JP2015191126A - Developing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像剤の補給量及び排出量の少なくとも一方を調整する現像装置、及びこれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device that adjusts at least one of a developer supply amount and a discharge amount, and an image forming apparatus using the same.
従来、トナーとキャリアを含んだ現像剤が用いられる二成分現像方式の現像装置として、一部の現像剤を排出しながら新しい現像剤を補給することにより現像剤の劣化を抑えるトリクル現像方式(AR[Auto-Refining Developing System]方式とも呼ばれる)の現像装置が利用されている。 Conventionally, as a two-component developing type developing device using a developer containing toner and carrier, a trickle developing method (AR) that suppresses the deterioration of the developer by supplying a new developer while discharging a part of the developer. [Auto-Refining Developing System] is also used.
トリクル現像方式では、現像装置内の現像剤量は、現像剤の補給量や排出量によって変動する。また、装置の小型化や処理の高速化に伴って、主走査方向での現像剤量のバラツキが大きくなる傾向になる。これにより、現像剤の供給不良による濃度ムラや、現像剤の供給過剰による現像剤溢れ等が懸念される。また、現像剤量が偏ることによりトナーにかかるストレスが増大する結果、トナー凝集が生じやすくなり、これによる白斑点や規制部の目詰まりが問題となる。 In the trickle development method, the amount of developer in the developing device varies depending on the amount of developer replenished and discharged. Further, as the apparatus is downsized and the processing speed is increased, the variation in the developer amount in the main scanning direction tends to increase. As a result, there are concerns about uneven density due to poor supply of the developer and overflow of the developer due to excessive supply of the developer. Further, as the developer amount is biased, the stress applied to the toner is increased, so that the toner is likely to be aggregated. This causes problems such as white spots and clogging of the regulating portion.
このような事情から、内部の現像剤量(剤面)を検知する検知手段が設けられ、現像剤量が多過ぎるときには現像剤を排出し、逆に少な過ぎるときには現像剤を補給する構成の現像装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 For this reason, a detection means for detecting the amount of developer (agent surface) inside is provided, and when the developer amount is too large, the developer is discharged, and conversely, when the amount is too small, the developer is supplied. An apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
現像装置での現像剤量の偏りは、現像剤を現像ローラに供給する供給槽においてだけでなく、現像剤の撹拌が行われる撹拌槽においても生じ得る。撹拌槽内の現像剤量の偏りは、供給槽内の現像剤量の偏りにも影響する。そのため、現像剤の補給量や排出量を適切に調整するためには、供給槽内の現像剤量だけでなく、撹拌槽内の現像剤量も考慮されることが好ましい。 Deviation in the amount of developer in the developing device may occur not only in the supply tank that supplies the developer to the developing roller but also in the stirring tank in which the developer is stirred. The deviation in the developer amount in the agitation tank also affects the deviation in the developer amount in the supply tank. Therefore, in order to appropriately adjust the supply amount and discharge amount of the developer, it is preferable to consider not only the amount of developer in the supply tank but also the amount of developer in the stirring tank.
本発明は上述した問題点に鑑みて、現像剤の補給量及び排出量の少なくとも一方を、より適切に調整することが可能となる現像装置、及びこれを備えた画像形成装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, it is an object of the present invention to provide a developing device that can more appropriately adjust at least one of a developer replenishment amount and a discharge amount, and an image forming apparatus including the developing device. To do.
本発明に係る現像装置は、現像剤を撹拌する撹拌槽と、現像剤を現像ローラへ供給する供給槽とを有し、前記撹拌槽と前記供給槽を含む循環路で現像剤を循環搬送する現像装置であって、前記撹拌槽の上流側に現像剤を補給して前記循環路へ合流させる補給手段と、前記供給槽の下流側で前記循環路から分岐した現像剤を排出させる排出手段と、前記撹拌槽の下流寄りである第1位置での現像剤量を検知する第1検知手段と、前記供給槽の下流寄りである第2位置での現像剤量を検知する第2検知手段と、第1検知手段及び第2検知手段の検知結果に基づいて、現像剤の補給量及び排出量の少なくとも一方の調整を行う調整手段とを備えた構成とする。 The developing device according to the present invention includes a stirring tank for stirring the developer and a supply tank for supplying the developer to the developing roller, and circulates and conveys the developer in a circulation path including the stirring tank and the supply tank. A developing device that replenishes developer upstream of the agitation tank and joins the circulation path; and discharge means that discharges the developer branched from the circulation path downstream of the supply tank; First detection means for detecting the developer amount at a first position near the downstream of the agitation tank, and second detection means for detecting the developer amount at a second position near the downstream of the supply tank. And an adjusting means for adjusting at least one of the developer replenishment amount and the discharge amount based on the detection results of the first detection means and the second detection means.
本構成によれば、現像剤の補給量及び排出量の少なくとも一方を、より適切に調整することが可能となる。なお、撹拌槽或いは供給槽の下流寄りとは、その中央よりも下流側であり、最下流である場合も含まれる。また、第1検知手段や第2検知手段による現像剤量の検知の形態は、現像剤量を直接的に検知する形態に限られず、現像剤量を間接的に検知する形態(例えば、現像剤の液面の位置を検知する形態など)であってもよい。 According to this configuration, at least one of the developer replenishment amount and the discharge amount can be adjusted more appropriately. In addition, the downstream side of a stirring tank or a supply tank is a downstream side rather than the center, and the case where it is the most downstream is also included. In addition, the form of detection of the developer amount by the first detection means and the second detection means is not limited to the form of directly detecting the developer amount, but the form of indirectly detecting the developer amount (for example, developer Or the like in which the position of the liquid level is detected.
また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、前記補給量と前記排出量の両方の調整を行うものであって、第1検知手段及び第2検知手段の各検知結果を所定の基準値と比較し、該比較の結果に基づいて前記調整を行う構成としてもよい。 More specifically, in the above configuration, the adjustment unit adjusts both the replenishment amount and the discharge amount, and each detection result of the first detection unit and the second detection unit is set to a predetermined value. A configuration may be adopted in which the adjustment is performed based on the comparison result by comparison with a reference value.
また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第1検知手段の検知結果が前記基準値より大きく、かつ、第2検知手段の検知結果が前記基準値より小さい場合に、前記調整の処理として、前記排出量を減少させる第1調整処理と、第1調整処理の開始から所定の第1時間の経過後に前記排出量を増大させる第2調整処理とを行う構成としてもよい。 More specifically, in the configuration described above, the adjustment unit adjusts the adjustment when the detection result of the first detection unit is larger than the reference value and the detection result of the second detection unit is smaller than the reference value. As the process, a first adjustment process for reducing the discharge amount and a second adjustment process for increasing the discharge amount after a predetermined first time has elapsed from the start of the first adjustment process may be performed.
また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第1検知手段の検知結果が前記基準値より大きく、かつ、第2検知手段の検知結果が前記基準値より小さい場合に、前記調整の処理として、前記補給量を減少させる第3調整処理と、第3調整処理の開始から所定の第2時間の経過後に前記補給量を増大させる第4調整処理とを行う構成としてもよい。 More specifically, in the configuration described above, the adjustment unit adjusts the adjustment when the detection result of the first detection unit is larger than the reference value and the detection result of the second detection unit is smaller than the reference value. As the process, a third adjustment process for decreasing the replenishment amount and a fourth adjustment process for increasing the replenishment amount after a lapse of a predetermined second time from the start of the third adjustment process may be performed.
また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第1検知手段の検知結果が前記基準値より小さく、かつ、第2検知手段の検知結果が前記基準値より大きい場合に、前記調整の処理として、前記排出量を増大させる第5調整処理と、第5調整処理の開始から所定の第1時間の経過後に前記排出量を減少させる第6調整処理とを行う構成としてもよい。 More specifically, in the configuration described above, the adjustment unit adjusts the adjustment when the detection result of the first detection unit is smaller than the reference value and the detection result of the second detection unit is larger than the reference value. As the process, a fifth adjustment process for increasing the discharge amount and a sixth adjustment process for decreasing the discharge amount after a predetermined first time from the start of the fifth adjustment process may be performed.
また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第1検知手段の検知結果が前記基準値より小さく、かつ、第2検知手段の検知結果が前記基準値より大きい場合に、前記調整の処理として、前記補給量を増大させる第7調整処理と、第7調整処理の開始から所定の第2時間の経過後に前記補給量を減少させる第8調整処理とを行う構成としてもよい。 More specifically, in the configuration described above, the adjustment unit adjusts the adjustment when the detection result of the first detection unit is smaller than the reference value and the detection result of the second detection unit is larger than the reference value. As the process, a seventh adjustment process for increasing the replenishment amount and an eighth adjustment process for decreasing the replenishment amount after a lapse of a predetermined second time from the start of the seventh adjustment process may be performed.
