JP5850303B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、画素書込情報に基づくトナー濃度制御とトナー濃度検知手段を用いたトナー濃度制御とを組み合わせた制御方法も提案されている。
トナーを収容するトナー容器(トナーボトル)からトナーを移動させてトナー収容部(サブホッパ)に充填し、充填したトナーをスクリュウ等のトナー補給手段によりトナー収容部から現像装置内へ補給するトナー補給機構がある。このようなトナー補給機構では、トナー補給手段が駆動される時間の割合であるトナー補給手段の駆動Dutyによって、トナー収容部内のトナーの流動性が変化し、これによりトナー補給手段の補給能力の変動して補給誤差が発生することを見出した。
本発明では、トナー補給手段の駆動Dutyに基づき、トナー収容部内の流動性の変化を予測し、予め設定されたトナー補給手段の駆動時間あたりのトナー補給能力を補正する。これにより、実際に補給されるトナー量の目標トナー補給量からの補給誤差を抑制することができる。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一例であるカラー複写機を示す概略図である。このカラー複写機は、中央に複写機本体100、その下部にテーブル状に構成された給紙部200が配置され、複写機本体100の上方にスキャナ300、スキャナ300の上方に原稿自動搬送装置400を配置した構成となっている。
上述した2次転写装置22には、画像転写後のシートをこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、2次転写装置22として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、転写後のシートを定着装置25まで搬送するシート搬送装置を、別途設ける必要が生ずる。
一方、画像転写後の中間転写ベルト10は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置20による再度の画像形成に備える。
このセット部には、トナー容器80内に挿入されるノズル90が図示していない機枠に設けられており、トナー容器80をセット部へセットすることによりシャッタ81が側方へ押し出されてノズル90が挿入される。ノズル90は、単管構造になっており、ノズル90の挿入側と反対端部にはトナー移送チューブ59が接続されている。
そして、トナー容器80はその下部中央にトナー排出孔83が設けられ、ポリエチレンやナイロン等に樹脂から作られた口金部材82が固定されて構成されている。口金部材82のトナー排出孔83は、通常上記シャッタ81によって閉鎖されているが、トナー容器80がセット部へセットされると、シャッタ81はノズル90によって側方へ押し出され、ノズル90の開口とトナー排出孔83が連通する。なお、符号91はシャッタ81の戻し用のバネであって、トナー容器80がセット部から取り出すと、トナー排出孔83を塞ぐ位置に戻す用をなしている。なお、トナー容器はボトル形状のものであってもよい。
<実施例1>
図7に、実施例1のトナー濃度制御のフローチャートを示す。
トナー補給量算出手段は、画素書込情報(印刷画素情報)を取得し(Step1)、画素書込情報から制御周期で消費すると予想される予測トナー消費量を求める(Step2)。この予測トナー消費量が目標トナー補給量となる。
図11に、実施例2のトナー濃度制御のフローチャートを示す。実施例2は、トナー補給手段の駆動Dutyの履歴情報を記憶し、記憶された履歴情報に基づいて駆動Dutyの累積平均を求め、これに基づき下スクリュウ86の駆動時間を補正する。ステップ1〜ステップ4は、上記実施例1と同じである。次いで、下スクリュ86のスクリュの駆動時間の累積平均である補給駆動Duty累積平均(DrvDutyAve)を、「DrvDutyAve(i)={DrvDutyAve(i−1)×(n−1)+DrvDuty}/n」に基づき算出する(Step5)。ここで、DrvDutyAve(i−1)は、補給駆動Duty累積平均の前回値、nはトナー補給制御周期の数を示す。本実施例では、トナー補給制御周期を300[ms]、制御周期の数nを10と設定している。算出された下スクリュ86の補給駆動Duty累積平均(DrvDutyAve)に基づき、図8に示す補正テーブル1を参照して、下スクリュ86の駆動Dutyに応じたトナー補給能力の補正係数1を取得する(スッテプ6)。