CN102169304A - 图像形成装置及调色剂搅拌方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像形成装置及调色剂搅拌方法，其能够使调色剂获得充分的带电量而不进行不必要的搅拌。带电器(5)和曝光装置(6)在感光鼓(4)形成静电潜像。显影装置(7)具有：收纳调色剂的收纳部(78)；搅拌收纳部(78)内的调色剂的搅拌辊(76)；以及通过对感光鼓(4)赋予调色剂使基于静电潜像的调色剂图像在感光鼓(4)显影的显影辊(72)。电压施加部(32)对显影辊(72)施加显影偏置电压。控制部(30)使测试图案的调色剂图像形成于感光鼓(4)。传感器(34)检测测试图案的调色剂附着量。控制部(30)基于测试图案的调色剂附着量以及与形成该测试图案时使电压施加部(32)施加的显影偏置电压的关系，判定是否进行调色剂的搅拌。

Description

图像形成装置及调色剂搅拌方法

技术领域

本发明涉及图像形成装置，特别涉及利用调色剂形成图像的图像形成装置。

背景技术

在图像形成装置中，收纳于显影装置内的调色剂，如果经过长时间不被搅拌而仅被放置，则会由于自重导致体积下降。像这样，调色剂的体积下降时，调色剂的带电量可能变得不充分。结果，在调色剂图像的形成时，难以得到充分的调色剂附着量。

作为用于解决上述问题的图像形成装置，例如已知专利文献1记载的图像形成装置。在专利文献1记载的图像形成装置中，在显影装置停止规定时间以上的情况下，使搅拌辊与通常情况相比更高速地旋转。由此，调色剂的体积恢复，调色剂的带电量恢复。

但是，专利文献1记载的图像形成装置，存在进行不必要的搅拌的可能性。更详细地说，调色剂的带电量并不仅依赖于调色剂的体积。因此，即使经过长时间被放置而使调色剂的体积下降，往往也能得到充分的带电量。此时，不需要使搅拌辊旋转。但是，专利文献1记载的图像形成装置，以显影装置停止规定时间以上为条件，使搅拌辊旋转。结果，专利文献1记载的图像形成装置可能进行不必要的搅拌。

专利文献1：日本特开平8-62984号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像形成装置及调色剂搅拌方法，其不会进行不必要的搅拌，就能够使调色剂得到充分的带电量。

本发明的一实施方式的图像形成装置的特征在于，包括：像承载体；静电潜像形成单元，其用于在上述像承载体形成静电潜像；显影单元，其具有收纳调色剂的收纳部，用于搅拌该收纳部内的调色剂的搅拌单元，和通过对上述像承载体赋予调色剂而使上述静电潜像显影的调色剂承载体；电压施加单元，其在上述像承载体与上述调色剂承载体之间施加显影偏置电压；控制单元，其使上述静电潜像形成单元和上述显影单元在上述像承载体形成测试图案的调色剂图像；以及检测单元，其检测上述测试图案的调色剂附着量，上述控制单元基于上述测试图案的调色剂附着量以及与在形成该测试图案时使上述电压施加单元施加的上述显影偏置电压的关系，决定是否需要上述搅拌单元的调色剂搅拌。

根据本发明，能够使调色剂得到充分的带电量而不进行不必要的搅拌。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的图像形成装置的整体结构的图；

图2是图像形成装置的框图；

图3是表示实验结果的图表，是表示显影特性的图表；

图4是表示实验结果的图表，是表示使用放置的调色剂时的调色剂附着量和使用不放置的调色剂时的调色剂附着量的图表；

图5是图像形成装置的控制部进行的动作的流程图；以及

图6是表示设置有补给装置的显影装置的图。

附图标记说明

1…图像形成装置；2…印刷部；4Y、4M、4C、4K…感光鼓5Y、5M、5C、5K…带电器；6Y、6M、6C、6K…曝光装置7Y、7M、7C、7K…显影装置；8Y、8M、8C、8K…转印部11…中间转印带；22Y、22M、22C、22K…成像部；30…控制部32…电压施加部；34…传感器；72Y…显影辊；74Y…供给辊76Y…搅拌辊；78Y…收纳部；100…补给装置

具体实施方式

(图像形成装置的结构)

