JP2006227325A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006227325A JP2006227325A JP2005041428A JP2005041428A JP2006227325A JP 2006227325 A JP2006227325 A JP 2006227325A JP 2005041428 A JP2005041428 A JP 2005041428A JP 2005041428 A JP2005041428 A JP 2005041428A JP 2006227325 A JP2006227325 A JP 2006227325A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peripheral speed
- image forming
- image
- forming apparatus
- developing roller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system or an electrostatic recording system, such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine.
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体（感光体）と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つとを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式がある。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずに使用者自身で行うことが出来るので、格段に操作性を向上させることが出来る。そのために、このプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。 Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic image forming process, an electrophotographic photosensitive member (photosensitive member) and at least one of charging means, developing means, and cleaning means as process means acting on the photosensitive member are integrated. There is a process cartridge system in which the cartridge is formed into a cartridge and the cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. According to this process cartridge system, the maintenance of the apparatus can be performed by the user himself / herself without depending on the service person, so that the operability can be remarkably improved. For this reason, this process cartridge system is widely used in image forming apparatuses.
プロセスカートリッジ方式の画像形成装置においては、例えば、プロセスカートリッジが備える現像手段としての現像器に収容された現像剤が消尽した時点でプロセスカートリッジを交換する。これにより、感光体などの他の部材を同時に交換することができ、画像形成装置は良好な画像品質を維持することができる。 In a process cartridge type image forming apparatus, for example, the process cartridge is replaced when the developer contained in the developing device as the developing means provided in the process cartridge is exhausted. As a result, other members such as the photosensitive member can be replaced at the same time, and the image forming apparatus can maintain good image quality.
又、現像器が単独で画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジ（現像カートリッジ）とされているものもある。 In some cases, the developing device is a cartridge (developing cartridge) that can be detachably attached to the main body of the image forming apparatus.
ところで、現像剤は使用に伴って劣化する。つまり、現像器は、現像剤を感光体へと搬送する現像剤担持体（例えば、現像ローラ）、現像剤担持体上の現像剤を規制する現像剤規制部材（例えば、現像ブレード）、現像剤を攪拌し且つ搬送する現像剤搬送部材（例えば、攪拌羽根、攪拌ロッド）などを備え、現像剤が消尽するまでの間に、現像剤は現像器内で現像剤担持体、現像剤搬送部材などにより長期にわたり摺擦される。これによって、現像剤中のトナーは、形状が不規則になったり、粒径の分布に隔たりを生じたり、又、現像剤に流動性を向上させるなどの目的で添加されている外添剤（酸化チタン粒子など）がトナーの表面に埋め込まれたりしていく。その結果、現像剤の流動性や帯電性が低下するなどの劣化が生じる。 By the way, the developer deteriorates with use. That is, the developing device includes a developer carrying member (for example, a developing roller) that conveys the developer to the photosensitive member, a developer regulating member (for example, a developing blade) that regulates the developer on the developer carrying member, and the developer. A developer conveying member (for example, a stirring blade or a stirring rod) that stirs and conveys the developer until the developer is exhausted. By rubbing for a long time. As a result, the toner in the developer becomes irregular in shape, causes a difference in particle size distribution, and is added to the developer for the purpose of improving fluidity. Titanium oxide particles, etc.) are embedded in the toner surface. As a result, deterioration such as a decrease in fluidity and chargeability of the developer occurs.
例えば、劣化により所望の電荷を持たせ難くなったトナーに対しては、感光体の表面移動速度に対する現像剤担持体の表面移動速度の比率を大きくすることが有効である。これにより、感光体上の静電像に付着するトナー量を所望の量として、画像の濃淡を適正とすることができる。 For example, it is effective to increase the ratio of the surface movement speed of the developer carrying member to the surface movement speed of the photosensitive member for toner that is difficult to have a desired charge due to deterioration. As a result, the amount of toner adhering to the electrostatic image on the photoreceptor can be set to a desired amount, and the density of the image can be made appropriate.
特許文献１は、プロセスカートリッジに、プロセスカートリッジの種々の情報を記憶する記憶素子を設け、この記憶素子に記憶された現像器内に収納された現像剤の残量情報に応じて現像ローラの回転速度を変えることを開示する。特許文献１の発明では、これによって、感光体の回転速度と現像ローラの回転速度の比率を現像剤の残量情報に応じて最適に保とうとしている。 In Patent Document 1, a storage element for storing various information of the process cartridge is provided in the process cartridge, and the rotation of the developing roller is rotated according to the remaining amount information of the developer stored in the developing device stored in the storage element. Disclose changing speed. In the invention of Patent Document 1, the ratio between the rotational speed of the photosensitive member and the rotational speed of the developing roller is thereby optimally maintained in accordance with the remaining amount information of the developer.
しかしながら、現像器内に収納された現像剤の残量は、一般に現像剤が無くなる寸前近くにならないと正確に読み取ることが困難である。このため、例えば、低印字比率の出力画像が主に出力されるような場合、現像剤は多く残っているにも拘わらず、現像器内の現像剤は劣化してしまう。そして、上述のようなカートリッジ着脱式の画像形成装置では、カートリッジが寿命に達していないにも拘わらず画像品質が悪化してしまうことがある。特に、カラー画像形成装置においては、それぞれの色毎のわずかな画像品質の劣化が重畳されるため、プロセスカートリッジの耐久に応じて更に良好な画像品質を維持し得る画像形成装置が求められている。
本発明の目的は、現像剤劣化による画像品質の低下を抑制することが可能な画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing a decrease in image quality due to developer deterioration.
本発明のより詳細な目的の一つは、少なくとも現像器を備えたカートリッジの使用初期から寿命までの間、良好な画像品質を維持することのできる画像形成装置を提供することである。 One of the more detailed objects of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of maintaining good image quality from the beginning of use of a cartridge including a developing device to the end of its life.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、現像剤による像を担持する回転可能な像担持体と；現像剤を収容する容器と、回転することにより該容器内の現像剤を搬送して前記像担持体に供給する現像剤担持体と、を備えた現像器と；前記像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比を可変に制御する駆動手段と；を有し、少なくとも前記現像器を備えたカートリッジが装置本体に対して着脱可能な画像形成装置において、前記カートリッジの耐久情報に応じて、前記現像剤担持体と前記像担持体との周速比が変更されることを特徴とする画像形成装置である。前記カートリッジの耐久情報は、前記カートリッジの使用量に実質的に比例して変化する指標の値を示すものであり、本発明の一実施態様によると、前記カートリッジの耐久情報は、前記現像剤担持体の累積回転数、前記像担持体の累積回転数、画像出力枚数のうち少なくとも１つを含む。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention relates to a rotatable image carrier that carries an image formed by a developer; a container that contains the developer; and the developer in the container that is rotated to convey the developer to the image carrier. A developer carrier provided; and a driving unit that variably controls the ratio of the peripheral speed of the developer carrier to the peripheral speed of the image carrier, and at least the developer In the image forming apparatus in which the cartridge including the image forming apparatus is detachable from the apparatus main body, the peripheral speed ratio between the developer carrier and the image carrier is changed according to the durability information of the cartridge. The image forming apparatus. The durability information of the cartridge indicates an index value that changes substantially in proportion to the amount of use of the cartridge. According to one embodiment of the present invention, the durability information of the cartridge includes the developer carrying amount. And at least one of a cumulative rotational speed of the body, a cumulative rotational speed of the image carrier, and an image output number.
