JP2021148925A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体を備えた複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、現像装置から像担持体にトナーを強制吐出する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copier, a printer, a facsimile, and a multifunction device thereof provided with an image carrier, and more particularly to an image forming apparatus for forcibly ejecting toner from a developing device to an image carrier.
電子写真プロセスを用いた従来の画像形成装置においては、画像形成を繰り返し行う際に、特に画像上の印字率(画像形成可能な面積に対する印字面積の割合)が低い場合、現像ローラーから感光体ドラム(像担持体)に飛翔して現像に用いられるトナーが少なくなる。そのため、現像装置内のトナー粒子の入れ替わりも少なく、トナーが過剰に帯電し、画像濃度低下や画像かぶりが発生することがある。 In a conventional image forming apparatus using an electrophotographic process, when the image forming is repeated, especially when the printing rate on the image (the ratio of the printing area to the area where the image can be formed) is low, the developing roller to the photoconductor drum The amount of toner used for development is reduced by flying to the (image carrier). Therefore, the toner particles in the developing apparatus are less likely to be replaced, and the toner is excessively charged, which may cause a decrease in image density or image fog.
このような場合には、ベタ等の印字率が高いパターンを印刷して現像ローラーから感光体ドラム側に多量のトナーを飛翔させてトナーを消費することにより緩和することが可能ではある。しかし、長期にわたりベタパターンを印刷しないで放置した場合には、トナーの消費が行われないまま湿度等の影響により現像ローラーの表面にトナー粒子が固着されてしまい、回復しないこともある。 In such a case, it is possible to alleviate the problem by printing a pattern having a high printing rate such as solid color and flying a large amount of toner from the developing roller to the photoconductor drum side to consume the toner. However, if the solid pattern is left unprinted for a long period of time, the toner particles may adhere to the surface of the developing roller due to the influence of humidity or the like without consuming the toner, and the toner particles may not be recovered.
上記のような課題を解決するために、現像ローラー上のトナーを強制吐出する強制吐出モードを設けた画像形成装置が種々提案されている。しかし、トナーの強制吐出は非画像形成時や連続印字の画像間(紙間)に行う必要があり、画像形成効率が低下するという問題点があった。 In order to solve the above problems, various image forming devices provided with a forced ejection mode for forcibly ejecting toner on a developing roller have been proposed. However, it is necessary to forcibly eject the toner at the time of non-image formation or between images for continuous printing (between papers), which causes a problem that the image formation efficiency is lowered.
特許文献1には、像保持体における記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った両端部の非画像領域に画像を形成して現像剤を排出する画像形成装置が開示されている。特許文献1の画像形成装置では、画像形成時に記録媒体の幅方向外側の非画像領域に現像剤を排出することで、印字中の現像装置内の劣化トナーを強制的に排出する割り込み動作をできる限り短縮・削減し、ダウンタイムの低減、生産性の向上を図っている。
また特許文献1には、現像剤保持体にトナーおよびキャリアからなる現像剤を供給する供給部材と、現像剤保持体から剥離された現像剤を搬送して供給部材へ受渡端で受け渡す搬送部材と、を有する現像手段の受渡端側の排出量を他端側より少なくすることで、現像剤の受渡端側における画像濃度の低下を抑制することも記載されている。
Further,
しかしながら、出力画像の印字率によっては、必ずしも受渡端側の排出量を他端側より少なくする方法が適切ではない場合がある。例えば、出力画像の印字率が高い場合、トナー補給の頻度が高くなるため、補給トナーが現像装置内の現像剤と攪拌されながら他端側に到達してもトナー帯電量が所望の値まで上昇しない。この状態で現像ローラーに現像剤が供給されると画像かぶりやトナー飛散が発生しやすくなる。 However, depending on the print rate of the output image, it may not always be appropriate to reduce the amount of discharge on the delivery end side to that on the other end side. For example, when the printing rate of the output image is high, the frequency of toner replenishment increases, so that the toner charge amount rises to a desired value even if the replenished toner reaches the other end side while being agitated with the developer in the developing apparatus. do not. If the developer is supplied to the developing roller in this state, image fog and toner scattering are likely to occur.
本発明は、上記問題点に鑑み、出力画像の印字率に係わらず、トナー飛散および画像不具合を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of effectively suppressing toner scattering and image defects regardless of the printing rate of an output image.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、像担持体と、現像装置と、を含む画像形成部と、制御部と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、表面にトナー像が形成される。現像装置は、第1搬送室と、仕切り部を挟んで第1搬送室と並列に配置される第2搬送室と、仕切り部の長手方向の両端部側で第1搬送室および第2搬送室を連通させる連通部と、を有し、キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を収容する現像容器と、第1搬送室内の現像剤を回転軸方向に攪拌、搬送する第1攪拌搬送部材と、第2搬送室内の現像剤を第1攪拌部材と逆方向に攪拌、搬送する第2攪拌搬送部材と、第2搬送室内に回転可能に支持され、現像剤を担持する現像剤担持体と、を有し、像担持体にトナーを付着させてトナー像を形成する。制御部は、画像形成部を制御する。像担持体は、主走査方向の中央部に位置する第1画像領域と、第1画像領域の主走査方向の両端部に隣接する第2画像領域と、に区画されている。制御部は、第1画像領域への画像形成時に第2画像領域にトナー吐出パターンを形成することにより現像剤担持体上のトナーを像担持体上に強制吐出するトナー強制吐出動作を実行可能である。制御部は、トナー強制吐出動作の実行前の所定枚数の平均印字率が所定値以下であるときは、第2搬送室内の現像剤の搬送方向に対し上流側におけるトナー吐出パターンT1の吐出量に比べて第2搬送室内の現像剤の搬送方向に対し下流側におけるトナー吐出パターンT2の吐出量を多くするとともに、平均印字率が所定値を超えるときは、トナー吐出パターンT2の吐出量に比べてトナー吐出パターンT1の吐出量を多くする。 In order to achieve the above object, the first configuration of the present invention is an image forming apparatus including an image carrier, an image forming apparatus including a developing apparatus, and a control unit. A toner image is formed on the surface of the image carrier. The developing apparatus includes a first transport chamber, a second transport chamber arranged in parallel with the first transport chamber with the partition portion interposed therebetween, and a first transport chamber and a second transport chamber on both ends in the longitudinal direction of the partition portion. A developing container having a communicating portion for communicating with each other and accommodating a two-component developer containing a carrier and a toner, and a first stirring and transporting member for stirring and transporting the developer in the first transport chamber in the direction of rotation axis. A second stirring and transporting member that stirs and transports the developer in the second transport chamber in the opposite direction to the first stirring member, and a developer carrier that is rotatably supported in the second transport chamber and carries the developer. To form a toner image by adhering toner to the image carrier. The control unit controls the image forming unit. The image carrier is divided into a first image region located at the center of the main scanning direction and a second image region adjacent to both ends of the first image region in the main scanning direction. The control unit can execute a toner forced ejection operation of forcibly ejecting toner on the developer carrier onto the image carrier by forming a toner ejection pattern in the second image region when the image is formed in the first image region. be. When the average printing rate of the predetermined number of sheets before the execution of the forced toner ejection operation is equal to or less than the predetermined value, the control unit sets the ejection amount of the toner ejection pattern T1 on the upstream side with respect to the conveying direction of the developer in the second conveying chamber. In comparison, the discharge amount of the toner discharge pattern T2 on the downstream side with respect to the transport direction of the developer in the second transport chamber is increased, and when the average printing rate exceeds a predetermined value, it is compared with the discharge amount of the toner discharge pattern T2. Increase the discharge amount of the toner discharge pattern T1.
