この場合、感光体ドラム111へのトナーの供給に応じて中抜け防止剤も供給されることから、感光体ドラム111の中抜け防止剤保持量は適正量に維持される。これに対し、濃度が低い原稿(白地部分が多い原稿)の場合、自ずとドット数は少なくなり(ドット数カウント値は比較的少なくなる)、かかる低濃度原稿につき連続的に画像形成を行うと所定駆動時間内におけるトナー消費量は少なくなる。この場合、中抜け防止剤の供給量も少なくなることから、感光体ドラム111の中抜け防止剤の保持量が減少してゆくことになる。そして、中抜け防止剤の保持量が一定値を下回るようになると、形成画像に中抜け欠陥が生じるようになる。そこで判定部62は、トナー消費量から推定される中抜け防止剤の供給量に基づいて、前記中抜け欠陥を未然に防止できるようなレベルに中抜け防止剤が感光体ドラム111に保持されているかを判定するものである。
That is, in the case of a document with a high density (a document with a lot of black background), the number of dots increases (the dot count value becomes relatively large). In this case, the toner consumption increases. In this case, since the anti-missing agent is supplied in accordance with the supply of toner to the
補給制御部63(補給制御手段)は、前記判定部62により中抜け防止剤の供給量が所定の閾値を満たさないと判定された場合に、中抜け防止剤補給駆動部80を動作させて中抜け防止剤補給装置40(図4、図6参照)に貯留されている中抜け防止剤を、現像装置20に所定量補給させる制御信号を生成する。すなわち、感光体ドラム111における中抜け防止剤の保持量が不足状態にあると判定された場合に、その不足量を補うように中抜け防止剤補給装置40から現像装置20へ中抜け防止剤を補給させるよう中抜け防止剤補給駆動部80を制御する。
When the
モード切り替え部64は、当該画像形成装置10において通常の画像形成動作を行う通常運転モードと、前記中抜け防止剤補給駆動部80により中抜け防止剤を現像装置20に補給させる補給運転モードとを選択的に切り替える。かかるモード切り替えは、判定部62により中抜け防止剤の保持量が不足状態にあると判定された場合に自動的に、若しくは不足状態にあると判定された後にスリープモード時に行われる。前記補給制御部63は、モード切り替え部64により運転モードが補給運転モードに切り替えられたときに中抜け防止剤の補給動作を実行させる。
The
前記補給制御部63は、モード切り替え部64により補給運転モードが選択された場合、中抜け防止剤補給駆動部80により中抜け防止剤を補給させるだけでなく、現像装置20及び感光体ドラム111を空回し運転させる。この空回し運転は、現像装置20内の上部スクリューフィーダ23、下部スクリューフィーダ24、汲上げローラ25及び現像ローラ26を駆動させて、現像装置20内で新たに補給された中抜け防止剤と既に充填されている現像剤とを攪拌混合させるものである。これにより現像装置20内部に、中抜け防止剤リッチな現像剤が充填されている状態が形成され、感光体ドラム111に対する中抜け防止剤の補給量を増加させ得るようにされる。なお、補給運転モードにおいて、感光体ドラム111上にダミーの静電潜像を形成し、強制的に中抜け防止剤を補給させるようにすることが望ましい。
When the replenishment operation mode is selected by the
ROM71は、当該画像形成装置10を動作させる制御プログラム等を格納するもので、このROM71に格納されている制御プログラムが全体制御部60により適宜読み出されて実行されることで、画像形成装置10の各部が動作する。RAM72には、画像形成用の印字データが一時的に格納されるほか、前述のドット数カウント値や駆動時間カウント値も一時的に格納され、さらに前記判定部62において使用される中抜け防止剤の保持量に関する所定の閾値等も格納される。
The
中抜け防止剤補給駆動部80は、前記補給制御部63により制御され、中抜け防止剤補給孔222を通して中抜け防止剤を中抜け防止剤補給装置40から現像装置20へ補給するための機構部を駆動させるもので、補給制御部63から与えられる補給制御値に応じた量だけ中抜け防止剤を送り出す動作を行う。
The dropout prevention agent
以上の通り構成された画像形成装置10の動作について説明する。図8は、中抜け防止剤の補給動作を説明するためのフローチャートである。先ず、当該画像形成装置10が通常運転モードで運転されている場合において、どのような濃度状態の画像形成出力を行っているかが逐次検出される(ステップS1)。ここで検出されるのは、前記ドットカウンタ51により検出されるドット数カウント値と、駆動時間検出部52により検出される駆動時間カウント値とである。
The operation of the
次に、判定部62により、ステップS1で検出されたドット数カウント値と駆動時間カウント値とから所定の駆動時間当たりのトナー消費量を求め、かかるトナー消費量に基づいて、感光体ドラム111に対する中抜け防止剤の供給量を推定する演算が行われる(ステップS2)。そして、求められた中抜け防止剤供給量の推定値と、RAM72に格納されている所定の閾値とを比較する処理が実行され、感光体ドラム111における中抜け防止剤の保持量が不足状態にあるか否かの判定が為される(ステップS3)。
Next, the
中抜け防止剤の保持量が正常範囲内である場合は(ステップS3でNO)、ステップS1に戻って処理がそのまま繰り返される。一方、中抜け防止剤の保持量が不足していると判定された場合は(ステップS3でYES)、補給制御部63によりステップS2で求められた中抜け防止剤供給量の推定値から、必要な中抜け防止剤の補給量が算出される(ステップS4)。