また、上記構成としてより具体的には、第1時間は、第1位置から第2位置へ現像剤が搬送される時間に設定されている構成としてもよい。また、第2時間は、第2位置から前記合流の位置へ現像剤が搬送される時間に設定されてもよい。 More specifically, in the above configuration, the first time may be set to a time when the developer is transported from the first position to the second position. Further, the second time may be set to a time when the developer is transported from the second position to the joining position.
また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第1検知手段と第2検知手段の検知結果がともに前記基準値より大きい場合に、前記調整の処理として、第1検知手段又は第2検知手段の検知結果が前記基準値を下回るまで、前記排出量を増大させて前記補給量を減少させておく処理を行う構成としてもよい。 More specifically, in the configuration described above, the adjustment unit may be configured as the first detection unit or the second detection unit as the adjustment process when the detection results of the first detection unit and the second detection unit are both greater than the reference value. It is good also as a structure which performs the process which increases the said discharge | emission amount and decreases the said replenishment amount until the detection result of 2 detection means falls below the said reference value.
また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、第1検知手段と第2検知手段の検知結果がともに前記基準値より小さい場合に、前記調整の処理として、第1検知手段又は第2検知手段の検知結果が前記基準値を上回るまで、前記排出量を減少させて前記補給量を増大させておく処理を行う構成としてもよい。 More specifically, in the configuration described above, the adjustment unit may be configured as the first detection unit or the second detection unit as the adjustment process when the detection results of the first detection unit and the second detection unit are both smaller than the reference value. It is good also as a structure which performs the process which decreases the said discharge | emission amount and increases the said replenishment amount until the detection result of 2 detection means exceeds the said reference value.
また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、現像剤が排出される排出口の開口幅を調整することにより、前記排出量を調整する構成としてもよい。また、上記構成としてより具体的には、前記調整手段は、前記循環路における現像剤の搬送速度又は流動性に影響を与える要因を監視し、前記監視の結果に応じて前記調整の処理の内容を変更する構成としてもよい。 More specifically, the adjustment unit may adjust the discharge amount by adjusting the opening width of the discharge port through which the developer is discharged. More specifically, in the configuration described above, the adjustment unit monitors factors affecting the developer conveyance speed or fluidity in the circulation path, and the content of the adjustment process according to the monitoring result. It is good also as a structure which changes.
また、本発明に係る画像形成装置は、上記構成の現像装置を備える構成とする。本構成によれば、上記構成の現像装置の利点を享受することが可能となる。 The image forming apparatus according to the present invention includes the developing device having the above-described configuration. According to this configuration, it is possible to enjoy the advantages of the developing device configured as described above.
本発明に係る現像装置によれば、現像剤の補給量及び排出量の少なくとも一方を、より適切に調整することが可能となる。また、本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る現像装置の利点を享受することが可能となる。 According to the developing device of the present invention, at least one of the developer replenishment amount and the discharge amount can be adjusted more appropriately. Further, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to enjoy the advantages of the developing device of the present invention.
本発明の実施形態について、タンデム型デジタルカラープリンター(現像装置を利用する画像形成装置の一形態であり、以下、単に「プリンター」という)を例に挙げ、各図に基づいて説明する。但し本発明の内容は、当該実施形態に何ら限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a tandem type digital color printer (which is one form of an image forming apparatus using a developing device, hereinafter simply referred to as “printer”) as an example. However, the content of the present invention is not limited to the embodiment.
[プリンターの全体構成]
図1は、本実施形態に係るプリンター10の全体構成図である。プリンター10は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト12を備えている。中間転写ベルト12は、半導電性材料からなっており、3つのローラ(14,16,18)の外周部に支持され、矢印A方向に回転駆動されるようになっている。
[Entire printer configuration]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a printer 10 according to the present embodiment. The printer 10 includes an intermediate transfer belt 12 at substantially the center of the inside thereof. The intermediate transfer belt 12 is made of a semiconductive material, is supported on the outer periphery of three rollers (14, 16, 18), and is driven to rotate in the direction of arrow A.
中間転写ベルト12の下部水平部の下には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色トナーにそれぞれ対応する4つの作像ユニット(作像手段)(20Y,20M,20C,20K)が、中間転写ベルト12に沿って並んで配置されている。 Below the lower horizontal portion of the intermediate transfer belt 12, four image forming units (image forming means) (image forming means) respectively corresponding to yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toners. 20Y, 20M, 20C, 20K) are arranged side by side along the intermediate transfer belt 12.
各作像ユニット(20Y,20M,20C,20K)は、感光体ドラム(22Y,22M,22C,22K)をそれぞれ有している。各感光体ドラム(22Y,22M,22C,22K)の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器(24Y,24M,24C,24K)と、プリントヘッド部(26Y,26M,26C,26K)と、現像装置(28Y,28M,28C,28K)と、一次転写ローラ(一次転写部材)(30Y,30M,30C,30K)と、クリーナー(32Y,32M,32C,32K)とがそれぞれ配置されている。 Each image forming unit (20Y, 20M, 20C, 20K) has a photosensitive drum (22Y, 22M, 22C, 22K). Around each photosensitive drum (22Y, 22M, 22C, 22K), a charger (24Y, 24M, 24C, 24K) and a print head unit (26Y, 26M, 26C, 26K) are sequentially arranged along the rotation direction. ), A developing device (28Y, 28M, 28C, 28K), a primary transfer roller (primary transfer member) (30Y, 30M, 30C, 30K), and a cleaner (32Y, 32M, 32C, 32K). ing.
帯電器(24Y,24M,24C,24K)は、感光体ドラム(22Y,22M,22C,22K)の表面を均一帯電させるものである。プリントヘッド部(26Y,26M,26C,26K)は、均一帯電した感光体ドラム表面を各色画像データに応じて露光することにより、静電潜像を形成するものである。現像装置(28Y,28M,28C,28K)は、感光体ドラム表面に形成された静電潜像を各色トナーで現像して、トナー画像とするものである。 The chargers (24Y, 24M, 24C, 24K) are for uniformly charging the surface of the photosensitive drum (22Y, 22M, 22C, 22K). The print head portions (26Y, 26M, 26C, 26K) form an electrostatic latent image by exposing the uniformly charged surface of the photosensitive drum according to each color image data. The developing devices (28Y, 28M, 28C, 28K) develop the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum with each color toner to form a toner image.
一次転写ローラ(30Y,30M,30C,30K)は、中間転写ベルト12を挟んで各感光体ドラム(22Y,22M,22C,22K)に対向する位置に、中間転写ベルト12の内側に接触してそれぞれ設けられ、感光体ドラム表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト12上に一次転写するためのものである。クリーナー(32Y,32M,32C,32K)は、一次転写後に感光体ドラム表面に残留するトナーを回収して、クリーニングするものである。 The primary transfer rollers (30Y, 30M, 30C, 30K) are in contact with the inside of the intermediate transfer belt 12 at positions facing the respective photosensitive drums (22Y, 22M, 22C, 22K) with the intermediate transfer belt 12 interposed therebetween. Each is provided for primary transfer of a toner image formed on the surface of the photosensitive drum onto the intermediate transfer belt 12. The cleaners (32Y, 32M, 32C, and 32K) collect and clean the toner remaining on the surface of the photosensitive drum after the primary transfer.
ここで、現像装置(28Y,28M,28C,28K)には、図示しないトナーボトル内に収容されたトナーとキャリアからなる現像剤が補給される。また、現像装置(28Y,28M,28C,28K)には、現像剤の排出口が設けられており、現像装置内で過剰となった現像剤を廃トナーボックス40内に排出するトリクル現像方式(AR方式)の機構が設けられている。現像装置(28Y,28M,28C,28K)の構成や動作については、改めて詳細に説明する。 Here, the developing device (28Y, 28M, 28C, 28K) is replenished with developer composed of toner and carrier contained in a toner bottle (not shown). Further, the developing devices (28Y, 28M, 28C, 28K) are provided with a developer discharge port, and a trickle developing system (exhaust developer in the developing device is discharged into the waste toner box 40). (AR system) mechanism is provided. The configuration and operation of the developing devices (28Y, 28M, 28C, 28K) will be described in detail again.
プリントヘッド部(26Y,26M,26C,26K)は、感光体ドラムの軸方向と平行な主走査方向に並べられた多数のLEDから構成されている。中間転写ベルト12のローラ18で支持された部分の外側には、二次転写ローラ(二次転写部材)34が圧接されている。 The print head unit (26Y, 26M, 26C, 26K) is composed of a large number of LEDs arranged in the main scanning direction parallel to the axial direction of the photosensitive drum. A secondary transfer roller (secondary transfer member) 34 is pressed against the outside of the portion of the intermediate transfer belt 12 supported by the roller 18.