本発明の第1の構成によれば、出力画像の平均印字率が高い場合は、第2搬送室内の現像剤の搬送方向に対し上流側におけるトナー吐出パターンT1のトナー吐出量を下流側におけるトナー吐出パターンT2に比べて多くすることにより、第2搬送室の現像剤搬送方向の上流側において低帯電トナーを重点的に排出して、トナー飛散や画像かぶりの発生を抑制することができる。また、出力画像の平均印字率が低い場合は、トナー吐出パターンT2のトナー吐出量をトナー吐出パターンT1に比べて多くすることにより、第2搬送室の現像剤搬送方向の下流側において劣化の進んだ高帯電トナーを重点的に排出して、画像濃度の低下や画像欠損を抑制することができる。従って、出力画像の平均印字率に基づいて、現像装置内のトナーの帯電状態に応じた適切な強制吐出動作を行うことができ、画像不具合やトナー飛散による汚染を抑制しつつ、不必要なトナーの吐出も抑制することができる。 According to the first configuration of the present invention, when the average print rate of the output image is high, the toner discharge amount of the toner discharge pattern T1 on the upstream side with respect to the transport direction of the developer in the second transport chamber is set to the toner on the downstream side. By increasing the discharge pattern T2 as compared with the discharge pattern T2, the low-charged toner can be intensively discharged on the upstream side in the developer transport direction of the second transport chamber, and the occurrence of toner scattering and image fog can be suppressed. When the average print rate of the output image is low, the toner discharge amount of the toner discharge pattern T2 is larger than that of the toner discharge pattern T1, so that deterioration progresses on the downstream side in the developer transport direction of the second transport chamber. However, it is possible to intensively discharge highly charged toner to suppress a decrease in image density and image loss. Therefore, based on the average printing rate of the output image, it is possible to perform an appropriate forced ejection operation according to the charged state of the toner in the developing device, and it is possible to suppress contamination due to image defects and toner scattering, and unnecessary toner. Discharge can also be suppressed.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の内部構造を示す断面図である。画像形成装置100(ここではモノクロプリンター)本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、PcおよびPdが、搬送方向上流側(図1では左側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an internal structure of an
これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム(像担持体)1a、1b、1cおよび1dが配設されており、さらにベルト駆動モーター(図示せず)により図1において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト(中間転写体)8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム1a〜1dに当接しながら移動する中間転写ベルト8上に順次一次転写されて重畳される。その後、中間転写ベルト8上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー9によって記録媒体の一例としての用紙S上に二次転写される。さらに、トナー像が二次転写された用紙Sは、定着部13においてトナー像が定着された後、画像形成装置100本体より排出される。メインモーター40(図4参照)により感光体ドラム1a〜1dを図1において時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。
Photoreceptor drums (image carriers) 1a, 1b, 1c and 1d that support visible images (toner images) of each color are arranged on these image forming portions Pa to Pd, and further, a belt drive motor (belt drive motor (toner image)). An intermediate transfer belt (intermediate transfer body) 8 that rotates counterclockwise in FIG. 1 is provided adjacent to each of the image forming portions Pa to Pd (not shown). The toner images formed on the
トナー像が二次転写される用紙Sは、画像形成装置100の本体下部に配置された用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12aおよびレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9と中間転写ベルト8の駆動ローラー11とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー9の下流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー19が配置されている。
The paper S on which the toner image is secondarily transferred is housed in a
次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲および下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電装置2a、2b、2cおよび2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光する露光装置5と、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3cおよび3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)等を除去するクリーニング装置7a、7b、7cおよび7dが設けられている。
Next, the image forming units Pa to Pd will be described. Around and below the rotatably arranged
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置5によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置3a〜3d内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ4a〜4dから各現像装置3a〜3dにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置5からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
When image data is input from a higher-level device such as a personal computer, first, the surfaces of the
そして、一次転写ローラー6a〜6dにより一次転写ローラー6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム1a〜1d上のシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの画像は、予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナー等がクリーニング装置7a〜7dにより除去される。
Then, an electric field is applied between the