次いで、実施例1と同様に、温度検知手段(不図示)によりサブホッパ61内の温度を検知して(Step7)、図10に示す補正テーブル2を参照して、検知されたサブホッパ61内の温度に応じてトナー補給能力の補正係数2を取得する(ステップ8)。補給手段駆動時間算出手段は、予め設定された単位駆動時間あたり補給トナー量のトナー補給能力(設定値)をステップ6で求めた補正係数1と、Step8で求めた補正係数2に基づき補正係数により補正して、トナー補給能力(補正値)を得る(Step9)。そして、トナー補給能力(補正値)を用い、「スクリュ駆動時間(Drvtime)=予測トナー消費量/トナー補給能力(補正値)」に基づき、下スクリュ86の駆動時間を算出する(ステップ10)。
(態様A)
画素情報に応じた潜像を感光体ドラム40等の像担持体上に形成する潜像形成手段と、像担持体上に形成された潜像をトナーとキャリアとを含有する現像剤により現像する現像装置60と、トナーを収容するトナー容器80と、現像装置60に補給するトナーを収容するサブホッパ61等のトナー収容部と、トナー収容部にトナーを充填するようトナー容器80から移動させる粉体ポンプ70等の移動手段と、トナー収容部内のトナーを現像装置内に補給するスクリュウ等のトナー補給手段とを備えた画像形成装置である。この画像形成装置では、現像装置内のトナー濃度を一定範囲とするようトナー収容部より現像装置内に補給する目標トナー補給量を算出するトナー補給量算出手段と、トナー補給量算出手段により算出された目標トナー補給量を補給するためのトナー補給手段の駆動時間を、予め設定されたトナー補給手段の駆動時間あたりのトナー補給能力に基づき算出する補給手段駆動時間算出手段とを備えている。この補給手段駆動時間算出手段は、下スクリュウ86等のトナー補給手段の駆動Dutyに基づきトナー補給手段の駆動時間を補正する。これによれば、上記実施形態で説明したように、トナー補給誤差を抑制してより安定して目的のトナー濃度に維持できる。
(態様B)
(態様A)において、トナー補給制御を行う制御周期を、1枚あたりの画像形成時間よりも短くする。これにより、上記実施形態で説明したように、より高精度なトナー補給が可能としている。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、トナー補給手段の駆動Dutyを記憶し、記憶した駆動Dutyの履歴情報に基づいて駆動Dutyの累積平均値を求め、駆動Dutyの累積平均値に基づきトナー補給手段の駆動時間を補正する。これによれば、上記実施例2で説明したように、トナー補給誤差を抑制してより安定して目的のトナー濃度に維持できる。
(態様D)
(態様A)、(態様B)または(態様C)において、トナー収容体近傍の温度を検知する温度検知手段を設け、検知した温度に基づいて駆動時間を補正する。これによれば、上記実施例1で説明したように、トナー補給誤差を抑制してより安定して目的のトナー濃度に維持できる。
(態様E)
(態様A)、(態様B)、(態様C)または(態様D)において、トナー補給量算出手段は、感光体ドラム40上に露光装置21が潜像形成する際に用いる画素書込情報(画像情報)から、その潜像を現像することで消費すると予想されるトナー消費量(予測値)を求め、算出した予測値から目標トナー補給量を算出する。このトナー補給量算出手段は、トナー補給量算出手段としてトナー濃度センサによって現像剤のトナー濃度の低下を検知してから目標トナー補給量を算出する構成に比較して、迅速にトナー濃度の回復を図ることができる反面、補給誤差が積みあがるおそれがある。このため、本発明を適用することで、トナー補給誤差を抑制できることは有効である。
(態様F)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)または(態様E)において、現像装置60内のトナー濃度を測定するトナー濃度測定手段を有し、トナー濃度測定手段による検知結果に基づいて現像装置内のトナー濃度が所定の範囲内に収まるように、トナー補給手段を駆動もしくは停止させる。これによれば、上記実施例1で説明したように、トナー濃度が所定の範囲外となることを防止できる。
(態様G)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)または(態様F)において、サプホッパ60等のトナー収容部内のトナー量を検知するトナーエンドセンサ69等のトナー量検知手段を有し、検知したトナー収容部のトナー量に応じて、移動手段によりトナー容器80からトナー収容体へトナーを移動する。これによれば、上記実施形態で説明したように、トナー収容部内のトナー量を一定水準以上に保つことができるので、より補給誤差を抑制できる。