二次転写ローラ34と中間転写ベルト12との接触部は、転写領域36となっている。二次転写ローラ34は、図示しない退避機構により、中間転写ベルト12と非接触となる位置へ退避可能になっている。 A contact area between the secondary transfer roller 34 and the intermediate transfer belt 12 is a transfer area 36. The secondary transfer roller 34 can be retracted to a position where it is not in contact with the intermediate transfer belt 12 by a retracting mechanism (not shown).
一次転写ローラ(30Y,30M,30C,30K)には、不図示の電源により一次転写電圧V1が印加される。この一次転写電圧V1の作用により、各作像ユニット(20Y,20M,20C,20K)の感光体ドラム(22Y,22M,22C,22K)の表面に形成された各色トナー画像が静電的に引き付けられて、中間転写ベルト12上に一次転写される。 A primary transfer voltage V1 is applied to the primary transfer rollers (30Y, 30M, 30C, 30K) from a power source (not shown). By the action of the primary transfer voltage V1, each color toner image formed on the surface of the photosensitive drum (22Y, 22M, 22C, 22K) of each image forming unit (20Y, 20M, 20C, 20K) is electrostatically attracted. Then, primary transfer is performed on the intermediate transfer belt 12.
また、二次転写ローラ34は不図示の電源により二次転写電圧V2が印加され、中間転写ベルト12を支持するローラ18は接地されている。この二次転写電圧V2の作用により、中間転写ベルト12上に形成されたトナー画像は、後述するように転写領域36に搬送されてきた用紙に静電的に引き付けられて、二次転写される。 The secondary transfer roller 34 is applied with a secondary transfer voltage V2 by a power source (not shown), and the roller 18 supporting the intermediate transfer belt 12 is grounded. By the action of the secondary transfer voltage V2, the toner image formed on the intermediate transfer belt 12 is electrostatically attracted to the paper conveyed to the transfer area 36 as will be described later, and is secondarily transferred. .
中間転写ベルト12のローラ16で支持された部分には、クリーナー38(クリーニングブラシローラ)が圧接されている。このクリーナー38は、二次転写後に中間転写ベルト12上に残留するトナーを掻きとって、廃トナーボックス40内に回収するためのものである。クリーナー38もまた、二次転写ローラ34と同様に、図示しない退避機構により中間転写ベルト12と非接触となる位置へ退避可能になっている。 A cleaner 38 (cleaning brush roller) is pressed against the portion of the intermediate transfer belt 12 supported by the roller 16. The cleaner 38 scrapes off the toner remaining on the intermediate transfer belt 12 after the secondary transfer and collects it in the waste toner box 40. Similarly to the secondary transfer roller 34, the cleaner 38 can also be retracted to a position where it is not in contact with the intermediate transfer belt 12 by a retracting mechanism (not shown).
プリンター10の下部には、給紙カセット42が着脱可能に配置されている。給紙カセット42内に積載収容された用紙Sは、給紙ローラ44の回転によって最上部のものから1枚ずつ搬送路46に送り出されることになる。 A paper feed cassette 42 is detachably disposed below the printer 10. The sheets S stacked and accommodated in the sheet feeding cassette 42 are sent out one by one from the uppermost one to the conveying path 46 by the rotation of the sheet feeding roller 44.
搬送路46は、給紙カセット42から、タイミングローラ対48のニップ部、二次転写領域36、及び定着ユニット50を通って排紙トレイ11まで伸びている。タイミングローラ対48は、給紙カセット42から送られてきた用紙Sを、中間転写ベルト12上の画像と同期をとって転写領域36に給紙するためのものである。 The conveyance path 46 extends from the paper feed cassette 42 to the paper discharge tray 11 through the nip portion of the timing roller pair 48, the secondary transfer region 36, and the fixing unit 50. The timing roller pair 48 is for feeding the paper S sent from the paper feed cassette 42 to the transfer area 36 in synchronization with the image on the intermediate transfer belt 12.
タイミングローラ対48の近傍には、タイミングセンサー52が配置されている。タイミングセンサー52は、給紙カセット42から搬送路46へ送り出された用紙Sの先端がタイミングローラ対48でニップされたことを検出するためのものである。タイミングセンサー52により用紙Sの先端が検出されると、タイミングローラ対48はその回転を一旦停止し、その後、中間転写ベルト12上のトナー画像と同期をとって用紙Sを転写領域36に給紙する。 A timing sensor 52 is disposed in the vicinity of the timing roller pair 48. The timing sensor 52 is for detecting that the leading edge of the paper S sent out from the paper feed cassette 42 to the transport path 46 is nipped by the timing roller pair 48. When the leading edge of the sheet S is detected by the timing sensor 52, the timing roller pair 48 temporarily stops its rotation, and then the sheet S is fed to the transfer area 36 in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 12. To do.
また、タイミングローラ対48の一方のローラ48aに対向して、紙厚センサー54が配置されている。紙厚センサー54は、タイミングローラ対48に用紙先端がニップされたときの前記ローラ48aの移動量を検知するもので、これにより用紙が普通紙であるか、厚みのある厚紙又はOHPシートであるかを判別できるようになっている。 Further, a paper thickness sensor 54 is disposed so as to face one roller 48 a of the timing roller pair 48. The paper thickness sensor 54 detects the amount of movement of the roller 48a when the leading edge of the paper is nipped by the timing roller pair 48, whereby the paper is plain paper, thick paper or OHP sheet. Can be determined.
定着ユニット50は、一対のローラ(56,58)に支持されて矢印B方向に回転駆動される定着ベルト60と、この定着ベルト60を介してローラ56に圧接されて矢印方向に従動回転する定着口−ラ62を備えている。また、トナー画像が二次転写された用紙が通過する定着ベルト60と定着ローラ62とのニップ部が、定着領域64となっている。定着ベルト60は、図示しないヒータにより加熱される。 The fixing unit 50 is supported by a pair of rollers (56, 58) and is rotationally driven in the direction of arrow B. The fixing unit 50 is pressed against the roller 56 via the fixing belt 60 and is driven to rotate in the direction of the arrow. A mouth-ra 62 is provided. In addition, a nip portion between the fixing belt 60 and the fixing roller 62 through which the sheet on which the toner image is secondarily transferred passes is a fixing region 64. The fixing belt 60 is heated by a heater (not shown).
[プリンターの動作概略]
次に、以上の構成からなるプリンター10の動作について説明する。外部装置(例えばパソコン)からプリンター10の画像信号処理部(図示せず)に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用LEDドライブ回路に伝達する。
[Printer operation overview]
Next, the operation of the printer 10 having the above configuration will be described. When an image signal is input from an external device (for example, a personal computer) to an image signal processing unit (not shown) of the printer 10, the image signal processing unit digitally converts the image signal into yellow, cyan, magenta, and black. A signal is generated and transmitted to the LED drive circuit for the print head.
このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット(20Y,20M,20C,20K)のプリントヘッド部(26Y,26M,26C,26K)を発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部(26Y,26M,26C,26K)の順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラム(22Y,22M,22C,22K)の表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。 This drive circuit performs exposure by causing the print head portions (26Y, 26M, 26C, 26K) of the image forming units (20Y, 20M, 20C, 20K) to emit light based on the input digital signals. This exposure is performed with a time difference in the order of the print heads (26Y, 26M, 26C, 26K). Thereby, an electrostatic latent image for each color is formed on the surface of each photosensitive drum (22Y, 22M, 22C, 22K).
各感光体ドラム(22Y,22M,22C,22K)上に形成された静電潜像は、各現像装置(28Y,28M,28C,28K)によりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。そして各色のトナー画像は、正極性の一次転写電圧が印加された各一次転写ローラ(30Y,30M,30C,30K)の作用により、矢印A方向に移動する中間転写ベルト12上に順次重ね合わせて一次転写される。 The electrostatic latent images formed on the photosensitive drums (22Y, 22M, 22C, 22K) are developed by the developing devices (28Y, 28M, 28C, 28K), respectively, and become toner images of the respective colors. The toner images of the respective colors are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 12 that moves in the direction of arrow A by the action of each primary transfer roller (30Y, 30M, 30C, 30K) to which a positive primary transfer voltage is applied. Primary transcription.
このようにして、中間転写ベルト12上に形成された重ね合わせトナー画像は、中間転写ベルト12の移動にしたがって転写領域36に達する。重ね合わされた各色トナー画像は、一次転写電圧と同極性の二次転写電圧が印加された二次転写口−ラ34の作用により、給紙カセット42から搬送路46に送り出される。そしてこの各色トナー画像は、タイミングローラ対48の駆動により、転写領域36を通過する用紙Sに一括して二次転写される。なお、二次転写後に中間転写ベルト12上に残留するトナーは、正極性のクリーニング電流が印加されたクリーナー38の作用により回収され、クリーニングユニットに移動する。 In this way, the superimposed toner image formed on the intermediate transfer belt 12 reaches the transfer region 36 as the intermediate transfer belt 12 moves. The superimposed color toner images are sent out from the paper feed cassette 42 to the conveyance path 46 by the action of the secondary transfer port-roller 34 to which a secondary transfer voltage having the same polarity as the primary transfer voltage is applied. The toner images of the respective colors are secondarily transferred collectively onto the sheet S passing through the transfer region 36 by driving the timing roller pair 48. The toner remaining on the intermediate transfer belt 12 after the secondary transfer is collected by the action of the cleaner 38 to which the positive polarity cleaning current is applied, and moves to the cleaning unit.