中間転写ベルト8は、上流側の従動ローラー10と、下流側の駆動ローラー11とに掛け渡されており、駆動ローラー11の回転に伴い中間転写ベルト8が反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Sがレジストローラー対12bから所定のタイミングで駆動ローラー11と、これに隣接して設けられた二次転写ローラー9とのニップ部(二次転写ニップ部)へ搬送され、中間転写ベルト8上のトナー像が用紙S上に二次転写される。トナー像が二次転写された用紙Sは定着部13へと搬送される。
The
定着部13に搬送された用紙Sは、定着ローラー対13aにより加熱および加圧されてトナー像が用紙Sの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Sは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられ、そのまま(或いは、両面搬送路18に送られて両面に画像が形成された後に)、排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。
The paper S conveyed to the fixing
図2は、画像形成装置100に搭載される現像装置3aの側面断面図である。なお、以下の説明では図1の画像形成部Paに配置される現像装置3aを例示するが、画像形成部Pb〜Pdに配置される現像装置3b〜3dの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
FIG. 2 is a side sectional view of the developing
図2に示すように、現像装置3aは、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤(以下、単に現像剤という)が収納される現像容器20を備えており、現像容器20は仕切壁20aによって攪拌搬送室21、供給搬送室22に区画されている。攪拌搬送室21および供給搬送室22には、トナーコンテナ4a(図1参照)から供給されるトナーを磁性キャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー25および供給搬送スクリュー26がそれぞれ回転可能に配設されている。
As shown in FIG. 2, the developing
そして、攪拌搬送スクリュー25および供給搬送スクリュー26によって現像剤が攪拌されつつ軸方向(図2の紙面と垂直な方向)に搬送され、仕切壁20aの両端部に形成された上流側連通部20c、下流側連通部20d(いずれも図3参照)を介して攪拌搬送室21、供給搬送室22間を循環する。即ち、攪拌搬送室21、供給搬送室22、上流側連通部20c、下流側連通部20dによって現像容器20内に現像剤の循環経路が形成されている。
Then, the developer is conveyed in the axial direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2) while being agitated by the stirring
現像容器20は図2の右斜め上方に延在しており、現像容器20内において供給搬送スクリュー26の右斜め上方には現像ローラー30が配置されている。そして、現像ローラー30の外周面の一部が現像容器20の開口部20bから露出し、感光体ドラム1aに対向している。現像ローラー30は、図2において反時計回り方向に回転する。攪拌搬送スクリュー25、供給搬送スクリュー26、および現像ローラー30は、メインモーター40(図4参照)からの駆動力によって所定の回転速度で回転する。
The developing
現像ローラー30は、図2において反時計回り方向に回転する円筒状の現像スリーブ31と、現像スリーブ31内に固定されたマグネット32とで構成されている。マグネット32は、主極32a、規制極32b、搬送極32c、剥離極32d、汲上極32eから成る5つの磁極32a〜32eが金属製のシャフトに固定されている。現像装置3aに駆動力が入力されると、現像スリーブ31は回転するが、マグネット32は回転しない。なお、ここでは表面がローレット加工された現像スリーブ31を用いているが、表面に多数の凹形状(ディンプル)を形成したものや、表面がブラスト加工されたもの、更には、ローレット加工や凹形状の形成に加えてブラスト加工を施したものや、メッキ処理を施したものを用いることもできる。
The developing
また、現像容器20には規制ブレード35が現像ローラー30の長手方向(図2の紙面と垂直な方向)に沿って取り付けられている。規制ブレード35の先端部と現像ローラー30の外周面との間には僅かな隙間(ギャップ)が形成されている。
Further, a
現像ローラー30には、現像電圧電源53(図4参照)が接続されている。現像電圧電源53は、現像ローラー30に直流電圧Vdcおよび交流電圧Vacを重畳させた現像電圧を印加する。現像電圧および現像ローラー30内のマグネット32の磁力により、現像ローラー30の表面に現像剤を付着(担持)させて磁気ブラシを形成する。
A developing voltage power supply 53 (see FIG. 4) is connected to the developing
攪拌搬送室21には、攪拌搬送スクリュー25と対向してトナー濃度センサー27が配置されている。トナー濃度センサー27は、現像容器20内における現像剤の透磁率を検出し、現像剤中のトナー濃度(現像剤中のキャリアに対するトナーの混合比率;T/C)を検知する。制御部90は、トナー補給モーター41(いずれも図4参照)に制御信号を送信し、現像容器20内の現像剤のトナー濃度が基準トナー濃度となるように、トナー濃度センサー27で検知されるトナー濃度に応じてトナーコンテナ4a(図1参照)からトナー補給口20e(図3参照)を介して現像容器20内にトナーを補給する。
In the stirring and transporting
次に、現像装置3aの攪拌部の構成について詳細に説明する。図3は現像装置3aの攪拌部を示す平面断面図である。現像容器20には、前述のように、攪拌搬送室21と、供給搬送室22と、仕切壁20aと、上流側連通部20c、下流側連通部20d、およびトナー補給口20eが形成されている。なお、攪拌搬送室21において、図3の左側を上流側、図3の右側を下流側とし、また、供給搬送室22において、図3の右側を上流側、図3の左側を下流側とする。従って、連通部は供給搬送室22を基準として上流側および下流側と呼称している。
Next, the configuration of the stirring unit of the developing
仕切壁20aは、現像容器20の長手方向に延びて攪拌搬送室21と供給搬送室22を並列させるように区画している。仕切壁20aの長手方向の右側端部は、現像容器20の内壁部とともに上流側連通部20cを形成している。仕切壁20aの長手方向の左側端部は、現像容器20の内壁部とともに下流側連通部20dを形成している。
The
トナー補給口20eは、現像容器20の上方に配置されるトナーコンテナ4a(図1参照)に収容された新たなトナーを現像容器20内に補給するための開口であり、攪拌搬送室21内の現像剤搬送方向の上流側(図3の左側)に配置される。
The
攪拌搬送スクリュー25は、回転軸25bと、回転軸25bに一体に設けられ、回転軸25bの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第1螺旋羽根25aとを有する。また、第1螺旋羽根25aは、攪拌搬送室21の長手方向の両端部側まで延び、上流側連通部20cおよび下流側連通部20dに対向する位置まで設けられている。回転軸25bは現像容器20の長手方向両端部に回転可能に軸支されている。攪拌搬送スクリュー25は、攪拌搬送室21内の現像剤を攪拌しながら一方向(矢印P方向)に搬送する。
The stirring
供給搬送スクリュー26は、回転軸26bと、回転軸26bに一体に設けられ、回転軸26bの軸方向に第1螺旋羽根25aと同じピッチで第1螺旋羽根25aとは逆方向を向く羽根で螺旋状に形成される第2螺旋羽根26aとを有する。また、第2螺旋羽根26aは、現像ローラー30の軸方向長さ以上の長さを有し、上流側連通部20cおよび下流側連通部20dに対向する位置まで設けられている。回転軸26bは、回転軸25bと平行に配置され、現像容器20の長手方向両端部に回転可能に軸支されている。供給搬送スクリュー26は、供給搬送室22内の現像剤を攪拌しながら攪拌搬送スクリュー25と反対方向(矢印Q方向)に搬送する。
The
トナー補給口20eから補給された補給トナーは、攪拌搬送スクリュー25によって攪拌搬送室21内の現像剤と攪拌、混合されながらキャリアとの摩擦によって電荷を帯びる。現像剤が攪拌搬送室21の下流端まで搬送されると、上流側連通部20cを介して供給搬送スクリュー26に受け渡される。現像剤は供給搬送スクリュー26によって現像ローラー30へ供給される。
The replenishing toner replenished from the
現像ローラー30へ供給された現像剤は、汲上極32eの磁界により現像スリーブ31の表面に担持され、現像スリーブ31の回転によって規制極32bに対向する位置に移動する。マグネット32の規制極32bと規制ブレード35との間で引き合う方向の磁界が発生することにより、規制ブレード35と現像スリーブ31との間には現像剤が連なった磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、規制ブレード35を通過することにより所望の高さに層規制される。その後、現像スリーブ31が回転して磁気ブラシが感光体ドラム1aに対向する領域(現像領域)に移動すると、主極32aにより磁界が付与されるため、磁気ブラシは感光体ドラム1aの表面に接触して静電潜像を現像する。
The developer supplied to the developing