以下参照附图说明本发明的一实施方式的图像形成装置。图1是表示本发明的一实施方式的图像形成装置1的整体结构的图。

图像形成装置1是电子照相方式的彩色打印机，按照所谓的串列式以合成四色(Y：黄；M：品红；C：青；K：黑)的图像的方式构成。该图像形成装置1具有基于由扫描仪读取的图像数据，在纸张(印刷介质)上形成图像的功能，具有印刷部2、供纸部15、定影装置20、排纸托盘21、控制部30、电压施加部32以及传感器34。

供纸部15具有一张张供给纸张的功能，包含纸张托盘16和供纸辊17。在纸张托盘16中，印刷前的状态的纸张重叠载置有多张。供纸辊17将载置于纸张托盘16的纸一张张取出。

印刷部2在从供纸部15供给来的纸张上形成调色剂图像，其包含成像部22Y、22M、22C、22K、转印部8Y、8M、8C、8K、中间转印带11、驱动辊12、从动辊13、二次转印辊14以及清洁装置18。此外，成像部22Y、22M、22C、22K包含感光鼓(像承载体)4Y、4M、4C、4K、带电器5Y、5M、5C、5K、曝光装置6Y、6M、6C、6K、显影装置7Y、7M、7C、7K、清洁器9Y、9M、9C、9K以及消磁器10Y、10M、10C、10K。另外，在以下内容中，在对感光鼓、带电器、曝光装置、显影装置、转印部、清洁器、消磁器以及成像部的各个进行总称时，简称为感光鼓4、带电器5、曝光装置6、显影装置7、转印部8、清洁器9、消磁器10以及成像部22，在指个别的感光鼓、带电器、曝光装置、显影装置、转印部、清洁器、消磁器以及成像部时，记为感光鼓4Y、4M、4C、4K、带电器5Y、5M、5C、5K、曝光装置6Y、6M、6C、6K、显影装置7Y、7M、7C、7K、转印部8Y、8M、8C、8K、清洁器9Y、9M、9C、9K、消磁器10Y、10M、10C、10K以及成像部22Y、22M、22C、22K。

带电器5使感光鼓4的周面带电。曝光装置6利用控制部30的控制照射激光。由此，在感光鼓4的周面形成静电潜像。即，带电器5和曝光装置6作为使感光鼓4的周面形成静电潜像的静电潜像形成单元起作用。

如图1所示，显影装置7具有显影辊72、供给辊74、搅拌辊76和收纳部78。图1中，为了防止附图过于复杂，仅对显影装置7Y的显影辊72Y、供给辊74Y、搅拌辊76Y和收纳部78Y标注附图标记。收纳部78构成显影装置7的主体，其收纳有调色剂，并且收纳有显影辊72、供给辊74和搅拌辊76。搅拌辊76搅拌收纳部78内的调色剂，使之带负电。供给辊74将带负电的调色剂供给至显影辊72。显影辊72向感光鼓4赋予调色剂。具体地说，电压施加部32对显影辊72施加用于在感光鼓4与显影辊72之间形成显影电场的负的显影偏置电压。调色剂带负电，因此受到显影电场的影响，从显影辊72向感光鼓4移动。然后，因为在感光鼓4上形成有静电潜像，所以基于静电潜像，调色剂附着于感光鼓4。由此，基于静电潜像的调色剂图像在感光鼓4上显影。

中间转印带11在驱动辊12与从动辊13之间架设，形成在感光鼓4的调色剂图像被一次转印。转印部8以与中间转印带11的内周面相对的方式配置，通过被施加一次转印电压，实现将形成在感光鼓4的调色剂图像一次转印至中间转印带11的功能。清洁器9实现回收一次转印后在感光鼓4的周面残留的调色剂的功能。驱动辊12利用中间转印带驱动部(在图1中没有图示)而旋转，由此驱动中间转印带11。从而，中间转印带11将调色剂图像输送至二次转印辊14。传感器34以与中间转印带11相对的方式设置，检测后述的测试图案的调色剂图像的调色剂附着量。

二次转印辊14通过与中间转印带11相对而形成压印部N，并且将中间转印带11输送来的调色剂图像二次转印至从供纸部15输送来且通过压印部N的纸张。清洁装置18在向纸张的调色剂图像的二次转印后，除去残留于中间转印带11的调色剂。

二次转印有调色剂图像的纸张被搬送至定影装置20。定影装置20通过对纸张实施加热处理和加压处理，将调色剂图像定影在纸张上。在排纸托盘21上载置印刷完毕的纸张。

接着，参照附图说明图像形成装置1的控制结构。图2是图像形成装置1的框图。图2中记载有带电器5、曝光装置6、显影装置7、转印部8、控制部30、电压施加部32和传感器34。如图2所示，带电器5、曝光装置6、显影装置7、转印部8、电压施加部32和传感器34经由总线与控制部30连接。于是，控制部30控制带电器5、曝光装置6、显影装置7、转印部8、电压施加部32和传感器34的动作，例如由CPU构成。