トナー画像が二次転写された用紙Sは、搬送路46を通って定着ユニット50に送られ、そこで定着領域64を通過することにより、トナー画像が用紙Sに加熱定着される。そして、用紙Sは排紙トレイ11に排出される。 The sheet S on which the toner image is secondarily transferred is sent to the fixing unit 50 through the conveyance path 46, and passes through the fixing region 64 where the toner image is heat-fixed on the sheet S. Then, the paper S is discharged to the paper discharge tray 11.
カラー画像形成動作はこのようにして行われるが、モノクロ画像の場合には入力されたモノクロ画像データに基づき、作像ユニット20Kだけが動作して中間転写ベルト12上にブラックトナー画像が形成される。その後は同様に、ブラックトナー画像は転写領域36で用紙Sに二次転写され、定着ユニット50で加熱定着されて、用紙Sが排紙トレイ11に排出される。 The color image forming operation is performed as described above. In the case of a monochrome image, only the image forming unit 20K operates to form a black toner image on the intermediate transfer belt 12 based on the input monochrome image data. . Thereafter, similarly, the black toner image is secondarily transferred to the paper S in the transfer region 36, heated and fixed by the fixing unit 50, and the paper S is discharged to the paper discharge tray 11.
[現像装置の構成及び動作]
先述した各現像装置(28Y,28M,28C,28K)は、基本的に同一の構成であり、同じ動作を行うように設定されている。以下、当該現像装置(現像装置28と総称する)の構成及び動作について詳細に説明する。図2は、現像装置28の概略断面図(調整手段92の説明を含む)である。
[Configuration and operation of developing device]
Each developing device (28Y, 28M, 28C, 28K) described above has basically the same configuration and is set to perform the same operation. Hereinafter, the configuration and operation of the developing device (collectively referred to as the developing device 28) will be described in detail. FIG. 2 is a schematic sectional view of the developing device 28 (including a description of the adjusting means 92).
図2に示すように現像装置28は、筐体80内に、撹拌スクリュー81、供給スクリュー82、及び現像ローラ83が収容された構成となっている。撹拌スクリュー81、供給スクリュー82、及び現像ローラ83は、それぞれ回転軸が同じ方向(図2での左右方向)となるように、筐体80に回転可能に取り付けられている。 As shown in FIG. 2, the developing device 28 has a configuration in which a stirring screw 81, a supply screw 82, and a developing roller 83 are accommodated in a housing 80. The stirring screw 81, the supply screw 82, and the developing roller 83 are rotatably attached to the housing 80 so that their rotation axes are in the same direction (left and right direction in FIG. 2).
また、筐体80内には、撹拌スクリュー81と供給スクリュー82の間を仕切る隔壁84が設置されている。そのため筐体80内には、隔壁84を境にして、撹拌スクリュー81が位置する側の撹拌槽85、及び、供給スクリュー82が位置する側の供給槽86が形成されている。なお、現像ローラ83は、供給槽86における隔壁84と対向する位置にあり、供給槽86内に露出する格好となっている。 In addition, a partition wall 84 that partitions the stirring screw 81 and the supply screw 82 is installed in the housing 80. Therefore, a stirring tank 85 on the side where the stirring screw 81 is located and a supply tank 86 on the side where the supply screw 82 are located are formed in the housing 80 with the partition wall 84 as a boundary. The developing roller 83 is in a position facing the partition wall 84 in the supply tank 86 and is exposed in the supply tank 86.
但し隔壁84は、その両端側(図2での左右両側)において、撹拌槽85と供給槽86を連通させる連通部が設けられた形態となっている。これにより筐体80内には、撹拌槽85と供給槽86を含む循環路が形成されている。撹拌スクリュー81及び供給スクリュー82はスパイラル型のスクリューとなっており、これらが回転することによって、図2に破線矢印で示すように、当該循環路で現像剤が循環搬送される。なお、以下の説明で用いる「上流」及び「下流」の用語は、この循環搬送の流れについての「上流」及び「下流」を意味する。 However, the partition wall 84 has a configuration in which communication portions for communicating the stirring tank 85 and the supply tank 86 are provided on both end sides (left and right sides in FIG. 2). Thus, a circulation path including the stirring tank 85 and the supply tank 86 is formed in the housing 80. The agitating screw 81 and the supply screw 82 are spiral type screws, and when these are rotated, the developer is circulated and conveyed in the circulation path as shown by broken line arrows in FIG. Note that the terms “upstream” and “downstream” used in the following description mean “upstream” and “downstream” with respect to the flow of this circulating conveyance.
撹拌槽85では、撹拌スクリュー81の回転によって、現像剤が撹拌されながら搬送される。また、供給槽86では、供給スクリュー82の回転によって現像剤が搬送されるが、その過程で、一部の現像剤は現像ローラ83に供給される。現像ローラ83は、供給槽86から供給された現像剤を用いて、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像させることになる。 In the agitation tank 85, the developer is conveyed while being agitated by the rotation of the agitation screw 81. In the supply tank 86, the developer is conveyed by the rotation of the supply screw 82. In the process, a part of the developer is supplied to the developing roller 83. The developing roller 83 uses the developer supplied from the supply tank 86 to develop the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum.
撹拌槽85の上流側には、現像剤が補給される補給口87が設けられている。補給口87は、概ね図2に破線で示す位置に、筐体80を開口させることによって形成されている。補給口87から撹拌槽85の上流側に補給された現像剤は、循環路へ合流することになる。なお、補給口87から補給される現像剤の量(補給量)は、調整可能となっている。 A replenishment port 87 for replenishing the developer is provided on the upstream side of the agitation tank 85. The supply port 87 is formed by opening the housing 80 at a position indicated by a broken line in FIG. The developer replenished from the replenishment port 87 to the upstream side of the agitation tank 85 joins the circulation path. Note that the amount of developer supplied from the supply port 87 (replenishment amount) can be adjusted.
また、供給槽86には、供給槽86の下流側で循環路から分岐した現像剤(循環路で過剰となった分の現像剤)が排出される排出口88が設けられている。排出口88は、供給槽86の下流側端部に、筐体80を開口させることによって形成されている。また、排出口88には、その開口幅を調節可能とするシャッター89が設けられている。 Further, the supply tank 86 is provided with a discharge port 88 through which the developer branched from the circulation path on the downstream side of the supply tank 86 (developer that is excessive in the circulation path) is discharged. The discharge port 88 is formed by opening the housing 80 at the downstream end of the supply tank 86. Further, the discharge port 88 is provided with a shutter 89 that can adjust the opening width.
図3は、シャッター89の構成例を示した図(図2のA方向に見た場合の図)である。本図に示すようにシャッター89は、例えば、シャッター89の動く方向に伸びているガイド89aによって両側を支持されており、このガイド89aに沿って動くことにより、排出口88の開口幅の調節(排出口88を閉じることも含む)が可能である。排出口88の開口幅が広いほど、そこから現像剤が排出され易くなる。そのため排出口88の開口幅が調節されることにより、排出口88から排出される現像剤の量(排出量)が調整されることになる。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the shutter 89 (a diagram when viewed in the direction A in FIG. 2). As shown in the figure, the shutter 89 is supported on both sides by, for example, a guide 89a extending in the moving direction of the shutter 89, and by moving along the guide 89a, the opening width of the discharge port 88 is adjusted ( Including closing the outlet 88). The wider the opening width of the discharge port 88, the easier the developer is discharged from there. Therefore, by adjusting the opening width of the discharge port 88, the amount of developer (discharge amount) discharged from the discharge port 88 is adjusted.
なお、排出口88の開口幅を調節する機構としては、上記以外の機構が採用されても良い。一例を挙げると、図4や図5に示すように、排出口88の近傍に調節用蓋90が設けられても良い。図4に示す調節用蓋90は板状であり、その一端側に設けられた軸91を中心に回動することによって、排出口88の開口幅が調節される。また、図5に示す調節用蓋90は、その中央部に設けられた軸91を中心に回動し、これによって排出口88の開口幅が調節される。 In addition, as a mechanism for adjusting the opening width of the discharge port 88, a mechanism other than the above may be employed. As an example, an adjustment lid 90 may be provided in the vicinity of the discharge port 88 as shown in FIGS. The adjustment lid 90 shown in FIG. 4 has a plate shape, and the opening width of the discharge port 88 is adjusted by rotating around a shaft 91 provided on one end thereof. Further, the adjustment lid 90 shown in FIG. 5 rotates around a shaft 91 provided at the center thereof, and thereby the opening width of the discharge port 88 is adjusted.