さらに現像スリーブ31が反時計回り方向に回転すると、今度は搬送極32cにより現像スリーブ31の外周面に沿う方向の磁界が付与されて、磁気ブラシと共にトナー像の形成に使われなかった現像剤が現像スリーブ31上に回収される。さらに、搬送極32cと同極性の剥離極32dにおいて磁気ブラシが現像ローラー30から離脱して供給搬送室22内に落下する。
Further, when the developing
現像ローラー30から剥離された現像剤は、供給搬送スクリュー26により攪拌、搬送された後、汲上極32eの磁界により再び現像ローラー30へ供給され、現像スリーブ31上に磁気ブラシが形成される。その後、現像剤は供給搬送室22の下流端に搬送され、下流側連通部20dを介して再び攪拌搬送スクリュー25に受け渡される。
The developer peeled from the developing
このように、現像剤は攪拌搬送室21から上流側連通部20c、供給搬送室22、および下流側連通部20dと循環しながら攪拌されて、攪拌された現像剤が現像ローラー30に供給される。現像によってトナーが消費されると、トナー補給モーター41によりトナー補給口20eから攪拌搬送室21内にトナーが補給される。
In this way, the developer is stirred while circulating from the stirring and transporting
次に、画像形成装置100の制御経路について説明する。図4は、本実施形態の画像形成装置100に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
Next, the control path of the
制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き可能な記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンター95、画像形成装置100内の各装置に制御信号を送信したり操作部80からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。また、制御部90は、画像形成装置100の本体内部の任意の場所に配置可能である。
The
ROM92には、画像形成装置100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。カウンター95は、印字枚数を積算してカウントする。
The
また、RAM93(またはROM92)には、後述するトナー強制吐出動作において、画像の印字率に応じた最適なトナー吐出量(トナー吐出長)を設定するために、トナー吐出長を印字率レベル毎に規定する吐出長設定テーブル等も記憶される。 Further, in the RAM 93 (or ROM 92), in order to set the optimum toner discharge amount (toner discharge length) according to the image print rate in the toner forced discharge operation described later, the toner discharge length is set for each print rate level. The specified discharge length setting table and the like are also stored.
また、制御部90は、画像形成装置100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Pa〜Pd、露光装置5、一次転写ローラー6a〜6d、二次転写ローラー9、メインモーター40、トナー補給モーター41、電圧制御回路51、操作部80等が挙げられる。
Further, the
電圧制御回路51は、帯電電圧電源52、現像電圧電源53、転写電圧電源54と接続され、制御部90からの出力信号によりこれらの各電源を作動させる。これらの各電源は、電圧制御回路51からの制御信号によって、帯電電圧電源52は帯電装置2a〜2dに、現像電圧電源53は現像装置3a〜3d内の現像ローラー30に、転写電圧電源54は一次転写ローラー6a〜6dおよび二次転写ローラー9に、それぞれ所定の電圧を印加する。
The
画像入力部60は、画像形成装置100にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部60より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部94に送出される。
The
操作部80には、液晶表示部81、送受信部82が設けられている。液晶表示部81は、画像形成装置100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置100の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。送受信部82は、電話回線やインターネット回線を用いて外部との通信を行う。
The
本実施形態の画像形成装置100では、画像入力部60に入力された画像データに基づく印字画像の形成と並行して、主走査方向における画像領域の外側(非画像領域)に所定のトナー吐出パターンを形成することにより現像ローラー30上のトナーを吐出するトナー強制吐出動作を実行可能である。
In the
図5は、中間転写ベルト8上に形成された印字画像Gおよびトナー吐出パターンT1、T2の一例を示す図である。図5において、中間転写ベルト8のベルト幅方向(主走査方向)の中央部の領域を第1画像領域R1、第1画像領域R1の幅方向両端部に隣接する領域を第2画像領域R2とする。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the printed image G and the toner ejection patterns T1 and T2 formed on the
本実施形態では、第1画像領域R1の幅w1は300mmであり、所定サイズ(A4横サイズ、用紙幅297mm)の用紙幅と略同一である。また、第1画像領域R1の両端部に各15mmの第2画像領域R2が形成され、第1画像領域R1と第2画像領域R2とを合わせた幅w2は300+15×2=330mmであり、挿通可能な用紙Sの最大サイズ(13インチ、用紙幅330mm)と同一である。中間転写ベルト8の幅方向の寸法は360mmである。
In the present embodiment, the width w1 of the first image area R1 is 300 mm, which is substantially the same as the paper width of a predetermined size (A4 horizontal size, paper width 297 mm). Further, a second image region R2 of 15 mm each is formed at both ends of the first image region R1, and the width w2 of the first image region R1 and the second image region R2 combined is 300 + 15 × 2 = 330 mm, and is inserted. It is the same as the maximum size of possible paper S (13 inches, paper width 330 mm). The dimension of the
幅方向サイズが第1画像領域R1以下の用紙Sを用いて画像形成を行う場合、図5に示すように、第1画像領域R1に印字画像Gを形成するとともに、第2画像領域R2にトナー吐出パターンT1、T2を形成する。画像形成動作と並行してトナー強制吐出動作を実行することで、画像形成効率を低下させずに現像装置3a〜3d内のトナー帯電性を回復することができる。トナー吐出パターンT1、T2は、現像装置3a〜3d内のトナーを排出してトナーの循環を促すものであり、比較的高濃度(例えば100%ベタ画像)で形成される。トナー吐出パターンT1、T2はベルトクリーナー19によって中間転写ベルト8から除去される。
When image formation is performed using paper S having a width direction size equal to or smaller than the first image area R1, a printed image G is formed in the first image area R1 and toner is formed in the second image area R2 as shown in FIG. Discharge patterns T1 and T2 are formed. By executing the toner forced ejection operation in parallel with the image forming operation, the toner chargeability in the developing
本実施形態では、出力画像の平均印字率に応じてトナー強制吐出動作におけるトナー吐出パターンT1、T2の吐出量を変更することを特徴としている。図6は、出力画像の平均印字率が低い場合のトナー吐出パターンT1、T2を示す図である。 The present embodiment is characterized in that the ejection amounts of the toner ejection patterns T1 and T2 in the toner forced ejection operation are changed according to the average printing rate of the output image. FIG. 6 is a diagram showing toner ejection patterns T1 and T2 when the average printing rate of the output image is low.