本発明によれば、現像剤劣化による画像品質の低下を抑制することが可能である。又、本発明によれば、少なくとも現像器を備えたカートリッジの使用初期から寿命までの間、良好な画像品質を維持することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in image quality due to developer deterioration. Further, according to the present invention, it is possible to maintain good image quality at least from the beginning of use of the cartridge including the developing device to the end of its life.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
実施例１
［画像形成装置の全体構成］
先ず、図１を参照して、カラー画像形成装置の全体構成について説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体（装置本体）Ａに対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、画像読み取り装置、或いはデジタルカメラなどの外部機器からの画像情報信号に応じて、電子写真方式を利用して、転写材（記録用紙、ＯＨＰシート、布など）にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色フルカラーの画像を形成することができるレーザービームプリンタである。
Example 1
[Entire configuration of image forming apparatus]
First, the overall configuration of the color image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows the overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention. The
画像形成装置１００は、像形成手段として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する、所謂、タンデム型の構成を有する。
The
尚、本実施例の画像形成装置１００では、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの構成は、使用する現像剤の色が異なることを除いて実質的に同一であるので、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの色用の画像形成部に属する要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して総括的に説明する。
In the
画像形成部Ｐは、一定速度で回転駆動される、像担持体としてのドラム型の感光体、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、帯電手段として帯電ローラ２、現像手段としての現像器４が配置されている。又、各画像形成部Ｐには、感光ドラム１に画像情報に応じた光を照射する露光手段（画像書き込み手段）としてのレーザスキャナ３が設けられている。更に、画像形成装置１００には、各画像形成部Ｐで感光ドラム１上に現像されたトナー像を順次に転写材Ｓに多重転写するための転写ユニット５が設けられている。転写ユニット５には、転写材給送部７から給送された転写材Ｓを担持して各画像形成部Ｐへと順次に搬送するための搬送ベルト５５が設けられている。
The image forming unit P includes a drum-type photosensitive member as an image carrier, that is, a photosensitive drum 1 that is rotationally driven at a constant speed. Around the photosensitive drum 1, a charging roller 2 as a charging unit and a developing
本実施例では、各画像形成部Ｐにおいて、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２及び現像器４とは、一体的にカートリッジ化され、装置本体Ａに対して個別に着脱可能なプロセスカートリッジＢとされている。
In this embodiment, in each image forming unit P, the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 and the developing
尚、画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジは、本実施例の態様に限定されるものではない。カートリッジは、現像剤を収容する容器と、この容器内の現像剤を感光体へと搬送する現像剤担持体とを備える現像器を備えていればよく、現像器が単独で装置本体に対して着脱可能とされた現像カートリッジ、或いは現像器と感光体とが一体的にカートリッジ化されるか、更に帯電手段、クリーニング手段のうち少なくとも一つが一体的にカートリッジ化されたプロセスカートリッジであってよい。 The cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body is not limited to the embodiment. The cartridge only needs to include a developing device including a container for storing the developer and a developer carrying member for conveying the developer in the container to the photosensitive member. The developing cartridge may be detachable, or the developing device and the photosensitive member may be integrated into a cartridge, or may be a process cartridge in which at least one of charging means and cleaning means is integrated into a cartridge.
［画像形成プロセスに係る要素］
次に、図２をも参照して、上記画像形成装置１００の各部の構成について更に詳細に説明する。
[Elements related to the image forming process]
Next, with reference to FIG. 2 as well, the configuration of each part of the
（感光ドラム）
像担持体としての感光ドラム１は、現像器４の容器４２に回転自在に支持されており、現像器４と一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジＢを構成している。プロセスカートリッジＢは装置本体Ａに対して着脱自在に支持される。従って、プロセスカートリッジＢは、例えば感光ドラム１の寿命に合わせて容易に単独でユニット交換可能である。本実施例では、感光ドラム１はアルミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成されている。
(Photosensitive drum)
The photosensitive drum 1 as an image carrier is rotatably supported by a
又、本実施例では、感光ドラム１を駆動するための第１の駆動手段が備える第１駆動源（第１駆動モータ）の駆動力は、感光ドラム１の図１及び図２の紙面奥側の一端部に伝達される。感光ドラム１は、画像形成動作に応じて図２中矢印方向（反時計回り）に回転駆動される。又、本実施例では、感光ドラム１は一定の表面移動速度（周速）で回転駆動される。 In this embodiment, the driving force of the first driving source (first driving motor) provided in the first driving means for driving the photosensitive drum 1 is the depth of the photosensitive drum 1 in FIG. 1 and FIG. Is transmitted to one end of the. The photosensitive drum 1 is rotationally driven in the arrow direction (counterclockwise) in FIG. 2 in accordance with an image forming operation. In this embodiment, the photosensitive drum 1 is rotationally driven at a constant surface moving speed (circumferential speed).
（帯電ローラ）
本実施例では、帯電手段として、感光ドラム１の表面に当接して回転する帯電ローラ２が用いられる。帯電ローラ２には、帯電バイアス電源（図示せず）から所定の帯電バイアスが印加される。本実施例では、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を略一様に負極性に帯電させる。
(Charging roller)
In this embodiment, a charging roller 2 that rotates in contact with the surface of the photosensitive drum 1 is used as a charging unit. A predetermined charging bias is applied to the charging roller 2 from a charging bias power source (not shown). In this embodiment, the charging roller 2 charges the surface of the photosensitive drum 1 substantially uniformly to a negative polarity.
（現像器）
現像器４は、現像剤として非磁性一成分現像剤（トナー）を収容する容器４２を有する。容器４２には、現像剤担持体としての現像ローラ４１が回転可能に設けられている。現像ローラ４１は、容器４２の感光ドラム１と対向する開口部に位置して、感光ドラム１の表面に近接若しくは接触して回転する。又、現像器４には、容器４２内に収容されたトナーを現像ローラ４１に供給すると共に、現像ローラ４１の表面からトナーを剥ぎ取る現像剤供給及び剥ぎ取り手段としての供給及び剥ぎ取りローラ４３が設けられている。又、現像ローラ４１には、少なくとも現像動作時に、電圧印加手段としての現像バイアス電源から所定の現像バイアスが印加されるようになっている。
(Developer)
The developing
そして、本実施例では、現像器４の現像ローラ４１を駆動するための第２の駆動手段は、感光ドラム１を駆動するための第１駆動源とは別個に設けられた第２駆動源（第２駆動モータ）を有する。第２駆動源からの駆動力は、現像ローラ４１の図１及び２の紙面奥側の一端部に伝達される。現像ローラ４１は、図２中矢印（時計回り）に回転駆動される。即ち、現像ローラ４１の表面は、感光ドラム１との対向部（現像部）において感光ドラム１の表面移動方向と同方向に移動する。このように、本実施例では、現像ローラ４１は、感光ドラム１とは独立した駆動源によって駆動されるので、現像ローラ４１の表面移動速度（周速）を任意に設定できるようになっている。
In this embodiment, the second driving means for driving the developing
（搬送ベルト）
転写ユニット５には、転写材搬送部材としての搬送ベルト５５が設けられている。搬送ベルト５５は装置本体Ａに駆動ローラ５１を支点として３軸、即ち、駆動ローラ５１、テンションローラ５２、吸着対向ローラ５３で支持されている。搬送ベルト５５は、図１の紙面奥側の一端に、搬送ベルト駆動源（搬送ベルト駆動モータ）の駆動力が伝達される。これにより、搬送ベルト５５は、現像器４により可視化された感光ドラム１上のトナー像を転写材Ｓ上に多重転写するために、画像形成動作に応じて図１中矢印方向（時計回り）に、感光ドラム１の周速と同期して周回移動（回転）させられる。
(Conveyor belt)
The transfer unit 5 is provided with a