また、図2に示すように、撹拌槽85の下流寄りである所定位置には、その位置での現像剤量を検知する第1検知手段S1が設置されている。また、供給槽86の下流寄りである所定位置には、その位置での現像剤量を検知する第2検知手段S2が設置されている。第1検知手段S1は撹拌槽85の最下流に設置されていても良く、第2検知手段S2は供給槽86の最下流に設置されていても良い。 As shown in FIG. 2, a first detection means S <b> 1 for detecting the developer amount at that position is installed at a predetermined position near the downstream of the stirring tank 85. Further, a second detection means S2 for detecting the developer amount at that position is provided at a predetermined position near the downstream of the supply tank 86. The first detection means S1 may be installed on the most downstream side of the stirring tank 85, and the second detection means S2 may be installed on the most downstream side of the supply tank 86.
なお、第1検知手段S1及び第2検知手段S2としては、非接触タイプの磁気センサーが用いられており、トナー濃度検知センサーの役割を兼ねている。また、現像装置28には、第1検知手段S1により検知された現像剤量(第1検知量X1)と第2検知手段S2により検知された現像剤量(第2検知量X2)に基づいて、現像剤の補給量及び排出量の調整を行う調整手段92が設けられている。 Note that a non-contact type magnetic sensor is used as the first detection unit S1 and the second detection unit S2, and also serves as a toner concentration detection sensor. Further, the developing device 28 is based on the developer amount (first detection amount X1) detected by the first detection unit S1 and the developer amount (second detection amount X2) detected by the second detection unit S2. An adjusting means 92 is provided for adjusting the developer replenishment amount and the discharge amount.
調整手段92は、例えばマイクロコンピューター等により構成されており、磁気センサーである各検知手段(S1,S2)の出力に基づいて、現像剤量とトナー濃度の両方を把握することが可能である。この原理について以下に説明する。 The adjustment unit 92 is constituted by, for example, a microcomputer, and can grasp both the developer amount and the toner density based on the output of each detection unit (S1, S2) that is a magnetic sensor. This principle will be described below.
調整手段92は、磁気センサーの駆動中においてその磁気センサーの出力を常にカウントするようになっており、図6に例示する波形(駆動時間とカウント値の関係を示すグラフ)の情報を得ることができる。ここで、カウント値の絶対値が大きい場合にはキャリアの量が少ないと判断することができ、このことから現像剤のトナー率が高いか、或いは現像剤量が少ないと判断することができる。逆にカウント値の絶対値が小さい場合にはキャリアの量が多いと判断することができ、このことから現像剤のトナー率が低いか、或いは現像剤量が多いと判断することができる。 The adjusting unit 92 always counts the output of the magnetic sensor during driving of the magnetic sensor, and can obtain information of the waveform (graph showing the relationship between the driving time and the count value) illustrated in FIG. it can. Here, when the absolute value of the count value is large, it can be determined that the amount of carrier is small. From this, it can be determined that the toner ratio of the developer is high or the amount of developer is small. Conversely, when the absolute value of the count value is small, it can be determined that the amount of carrier is large. From this, it can be determined that the toner ratio of the developer is low or the amount of developer is large.
さらに図6に示す波形の幅が広い場合には、キャリア量が不安定であり、現像剤が少ないと判断することができる。逆にその幅が狭い場合には、キャリア量が安定しており、現像剤量が多いと判断することができる。上記のことから調整手段92は、カウント値の絶対値と幅に基づいて、磁気センサーの位置での現像剤量を把握することが可能である。また、最初に測定されたカウント値を基準値として、次に測定したカウント値のズレ量を算出し、更にこの算出結果に所定の係数を乗じることによって、トナー濃度が計算される。なお、このようにして現像剤量やトナー濃度を導き出す処理は、各検知手段(S1,S2)自体が行うようにしても良い。 Furthermore, when the width of the waveform shown in FIG. 6 is wide, it can be determined that the carrier amount is unstable and the developer is small. Conversely, when the width is narrow, it can be determined that the carrier amount is stable and the developer amount is large. From the above, the adjusting unit 92 can grasp the developer amount at the position of the magnetic sensor based on the absolute value and width of the count value. Further, the toner density is calculated by calculating a deviation amount of the next measured count value using the first measured count value as a reference value, and further multiplying the calculated result by a predetermined coefficient. The processing for deriving the developer amount and the toner density in this way may be performed by each detection means (S1, S2) itself.
次に、調整手段92によって行われる現像剤の補給量及び排出量の調整について、より具体的に説明する。この調整は、第1検知量X1及び第2検知量X2のそれぞれを、適正な現像剤量を示す所定の基準値Yと比較した結果に基づいて行われる。 Next, the adjustment of the developer replenishment amount and the discharge amount performed by the adjustment unit 92 will be described more specifically. This adjustment is performed based on a result of comparing each of the first detection amount X1 and the second detection amount X2 with a predetermined reference value Y indicating an appropriate developer amount.
より具体的に説明すると、調整手段92は、第1検知量X1と第2検知量X2の両方が基準値Yより大きい状況(状況A)、第1検知量X1と第2検知量X2の両方が基準値Yより小さい状況(状況B)、第1検知量X1が基準値Yより大きく第2検知量X2が基準値Yより小さい状況(状況C)、及び、第1検知量X1が基準値Yより小さく第2検知量X2が基準値Yより大きい状況(状況D)の何れであるかに応じて、調整の内容を切替える。 More specifically, the adjusting unit 92 is a situation where both the first detection amount X1 and the second detection amount X2 are larger than the reference value Y (situation A), both the first detection amount X1 and the second detection amount X2. Is smaller than the reference value Y (situation B), the first detected amount X1 is larger than the reference value Y, the second detected amount X2 is smaller than the reference value Y (situation C), and the first detected amount X1 is the reference value. The content of adjustment is switched according to which of the situations (situation D) in which the second detection amount X2 is smaller than Y and greater than the reference value Y.
以下、当該調整の内容について、図7〜図10に示すグラフを参照しながら説明する。なお、図7〜図10に示すグラフは、各状況下での循環路上の位置(横軸)と現像剤量(縦軸)との関係を表すグラフであって、基準値Yを破線で示し、各検知手段(S1,S2)の検知結果から推察される現像剤量を実線で示している。 Hereinafter, the contents of the adjustment will be described with reference to the graphs shown in FIGS. 7 to 10 are graphs showing the relationship between the position on the circulation path (horizontal axis) and the developer amount (vertical axis) under each situation, and the reference value Y is indicated by a broken line. The amount of developer inferred from the detection result of each detection means (S1, S2) is shown by a solid line.
まず、第1検知量X1と第2検知量X2の両方が基準値Yより大きい状況(状況A)では、図7のグラフに示すように、循環路の大部分の範囲で現像剤量が基準値Yより大きいと言える。そのため調整手段92は、状況Aに対応した調整の処理として、通常より現像剤の排出量を増大させて補給量を減少させておく処理を行う。なお、このとき、排出量が最大となるようにしても良く、補給量が最小となるようにしても良い。 First, in a situation where both the first detection amount X1 and the second detection amount X2 are larger than the reference value Y (situation A), as shown in the graph of FIG. 7, the developer amount is the reference in the most part of the circulation path. It can be said that it is larger than the value Y. Therefore, the adjustment unit 92 performs a process of increasing the developer discharge amount and reducing the replenishment amount as usual as the adjustment process corresponding to the situation A. At this time, the discharge amount may be maximized or the replenishment amount may be minimized.
これにより、循環路での現像剤量は徐々に小さくなり、基準値Yへ近づくことになる。なお、当該処理は、第1検知量X1と第2検知量X2の少なくとも一方が基準値Yを下回るまで行われるようにしても良く、これらの両方が基準値Yを下回るまで行われるようにしても良い。 As a result, the amount of developer in the circulation path gradually decreases and approaches the reference value Y. The process may be performed until at least one of the first detection amount X1 and the second detection amount X2 falls below the reference value Y, or until both of them fall below the reference value Y. Also good.
また、第1検知量X1と第2検知量X2の両方が基準値Yより小さい状況(状況B)では、図8のグラフに示すように、循環路の大部分の範囲で現像剤量が基準値Yより小さいと言える。そのため調整手段92は、状況Bに対応した調整の処理として、通常より現像剤の排出量を減少させて補給量を増大させておく処理を行う。なお、このとき、排出量が最小となるようにしても良く、補給量が最大となるようにしても良い。 Further, in a situation where both the first detection amount X1 and the second detection amount X2 are smaller than the reference value Y (situation B), as shown in the graph of FIG. 8, the developer amount is the reference in the most part of the circulation path. It can be said that it is smaller than the value Y. Therefore, the adjustment unit 92 performs a process of decreasing the developer discharge amount and increasing the replenishment amount as the adjustment process corresponding to the situation B. At this time, the discharge amount may be minimized or the replenishment amount may be maximized.