前述したように、現像装置3a〜3dの供給搬送室22内の現像剤は、現像によってトナーが消費されるため、供給搬送室22内の現像剤中のトナー濃度は供給搬送スクリュー26による現像剤搬送方向(矢印Q方向)の下流側に向かうにつれて低下する。また、現像ローラー30から現像に用いられなかった帯電量の高い(現像されにくい)トナーが供給搬送室22内に回収される。そのため、印字率が低い画像を連続して出力した場合に供給搬送室22内の現像剤搬送方向(矢印Q方向)の下流側において帯電量の高いトナーの割合が増加する。
As described above, the developer in the
そこで、出力画像の平均印字率が低い場合は、図6に示すように、供給搬送スクリュー26の搬送方向下流側(図6の左側)のトナー吐出パターンT2のトナー吐出量を上流側(図6の右側)のトナー吐出パターンT1に比べて多くする。これにより、帯電量の高いトナーを優先的に排出することができ、供給搬送スクリュー26の搬送方向下流側における画像濃度の低下を抑制することができる。
Therefore, when the average print rate of the output image is low, as shown in FIG. 6, the toner discharge amount of the toner discharge pattern T2 on the downstream side (left side in FIG. 6) of the
図7は、出力画像の平均印字率が高い場合のトナー吐出パターンT1、T2を示す図である。印字率が高い画像を連続して出力した場合、トナー補給口20eからのトナー補給の頻度が高くなるため、補給トナーが攪拌搬送室21で現像剤と攪拌されながら攪拌搬送室21内の現像剤の搬送方向(矢印P方向)の下流側(上流側連通部20c側)に到達してもトナー帯電量が所望の値まで上昇せずに現像ローラー30に供給される。その結果、供給搬送室22内の現像剤の搬送方向上流側(上流側連通部20c側)において帯電量の低いトナーの割合が増加する。
FIG. 7 is a diagram showing toner ejection patterns T1 and T2 when the average printing rate of the output image is high. When images with a high printing rate are continuously output, the frequency of toner replenishment from the
そこで、出力画像の平均印字率が高い場合は、図7に示すように、供給搬送スクリュー26の搬送方向上流側(図7の右側)のトナー吐出パターンT1のトナー吐出量を下流側(図7の左側)のトナー吐出パターンT2に比べて多くする。これにより、帯電量の低いトナーを優先的に排出することができ、供給搬送スクリュー26の搬送方向上流側における画像かぶりやトナー飛散を抑制することができる。
Therefore, when the average print rate of the output image is high, as shown in FIG. 7, the toner discharge amount of the toner discharge pattern T1 on the upstream side (right side in FIG. 7) of the
なお、図6および図7では、トナー吐出パターンT1、T2のベルト周方向(副走査方向)の吐出長を変更することによりトナー吐出量を調整しているが、例えばトナー吐出パターンT1、T2のベルト幅方向(主走査方向)の吐出幅や画像濃度を変更することによりトナー吐出量を調整してもよい。或いは、トナー吐出パターンT1、T2の吐出長、吐出幅、および画像濃度の2つ以上を組み合わせて変更してもよい。 In FIGS. 6 and 7, the toner discharge amount is adjusted by changing the discharge length of the toner discharge patterns T1 and T2 in the belt circumferential direction (sub-scanning direction). For example, the toner discharge patterns T1 and T2 The toner ejection amount may be adjusted by changing the ejection width in the belt width direction (main scanning direction) and the image density. Alternatively, two or more of the toner ejection patterns T1 and T2 ejection length, ejection width, and image density may be changed in combination.
図8は、本発明の画像形成装置100における現像装置3a〜3dのトナー強制吐出制御の第1の制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図1〜図7を参照しながら、図8のステップに沿って現像装置3a〜3dのトナー強制吐出手順について詳細に説明する。
FIG. 8 is a flowchart showing a first control example of toner forced ejection control of the developing
先ず、制御部90は印字命令を受信したか否かを判定する(ステップS1)。印字命令が受信されない場合は(ステップS1でNo)印字待機状態を継続する。印字命令を受信した場合は(ステップS1でYes)、パソコン等の上位機器や操作部80から入力された用紙サイズ情報に基づいて用紙サイズを検出する(ステップS2)。次に、制御部90は用紙サイズが所定サイズ(ここではA4横サイズ)以下であるか否かを判定する(ステップS3)。
First, the
用紙サイズがA4横サイズ以下である場合は(ステップS3でYes)、制御部90はトナー強制吐出動作の実行タイミングであるか否かを判定する(ステップS4)。トナー強制吐出動作の実行タイミングとしては、例えば、画像形成装置100を電源オフ状態やスリープ(省電力)モードから画像形成開始状態まで立ち上げる際、或いは前回のトナー強制吐出動作からの累積印字枚数が所定枚数に到達したとき等が挙げられる。
When the paper size is A4 horizontal size or less (Yes in step S3), the
トナー強制吐出動作を実行する場合は(ステップS4でYes)、制御部90は前回のトナー強制吐出動作から現在まで、若しくは現在から所定の印字枚数だけ遡った時点までの平均印字率Paveを算出する(ステップS5)。平均印字率Paveの算出は、先ず一時記憶部94内の画像データに基づいて画像毎の印字率Pを算出する。算出された印字率PはRAM93に記憶される。そして、画像毎の印字率Pを加算した累積印字率ΣPを印字枚数で除算して平均印字率Paveを算出する。
When executing the toner forced ejection operation (Yes in step S4), the
次に、制御部90は算出された平均印字率Paveが閾値P1(例えば5%)以下であるか否かを判定する(ステップS6)。Pave≦P1である場合は(ステップS6でYes)、直前に印字率の低い画像が連続して出力されていたため、図6に示したように、トナー吐出パターンT1、T2のトナー吐出量をT1<T2とする(ステップS7)。例えば、PaveとP1との差が大きくなるにつれてトナー吐出パターンT1に対するトナー吐出パターンT2の吐出量の比率を大きくする。
Next, the
Pave>P1である場合は(ステップS6でNo)、直前に印字率の高い画像が連続して出力されていたため、図7に示したように、トナー吐出パターンT1、T2のトナー吐出量をT1>T2とする(ステップS8)。例えば、PaveとP1との差が大きくなるにつれてトナー吐出パターンT2に対するトナー吐出パターンT1の吐出量の比率を大きくする。 When Pave> P1 (No in step S6), images having a high print rate were continuously output immediately before, so as shown in FIG. 7, the toner discharge amounts of the toner discharge patterns T1 and T2 are T1. > T2 (step S8). For example, as the difference between Pave and P1 increases, the ratio of the discharge amount of the toner discharge pattern T1 to the toner discharge pattern T2 increases.