又、搬送ベルト５５を挟んで各画像形成部Ｐの感光ドラム１と対向する位置には、転写手段としての転写ローラ５４が配置されている。転写ローラ５４の位置で搬送ベルト５５と感光ドラム１とが接触して転写部（転写ニップ）が形成される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ローラ５４に、転写バイアス電源からトナーの正規の帯電極性とは逆極性の所定の転写バイアスが印加されることによって、搬送ベルト５５上の転写材Ｓ上に多重転写される。
A transfer roller 54 as a transfer unit is disposed at a position facing the photosensitive drum 1 of each image forming unit P with the conveying
尚、転写材給送部７から搬送されてきた転写材Ｐは、搬送ベルト５５を介して吸着ローラ５６と吸着対向ローラ５３とが対向する吸着部において、搬送ベルト５５上に静電的に保持される。搬送ベルト５５上に保持された転写材Ｓは、搬送ベルト５５の回転に伴って、順次各画像形成部Ｐの転写部Ｔに搬送される。転写材供給部７は、転写材Ｓを収容するカセット７１、カセット７１から転写材Ｓを１枚ずつ給送する給送ローラ７２、画像形成部Ｐにおける画像形成動作と同期をとって転写材Ｓを送り出すレジストローラ７３などを有する。
The transfer material P conveyed from the transfer material feeding unit 7 is electrostatically held on the
［画像形成動作］
次に、上述の構成の画像形成装置１００による画像形成動作について更に説明する。
[Image forming operation]
Next, an image forming operation by the
先ず、転写材給送部７の給送ローラ７２の回転によってカセット７１内の転写材Ｓが一枚分離されて給送され、レジストローラ７３へと搬送される。
First, the transfer material S in the
一方、感光ドラム１と搬送ベルト５５とが各々所定の周速Ｖ（以下、「プロセス速度」という。）で図示矢印方向へ回転駆動される。そして、帯電ローラ２によって表面を均一に帯電された感光ドラム１に、レーザスキャナ３から画像情報に応じて変調されたレーザ光Ｌが照射され、感光ドラム１上に静電像が形成される。感光ドラム１上への静電像の形成と同期して現像ローラ４１が駆動される。つまり、現像ローラ４１が回転駆動されると共に、感光ドラム１上の静電像にトナーが付着するように、本実施例では感光ドラム１の帯電極性と同極性で略同電位の現像バイアスが現像ローラ４１に印加される。これにより、感光ドラム１に形成された静電像は、現像ローラ４１と感光ドラム１との対向部（現像部）においてトナーにより現像される。
On the other hand, the photosensitive drum 1 and the
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１の回転方向において、感光ドラム１と現像ローラ４１とが対向する現像部より下流の転写部Ｔで、搬送ベルト５５上に保持されて搬送されてきた転写材Ｓに転写される。この時、転写部Ｔには、転写ローラ５４を介してトナー像と逆極性の転写バイアスが印加される。
The toner image formed on the photosensitive drum 1 is held and conveyed on the conveying
例えば、４色フルカラー画像の形成時には、以上の工程が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおいて別々に、且つ、転写材Ｓ上のトナー像の先端が一致するようなタイミングで行われる。これによって、４色のトナー像が転写材Ｓ上に多重転写される。 For example, when a four-color full-color image is formed, the above process is performed separately in the four-color image forming portions PY, PM, PC, and PK of yellow, magenta, cyan, and black, and the toner image on the transfer material S is formed. The timing is such that the tips coincide. As a result, four color toner images are transferred onto the transfer material S in a multiple manner.
尚、転写材Ｓは、１色目のトナー像が転写部Ｔに到達するタイミングに合わせて、レジストローラ７３から搬送ベルト５５へと搬送され、搬送ベルト５５上に吸着保持されて搬送される。
The transfer material S is transported from the
各画像形成部Ｐの転写部Ｔを通過して、４色のトナー像が重ね合わせて転写された転写材Ｓは、搬送ベルト５５から剥離され定着部６へと搬送される。定着部６において、転写材Ｓ上のトナーは溶融混合されると共に、転写材Ｓに定着される。その後、転写材Ｓは、排出ローラ対８１を介して装置本体Ａの上部に設けられた排出トレイ８２上へ、画像面を下向きにして排出される。こうして、画像形成動作を終了する。
The transfer material S on which the toner images of four colors are superimposed and transferred after passing through the transfer portion T of each image forming portion P is peeled off from the
尚、本実施例では、転写工程後に感光ドラム１上に残ったトナー（転写残トナー）は、現像器４によって回収されて再利用される。但し、別途、感光ドラム１上からトナーを除去するクリーニング手段を設けてもよい。クリーニング手段としては、感光ドラム１に当接して、感光ドラム１上のトナーを掻き取るブレード状部材（クリーニングブレード）を用いるものが一般的である。
In this embodiment, the toner (transfer residual toner) remaining on the photosensitive drum 1 after the transfer process is collected by the developing
又、例えば白黒画像などの単色画像、或いはいくつかの色の組み合わせによるマルチカラー画像を形成する場合は、所望の画像形成部Ｐにおいてのみトナー像を形成し、それを転写材Ｓに転写するようにすればよい。 Further, when forming a single color image such as a black and white image or a multi-color image by combining several colors, a toner image is formed only at a desired image forming portion P and transferred to the transfer material S. You can do it.
［現像ローラと感光ドラムとの周速比の制御］
次に、本実施例において最も特徴的な、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比の制御方法について説明する。
[Control of peripheral speed ratio between developing roller and photosensitive drum]
Next, the most characteristic method for controlling the peripheral speed ratio between the developing
上述のように、本実施例では、感光ドラム１及び現像ローラ４１を具備するプロセスカートリッジＢは、装置本体Ａに対して着脱自在とされている。又、本実施例では、感光ドラム１の周速に対する現像ローラ４１の周速の比を可変に制御する駆動手段は、感光ドラム１と現像ローラ４１とを独立して駆動できるように複数の駆動源を有する。
As described above, in this embodiment, the process cartridge B including the photosensitive drum 1 and the developing
図４に、本実施例の画像形成装置１００の概略制御ブロックを示す。
FIG. 4 shows a schematic control block of the
装置本体Ａには様々な情報から画像形成条件や画像形成動作などを制御したり、プロセスカートリッジＢの記憶素子２１（後述）と情報のやり取りを行うコントローラ部１１、感光ドラム１上に静電像を形成するためのレーザスキャナ３、感光ドラム１を駆動するための第１駆動源１３、プロセスカートリッジＢの第１のカートリッジ側駆動伝達手段１５（後述）に駆動伝達するための第１の本体側駆動伝達手段１４、現像ローラ４１を駆動するための第２駆動源１６、プロセスカートリッジＢの第２のカートリッジ側駆動伝達手段１８（後述）に駆動伝達するための第２の本体側駆動伝達手段１７などが設けられている。
The apparatus main body A controls an image forming condition and an image forming operation from various information, and exchanges information with a storage element 21 (described later) of the process cartridge B, and an electrostatic image on the photosensitive drum 1. A
本実施例では、第１駆動源１３、第１の本体側駆動伝達手段１４、第１のカートリッジ側駆動伝達手段１５によって感光ドラム１を駆動するための第１の駆動手段が構成される。又、第２駆動源１６、第２の本体側駆動伝達手段１７、第２のカートリッジ側駆動伝達手段１８によって現像ローラ４１を駆動するための第２の駆動手段が構成される。
In this embodiment, the
一方、プロセスカートリッジＢには、プロセスカートリッジＢの種々情報を記憶するための記憶手段としての記憶素子（メモリー）２１、感光ドラム１、感光ドラム１を駆動するための第１の本体側駆動伝達手段１４から駆動が伝達される第１のカートリッジ側駆動伝達手段１５、現像ローラ４１、現像ローラ４１を駆動するための第２の本体側駆動伝達手段１７から駆動が伝達される第２のカートリッジ側駆動伝達手段１８などが設けられている。
On the other hand, the process cartridge B includes a storage element (memory) 21 as storage means for storing various information of the process cartridge B, the photosensitive drum 1, and first main body side drive transmission means for driving the photosensitive drum 1. The first cartridge side drive transmission means 15 to which the drive is transmitted from 14, the developing
第１、第２の本体側駆動伝達手段１４、１７としては、第１駆動源１３、第２駆動源１６にそれぞれ連結されたギア列及びカップリングが用いられる。一方、本実施例では、第１のカートリッジ側駆動伝達手段１５としては、感光ドラム１に対し一体に取り付けられ、第１の本体側駆動伝達手段のカップリングと係合するカップリングが用いられる。又、第２のカートリッジ側駆動伝達手段１８としては、第２の本体側駆動伝達手段１７のカップリングと係合するカップリング及び該カップリングから現像ローラ４１へと駆動を伝達するギア列が用いられる。
As the first and second main body side drive transmission means 14 and 17, gear trains and couplings respectively connected to the
記憶素子２１としては、情報を記憶することができれば、斯界にて知られているものから適宜選択して用いることができるが、小型、軽量などの点で電子的なメモリーが好ましい。本実施例では、電子的な不揮発性メモリーを用いた。
The
コントローラ部１１は、装置本体Ａに対して通信可能に接続されたコンピュータ２２からの画像情報信号に応じて画像形成装置１００の各部を制御して画像形成動作を実行させる。
The
上述のように、現像器４は、現像ローラ４１の周囲にコートして担持させた、所定の電荷を与えたトナーを感光ドラム１上の静電像に付着させることで感光ドラム１上に可視像を形成する。このとき、感光ドラム１上に付着させるトナーの量をコントロールすることにより画像に濃淡を出すことができる。