これにより、循環路での現像剤量は徐々に大きくなり、基準値Yへ近づくことになる。なお、当該処理は、第1検知量X1と第2検知量X2の少なくとも一方が基準値Yを上回るまで行われるようにしても良く、これらの両方が基準値Yを上回るまで行われるようにしても良い。 As a result, the amount of developer in the circulation path gradually increases and approaches the reference value Y. The process may be performed until at least one of the first detection amount X1 and the second detection amount X2 exceeds the reference value Y, or until both of them exceed the reference value Y. Also good.
また、第1検知量X1が基準値Yより大きく第2検知量X2が基準値Yより小さい状況(状況C)では、循環路上の現像剤量は概ね図9のグラフに示すようになっている。この状況では、現像剤の補給が過剰であり、かつ、現像剤の排出も過剰であると言える。この場合に調整手段92は、状況Cに対応した調整の処理として、次の第1〜第4調整処理を行う。 Further, in the situation (situation C) where the first detection amount X1 is larger than the reference value Y and the second detection amount X2 is smaller than the reference value Y, the developer amount on the circulation path is approximately as shown in the graph of FIG. . In this situation, it can be said that the developer replenishment is excessive and the developer discharge is excessive. In this case, the adjustment unit 92 performs the following first to fourth adjustment processes as the adjustment process corresponding to the situation C.
現像剤の排出に関する処理として、まず、通常より排出量を減少させる第1調整処理が行われる。但し、第1検知手段S1の検知結果より、撹拌槽85の下流側では現像剤が多いことが分かっている。そのため、第1調整処理の開始から所定の第1時間の経過後に、現状より排出量を増大させる第2調整処理が行われる。なお、第1時間は、第1検知手段S1が設置された位置から第2検知手段S2が設置された位置へ、現像剤が搬送される時間(実験や計算等によって予め求められている)に設定されている。 As processing relating to developer discharge, first adjustment processing for reducing the discharge amount from normal is performed. However, it is known from the detection result of the first detection means S1 that there is much developer on the downstream side of the stirring tank 85. Therefore, the second adjustment process for increasing the discharge amount from the current state is performed after the elapse of a predetermined first time from the start of the first adjustment process. The first time is a time during which the developer is transported from the position where the first detection unit S1 is installed to the position where the second detection unit S2 is installed (which is obtained in advance by experiments, calculations, or the like). Is set.
また、現像剤の補給に関する処理として、まず、通常より補給量を減少させる第3調整処理が行われる。但し、第2検知手段S2の検知結果より、供給槽86の下流側では現像剤が少ないことが分かっている。そのため、第3調整処理の開始から所定の第2時間の経過後に、現状より補給量を増大させる第4調整処理が行われる。なお、この第2時間は、第2検知手段S2が設置された位置から補給された現像剤が循環路に合流する位置へ、現像剤が搬送される時間(実験や計算等によって予め求められている)に設定されている。 In addition, as processing related to developer replenishment, first, third adjustment processing for reducing the replenishment amount from normal is performed. However, it is known from the detection result of the second detection means S2 that there is little developer on the downstream side of the supply tank 86. Therefore, after the elapse of a predetermined second time from the start of the third adjustment process, a fourth adjustment process for increasing the supply amount from the current state is performed. The second time is a time (determined in advance by experiment, calculation, etc.) for the developer to be transported from the position where the second detection means S2 is installed to the position where the replenished developer joins the circulation path. Is set).
また、第1検知量X1が基準値Yより小さく第2検知量X2が基準値Yより大きい状況(状況D)では、循環路上の現像剤量は概ね図10のグラフに示すようになっている。この状況では、現像剤の補給が不足しており、かつ、現像剤の排出も不足していると言える。この場合に調整手段92は、状況Dに対応した調整の処理として、次の第5〜第8調整処理を行う。 In a situation where the first detection amount X1 is smaller than the reference value Y and the second detection amount X2 is larger than the reference value Y (situation D), the developer amount on the circulation path is approximately as shown in the graph of FIG. . In this situation, it can be said that developer replenishment is insufficient and developer discharge is insufficient. In this case, the adjustment unit 92 performs the following fifth to eighth adjustment processes as the adjustment process corresponding to the situation D.
現像剤の排出に関する処理として、まず、通常より排出量を増大させる第5調整処理が行われる。但し、第1検知手段S1の検知結果より、撹拌槽85の下流側では現像剤が少ないことが分かっている。そのため、第1調整処理の開始から先述した第1時間の経過後に、現状より排出量を減少させる第6調整処理が行われる。 As a process related to the discharge of the developer, first, a fifth adjustment process for increasing the discharge amount than usual is performed. However, it is known from the detection result of the first detection means S1 that there is little developer on the downstream side of the stirring tank 85. Therefore, the sixth adjustment process for reducing the emission amount from the current state is performed after the first time described above from the start of the first adjustment process.
また、現像剤の補給に関する処理として、まず、通常より補給量を増大させる第7調整処理が行われる。但し、第2検知手段S2の検知結果より、供給槽86の下流側では現像剤が多いことが分かっている。そのため、第7調整処理の開始から先述した第2時間の経過後に、現状より補給量を減少させる第8調整処理が行われる。 In addition, as a process related to developer replenishment, first, a seventh adjustment process for increasing the replenishment amount than usual is performed. However, it is known from the detection result of the second detection means S2 that there is much developer on the downstream side of the supply tank 86. For this reason, after the elapse of the second time described above from the start of the seventh adjustment process, an eighth adjustment process for reducing the replenishment amount from the current state is performed.
なお、循環路における現像剤の偏りや過不足の発生し易さ等は、循環路における現像剤の搬送速度や流動性によって左右される。現像剤の搬送速度に影響を与える要因としては、例えば、印字モード(普通紙モード/厚紙モード)の設定切替が挙げられる。すなわち、普通紙モード(高線速)の場合には現像剤の搬送速度が比較的速く、厚紙モード(低線速)の場合には現像剤の搬送速度が比較的遅くなる。現像剤の搬送速度が速くなると、現像剤を排出口88に押す力が強くなって排出量が増え、逆に現像剤の搬送速度が遅くなると、現像剤を排出口88に押す力が弱くなって排出量が減る。 Note that the developer bias in the circulation path and the ease of occurrence of excess and deficiency depend on the developer conveyance speed and fluidity in the circulation path. As a factor that affects the developer conveyance speed, for example, setting switching of the print mode (plain paper mode / thick paper mode) can be mentioned. That is, in the plain paper mode (high linear speed), the developer transport speed is relatively fast, and in the thick paper mode (low linear speed), the developer transport speed is relatively slow. When the developer transport speed is increased, the force for pushing the developer to the discharge port 88 is increased and the discharge amount is increased. Conversely, when the developer transport speed is decreased, the force for pushing the developer to the discharge port 88 is decreased. Reducing emissions.
また、現像剤の流動性に影響を与える要因としては、例えば、環境温度などの環境条件の変動が挙げられる。排出口88の開口幅が同じであっても、現像剤の流動性が高くなると、現像剤が排出口88から流出し易くなって排出量が増え、現像剤の流動性が低くなると、現像剤が排出口88から流出し難くなって排出量が減る。 Further, as a factor that affects the fluidity of the developer, for example, a change in environmental conditions such as an environmental temperature can be cited. Even if the opening width of the discharge port 88 is the same, if the flowability of the developer increases, the developer easily flows out from the discharge port 88 and the discharge amount increases, and if the flowability of the developer decreases, the developer Becomes difficult to flow out from the discharge port 88, and the discharge amount is reduced.
上記の事情を考慮して、調整手段92は、循環路における現像剤の搬送速度又は流動性に影響を与える要因(上述した印字モードや環境条件など)を監視し、この監視の結果に応じて先述した調整の処理の内容を変更する。例えば調整手段92は、上述した印字モードや環境条件が変化した場合に、先述した第1時間の長さ、第2時間の長さ、及び、第1〜第8調整処理の動作量(補給量或いは排出量の増減の程度)の一部又は全部を、変化後の印字モードや環境条件に合うように変更する。 In consideration of the above circumstances, the adjusting unit 92 monitors factors (such as the above-described print mode and environmental conditions) that affect the developer conveyance speed or fluidity in the circulation path, and according to the results of this monitoring. Change the contents of the adjustment process described above. For example, when the above-described print mode and environmental conditions change, the adjustment unit 92 performs the first time length, the second time length, and the operation amount (replenishment amount) of the first to eighth adjustment processes described above. Alternatively, a part or all of the degree of increase / decrease in the discharge amount is changed so as to suit the changed printing mode and environmental conditions.