そして、通常の画像形成動作によって印字を実行する(ステップS9)。具体的には、画像形成部Pa〜Pdの駆動が開始され、二次転写ローラー9に転写電圧が印加される。中間転写ベルト8の第1画像領域R1に形成されたトナー像が二次転写ニップ部Nを通過する用紙Sに転写される。また、画像形成動作と並行して第2画像領域R2にトナー吐出パターンT1、T2が形成される。
Then, printing is executed by a normal image forming operation (step S9). Specifically, the driving of the image forming units Pa to Pd is started, and the transfer voltage is applied to the
ステップS3において用紙サイズがA4横サイズを超える場合(ステップS3でNo)、およびステップS4においてトナー強制吐出動作を実行しない場合は(ステップS4でNo)、制御部90はトナー吐出パターンT1、T2を形成せずに印字のみを実行する(ステップS9)。
When the paper size exceeds the A4 horizontal size in step S3 (No in step S3), and when the toner forced ejection operation is not executed in step S4 (No in step S4), the
その後、制御部90は印字が終了したか否かを判定する(ステップS10)。印字が継続している場合は(ステップS10でNo)ステップS2に戻り、用紙サイズの検出、画像形成動作、必要に応じてトナー強制吐出動作を継続する。印字が終了している場合は(ステップS10でYes)処理を終了する。
After that, the
上述した第1の制御例によれば、出力画像の平均印字率が高い場合は、トナー吐出パターンT1のトナー吐出量をトナー吐出パターンT2に比べて多くする。これにより、供給搬送室の現像剤搬送方向の上流側において低帯電トナーを重点的に排出して、トナー飛散や画像かぶりの発生を抑制することができる。また、出力画像の平均印字率が低い場合は、トナー吐出パターンT2のトナー吐出量をトナー吐出パターンT1に比べて多くする。これにより、供給搬送室の現像剤搬送方向の下流側において劣化の進んだ高帯電トナーを重点的に排出して、画像濃度の低下や画像欠損を抑制することができる。 According to the first control example described above, when the average printing rate of the output image is high, the toner ejection amount of the toner ejection pattern T1 is increased as compared with the toner ejection pattern T2. As a result, the low-charged toner can be intensively discharged on the upstream side in the developer transport direction of the supply transport chamber, and the occurrence of toner scattering and image fog can be suppressed. When the average printing rate of the output image is low, the toner ejection amount of the toner ejection pattern T2 is increased as compared with the toner ejection pattern T1. As a result, it is possible to intensively discharge the highly charged toner that has deteriorated on the downstream side in the developer transport direction of the supply transport chamber, and to suppress a decrease in image density and image loss.
従って、出力画像の平均印字率に基づいて、現像装置3a〜3d内のトナーの帯電状態に応じた適切な強制吐出動作を行うことができ、画像不具合やトナー飛散による汚染を抑制しつつ、不必要なトナーの吐出も抑制することができる。
Therefore, based on the average printing rate of the output image, it is possible to perform an appropriate forced ejection operation according to the charged state of the toner in the developing
図9は、本発明の画像形成装置100における現像装置3a〜3dのトナー強制吐出制御の第2の制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図1〜図7を参照しながら、図9のステップに沿って現像装置3a〜3dのトナー強制吐出手順について詳細に説明する。
FIG. 9 is a flowchart showing a second control example of toner forced ejection control of the developing
印字命令を受信したか否かの判定(ステップS1)、用紙サイズの検出(ステップS2)、用紙サイズが所定サイズ(A4横サイズ)以下であるか否かの判定(ステップS3)、トナー強制吐出動作の実行タイミングであるか否かの判定(ステップS4)は、図8に示した第1の制御例と同様である。 Judgment of whether or not a print command has been received (step S1), detection of paper size (step S2), judgment of whether or not the paper size is equal to or less than a predetermined size (A4 horizontal size) (step S3), forced toner ejection The determination of whether or not it is the execution timing of the operation (step S4) is the same as the first control example shown in FIG.
トナー強制吐出動作を実行する場合は(ステップS4でYes)、制御部90は前回のトナー強制吐出動作から現在まで、若しくは現在から所定の印字枚数だけ遡った時点までの平均印字率Paveを算出する(ステップS5)。そして、算出された平均印字率Paveが閾値A(例えば2%)以下であるか否かを判定する(ステップS6)。
When executing the toner forced ejection operation (Yes in step S4), the
Pave≦Aである場合は(ステップS6でYes)、直前に印字率の低い画像が連続して出力されていたため、トナー吐出パターンT2のみを形成する(ステップS7)。Pave>Aである場合は(ステップS6でNo)、次にPaveが閾値B(例えば20%)以上であるか否かを判定する(ステップS8)。Pave≧Bである場合は(ステップS8でYes)、直前に印字率の高い画像が連続して出力されていたため、トナー吐出パターンT1のみを形成する(ステップS9)。A<Pave<Bである場合は(ステップS8でNo)、トナー吐出パターンT1、T2の両方を形成する(ステップS10)。 When Pave ≦ A (Yes in step S6), since images having a low print rate were continuously output immediately before, only the toner ejection pattern T2 is formed (step S7). If Pave> A (No in step S6), then it is determined whether or not Pave is equal to or greater than the threshold value B (for example, 20%) (step S8). When Pave ≧ B (Yes in step S8), since the images having a high print rate were continuously output immediately before, only the toner ejection pattern T1 is formed (step S9). When A <Pave <B (No in step S8), both the toner ejection patterns T1 and T2 are formed (step S10).