As described above, the developing
感光ドラム１上に付着させるトナーの量をコントロールする方法としては、例えば、感光ドラム１とトナーの電位差を利用することができる。つまり、露光量を制御することによって、感光ドラム１の潜像の画像部電位を制御し、これにより現像バイアスが印加された現像ローラ４１との間の電位差を制御して、感光ドラム１上の静電像の画像部に付着するトナー量を制御することができる。
As a method for controlling the amount of toner deposited on the photosensitive drum 1, for example, a potential difference between the photosensitive drum 1 and the toner can be used. That is, by controlling the exposure amount, the image portion potential of the latent image on the photosensitive drum 1 is controlled, thereby controlling the potential difference with the developing
更に、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比、即ち、感光ドラム１の周速Ｖｄに対する現像ローラ４１の周速Ｖｒの比Ｖｒ／Ｖｄが所定の値となるように現像ローラ４１を回転させることで、効率よく現像を行うことができる。
Furthermore, the developing
ところで、現像器４内のトナーの性能は、新品の状態から印字を重ねてトナーが無くなるまでの間維持することが難しく、通常、印字を重ねるにつれて劣化する。トナーの劣化は、通常、現像器４内に残っているトナー量の減少に比例して悪化していく。
By the way, the performance of the toner in the developing
しかしながら、低印字比率、例えば、印字面の全面積に対する総印字面積の比を印字比率と定義した場合にトナー量が２％以下の画像が多く出力された場合などには、現像器４内にトナーが多く残っていても、現像ローラ４１は出力した印字枚数分回転してしまうので、トナーが劣化してしまう。
However, in the case where a low print ratio, for example, when the ratio of the total print area to the total area of the print surface is defined as the print ratio, a large amount of images having a toner amount of 2% or less is output, the
トナーが劣化すると所望の電荷にならないトナーの量が増えてしまうため、潜像を可視像にする際に、感光ドラム１に付着するトナー量が所望の量と異なってしまう。このため、例えば、画像の濃淡がおかしくなるなどの画像品質の悪化の問題が発生することがある。 When the toner deteriorates, the amount of toner that does not become a desired charge increases. Therefore, when the latent image is made visible, the amount of toner attached to the photosensitive drum 1 is different from the desired amount. For this reason, for example, there may be a problem of deterioration in image quality such as strangeness of image density.
つまり、プロセスカートリッジＢの寿命の後半や現像剤が無くなる間近、或いは、低印字出力を主に出力されたことにより現像剤は多く残っているにも拘わらず現像ローラ４１が多く回転したことなどによる現像剤の劣化のために、画像品質が悪化してしまうという問題が発生することがある。
That is, the latter half of the life of the process cartridge B, the time when the developer is almost exhausted, or the fact that the
そこで、感光ドラム１の周速Ｖｄに対する現像ローラ４１の周速Ｖｒを変化させることで、即ち、現像ローラ４１の感光ドラム１に対する周速比Ｖｒ／Ｖｄをトナーの劣化状態に合わせて最適化することで、上述のような問題を解決する。
Therefore, by changing the peripheral speed Vr of the developing
本実施例では、感光ドラム１と現像ローラ４１のそれぞれを独立して駆動するための駆動源（第１、第２駆動源１３、１４）が個別に設けられている。そして、プロセススピードは維持したまま（即ち、感光ドラム１の周速は一定のまま）、現像ローラ４１の周速を変更することで、感光ドラム１に対する現像ローラ４１の周速比を変更する。
In this embodiment, drive sources (first and
概して、トナーが劣化したことにより感光ドラム１上に付着するトナー量が所望の量と比較して少なくなり、結果として、濃度が薄い画像になるときには、現像ローラ４１の周速Ｖｒを速くし、周速比Ｖｒ／Ｖｄを大きくして、所望の画像濃度が得られるようにする。このように、トナーが劣化した場合であっても、画像濃度の変動が発生しないように、常に最適な現像ローラ４１の周速Ｖｒを設定する。
In general, when the toner deteriorates, the amount of toner adhering to the photosensitive drum 1 is smaller than the desired amount, and as a result, when the image has a low density, the peripheral speed Vr of the developing
そして、この現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比は、プロセスカートリッジＢの耐久情報に基づいて変更される。
The peripheral speed ratio between the developing
更に説明すると、本実施例では、現像ローラ４１の最適な周速Ｖｒを算出するために、プロセスカートリッジＢにそれぞれ設けられた記憶素子２１に記憶された情報を利用する。記憶素子２１は、プロセスカートリッジＢを装置本体Ａに装着することで、装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１と電気的に接続され、コントローラ部１１と記憶素子２１との間で情報のやり取りを行うことができるようになっている。
More specifically, in this embodiment, in order to calculate the optimum peripheral speed Vr of the developing
記憶素子２１には、プロセスカートリッジＢに関する様々な情報として、少なくともプロセスカートリッジＢの耐久情報が記憶されている。より詳細には、プロセスカートリッジＢの耐久情報とは、プロセスカートリッジＢの使用状態に関する情報であり、プロセスカートリッジＢの経時的な変化を示す情報、即ち、プロセスカートリッジＢの使用量に実質的に比例して変化する指標の値を示す情報である。プロセスカートリッジＢの耐久情報としては、感光ドラム１の累積回転数、現像ローラ４１の累積回転数などを好ましく用いることができる。
The
ここで、現像器４内の現像剤の残量の情報それ自体は、プロセスカートリッジＢの使用量には比例しない。即ち、印字比率の高い画像を多く出力した場合と、印字比率の低い画像を多く出力した場合とでは、プロセスカートリッジＢの使用量に伴う現像剤残量の変化率が異なる。従って、現像器４内の現像剤の残量の情報のみでは、プロセスカートリッジＢの耐久情報とはならない。但し、本発明は、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比の制御のために、現像器４内の現像剤の残量情報を、例えばプロセスカートリッジＢの他の耐久情報と共に利用する態様を排除するものではない。
Here, the information on the remaining amount of the developer in the developing
本実施例では、記憶素子２１には、プロセスカートリッジＢの耐久情報として、少なくとも現像ローラ４１の累積回転数が記憶される。現像ローラ４１の回転数は、ローラを回転させている時間によって計測し、画像を１枚出力する毎に記憶素子２１に積算して記憶させたり、１ジョブ（一の画像出力開始支持による単数又は複数の転写材に対する一連の画像形成動作）毎に記憶素子２１に積算して記憶させたりすることができる。
In this embodiment, the
そして、記憶素子２１に記憶された現像ローラ４１の累積回転数と所定値（閾値）とを比較し、該閾値を境として現像ローラ４１の周速を変更し、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を変更する。この閾値は、トナーの劣化による画像品質の低下を、許容し得る程に十分低減し得るように、適宜設定することができる。
Then, the accumulated rotational speed of the developing
本実施例では、現像ローラ４１の最適な周速を算出するために、現像ローラ４１の回転数に関して想定総回転数に対するその時点での累積回転数を比較する。
In this embodiment, in order to calculate the optimum peripheral speed of the developing
つまり、平均的な印字比率のジョブを繰り返すことによりプロセスカートリッジＢが寿命（トナーの消尽、感光ドラム１の寿命などにより設定）に達した場合の現像ローラ２２の回転数が現像ローラ４１の想定総回転数として予め設定される。この想定総回転数の情報は、装置本体Ａのコントローラ部１１に予め記憶されている。或いは、この想定総回転数の情報をプロセスカートリッジＢの記憶素子２１に記憶させることもできる。この場合、各プロセスカートリッジＢに即して更に適切な制御を行うことができる。
In other words, the number of rotations of the developing
画像形成に際して、コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢの記憶素子２１に記憶されているその時点での現像ローラ４１の累積回転数を読み出す。そして、その時点での現像ローラ４１の累積回転数が想定総回転数より多くなった時点で、現像ローラ４１の周速を変更する。即ち、その時点での現像ローラ４１の累積回転数が想定総回転数よりも多くなることは、そのプロセスカートリッジＢによって低印字比率のジョブが多く行われたことを意味し、プロセスカートリッジＢ内のトナーの劣化による画像濃度の変動が想定される。従って、現像ローラ４１の累積回転数が想定総回転数を越えた時点で、現像ローラ４１の周速Ｖｒを速くする。これにより、劣化により所望の電荷を持たせ難くなったトナーに対して、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比Ｖｒ／Ｖｄを大きくし、感光ドラム１上の静電像に付着するトナー量を所望の量として、画像の濃淡を適正とする。
At the time of image formation, the
より具体的には、本実施例では、印字比率４％で画像形成を繰り返すことによりプロセスカートリッジＢ内のトナーを消尽するまでに想定される現像ローラ４１の回転数を想定総回転数として設定する。
More specifically, in this embodiment, the number of rotations of the developing
そして、現像ローラ４１の累積回転数が想定総回転数以下である間は、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比Ｖｒ／Ｖｄを初期値のままとする。
While the cumulative number of rotations of the developing
一方、現像ローラ４１の累積総回転数を越えた場合、現像ローラ４１の周速をＶｒ’（＞Ｖｒ）に変更し、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比が、
Ｖｒ’／Ｖｄ＝１．１×Ｖｒ／Ｖｄ
となるようにする。
On the other hand, when the cumulative total number of rotations of the developing
Vr ′ / Vd = 1.1 × Vr / Vd
To be.