When the retained amount of the anti-missing agent is within the normal range (NO in step S3), the process returns to step S1 and the process is repeated as it is. On the other hand, if it is determined that the retention amount of the anti-missing agent is insufficient (YES in step S3), it is necessary from the estimated value of the anti-missing agent supply amount obtained in step S2 by the
その後、モード切り替え部64により画像形成装置10の運転モードが、通常運転モードから補給運転モードへ切り替えられる(ステップS5)。これにより、通常の画像形成動作が禁止された状態へ移行されることになる。続いて、補給制御部63により中抜け防止剤補給駆動部80を駆動させる制御信号が生成され、中抜け防止剤を貯留する中抜け防止剤補給装置40から所定量の中抜け防止剤が現像装置20へ補給される(ステップS6)。かかる補給動作と略並行して、補給制御部63により画像形成部の空回し運転が行われ、現像剤と新たに供給された中抜け防止剤とが攪拌される(ステップS7)。また、感光体ドラム111上にダミーの静電潜像を形成する等して、トナーを介して中抜け防止剤が感光体ドラム111に補給される。
Thereafter, the
次いで、中抜け防止剤の所定量の補給が完了したかが確認され(ステップS8)、補給完了が確認されたならば(ステップS8でYES)、補給制御部63は空回し運転を停止させる。そして、モード切り替え部64により、運転モードが補給運転モードから通常運転モードへ切り替えられ(ステップS9)、上記ステップS1に戻って処理が繰り返されるものである。
Next, it is confirmed whether or not the supply of the predetermined amount of the anti-missing agent is completed (step S8). If the completion of the supply is confirmed (YES in step S8), the
以下に、上述の実施形態のように、中抜け防止剤としてのステアリン酸亜鉛が所定量配合された現像剤入りのトナーコンテナ30とは別に中抜け防止剤補給装置40を設け、ステアリン酸亜鉛をトナー消費量に応じて補給した場合(実施例)と、所定量のステアリン酸亜鉛が配合された現像剤入りのトナーコンテナのみを用い、トナー消費に応じて現像剤を適宜補給した場合(比較例)とについて、中抜け欠陥の発生状況について評価した。
In the following, as in the above-described embodiment, a hollow-out prevention
評価は、濃度グレードが異なる6種の模擬原稿(白地原稿に占める黒部分の占積率が0.5%,1%,5%,10%,20%,30%の模擬原稿)を準備して画像形成動作を実行させ、画像形成スタート時において形成された画像の濃度ID、かぶり量FD及び帯電量と、30000枚耐刷後において形成された画像の濃度ID、かぶり量FD及び帯電量並びに中抜け発生状況とについて行った。なお、実施例及び比較例のそれぞれについて、連続的な画像形成動作(実施例1、比較例1)と、一定のインターバルを置く間欠的な画像形成動作(実施例2、比較例2)との双方について評価した。上記濃度IDについては、東京電色株式会社の反射濃度計TC−6DSを用いて計測し、中抜け発生状況についてはルーペを用いた目視観察に依った。 For the evaluation, we prepared six types of simulated manuscripts with different density grades (simulated manuscripts with a black space ratio of 0.5%, 1%, 5%, 10%, 20%, 30% in white background manuscripts). The image forming operation is executed, and the density ID, the fog amount FD, and the charge amount of the image formed at the start of the image formation, the density ID, the fog amount FD, the charge amount of the image formed after printing 30000 sheets, The situation of the occurrence of voids was conducted. For each of the example and the comparative example, a continuous image forming operation (Example 1, Comparative Example 1) and an intermittent image forming operation (Example 2, Comparative Example 2) with a certain interval are used. Both sides were evaluated. The density ID was measured using a reflection densitometer TC-6DS manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd., and the occurrence of a void was dependent on visual observation using a loupe.