10 中間転写ベルト
18 作像ユニット
19 一次転写装置
20 タンデム画像形成装置
21 露光装置
40 感光体ドラム
59 トナー移送チューブ
60 現像装置
61 サブホッパ
62 上室
63 下室
68 クラッチ
69 トナーエンドセンサ
70 紛体ポンプ
71 ロータ
80 トナー容器
81 サブホッパ
84,85 上スクリュ
86 下スクリュ
88 クラッチ
90 ノズル
100 複写機本体
Claims (7)
- 画素情報に応じた潜像を像担持体上に形成する潜像形成手段と、該像担持体上に形成された潜像をトナーとキャリアとを含有する現像剤により現像する現像装置と、トナーを収容するトナー容器と、該現像装置に補給するトナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部にトナーを充填するよう該トナー容器からトナーを移動させる移動手段と、該トナー収容部内のトナーを該現像装置内に補給するトナー補給手段と、該現像装置内のトナー濃度を一定範囲とするよう該トナー収容部より該現像装置内に補給する目標トナー補給量を算出するトナー補給量算出手段と、該トナー補給量算出手段により算出された目標トナー補給量を補給するための該トナー補給手段の駆動時間を算出する補給手段駆動時間算出手段とを備えた画像形成装置であって、
上記補給手段駆動時間算出手段は、上記トナー補給手段の駆動Dutyが高くなるにつれてより大きな補正係数を乗算して上記駆動時間を補正し、且つ、上記トナー補給手段の駆動Dutyについての第一数値範囲内で前記駆動Dutyが変化した場合における前記補正係数の変化率を、前記第一数値範囲よりも高い数値範囲である第二数値範囲内で前記駆動Dutyが変化した場合における前記補正係数の変化率よりも高くして、上記トナー補給手段の駆動時間を算出するものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
上記トナー補給手段によってトナー補給を行う制御周期が、1枚あたりの画像形成時間よりも短いことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の画像形成装置において、
上記トナー補給手段の駆動Dutyを記憶し、記憶した駆動Dutyの履歴情報に基づいて駆動Dutyの累積平均値を求め、上記補給手段駆動時間算出手段は算出された駆動Dutyの累積平均値に基づきトナー補給手段の駆動時間を補正することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1、2または3の何れかの画像形成装置において、
上記トナー収容体近傍の温度を検知する温度検知手段を設け、上記補給手段駆動時間算出手段は該温度検知手段により検知した温度に基づいて駆動時間を補正することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1、2、3または4の何れかの画像形成装置において、上記トナー補給量算出手段は、上記潜像形成手段が上記潜像担持体上に潜像形成する際に用いる画素書込情報から、その潜像を現像することで消費すると予想されるトナー消費量を求め、算出したトナー消費量から目標トナー補給量を算出することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項5の画像形成装置において、上記現像装置内のトナー濃度を測定するトナー濃度測定手段を有し、該トナー濃度測定手段による検知結果に基づいて現像装置内のトナー濃度が所定の範囲内に収まるように、トナー補給手段を駆動もしくは停止させることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4、5または6の何れかの画像形成装置であって、
上記トナー収容部内のトナー量を検知するトナー量検知手段を有し、該トナー量検知手段によって検知した該トナー収容部内のトナー量に応じて、上記移動手段により上記トナー容器から該トナー収容部へトナーを移動させることを特徴とする画像形成装置。
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