このような構成にすることで、現像器４内のトナーの残量だけでなく、トナーの劣化に合わせて適切な現像条件を選択することができる。よって、プロセスカートリッジＢを交換するまでの間良好な画像品質を維持することができる。
With such a configuration, it is possible to select an appropriate development condition in accordance with not only the remaining amount of toner in the developing
図５は、本実施例における現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比の概略制御フローを示す。先ず、印刷ジョブが装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１に送られる（ステップ１）。コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢが具備する記憶素子２１から、その時点での現像ローラ４１の累積回転数の情報を読み出す（ステップ２）。コントローラ部１１は、読み込んだ現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓと、コントローラ部１１に記憶されている想定総回転数Ｒｔとを比較する（ステップ３）。ステップ３において現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓが想定総回転数Ｒｔ以下であると判断した場合には、コントローラ部１１は、現像ローラ４１を標準の周速Ｖｒで回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ４）。一方、ステップ３において現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓが想定総回転数Ｒｔを越えていると判断した場合には、コントローラ部１１は、現像ローラ４１を周速Ｖｒ’（＞Ｖｒ）で回転させて、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比がＶｒ’／Ｖｄ＝１．１×Ｖｒ／Ｖｄとなるようにするべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ５）。
FIG. 5 shows a schematic control flow of the peripheral speed ratio between the developing
こうして制御された周速で現像ローラ４１を駆動することで画像形成を行い（ステップ６）、画像形成動作を終了する（ステップ７）。
Image development is performed by driving the developing
上述の制御は、各色用のプロセスカートリッジＢに対して行われる。これにより、各色のプロセスカートリッジＢについてトナーの劣化状況を判断し、現像ローラ４１を適切な周速で駆動することができる。
The above-described control is performed on the process cartridge B for each color. As a result, it is possible to determine the deterioration state of the toner for the process cartridge B of each color, and to drive the developing
尚、上述では、プロセスカートリッジＢの耐久情報の閾値として、予め設定された１つの想定総回転数を境として現像ローラ４１の周速度を変更したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プロセスカートリッジＢの耐久情報の閾値を複数設けて、それぞれの閾値を境として現像ローラ４１の周速度を変更（即ち、順次に変更）するようにしてもよい。
In the above description, the peripheral speed of the developing
例えば、現像ローラ４１の累積回転数の想定総回転数に対する達成率、即ち、
達成率＝（累積回転数Ｒｓ／想定総回転数Ｒｔ）×１００（％）
を計算し、算出された達成率に応じて、現像ローラの周速の最適値を演算する。この情報から、その時点までにプロセスカートリッジＢ内のトナーがどのくらい劣化しているかが判断できる。これにより、トナーの劣化状況に応じて最適な周速で現像ローラ４１を駆動する。この場合、プロセスカートリッジＢの耐久情報として、達成率自体を記憶してもよく、プロセスカートリッジＢの耐久情報の所定の閾値は、達成率で表される。但し、達成率を計算する代わりに、上述の想定総回転数と同様に、現像ローラ４１の回転数自体の閾値を複数設定してもよく、これらの情報を用いた制御の作用は実質的に同じである。
For example, the achievement rate of the cumulative rotation speed of the developing
Achievement rate = (cumulative rotational speed Rs / assumed total rotational speed Rt) × 100 (%)
And the optimum value of the peripheral speed of the developing roller is calculated according to the calculated achievement rate. From this information, it can be determined how much toner in the process cartridge B has deteriorated up to that point. As a result, the developing
更に説明すると、現像ローラ４１の累積回転数の想定総回転数に対する達成率に対して、最適な現像ローラ４１の周速を予め設定する。例えば、達成率１００％未満の場合には、現像ローラ４１を標準の周速度Ｖｒで駆動する。そして、達成率１００％以上１５０％未満、１５０％以上２００％未満、２００％以上の場合について、現像ローラ４１の周速をそれぞれＶｒ’１、Ｖｒ’２、Ｖｒ’３（Ｖｒ＜Ｖｒ’１＜Ｖｒ’２＜Ｖｒ’３）に設定する。これにより、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比が、標準のＶｒ／Ｖｄに対して、
Ｖｒ’１／Ｖｄ＝１．１×Ｖｒ／Ｖｄ
Ｖｒ’２／Ｖｄ＝１．１２５×Ｖｒ／Ｖｄ
Ｖｒ’３／Ｖｄ＝１．１５×Ｖｒ／Ｖｄ
となるようにする。現像ローラ４１の想定総回転数に対する累積回転数の達成率と、最適な現像ローラ４１の回転数との関係の情報は、予めコントローラ部１１に記憶されている。或いは、この情報をプロセスカートリッジＢの記憶素子２１に記憶させることもできる。この場合、各プロセスカートリッジに即して更に適切な制御を行うことができる。
More specifically, the optimum peripheral speed of the developing
Vr′1 / Vd = 1.1 × Vr / Vd
Vr′2 / Vd = 1.125 × Vr / Vd
Vr′3 / Vd = 1.15 × Vr / Vd
To be. Information on the relationship between the achievement rate of the cumulative rotational speed with respect to the assumed total rotational speed of the developing
図６を参照して、この場合、先ず、印刷ジョブが装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１に送られる（ステップ１）。コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢが具備する記憶素子２１から、その時点での現像ローラ４１の累積回転数の情報を読み出す（ステップ２）。次いで、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている想定総回転数Ｒｔに対する、読み込んだ現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓの達成率を計算する（ステップ３）。そして、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている達成率と現像ローラ４１の周速との関係から、ステップ３において算出された達成率に対応する最適な現像ローラ４１の周速を求める（ステップ４）。次いで、コントローラ部１１は、ステップ４において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ５）。
Referring to FIG. 6, in this case, first, a print job is sent to the
こうして制御された周速で現像ローラ４１を駆動することで画像形成を行い（ステップ６）、画像形成動作を終了する（ステップ７）。
Image development is performed by driving the developing
上述の制御は、各色用のプロセスカートリッジＢに対して行われる。これにより、各色のプロセスカートリッジＢについてトナーの劣化状況を判断し、現像ローラ４１を適切な周速で駆動することができる。
The above-described control is performed on the process cartridge B for each color. As a result, it is possible to determine the deterioration state of the toner for the process cartridge B of each color, and to drive the developing
以上、本実施例によれば、プロセスカートリッジＢ内のトナー残量のみに基づいて現像ローラ４１の周速を制御する場合には難しい、トナーの劣化状況を判断して、プロセスカートリッジＢの使用状況に左右されることなく、印刷ジョブに求められている画像濃度を満足した高品質な出力画像を得ることができる。特に、カラー画像形成装置においては、各色用のプロセスカートリッジＢに対して、それぞれ適切な現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を達成できるので、トナー劣化による画像濃度変動の影響が重畳され易いカラー画像形成時においても、常に高品質な画像を得ることができる。又、例えばプロセスカートリッジＢの耐久情報の複数の閾値を境として現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を変更するようにすることで、更にトナーの劣化状況に応じて最適な現像ローラと感光ドラム１との周速比で画像形成を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, it is difficult to control the peripheral speed of the developing
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例１と同じである。従って、実施例１の画像形成装置と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
Example 2
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having substantially the same or corresponding functions and configurations as those of the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例では、コントローラ部１１は、印刷ジョブを受信する毎に、ジョブのピクセルカウント、即ち、画素毎の濃度レベルの積算値を計算する。又、コントローラ部１１は、このピクセルカウン値から、ジョブの印字比率を計算する。
In this embodiment, the
本実施例では、コントローラ部１１は、各色毎の画像のピクセルカウントを計算し、又ジョブにおける各色毎の印字比率を計算する。算出されたピクセルカウント及びジョブの印字比率は、コントローラ部１１に記憶される。
In the present embodiment, the