先ず、表1及び表2に、実施例1及び実施例2の評価結果を示す。これらのデータから明らかな通り、連続的、間欠的な画像形成動作を問わず30000枚耐刷後であっても、原稿濃度グレードが低い0.5%原稿、1%原稿においても中抜け欠陥は認められず、良好な画像が形成されていることが確認された。さらに帯電量も正常範囲(10〜20μC/g)にあることが確認され、いわゆるチャージアップ(トナーの滑り性が悪化して帯電量が上昇する現象。チャージアップが生じるとトナー離れが悪くなり、形成される画像に濃度が出難くなる)の抑制効果があることも確認された。 First, Table 1 and Table 2 show the evaluation results of Example 1 and Example 2. As is apparent from these data, even after continuous printing of 30,000 sheets regardless of continuous or intermittent image forming operation, a defect in the middle of a 0.5% original document having a low original density grade and a 1% original document are not defective. It was not recognized and it was confirmed that a good image was formed. Furthermore, it was confirmed that the charge amount is in the normal range (10 to 20 μC / g), so-called charge-up (a phenomenon in which the charge amount is increased due to deterioration of toner sliding properties. When charge-up occurs, toner separation becomes worse, It was also confirmed that the formed image has an effect of suppressing density).
次に、表3及び表4に、比較例1及び比較例2の評価結果を示す。比較例1では、30000枚耐刷後に原稿濃度グレードが低い0.5%原稿、1%原稿において中抜け欠陥が発生し、また比較例2では、0.5%原稿、1%原稿及び5%原稿において中抜け欠陥が発生していることが確認された。また、これらの原稿濃度グレードにおいて、帯電量が20μC/gを超過するチャージアップ現象も確認された。 Next, Table 3 and Table 4 show the evaluation results of Comparative Example 1 and Comparative Example 2. In Comparative Example 1, a missing defect occurs in a 0.5% original and 1% original having a low original density grade after 30,000 sheets are printed. In Comparative Example 2, a 0.5% original, 1% original, and 5% are generated. It was confirmed that a missing defect occurred in the manuscript. In addition, in these document density grades, a charge-up phenomenon in which the charge amount exceeds 20 μC / g was also confirmed.
以上、本発明の実施形態につき説明したがこれに限定されるものではなく、種々変形した態様で実施可能である。例えば、モノクロプリンタ、複写機、ファクシミリ装置及びこれらの複合機に適用することができる。また、トナー消費量の検知方法に関し、ドット数カウント以外の各種の方法を採用することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it is not limited to this, It can implement in the aspect variously deformed. For example, the present invention can be applied to a monochrome printer, a copying machine, a facsimile machine, and a complex machine thereof. Various methods other than counting the number of dots can be employed for the toner consumption detection method.