これにより、現像剤の搬送速度又は流動性に変動が生じても、現像剤の補給量や排出量の調整精度を良好に維持することが可能となる。そのため、現像剤の供給不良による濃度ムラや供給過剰による現像剤溢れといった不具合を抑えることが出来る。 As a result, even if the developer conveyance speed or fluidity varies, the adjustment accuracy of the developer replenishment amount and the discharge amount can be maintained satisfactorily. Therefore, it is possible to suppress problems such as density unevenness due to poor supply of developer and overflow of developer due to excessive supply.
次に、現像剤の補給量及び排出量の調整に関する制御フローについて、図11に示すフローチャートを参照しながら説明する。 Next, a control flow regarding adjustment of the developer replenishment amount and discharge amount will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
当該制御が開始された段階では、現像剤の排出量及び補給量は通常の量(既定量)に設定されている。そしてまず、各検知手段(S1,S2)によりその位置での現像剤量が検知され、第1検知量X1及び第2検知量X2が把握される(ステップS1)。次に調整手段92は、第1検知量X1が基準値Yより大きいか否かを判別し(ステップS2)、更に、第2検知量X2が基準値Yより大きいか否かを判別する(ステップS3又はS4)。 At the stage where the control is started, the developer discharge amount and the replenishment amount are set to normal amounts (predetermined amounts). First, each detection means (S1, S2) detects the developer amount at that position, and grasps the first detection amount X1 and the second detection amount X2 (step S1). Next, the adjusting unit 92 determines whether or not the first detection amount X1 is larger than the reference value Y (step S2), and further determines whether or not the second detection amount X2 is larger than the reference value Y (step S2). S3 or S4).
第1検知量X1が基準値Yより大きく(ステップS2のYes)、かつ、第2検知量X2が基準値Yより大きい(ステップS3のYes)場合、すなわち状況Aである場合には、調整手段92は、既に説明済みの状況Aに対応した調整の処理を実行する(ステップS5)。また、第1検知量X1が基準値Yより大きく(ステップS2のYes)、かつ、第2検知量X2が基準値Yより小さい(ステップS3のNo)場合、すなわち状況Cである場合には、調整手段92は、既に説明済みの状況Cに対応した調整の処理を実行する(ステップS6)。 When the first detection amount X1 is larger than the reference value Y (Yes in step S2) and the second detection amount X2 is larger than the reference value Y (Yes in step S3), that is, in the situation A, the adjusting means 92 executes the adjustment process corresponding to the situation A already described (step S5). Further, when the first detection amount X1 is larger than the reference value Y (Yes in Step S2) and the second detection amount X2 is smaller than the reference value Y (No in Step S3), that is, in the situation C, The adjustment unit 92 executes an adjustment process corresponding to the situation C that has already been described (step S6).
また第1検知量X1が基準値Yより小さく(ステップS2のNo)、かつ、第2検知量X2が基準値Yより大きい(ステップS4のYes)場合、すなわち状況Dである場合には、調整手段92は、既に説明済みの状況Dに対応した調整の処理を実行する(ステップS7)。また、第1検知量X1が基準値Yより小さく(ステップS2のNo)、かつ、第2検知量X2が基準値Yより小さい(ステップS4のNo)場合、すなわち状況Bである場合には、調整手段92は、既に説明済みの状況Bに対応した調整の処理を実行する(ステップS8)。 If the first detection amount X1 is smaller than the reference value Y (No in step S2) and the second detection amount X2 is larger than the reference value Y (Yes in step S4), that is, if the situation D, the adjustment is performed. The means 92 executes an adjustment process corresponding to the situation D that has already been described (step S7). Further, when the first detection amount X1 is smaller than the reference value Y (No in step S2) and the second detection amount X2 is smaller than the reference value Y (No in step S4), that is, in the situation B, The adjusting unit 92 executes an adjustment process corresponding to the situation B that has already been described (step S8).
ステップS5〜S8の何れかの処理の実行後、各検知手段の両方(又は一方)の検知量が基準値Yに達した場合には(ステップS9のYes)、現状での各設定値(例えば、第1時間の長さ、第2時間の長さ、及び第1〜第8調整処理の動作量に関する設定値)が保存された上で(ステップS10)、今回の制御が停止される。一方で、基準値Yに達していない場合には(ステップS9のNo)、再びステップS1の処理が行われる。このようにして、現像剤の補給量及び排出量が適切に調整される。但し上述したステップS1〜S10の一連の処理は、現像剤の補給量及び排出量の調整に関する制御フローの一例に過ぎず、当該制御フローの内容はこれに限定されない。 After the execution of any one of the processes in steps S5 to S8, when both (or one) detection amounts of the respective detection means reach the reference value Y (Yes in step S9), the current set values (for example, The first time length, the second time length, and the setting values related to the operation amounts of the first to eighth adjustment processes) are stored (step S10), and the current control is stopped. On the other hand, when the reference value Y has not been reached (No in step S9), the process in step S1 is performed again. In this way, the developer replenishment amount and discharge amount are appropriately adjusted. However, the series of processes in steps S1 to S10 described above is merely an example of a control flow relating to the adjustment of the developer replenishment amount and the discharge amount, and the content of the control flow is not limited thereto.
[その他]
以上に説明したように現像装置28は、現像剤を撹拌する撹拌槽85と、現像剤を現像ローラ83へ供給する供給槽86とを有し、撹拌槽85と供給槽86を含む循環路で現像剤を循環搬送する。また、現像装置28は、撹拌槽85の上流側に現像剤を補給して循環路へ合流させる補給手段と、供給槽86の下流側で循環路から分岐した現像剤を排出させる排出手段と、撹拌槽85の下流寄りである所定位置での現像剤量を検知する第1検知手段S1と、供給槽86の下流寄りである所定位置での現像剤量を検知する第2検知手段S2とを備えている。
[Others]
As described above, the developing device 28 includes the stirring tank 85 that stirs the developer and the supply tank 86 that supplies the developer to the developing roller 83, and is a circulation path that includes the stirring tank 85 and the supply tank 86. Circulates and conveys the developer. Further, the developing device 28 includes a replenishing unit that replenishes the developer upstream of the agitation tank 85 and joins the circulation path, a discharge unit that discharges the developer branched from the circulation path downstream of the supply tank 86, First detection means S1 for detecting the developer amount at a predetermined position near the downstream of the stirring tank 85, and second detection means S2 for detecting the developer amount at a predetermined position near the downstream of the supply tank 86. I have.
そして更に現像装置28は、第1検知手段S1及び第2検知手段S2の検知結果に基づいて、現像剤の補給量及び排出量の調整を行う調整手段92を備えている。そのため現像装置28によれば、例えば一つだけの検知手段の検知結果に基づいて調整を行うもの等に比べ、現像剤の補給量及び排出量をより適切に調整することが可能である。なお、本実施形態では、第1検知手段S1及び第2検知手段S2の検知結果に基づいて、現像剤の補給量と排出量の両方の調整が行われるが、その代わりに、補給量と排出量の一方のみの調整が行われるようにしても良い。 Further, the developing device 28 includes an adjusting unit 92 that adjusts the developer replenishment amount and the discharge amount based on the detection results of the first detection unit S1 and the second detection unit S2. Therefore, according to the developing device 28, it is possible to more appropriately adjust the replenishment amount and the discharge amount of the developer as compared with, for example, the adjustment based on the detection result of only one detection unit. In the present embodiment, both the supply amount and the discharge amount of the developer are adjusted based on the detection results of the first detection unit S1 and the second detection unit S2. Instead, the supply amount and the discharge amount are adjusted. Only one of the quantities may be adjusted.
また、現像剤を排出するための排出口に関しては、本実施形態のように一つの排出口だけが設けられる形態に限られず、主となる排出口以外に現像剤量を調整するための排出口が別に設けられた形態としても良い。また、本実施形態では、現像剤量を検知する手段として磁気センサーを用いたが、現像装置内部に配置される液面センサー(圧電センサー)や光学センサー等が用いられても構わない。但し、本実施形態のように磁気センサーを用いる場合には、これをトナー濃度検知センサーとして利用することもでき、製造コストを抑えることが可能となる点で好ましい。 Further, the discharge port for discharging the developer is not limited to a mode in which only one discharge port is provided as in the present embodiment, but a discharge port for adjusting the developer amount in addition to the main discharge port. May be provided separately. In this embodiment, a magnetic sensor is used as means for detecting the developer amount. However, a liquid level sensor (piezoelectric sensor), an optical sensor, or the like disposed inside the developing device may be used. However, when a magnetic sensor is used as in this embodiment, it can be used as a toner concentration detection sensor, which is preferable in that the manufacturing cost can be reduced.