そして、本実施例では、プロセスカートリッジＢの耐久情報と、装置本体Ａで記録しているピクセルカウントとを関連付けて、最適な現像ローラ４１の周速に制御する。
In this embodiment, the durability information of the process cartridge B and the pixel count recorded in the apparatus main body A are associated with each other, and the optimum peripheral speed of the developing
つまり、ジョブの印字比率が高印字比率、例えば、１０％以上の場合は、所望の濃度に比較して実際の濃度が低下する傾向がある。このため、現像ローラ４１の周速を速め、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を高めることが有効である。従って、本実施例では、現像ローラ４１の累積回転数の、想定総回転数に対する達成率に応じて現像ローラ４１の周速を設定すると共に、同じ達成率に対して、高印字比率のジョブにおいては、現像ローラ４１の周速をより速くして、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を高める。
That is, when the print ratio of the job is a high print ratio, for example, 10% or more, the actual density tends to be lower than the desired density. Therefore, it is effective to increase the peripheral speed ratio of the developing
例えば、本実施例では、ジョブの印字比率の所定の閾値として、印字比率１０％未満のジョブにおいては、達成率１００％未満では現像ローラ４１を標準の周速度Ｖｒで駆動する。そして、達成率１００％以上１５０％未満、１５０％以上２００％未満、２００％以上の場合について、実施例１で説明したのと同様に、現像ローラ４１の周速をそれぞれＶｒ’１、Ｖｒ’２、Ｖｒ’３（Ｖｒ＜Ｖｒ’１＜Ｖｒ’２＜Ｖｒ’３）に設定する。
For example, in this embodiment, for a job with a print ratio of less than 10% as the predetermined threshold for the print ratio of the job, the developing
一方、印字比率が１０％以上のジョブにおいては、上記印字比率１０％未満のジョブにおけるそれぞれの現像ローラ４１の周速を１．１倍する。勿論、ジョブの印字比率に応じて適宜現像ローラ４１の周速を設定することができ、ジョブの印字比率と現像ローラ４１との周速の関係をより細かい又はより粗い刻み幅で設定してもよい。
On the other hand, in a job with a printing ratio of 10% or more, the peripheral speed of each developing
図７は、本実施例における現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比の概略制御フローを示す。先ず、印刷ジョブが装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１に送られる（ステップ１）。このとき、装置本体Ａ内のコントローラ部１１では、送られたジョブのピクセルカウントを算出し、ジョブの印字比率を計算する（ステップ２）。又、コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢが具備する記憶素子２１から、その時点での現像ローラ４１の累積回転数の情報を読み出す（ステップ３）。次いで、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている想定総回転数Ｒｔに対する、読み込んだ現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓの達成率を計算する（ステップ４）。そして、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている達成率と現像ローラ４１の周速との関係から、ステップ４において算出された達成率に対応する最適な現像ローラ４１の周速を求める（ステップ５）。次いで、コントローラ部１１は、ジョブが通常の印字比率か高印字比率（本実施例では１０％以上）であるか否かを判断する（ステップ６）。そして、ステップ６においてジョブの印字比率が１０％未満であると判断した場合には、コントローラ部１１は、ステップ５において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ７）。一方、ステップ６においてジョブの印字比率が１０％以上であると判断した場合には、コントローラ部１１は、ステップ５において求めた周速から、高印字比率時の現像ローラ４１の周速を算出する（本実施例では、ステップ５において求めた周速を１．１倍する。）（ステップ８）。そして、ステップ８において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ９）。
FIG. 7 shows a schematic control flow of the peripheral speed ratio between the developing
こうして制御された周速で現像ローラ４１を駆動することで画像形成を行い（ステップ１０）、画像形成動作を終了する（ステップ１１）。
Image development is performed by driving the developing
上述の制御は、各色用のプロセスカートリッジＢに対して行われる。これにより、各色のプロセスカートリッジＢについてトナーの劣化状況を判断し、現像ローラ４１を適切な周速で駆動することができる。
The above-described control is performed on the process cartridge B for each color. As a result, it is possible to determine the deterioration state of the toner for the process cartridge B of each color, and to drive the developing
以上、本実施例によれば、トナーの劣化状況に加えて、ジョブの印字比率をも加味することにより、プロセスカートリッジＢの使用状況に応じて更に最適な現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比により画像形成を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the deterioration state of the toner, the print ratio of the job is also taken into consideration, so that the peripheral between the developing
実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例１と同じである。従って、実施例１の画像形成装置と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
Example 3
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having substantially the same or corresponding functions and configurations as those of the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例では、図８の概略ブロック図に示すように、装置本体Ａには、画像形成装置１００が置かれている環境に関する情報を検知する環境検知手段としての環境検知センサ２０が設けられている。環境センサ２０は、コントローラ部１１に電気的に接続されており、本実施例では、画像形成装置１００の周囲の温度及び湿度の検知結果を示す信号をコントローラ部１１に入力する。
In this embodiment, as shown in the schematic block diagram of FIG. 8, the apparatus main body A is provided with an
そして、本実施例では、プロセスカートリッジＢの耐久情報と、環境センサ２０で検知された温度湿度情報とを関連付けて、最適な現像ローラ４１の周速に制御する。
In this embodiment, the durability information of the process cartridge B and the temperature / humidity information detected by the
つまり、高温高湿環境、例えば、温度２７℃以上、湿度７０％ＲＨ以上の環境下では、画像濃度は低下する傾向がある。このため、高温高湿環境下では、現像ローラ４１の周速を速め、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を高めることが有効である。従って、本実施例では、現像ローラ４１の累積回転数の、想定総回転数に対する達成率に応じて現像ローラ４１の周速を設定すると共に、同じ達成率に対して、高温高湿環境下では、現像ローラ４１の周速をより速くして、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を高める。
That is, the image density tends to decrease in a high temperature and high humidity environment, for example, in an environment where the temperature is 27 ° C. or higher and the humidity is 70% RH or higher. Therefore, in a high temperature and high humidity environment, it is effective to increase the peripheral speed ratio between the developing
例えば、本実施例では、通常の環境（下記の高温高湿環境以外）下において、達成率１００％未満では現像ローラ４１を標準の周速度Ｖｒで駆動する。そして、達成率１００％以上１５０％未満、１５０％以上２００％未満、２００％以上の場合について、実施例１にて説明したのと同様に、現像ローラ４１の周速をそれぞれＶｒ’１、Ｖｒ’２、Ｖｒ’３（Ｖｒ＜Ｖｒ’１＜Ｖｒ’２＜Ｖｒ’３）に設定する。
For example, in this embodiment, the developing
一方、環境温湿度の所定の閾値として、温度２７℃以上、湿度７０％ＲＨ以上の高温高湿環境下では、上記通常環境下でのそれぞれの現像ローラ４１の周速を１．０５倍する。
On the other hand, as a predetermined threshold value of the environmental temperature and humidity, in a high temperature and high humidity environment where the temperature is 27 ° C. or higher and the humidity is 70% RH or higher, the peripheral speed of each developing