10 画像形成装置
111 感光体ドラム
12 転写ベルトユニット(転写手段)
135 転写ローラ
20 現像装置
21 本体筐体部
22 蓋体
221 トナー補給孔(第1の補給孔)
222 中抜け防止剤補給孔(第2の補給孔)
26 現像ローラ
30 トナーコンテナ
40 中抜け防止剤補給装置(中抜け防止剤補給手段/中抜け防止剤コンテナ)
51 ドットカウンタ
52 駆動時間検出部
60 全体制御部
61 トナー消費量検出部(トナー消費量検出手段)
62 判定部(判定手段)
63 補給制御部(補給制御手段)
64 モード切り替え部(モード切り替え手段)
80 中抜け防止剤補給駆動部
DESCRIPTION OF
135
222 Hole prevention agent supply hole (second supply hole)
26 Developing
51
62 determination unit (determination means)
63 Supply control unit (Supply control means)
64 mode switching unit (mode switching means)
80 Stalling agent replenishment drive unit
Claims (4)
前記中抜け防止剤を貯留し、前記現像装置に対して中抜け防止剤を補給可能とされた中抜け防止剤補給手段と、
前記感光体ドラム上に供給されるトナーの消費量を検出するトナー消費量検出手段と、
前記トナーの消費量に基づいて中抜け防止剤の前記感光体ドラムへの供給量を求めると共に、前記供給量が所定の閾値を満たすものであるかを判定する判定手段と、
前記供給量が所定の閾値を満たさないと判定された場合に、前記中抜け防止剤補給手段から中抜け防止剤を前記現像装置に補給させる補給制御手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。 A developing device that supplies toner to which a predetermined anti-missing agent is added to the photosensitive drum and attaches the toner to an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum, and the electrostatic on the photosensitive drum. An image forming apparatus comprising a transfer device that transfers a toner image formed according to a latent image onto a predetermined transfer material,
A hollow-out preventing agent replenishing means that stores the hollow-out preventing agent and is capable of replenishing the developing device with a hollow-out preventing agent;
Toner consumption detecting means for detecting consumption of toner supplied onto the photosensitive drum;
Determining means for determining a supply amount of the anti-missing agent to the photosensitive drum based on the consumption amount of the toner, and determining whether the supply amount satisfies a predetermined threshold;
An image forming system comprising: a replenishment control unit that replenishes the developing device with a blowout prevention agent from the blowout prevention agent replenishment unit when it is determined that the supply amount does not satisfy a predetermined threshold value. apparatus.
前記中抜け防止剤補給手段から中抜け防止剤を前記現像装置に補給させる補給運転モードとを選択的に切り替えるモード切り替え手段を備え、
前記補給制御手段は、補給運転モードが選択された場合に、少なくとも前記現像装置及び感光体ドラムを空回し運転させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 A normal operation mode for performing a normal image forming operation in the image forming apparatus;
A mode switching means for selectively switching between a replenishment operation mode in which the developing device is replenished with the anti-missing agent from the anti-missing agent replenishing means;
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the replenishment control unit idles at least the developing device and the photosensitive drum when the replenishment operation mode is selected.
前記所定の中抜け防止剤が添加されたトナーを貯留するトナーコンテナと、
前記中抜け防止剤を貯留する中抜け防止剤コンテナとを備え、
前記現像装置本体部には、前記トナーコンテナから供給されるトナーを受け入れる第1の補給孔と、前記中抜け防止剤コンテナから供給される中抜け防止剤を受け入れる第2の補給孔とが備えられ、
前記第2の補給孔を通した中抜け防止剤の補給動作は、前記現像装置本体部から感光体ドラム上に供給されるトナーの消費量に基づき中抜け防止剤の補給要否を判定する補給制御手段により制御されることを特徴とする現像装置。 A developing device main body having a housing structure for supplying toner to which a predetermined anti-missing agent is added onto the photosensitive drum;
A toner container for storing toner to which the predetermined anti-missing agent is added;
A hollow-out preventing agent container for storing the hollow-out preventing agent;
The developing device main body is provided with a first supply hole for receiving the toner supplied from the toner container and a second supply hole for receiving the anti-missing agent supplied from the anti-missing agent container. ,
In the supply operation of the anti-missing agent through the second supply hole, replenishment for determining whether or not the anti-missing agent needs to be supplied based on the consumption amount of toner supplied from the developing device main body onto the photosensitive drum. A developing device controlled by a control means.
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