(实验)

接着，对本申请的发明者进行的实验进行说明。本申请的发明者为了确认如果经过长时间不搅拌地放置调色剂，则在纸张上不能够得到充分的调色剂附着量的情况，进行了以下的实验。具体地说，本申请的发明者使用放置长时间的调色剂和没有放置的调色剂，一边变化显影偏置电压，一边使图像形成装置1将全面整面图案的调色剂图像印刷于纸张。接着，本申请的发明者研究印刷有调色剂图像的纸张的透过浓度。透过浓度是指入射至纸张的光被调色剂图像遮挡的程度。在透过浓度高的情况下，光的透过量少，表示调色剂附着得多，在透过浓度低的情况下，光的透过量多，表示调色剂附着得少。即，透过浓度和调色剂附着量是同义的。图3是表示实验结果的图表，是表示显影特性的图表。横轴表示显影偏置电压，纵轴表示透过浓度。此外，实线表示使用放置的调色剂进行的实验结果，虚线表示使用没有放置的调色剂进行的实验结果。

根据图3可知，在使用放置的调色剂的情况下，与使用没有放置的调色剂的情况相比，如果不施加绝对值较大的显影偏置电压，则不能够得到同等的透过浓度。即意味着，放置的调色剂中调色剂的带电量不充分，如果不施加比通常值大的显影偏置电压，则调色剂不能够充分地附着于纸张。

接着，本申请的发明者为了确认在使用放置的调色剂的情况下，是否调色剂总是不能够充分地附着于纸张的情况，进行了以下的实验。具体地说，本申请的发明者使用放置的调色剂和没有放置的调色剂，使图像形成装置1进行稳定化动作，在中间转印带11上形成全面整面图案的测试图案的调色剂图像。然后，使用传感器34，检测形成于中间转印带11的测试图案的调色剂附着量。图4是表示实验结果的图表，是表示使用放置的调色剂时的调色剂附着量和使用没有放置的调色剂时的调色剂附着量的图表。

根据图4可知，在使用没有放置的调色剂的情况下，调色剂附着量分布在4.5g/m²～5.1g/m²之间。另一方面，在使用放置的调色剂的情况下，调色剂附着量分布在3.8g/m²～5.1g/m²之间。即可知，在使用放置的调色剂的情况下，与使用没有放置的调色剂的情况相比，调色剂附着量的分布范围变广。这意味着，即使不搅拌地长时间放置调色剂，调色剂的带电量也并不是总是较低。由此可知，即使不搅拌地长时间放置调色剂之后，也并非必须总是利用搅拌辊76搅拌调色剂。于是，本申请的发明者发明了进行以下说明的动作的图像形成装置1。

(图像形成装置的动作)

以下参照附图说明图像形成装置1的动作。图5是图像形成装置1的控制部30进行的动作的流程图。

控制部30判定从上一次使搅拌辊76搅拌调色剂起是否经过了规定时间(步骤S1)。规定时间是设定为由于放置调色剂而导致调色剂的体积下降，调色剂的带电量会变得不充分的最短的时间的值。作为规定时间的一个例子，可以为12小时左右。在经过了规定时间的情况下，本处理进入步骤S2。在没有经过规定时间的情况下，本处理结束。

在经过了规定时间的情况下，控制部30使印刷部2进行稳定化动作(步骤S2)。具体地说，控制部30使带电器5、曝光装置6和显影装置7将测试图案的调色剂图像形成在感光鼓4的周面。进一步，控制部30使测试图案从感光鼓4相对于中间转印带11转印至转印部8。然后，控制部30使中间转印带驱动部驱动中间转印带11。进而，控制部30取得由传感器34输出的测试图案的调色剂附着量。另外，在稳定化动作中，控制部30将多种显影偏置电压施加于电压施加部32，得到多种调色剂附着量。即，控制部30在稳定化动作中得到表示测试图案的调色剂浓度与形成测试图案时使电压施加部32施加的显影偏置电压的关系的显影特性(参照图3)。