本発明は、例えばトリクル現像方式を採用した現像装置などにおいて利用可能である。 The present invention can be used in, for example, a developing device employing a trickle developing system.
10 プリンター(画像形成装置)
11 排紙トレイ
12 中間転写ベルト
14,16,18 ローラ
20Y,20M,20C,20K 作像ユニット
22Y,22M,22C,22K 感光体ドラム
24Y,24M,24C,24K 帯電器
26Y,26M,26C,26K プリントヘッド部
28Y,28M,28C,28K,28 現像装置
30Y,30M,30C,30K 一次転写ローラ
32Y,32M,32C,32K クリーナー
34 二次転写ローラ
36 転写領域
38 クリーナー
40 廃トナーボックス
42 給紙カセット
44 給紙ローラ
46 搬送路
48 タイミングローラ対
48a ローラ
50 定着ユニット
52 タイミングセンサー
54 厚紙センサー
56,58 ローラ
60 定着ベルト
62 定着ローラ
64 定着領域
80 筐体
81 撹拌スクリュー
82 供給スクリュー
83 現像ローラ
84 隔壁
85 撹拌槽
86 供給槽
87 補給口
88 排出口
89 シャッター
89a ガイド
90 調節用蓋
91 軸
92 調整手段
S1 第1検知手段
S2 第2検知手段
10 Printer (image forming device)
11 Paper discharge tray 12 Intermediate transfer belt 14, 16, 18 Roller 20Y, 20M, 20C, 20K Image forming unit 22Y, 22M, 22C, 22K Photosensitive drum 24Y, 24M, 24C, 24K Charger 26Y, 26M, 26C, 26K Print head unit 28Y, 28M, 28C, 28K, 28 Developing device 30Y, 30M, 30C, 30K Primary transfer roller 32Y, 32M, 32C, 32K Cleaner 34 Secondary transfer roller 36 Transfer area 38 Cleaner 40 Waste toner box 42 Paper feed cassette 44 Feed roller 46 Conveying path 48 Timing roller pair 48a Roller 50 Fixing unit 52 Timing sensor 54 Thick paper sensor 56, 58 Roller 60 Fixing belt 62 Fixing roller 64 Fixing area 80 Housing 81 Stirring screw 82 Screw 83 developing roller 84 partition wall 85 stirred tank 86 feed tank 87 supply inlet 88 outlet 89 shutter 89a guide 90 for regulating cap 91 axis 92 adjusting device S1 first detecting device S2 second detecting means
Claims (13)
前記撹拌槽と前記供給槽を含む循環路で現像剤を循環搬送する現像装置であって、
前記撹拌槽の上流側に現像剤を補給して前記循環路へ合流させる補給手段と、
前記供給槽の下流側で前記循環路から分岐した現像剤を排出させる排出手段と、
前記撹拌槽の下流寄りである第1位置での現像剤量を検知する第1検知手段と、
前記供給槽の下流寄りである第2位置での現像剤量を検知する第2検知手段と、
第1検知手段及び第2検知手段の検知結果に基づいて、現像剤の補給量及び排出量の少なくとも一方の調整を行う調整手段と
を備えたことを特徴とする現像装置。 A stirring tank for stirring the developer and a supply tank for supplying the developer to the developing roller;
A developing device that circulates and conveys a developer in a circulation path including the stirring tank and the supply tank,
Replenishment means for replenishing developer upstream of the agitation tank and joining the circulation path;
Discharging means for discharging the developer branched from the circulation path on the downstream side of the supply tank;
First detection means for detecting a developer amount at a first position near the downstream of the stirring tank;
Second detection means for detecting a developer amount at a second position that is closer to the downstream of the supply tank;
A developing device comprising: an adjusting unit configured to adjust at least one of a developer replenishment amount and a discharge amount based on detection results of the first detection unit and the second detection unit.
前記補給量と前記排出量の両方の調整を行うものであって、
第1検知手段及び第2検知手段の各検知結果を所定の基準値と比較し、該比較の結果に基づいて前記調整を行う請求項1記載の現像装置。 The adjusting means includes
Adjusting both the replenishment amount and the discharge amount,
The developing device according to claim 1, wherein each detection result of the first detection unit and the second detection unit is compared with a predetermined reference value, and the adjustment is performed based on the comparison result.
第1検知手段の検知結果が前記基準値より大きく、かつ、第2検知手段の検知結果が前記基準値より小さい場合に、
前記調整の処理として、前記排出量を減少させる第1調整処理と、第1調整処理の開始から所定の第1時間の経過後に前記排出量を増大させる第2調整処理とを行う請求項2記載の現像装置。 The adjusting means includes
When the detection result of the first detection means is larger than the reference value and the detection result of the second detection means is smaller than the reference value,
3. The adjustment process includes a first adjustment process for decreasing the discharge amount and a second adjustment process for increasing the discharge amount after a predetermined first time has elapsed from the start of the first adjustment process. Development device.
第1検知手段の検知結果が前記基準値より大きく、かつ、第2検知手段の検知結果が前記基準値より小さい場合に、
前記調整の処理として、前記補給量を減少させる第3調整処理と、第3調整処理の開始から所定の第2時間の経過後に前記補給量を増大させる第4調整処理とを行う請求項2記載の現像装置。 The adjusting means includes
When the detection result of the first detection means is larger than the reference value and the detection result of the second detection means is smaller than the reference value,
The adjustment process includes a third adjustment process for decreasing the replenishment amount and a fourth adjustment process for increasing the replenishment amount after a predetermined second time has elapsed from the start of the third adjustment process. Development device.
第1検知手段の検知結果が前記基準値より小さく、かつ、第2検知手段の検知結果が前記基準値より大きい場合に、
前記調整の処理として、前記排出量を増大させる第5調整処理と、第5調整処理の開始から所定の第1時間の経過後に前記排出量を減少させる第6調整処理とを行う請求項2記載の現像装置。 The adjusting means includes
When the detection result of the first detection means is smaller than the reference value and the detection result of the second detection means is larger than the reference value,
The adjustment process includes a fifth adjustment process for increasing the discharge amount and a sixth adjustment process for decreasing the discharge amount after a predetermined first time has elapsed since the start of the fifth adjustment process. Development device.
第1検知手段の検知結果が前記基準値より小さく、かつ、第2検知手段の検知結果が前記基準値より大きい場合に、
前記調整の処理として、前記補給量を増大させる第7調整処理と、第7調整処理の開始から所定の第2時間の経過後に前記補給量を減少させる第8調整処理とを行う請求項2記載の現像装置。 The adjusting means includes
When the detection result of the first detection means is smaller than the reference value and the detection result of the second detection means is larger than the reference value,
The adjustment process includes a seventh adjustment process for increasing the replenishment amount and an eighth adjustment process for decreasing the replenishment amount after a predetermined second time has elapsed from the start of the seventh adjustment process. Development device.
第1検知手段と第2検知手段の検知結果がともに前記基準値より大きい場合に、
前記調整の処理として、第1検知手段又は第2検知手段の検知結果が前記基準値を下回るまで、前記排出量を増大させて前記補給量を減少させておく処理を行う請求項2から8のいずれかに記載の現像装置。 The adjusting means includes
When the detection results of the first detection means and the second detection means are both larger than the reference value,
The process of increasing the discharge amount and decreasing the supply amount until the detection result of the first detection unit or the second detection unit falls below the reference value as the adjustment process. The developing device according to any one of the above.
第1検知手段と第2検知手段の検知結果がともに前記基準値より小さい場合に、
前記調整の処理として、第1検知手段又は第2検知手段の検知結果が前記基準値を上回るまで、前記排出量を減少させて前記補給量を増大させておく処理を行う請求項2から9のいずれかに記載の現像装置。 The adjusting means includes
When the detection results of the first detection means and the second detection means are both smaller than the reference value,
10. The adjustment according to claim 2, wherein the adjustment is performed by decreasing the discharge amount and increasing the replenishment amount until a detection result of the first detection unit or the second detection unit exceeds the reference value. The developing device according to any one of the above.
現像剤が排出される排出口の開口幅を調整することにより、前記排出量を調整する請求項2から10のいずれかに記載の現像装置。 The adjusting means includes
The developing device according to claim 2, wherein the discharge amount is adjusted by adjusting an opening width of a discharge port through which the developer is discharged.
前記循環路における現像剤の搬送速度又は流動性に影響を与える要因を監視し、
前記監視の結果に応じて前記調整の処理の内容を変更する請求項2から請求項11のいずれかに記載の現像装置。 The adjusting means includes
Monitoring factors affecting the developer transport speed or fluidity in the circuit;
The developing device according to claim 2, wherein the content of the adjustment process is changed according to the monitoring result.
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