そして、通常の画像形成動作によって印字を実行する(ステップS11)。具体的には、画像形成部Pa〜Pdの駆動が開始され、二次転写ローラー9に転写電圧が印加される。中間転写ベルト8の第1画像領域R1に形成されたトナー像が二次転写ニップ部Nを通過する用紙Sに転写される。また、画像形成動作と並行して第2画像領域R2にトナー吐出パターンT1、T2が形成される。
Then, printing is executed by a normal image forming operation (step S11). Specifically, the driving of the image forming units Pa to Pd is started, and the transfer voltage is applied to the
ステップS3において用紙サイズがA4横サイズを超える場合(ステップS3でNo)、およびステップS4においてトナー強制吐出動作を実行しない場合は(ステップS4でNo)制御部90はトナー吐出パターンT1、T2を形成せずに印字のみを実行する(ステップS11)。
When the paper size exceeds the A4 horizontal size in step S3 (No in step S3), and when the toner forced ejection operation is not executed in step S4 (No in step S4), the
その後、制御部90は印字が終了したか否かを判定する(ステップS12)。印字が継続している場合は(ステップS12でNo)ステップS2に戻り、用紙サイズの検出、画像形成動作、必要に応じてトナー強制吐出動作を継続する。印字が終了している場合は(ステップS12でYes)処理を終了する。
After that, the
上述した第2の制御例によれば、出力画像の平均印字率が高い場合はトナー吐出パターンT1のみを形成し、出力画像の平均印字率が低い場合はトナー吐出パターンT2のみを形成する。これにより、平均印字率が高い場合は供給搬送室の現像剤搬送方向の上流側において低帯電トナーをより効率的に排出し、平均印字率が低い場合は供給搬送室の現像剤搬送方向の下流側において劣化の進んだ高帯電トナーをより効率的に排出することができる。 According to the second control example described above, when the average print rate of the output image is high, only the toner discharge pattern T1 is formed, and when the average print rate of the output image is low, only the toner discharge pattern T2 is formed. As a result, when the average printing rate is high, the low-charged toner is discharged more efficiently on the upstream side in the developer transport direction of the supply transport chamber, and when the average print rate is low, the low-charged toner is discharged downstream in the developer transport direction of the supply transport chamber. Highly charged toner that has deteriorated on the side can be discharged more efficiently.
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では中間転写ベルト8上に一次転写されたトナー像を用紙Sに二次転写する中間転写式の画像形成装置100について説明したが、それに限定されるものではなく、感光体ドラム上に形成されたトナー像を用紙に直接転写する直接転写式の画像形成装置にも同様に本発明を適用できる。その場合、感光体ドラムを軸方向中央部の第1画像領域R1と、第1画像領域R1の幅方向両端部に隣接する第2画像領域R2とに区画し、第2画像領域R2にトナー吐出パターンT1、T2を形成すればよい。
Others The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the intermediate transfer type
また、上記実施形態では画像形成装置100として図1に示したようなカラープリンターを例に挙げて説明したが、モノクロプリンターやモノクロおよびカラー複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の他の画像形成装置であってもよい。以下、実施例により本発明の効果について更に詳細に説明する。
Further, in the above embodiment, the
画像形成装置100におけるトナー飛散の発生状況についての検証試験を行った。試験方法としては、図1に示したようなカラープリンターにおいて、中間転写ベルト8の第1画像領域R1に印字率1%のテスト画像を3枚間欠で3,000枚出力後に、印字率20%のテスト画像を1,000枚連続出力し、画像出力と並行して第2画像領域R2にトナー吐出パターンT1のみを形成した場合(条件1)と、トナー吐出パターンT2のみを形成した場合(条件2)とで、所定枚数毎にトナー飛散状態を目視により観察した。
A verification test was conducted on the state of occurrence of toner scattering in the
トナー飛散の評価基準は、トナー飛散レベルを0〜5の6段階にランク分けし、トナー飛散がほとんどない状態をレベル0、現像装置3a〜3dの上面全体がトナーで汚染されている状態を5として、数字が大きくなるにつれて飛散レベルが悪化していることを示した。結果を表1に示す。
The evaluation criteria for toner scattering are to rank the toner scattering level into 6 levels from 0 to 5,
表1から明らかなように、トナー吐出パターンT1のみを形成した条件1では50,000枚印字後においてもトナー飛散レベルは1であった。これに対し、トナー吐出パターンT2のみを形成した条件1では40,000枚印字後にトナー飛散レベルが3となり、50,000枚印字後にはトナー飛散レベルが5まで悪化した。
As is clear from Table 1, under
画像形成装置100における累積印字枚数と画像濃度との関係についての検証試験を行った。試験方法としては、低温低湿環境下(10℃、10%)で中間転写ベルト8の第1画像領域R1に白ベタ画像(印字率0%)を連続5,000枚出力毎に、第1画像領域R1の幅方向の左右および中央の3箇所にベタパッチ画像(印字率100%)を出力した。反射濃度計(FD−9、コニカミノルタ社製)を用いてベタパッチ画像の画像濃度(ID;イメージデンシティ)を測定し、3箇所のベタパッチ画像の濃度の平均値を算出した。白ベタ画像の出力と並行して第2画像領域R2にトナー吐出パターンT1のみを形成した場合(条件1)と、トナー吐出パターンT2のみを形成した場合(条件2)とで画像濃度を比較した。結果を図10に示す。
A verification test was conducted on the relationship between the cumulative number of prints and the image density in the
図10から明らかなように、トナー吐出パターンT2のみを形成した条件2(図の●のデータ系列)では20,000枚印字後においても画像濃度が1.4以上であり、安定した画像濃度で推移した。これに対し、トナー吐出パターンT1のみを形成した条件1(図の◆のデータ系列)では印字枚数の増加と共に画像濃度が低下し、20,000枚印字後には約1.2まで低下した。 As is clear from FIG. 10, under condition 2 (data series of ● in the figure) in which only the toner ejection pattern T2 is formed, the image density is 1.4 or more even after printing 20,000 sheets, and the image density is stable. It has changed. On the other hand, under condition 1 (data series of ◆ in the figure) in which only the toner ejection pattern T1 was formed, the image density decreased as the number of printed sheets increased, and decreased to about 1.2 after printing 20,000 sheets.