接着，控制部30基于在步骤S2中得到的图3所示的显影特性，进行是否实施调色剂的搅拌的判定(步骤S3)。具体地说，控制部30判定在步骤S3的显影特性中，以显影偏置电压的绝对值为x轴、以调色剂附着量为y轴时显影偏置电压的绝对值与调色剂附着量的关系的倾斜度的平均是否大于规定的值。然后，控制部30在倾斜度的平均大于规定的值的情况下，判定为能够使调色剂充分带电，判定为不使搅拌辊76进行调色剂的搅拌。另一方面，控制部30在倾斜度的平均不比规定的值大的情况下，判定为不能够使调色剂充分带电，判定为使搅拌辊76进行调色剂的搅拌。

另外，倾斜度的平均例如能够举出由最小平方法求得的值。此外，如图3所示，当显影偏置电压的绝对值较大时，透过浓度饱和。由此，在求取倾斜度的平均时，优选利用透过浓度没有饱和的区域(例如-100V～-200V)的值。此外，此处的规定的值是设定为认为会成为调色剂的带电量不充分、不能够得到充分的调色剂附着量的状态时的最大的倾斜度的值。例如，在图3中，是虚线的实验结果的倾斜度的平均与实线的实验结果的倾斜度的平均之间的值。

在进行搅拌的情况下，本处理进入步骤S4。在不进行搅拌的情况下，本处理结束。

在进行搅拌的情况下，控制部30使搅拌辊76进行调色剂的搅拌(步骤S4)。进一步，控制部30与步骤S2同样地进行稳定化动作(步骤S5)。通过以上处理，本处理结束。

(效果)

图像形成装置1在不搅拌地长时间放置调色剂的情况下，进行稳定化动作。进一步，图像形成装置1确认是否能够得到充分的调色剂的带电量，仅在不能够得到充分的调色剂的带电量的情况下，进行调色剂的搅拌。即，图像形成装置1在即使不搅拌地长时间放置调色剂，但也能够得到充分的调色剂的带电量的情况下，不进行调色剂的搅拌。由此，图像形成装置1不会进行不必要的调色剂的搅拌。

(其它的实施方式)

上述图像形成装置1并不限于上述实施方式，在其主旨的范围内能够进行变更。控制部30例如可以基于显影特性的倾斜度的平均以外的条件进行步骤S3的是否进行搅拌的判定。具体地说，控制部30也可以根据使电压施加部32施加规定的显影偏置电压时的调色剂附着量是否大于规定的值来判定是否进行搅拌。此时，控制部30在调色剂附着量大于规定的调色剂附着量时判定为不需要搅拌，在调色剂附着量不大于规定的调色剂附着量时判定为需要搅拌。另外，规定的显影偏置电压是指，在图3中，设定在透过浓度不饱和的显影偏置电压的范围(例如-100V～-200V)内的值。此外，规定的调色剂附着量是指，认为调色剂的带电量不充分，不能够得到充分的调色剂附着量的最大的调色剂附着量。

于是，在图像形成装置1中，在不搅拌地长时间放置调色剂的情况下，调色剂的体积下降，因此在显影装置7内收纳有比表观的量多的调色剂。在该状态下，如果对显影装置7进行调色剂的补给，则显影装置7内的调色剂变得多于允许量。

于是，在图像形成装置1中，使调色剂的补给动作与通常的图像形成装置不同。以下参照附图说明图像形成装置1的调色剂的补给。图6是表示设置有补给装置100的显影装置7的图。

如图6所示，在显影装置7的上方设置有补给装置100。此外，在显影装置7中设置有发光元件80、受光元件82和导光体84、86。发光元件80射出光。导光体84、86设置在收纳部78的规定高度的位置。导光体84将发光元件80发出的光引导至收纳部78。被引导至收纳部78的光通过收纳部78内，向导光体86入射。导光体86将通过收纳部78内的光向受光元件82引导。受光元件82检测是否接受到光，将检测结果向控制部30输出。控制部30基于受光元件82的检测结果，判定在收纳部78内是否充分收纳有调色剂。具体地说，控制部30在从受光元件82得到表示接受到光的信息的检测结果的情况下，判定收纳部78内的调色剂少于规定量。另一方面，控制部30在从受光元件82得到表示没有接受到光的信息的检测结果的情况下，判定收纳部78内的调色剂未少于规定量。