図９は、本実施例における現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比の概略制御フローを示す。先ず、印刷ジョブが装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１に送られる（ステップ１）。次いで、コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢが具備する記憶素子２１から、その時点での現像ローラ４１の累積回転数の情報を読み出す（ステップ２）。コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている想定総回転数Ｒｔに対する、読み込んだ現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓの達成率を計算する（ステップ３）。そして、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている達成率と現像ローラ４１の周速との関係から、ステップ３において算出された達成率に対応する最適な現像ローラ４１の周速を求める（ステップ４）。次いで、コントローラ部１１は、環境センサ２０から環境温湿度情報を読み込む（ステップ５）。コントローラ部１１は、高温高湿環境であるか否かを判断する（ステップ６）。そして、ステップ６において高温高湿環境ではないと判断した場合には、コントローラ部１１は、ステップ４において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ７）。一方、ステップ６において高温高湿環境であると判断した場合には、コントローラ部１１は、ステップ４において求めた周速から、高温高湿環境下での現像ローラ４１の周速を算出する（本実施例では、ステップ４において求めた周速を１．０５倍する。）（ステップ８）。そして、ステップ８において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ９）。
FIG. 9 shows a schematic control flow of the peripheral speed ratio between the developing
こうして制御された周速で現像ローラ４１を駆動することで画像形成を行い（ステップ１０）、画像形成動作を終了する（ステップ１１）。
Image development is performed by driving the developing
上述の制御は、各色用のプロセスカートリッジＢに対して行われる。これにより、各色のプロセスカートリッジＢについてトナーの劣化状況を判断し、現像ローラ４１を適切な周速で駆動することができる。
The above-described control is performed on the process cartridge B for each color. As a result, it is possible to determine the deterioration state of the toner for the process cartridge B of each color, and to drive the developing
以上、本実施例によれば、トナーの劣化状況に加えて、環境情報も加味することにより、トナーの劣化状況や環境変動に左右されることなく、印刷ジョブに求められている画像濃度を満足した高品質な画像を得ることができる。 As described above, according to the present exemplary embodiment, the image density required for the print job is satisfied without being affected by the toner deterioration state or the environmental change by taking into account the environmental information in addition to the toner deterioration state. High quality images can be obtained.
実施例４
実施例２、実施例３において、それぞれプロセスカートリッジＢの耐久情報に加えてジョブの印字比率情報、環境情報をも加味して現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を制御することを説明した。プロセスカートリッジＢの耐久情報に加えて、これらジョブの印字比率情報及び環境情報の双方を加味して現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比を制御してもよい。
Example 4
In the second and third embodiments, the control of the peripheral speed ratio between the developing
図１０に示すように、先ず、印刷ジョブが装置本体Ａに設けられたコントローラ部１１に送られる（ステップ１）。このとき、装置本体Ａ内のコントローラ部１１では、送られたジョブのピクセルカウントを算出し、ジョブの印字比率を計算する（ステップ２）。又、コントローラ部１１は、プロセスカートリッジＢが具備する記憶素子２１から、その時点での現像ローラ４１の累積回転数の情報を読み出す（ステップ３）。次いで、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている想定総回転数Ｒｔに対する、読み込んだ現像ローラ４１の累積回転数Ｒｓの達成率を計算する（ステップ４）。又、コントローラ部１１は、環境センサ２０から環境温湿度情報を読み込む（ステップ５）。そして、コントローラ部１１は、コントローラ部１１に記憶されている達成率と現像ローラ４１の周速の関係から現像ローラ４１の周速を求めると共に、実施例２と同様にジョブが通常の印字比率か高印字比率（本実施例では１０％以上）であるか否か、又実施例３と同様に高温高湿度環境であるか否かによって最適な現像ローラの周速を算出する（ステップ６）。そして、ステップ８において求めた周速で現像ローラ４１を回転させるべく、第２駆動源１６に制御信号を出力する（ステップ７）。
As shown in FIG. 10, first, a print job is sent to the
こうして制御された周速で現像ローラ４１を駆動することで画像形成を行い（ステップ８）、画像形成動作を終了する（ステップ９）。
The developing
このように、現像ローラ４１の累積回転数からトナーの劣化状況を判断し、且つ、環境センサ２０の出力から環境情報を得て、更に、印刷ジョブのピクセルカウントを算出することで印字比率を計算する。そして、以上の情報を演算することで最適な感光ドラム１に対する現像ローラ４１の周速比を算出し、現像ローラ４１の周速を制御することで、プロセスカートリッジＢの耐久によらず、常に求められている画像濃度を満足した高品質な出力画像を得ることが容易となる。
In this manner, the print ratio is calculated by determining the deterioration state of the toner from the cumulative number of rotations of the developing
−その他の実施例−
上記各実施例にて説明した（ｉ）ジョブの印字比率情報、（ｉｉ）環境情報に加えて、（ｉｉｉ）ジョブが複数枚の印字を一度に行う連続印字の場合における装置本体Ａ内の温度変化情報、（ｉｖ）装置本体Ａの累積印字枚数の情報、（ｖ）転写材Ｓの種類、坪量、平滑性などの情報をも、単独で若しくは他の情報と組み合わせて、プロセスカートリッジＢの耐久情報に加味して演算することで、現像ローラ４１の周速を算出し、最適な現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比Ｖｒ／Ｖｄを決定することができる。これにより、安定した高品質な画像を維持することを容易とすることができる。
-Other examples-
In addition to (i) job print ratio information and (ii) environment information described in the above embodiments, (iii) temperature in the apparatus main body A in the case of continuous printing in which a job prints a plurality of sheets at once. Change information, (iv) information on the cumulative number of printed sheets of the apparatus main body A, and (v) information on the type of transfer material S, basis weight, smoothness, etc. can be used alone or in combination with other information. By calculating in consideration of the durability information, the peripheral speed of the developing
即ち、装置本体Ａ内の温度が高くなると、濃度が低下する傾向にある。このため、連続印字の際に、装置本体Ａ内の温度上昇に伴って現像ローラ４１の周速を速め、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比（Ｖｒ／Ｖｄ）を高めることが有効である。
That is, as the temperature in the apparatus main body A increases, the concentration tends to decrease. Therefore, during continuous printing, it is effective to increase the peripheral speed of the developing
又、転写材Ｓの種類、秤量、平滑性によって、転写効率がかわり濃度が変化することがある。従って、例えば、転写材Ｓの種類がフィルム状の場合、秤量が大きい場合、或いは平滑性が粗い場合には、現像ローラ４１の周速を速め、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比（Ｖｒ／Ｖｄ）を高めることが有効である。
Also, depending on the type, weighing and smoothness of the transfer material S, the transfer efficiency may change and the density may change. Therefore, for example, when the type of the transfer material S is a film, when the weighing is large, or when the smoothness is rough, the peripheral speed of the developing
又、装置本体Ａの累積印字枚数が増加すると、転写効率が低下する傾向にある。このため、装置本体Ａの累積印字枚数が増加するのに伴って、現像ローラ４１の周速を速め、現像ローラ４１と感光ドラム１との周速比（Ｖｒ／Ｖｄ）を高めることが有効である。
Further, as the cumulative number of printed sheets of the apparatus main body A increases, the transfer efficiency tends to decrease. Therefore, it is effective to increase the peripheral speed of the developing
更に、印字枚数に応じて定期的に行うキャリブレーションの情報も加味することで、より正確に周速比Ｖｒ／Ｖｄを決定することが出来るので高品質な出力画像を常に維持することができる。つまり、キャリブレーション結果から、所望の濃度がでているか判断し、現像の条件を最適化する一つの手段として現像ローラの周速を変化させることで実現できる。 Furthermore, by adding information on calibration periodically performed according to the number of printed sheets, the peripheral speed ratio Vr / Vd can be determined more accurately, so that a high-quality output image can always be maintained. That is, it can be realized by determining whether a desired density is obtained from the calibration result and changing the peripheral speed of the developing roller as one means for optimizing the developing conditions.