実施例1の結果より、印字率の高い画像を連続出力したときはトナー吐出パターンT1のトナー吐出量を多くすることで、トナー飛散を効果的に抑制できることが確認された。また、実施例2の結果より、印字率の低い画像を連続出力したときはトナー吐出パターンT2のトナー吐出量を多くすることで、画像濃度の低下を効果的に抑制できることが確認された。 From the results of Example 1, it was confirmed that when an image having a high printing rate is continuously output, toner scattering can be effectively suppressed by increasing the toner ejection amount of the toner ejection pattern T1. Further, from the results of Example 2, it was confirmed that when an image having a low printing rate is continuously output, the decrease in image density can be effectively suppressed by increasing the toner ejection amount of the toner ejection pattern T2.
本発明は、現像装置から像担持体にトナーを強制吐出する画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、出力画像の印字率に係わらず、画像かぶり、画像濃度低下等の画像不具合やトナー飛散を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することができる。 The present invention can be used in an image forming apparatus that forcibly ejects toner from a developing apparatus to an image carrier. By using the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of effectively suppressing image defects such as image fog and image density reduction and toner scattering regardless of the print rate of the output image.
Pa〜Pd 画像形成部
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
2a〜2d 帯電装置
3a〜3d 現像装置
8 中間転写ベルト(像担持体)
20 現像容器
21 攪拌搬送室(第1搬送室)
22 供給搬送室(第2搬送室)
25 攪拌搬送スクリュー(第1攪拌搬送部材)
26 供給搬送スクリュー(第2攪拌搬送部材)
30 現像ローラー(現像剤担持体)
70 記憶部
90 制御部
100 画像形成装置
T1、T2 トナー吐出パターン
Pa to Pd
2a to
20 Developing
22 Supply transport room (second transport room)
25 Stirring and transporting screw (first stirring and transporting member)
26 Supply transfer screw (second stirring transfer member)
30 Develop roller (developer carrier)
70
Claims (8)
第1搬送室と、仕切り部を挟んで前記第1搬送室と並列に配置される第2搬送室と、前記仕切り部の長手方向の両端部側で前記第1搬送室および前記第2搬送室を連通させる連通部と、を有し、キャリアとトナーとを含む現像剤を収容する現像容器と、
前記第1搬送室内の前記現像剤を回転軸方向に攪拌、搬送する第1攪拌搬送部材と、
前記第2搬送室内の前記現像剤を前記第1攪拌部材と逆方向に攪拌、搬送する第2攪拌搬送部材と、
前記第2搬送室内に回転可能に支持され、前記現像剤を担持する現像剤担持体と、
を有し、前記像担持体に前記トナーを付着させて前記トナー像を形成する現像装置と、
を含む画像形成部と、
前記画像形成部を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記像担持体は、主走査方向の中央部に位置する第1画像領域と、前記第1画像領域の主走査方向の両端部に隣接する第2画像領域と、に区画されており、
前記制御部は、
前記第1画像領域への画像形成時に前記第2画像領域にトナー吐出パターンを形成することにより前記現像剤担持体上の前記トナーを前記像担持体上に強制吐出するトナー強制吐出動作を実行可能であり、
前記トナー強制吐出動作の実行前の所定枚数の平均印字率が所定値以下であるときは、前記第2搬送室内の前記現像剤の搬送方向に対し上流側における前記トナー吐出パターンT1の吐出量に比べて前記第2搬送室内の前記現像剤の搬送方向に対し下流側における前記トナー吐出パターンT2の吐出量を多くするとともに、
前記平均印字率が所定値を超えるときは、前記トナー吐出パターンT2の吐出量に比べて前記トナー吐出パターンT1の吐出量を多くすることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which a toner image is formed on the surface,
The first transport chamber, the second transport chamber arranged in parallel with the first transport chamber with the partition portion interposed therebetween, and the first transport chamber and the second transport chamber on both ends in the longitudinal direction of the partition portion. A developing container having a communicating portion for communicating with the developer and accommodating a developing agent containing a carrier and toner.
A first stirring and transporting member that stirs and transports the developer in the first transporting chamber in the direction of the rotation axis.
A second stirring and transporting member that stirs and transports the developer in the second transporting chamber in the direction opposite to that of the first stirring member.
A developer carrier rotatably supported in the second transport chamber and carrying the developer, and a developer carrier.
To form the toner image by adhering the toner to the image carrier,
Image forming part including
A control unit that controls the image forming unit and
In an image forming apparatus equipped with
The image carrier is divided into a first image region located at the center of the main scanning direction and a second image region adjacent to both ends of the first image region in the main scanning direction.
The control unit
By forming a toner ejection pattern in the second image region at the time of forming an image in the first image region, it is possible to execute a toner forced ejection operation of forcibly ejecting the toner on the developer carrier onto the image carrier. And
When the average printing rate of the predetermined number of sheets before the execution of the toner forced ejection operation is equal to or less than the predetermined value, the ejection amount of the toner ejection pattern T1 on the upstream side with respect to the conveying direction of the developer in the second conveying chamber is applied. In comparison, the discharge amount of the toner discharge pattern T2 on the downstream side with respect to the transport direction of the developer in the second transport chamber is increased, and the discharge amount is increased.
An image forming apparatus characterized in that when the average printing rate exceeds a predetermined value, the ejection amount of the toner ejection pattern T1 is increased as compared with the ejection amount of the toner ejection pattern T2.
前記制御部は、前記記録媒体の前記主走査方向のサイズが前記第1画像領域以下である場合に前記トナー強制吐出動作を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。 An input unit for inputting the size of the recording medium on which the toner image formed on the image carrier is transferred is provided.
The control unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the toner forced ejection operation is executed when the size of the recording medium in the main scanning direction is equal to or smaller than the first image region. The image forming apparatus described.
Priority Applications (1)
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JP2020048119A JP2021148925A (en) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | Image forming apparatus |
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