此处，控制部30在判定为收纳部78内的调色剂少于规定量的情况下，判定从上一次使搅拌辊76进行调色剂的搅拌起是否经过了规定时间(例如12小时)以上。然后，控制部30在判定为经过了规定时间以上的情况下，在使搅拌辊76进行调色剂的搅拌之前，不使补给装置100进行调色剂的补给。而且，控制部30在调色剂的搅拌结束后，判定为收纳部78内的调色剂未少于规定量的情况下，不使补给装置100进行调色剂的补给。由此，能够防止显影装置7内的调色剂多于允许量。

产业上的可利用性

本发明对于图像形成装置是有用的，特别优异的是能够使调色剂获得充分的带电量而不进行不必要的搅拌这一点。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

像承载体；

静电潜像形成单元，其在所述像承载体上形成静电潜像；

显影单元，其具有收纳调色剂的收纳部，用于搅拌该收纳部内的调色剂的搅拌单元，以及通过对所述像承载体赋予调色剂而使所述静电潜像显影的调色剂承载体；

电压施加单元，其在所述像承载体与所述调色剂承载体之间施加显影偏置电压；

控制单元，其使所述静电潜像形成单元和所述显影单元在所述像承载体上形成测试图案的调色剂图像；以及

检测单元，其检测所述测试图案的调色剂附着量，

其中，所述控制单元基于所述测试图案的调色剂附着量以及与在形成该测试图案时使所述电压施加单元施加的所述显影偏置电压的关系，决定是否需要进行所述搅拌单元的调色剂搅拌。

2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：

所述控制单元利用所述检测单元取得使所述电压施加单元施加多种所述显影偏置电压时的所述各测试图案的调色剂附着量，在令显影偏置电压的绝对值为x轴、令调色剂附着量为y轴时，在显影偏置电压的绝对值与调色剂附着量的关系的倾斜度的平均大于规定值时，不使所述搅拌单元进行调色剂的搅拌。

3.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：

所述控制单元在使所述电压施加单元施加规定的所述显影偏置电压时的所述测试图案的调色剂附着量大于规定的调色剂附着量时，不使所述搅拌单元进行调色剂的搅拌。

4.如权利要求1～3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于：

所述控制单元在从上一次使所述搅拌单元进行调色剂的搅拌起经过规定时间以上的情况下，使所述静电潜像形成单元和所述显影单元在所述像承载体上形成测试图案。

5.如权利要求1～4中任一项所述的图像形成装置，其特征在于：

所述显影单元还具有向所述收纳部补给调色剂的补给单元，

所述控制单元在从上一次使所述搅拌单元进行调色剂的搅拌起经过规定时间以上的情况下，在使该搅拌单元进行调色剂的搅拌之前，不使所述补给单元进行调色剂的补给。

6.一种调色剂搅拌方法，其是在利用显影单元使像承载体上的静电潜像显影，并在该像承载体上形成调色剂图像的图像形成装置中，搅拌该显影单元内的调色剂的调色剂搅拌方法，其特征在于，包括以下步骤：

在所述像承载体上形成测试图案的静电潜像的第一步骤；

通过在所述像承载体与所述显影单元的调色剂承载体之间施加显影偏置电压，从该调色剂承载体对所述像承载体赋予调色剂，使所述测试图案的静电潜像显影的第二步骤；

检测所述测试图案的调色剂附着量的第三步骤；以及

基于所述测试图案的调色剂附着量以及与形成该测试图案时施加的所述显影偏置电压的关系，决定是否进行调色剂的搅拌的第四步骤。

7.如权利要求6所述的调色剂搅拌方法，其特征在于：

还包括取得施加多种所述显影偏置电压时的所述各测试图案的调色剂附着量的第五步骤，

在所述第四步骤中，在令显影偏置电压的绝对值为x轴、令调色剂附着量为y轴时，在显影偏置电压的绝对值与调色剂附着量的关系的倾斜度的平均大于规定值时，决定为不进行调色剂的搅拌。

8.如权利要求6或7所述的调色剂搅拌方法，其特征在于：

在所述第四步骤中，在施加规定的所述显影偏置电压时的所述测试图案的调色剂附着量大于规定的调色剂附着量时，决定为不进行调色剂的搅拌。

9.如权利要求6～8中任一项所述的调色剂搅拌方法，其特征在于：

还包括在从上一次进行调色剂的搅拌起经过规定时间以上的情况下，在所述像承载体上形成测试图案的第六步骤。

10.如权利要求6～9中任一项所述的调色剂搅拌方法，其特征在于：

还包括在从上一次进行调色剂的搅拌起经过规定时间以上的情况下，在进行调色剂的搅拌之前，不进行调色剂的补给的第七步骤。

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