上記各実施例では、プロセスカートリッジＢの耐久情報として、現像ローラ４１の累積回転数情報を用いたが、この代わりに又は加えて感光ドラム１の累積回転数情報を用いてもよい。この場合も上記実施例と同様に、平均的な印字比率のジョブを繰り返すことによりプロセスカートリッジＢが寿命に達した場合の感光ドラム１の回転数を想定総回転数として設定し、これをプロセスカートリッジＢの耐久情報の閾値としたり、或いはこの想定総回転数に対する感光ドラム１の累積回転数の達成率の計算に用いることができる。又、現像ローラ４１、感光ドラム１の累積回転数情報の代わりに又はこれらの一方若しくは両方に加えて、プロセスカートリッジＢの耐久情報としては、そのプロセスカートリッジＢによる累積印字枚数（画像出力枚数）を用いることもできる。更に、現像ローラや感光ドラムの回転数（量）、印字枚数（量）などに代えて、対応する時間情報を利用してもよく、これらは実質的に同じ情報である。
In each of the above embodiments, the accumulated rotation speed information of the developing
又、上記各実施例においては、周速比Ｖｒ／Ｖｄを変更するために、現像ローラ４１及び感光ドラム１の周速をそれぞれ独立して制御可能な駆動手段は、現像ローラ４１と感光ドラム１とをそれぞれ駆動するための独立した駆動源を有するものとした。本発明はこれに限定されるものではなく、駆動列の中に変速機構を具備することでも同様の効果が得られる。又、この場合、駆動源の数を減らすことができるので、画像形成装置のサイズ、コストなどを抑える効果も合わせて奏し得る。
In each of the above embodiments, in order to change the peripheral speed ratio Vr / Vd, driving means capable of independently controlling the peripheral speeds of the developing
更に、上記実施例においては、画像形成装置が搬送ベルトを用いたカラー画像形成装置であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者には周知の通り、中間転写体上に、例えば複数色のトナーからなるトナー像を重ね合わせて転写（一次転写）した後、このトナー像を転写材に転写（二次転写）してカラー画像を形成する画像形成装置がある。この場合、単一の感光体に対してそれぞれ異なる色のトナーを用いる複数の現像器を設け、複数の現像器により感光体に順次に形成したトナー像を中間転写体に順次に転写するもの、或いは上記各実施例と同様に複数の画像形成部によって形成されたトナー像を中間転写体上に順次に転写するものがある。本発明は、これら中間転写体を用いた画像形成装置においても等しく適用可能である。又、本発明は、当然、モノクロ画像形成装置に対しても有効である。更に、像担持体は、感光ドラムに限定されるものではなく、感光ベルトであってもよい。 Further, in the above-described embodiments, the image forming apparatus is described as a color image forming apparatus using a conveyance belt, but the present invention is not limited to this. As is well known to those skilled in the art, a toner image composed of, for example, a plurality of color toners is superimposed and transferred (primary transfer) onto an intermediate transfer member, and then the toner image is transferred (secondary transfer) to a transfer material. There is an image forming apparatus that forms a color image. In this case, a plurality of developing devices using different color toners are provided for a single photosensitive member, and toner images sequentially formed on the photosensitive member by the plurality of developing devices are sequentially transferred to the intermediate transfer member, Alternatively, as in the above-described embodiments, there are toners that sequentially transfer toner images formed by a plurality of image forming units onto an intermediate transfer member. The present invention is equally applicable to image forming apparatuses using these intermediate transfer members. Of course, the present invention is also effective for a monochrome image forming apparatus. Further, the image carrier is not limited to the photosensitive drum, and may be a photosensitive belt.
１ 感光ドラム（像担持体）
４ 現像器
１３ 第１駆動源
１６ 第２駆動源
２１ 記憶素子
４１ 現像ローラ（現像剤担持体）
１００ 画像形成装置
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ プロセスカートリッジ
1 Photosensitive drum (image carrier)
4 Developing
100 Image forming apparatus A Image forming apparatus body B Process cartridge
Claims (18)
現像剤を収容する容器と、回転することにより該容器内の現像剤を搬送して前記像担持体に供給する現像剤担持体と、を備えた現像器と、
前記像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比を可変に制御する駆動手段と、
を有し、
少なくとも前記現像器を備えたカートリッジが装置本体に対して着脱可能な画像形成装置において、
前記カートリッジの耐久情報に応じて、前記現像剤担持体と前記像担持体との周速比が変更されることを特徴とする画像形成装置。 A rotatable image carrier for carrying an image by a developer;
A developing device comprising: a container for storing the developer; and a developer carrier that rotates to convey the developer in the container and supply the developer to the image carrier;
Drive means for variably controlling the ratio of the peripheral speed of the developer carrier to the peripheral speed of the image carrier;
Have
In the image forming apparatus in which the cartridge including at least the developing device is detachable from the apparatus main body,
An image forming apparatus, wherein a peripheral speed ratio between the developer carrier and the image carrier is changed according to durability information of the cartridge.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005041428A JP2006227325A (en) | 2005-02-17 | 2005-02-17 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005041428A JP2006227325A (en) | 2005-02-17 | 2005-02-17 | Image forming apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006227325A true JP2006227325A (en) | 2006-08-31 |
Family
ID=36988746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005041428A Pending JP2006227325A (en) | 2005-02-17 | 2005-02-17 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006227325A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011232497A (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Brother Ind Ltd | Image forming apparatus |
| JP2016009063A (en) * | 2014-06-24 | 2016-01-18 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus, control method, and program |
| JP2016105144A (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus, control method of image forming apparatus, and program |
| JP2017032746A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus and control method |
| JP2019003197A (en) * | 2018-07-24 | 2019-01-10 | キヤノン株式会社 | Process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
| JP2020154077A (en) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | ブラザー工業株式会社 | Image forming device |
| JP2020154095A (en) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus |
-
2005
- 2005-02-17 JP JP2005041428A patent/JP2006227325A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011232497A (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Brother Ind Ltd | Image forming apparatus |
| JP2016009063A (en) * | 2014-06-24 | 2016-01-18 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus, control method, and program |
| JP2016105144A (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus, control method of image forming apparatus, and program |
| JP2017032746A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus and control method |
| JP2019003197A (en) * | 2018-07-24 | 2019-01-10 | キヤノン株式会社 | Process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
| JP2020154077A (en) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | ブラザー工業株式会社 | Image forming device |
| JP2020154095A (en) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus |
| JP7131446B2 (en) | 2019-03-19 | 2022-09-06 | ブラザー工業株式会社 | image forming device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2006227325A (en) | Image forming apparatus | |
| JP4724464B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP4392234B2 (en) | Image forming apparatus and toner supply method | |
| JP2012155116A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2010210799A (en) | Lubricant application mechanism, process cartridge and image forming apparatus | |
| JP2008158246A (en) | Image forming apparatus | |
| JP4363035B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP4948100B2 (en) | Toner consumption prediction amount calculation method, toner consumption prediction amount calculation device, and image forming apparatus | |
| JP5103843B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2010079269A (en) | Image forming apparatus | |
| JP5331414B2 (en) | Development device | |
| JP2009288589A (en) | Image forming device | |
| JP2006201474A (en) | Developing device and image forming apparatus using the same | |
| JP6167662B2 (en) | Image forming apparatus and consumable management system | |
| JP2012108483A (en) | Image forming apparatus | |
| JP5765090B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP5629666B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2009086401A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2009192707A (en) | Developing apparatus, image forming apparatus, and image forming method | |
| JP2008026521A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2020166137A (en) | Image forming apparatus | |
| JP4776979B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2009294584A (en) | Method of controlling image density in development and image forming apparatus | |
| JP4974035B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2005157124A (en) | Image forming apparatus, control method of same, and process cartridge |