JP5434298B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
画像形成装置に組み込まれる現像装置には、収容槽内を現像ロールに隣接した第1収容室と、この第1収容室に隣接した第2収容室とに仕切って、これら第1収容室および第2収容室の相互間で現像剤を撹拌しながら移動させるものがある(例えば、特許文献1参照)。 In the developing device incorporated in the image forming apparatus, the storage tank is partitioned into a first storage chamber adjacent to the developing roll and a second storage chamber adjacent to the first storage chamber. There is one that moves the developer while stirring between the two storage chambers (see, for example, Patent Document 1).
本発明は、現像剤中の低帯電トナーや逆極トナーの発生が抑制される画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which generation of low-charged toner and reverse polarity toner in a developer is suppressed.
請求項1に係る画像形成装置は、
表面に像が形成されてこの像を保持する像保持体;
上記像保持体の表面に静電的な潜像を形成する潜像形成部;
トナーを内部に収容したトナー収容部;
上記潜像形成部によって潜像が形成される面の広がる方向に上記像保持体と並んだ、この表面の電位が上記像保持体の表面電位とは独立な独立部材;
上記独立部材の表面を帯電させる帯電器;
上記像保持体表面に形成された潜像に帯電トナーを付着させてトナー像を形成する、この帯電トナーを含んだ現像剤を内部に収容したものであって、
上記像保持体および上記独立部材の双方に隣り合った、この像保持体およびこの独立部材とは電位差を有する、表面に上記現像剤を保持して回転することでこの現像剤を、この像保持体に面した現像領域およびこの独立部材に面した対向領域へと搬送する現像ロールと、この現像ロールに隣り合いこの現像ロールの回転軸に沿って延びた、内部に上記現像剤を収容してこの現像剤をこの現像ロールに供給する、収容した現像剤を撹拌しつつこの回転軸に沿って、上記独立部材から遠い方からこの独立部材に近づく方へと向かう第1方向に搬送する第1収容部と、この第1収容部に隣接しこの第1収容部に並んで延びた、両端に、この第1収容部との間で現像剤が移動する移動口が設けられた、内部に上記現像剤を収容しトナーが供給されてこの現像剤とこのトナーを撹拌して混合しつつ上記第1方向とは逆の第2方向に搬送する第2収容部と、上記トナー収容部からこの第2収容部にこのトナーを供給するトナー供給部と、このトナー供給部がこの第2収容部へトナーを供給する供給位置の変更を指示されて、この供給位置をこの第2方向に沿う方向に変更する供給位置変更機構とを有する現像装置;および
上記第2収容部への上記トナーの供給量に応じた位置への上記供給位置の変更を上記供給位置変更機構に指示する変更指示部;
を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to claim 1 is provided.
An image carrier that holds an image on which an image is formed;
A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the image carrier;
A toner container that contains toner therein;
An independent member in which the surface potential is aligned with the image carrier in the direction in which the surface on which the latent image is formed by the latent image forming unit extends, and is independent of the surface potential of the image carrier;
A charger for charging the surface of the independent member;
A developer containing the charged toner is contained in the latent image formed on the surface of the image holding member to form a toner image by attaching the charged toner,
Adjacent to both the image carrier and the independent member, the image carrier and the independent member have a potential difference. The developer is held on the surface and rotated to rotate the developer. A developing roll transported to a developing area facing the body and a facing area facing the independent member; and the developer is accommodated in the developing roll adjacent to the developing roll and extending along the rotation axis of the developing roll. The developer is supplied to the developing roll. The first developer is conveyed along the rotation axis in a first direction from the far side from the independent member toward the independent member while stirring the developer. A container and a moving port that is adjacent to the first container and extends alongside the first container and that has a moving port for moving the developer to and from the first container are provided at both ends. Contains developer and is supplied with toner. A second storage unit that conveys the developer and the toner in a second direction opposite to the first direction while stirring and mixing the toner, and a toner supply that supplies the toner from the toner storage unit to the second storage unit And a developing device that changes the supply position in a direction along the second direction when the toner supply unit is instructed to change the supply position for supplying toner to the second storage unit. And a change instructing unit that instructs the supply position changing mechanism to change the supply position to a position corresponding to the supply amount of the toner to the second storage unit;
It is provided with.
請求項2に係る画像形成装置は、
上記現像ロールは、上記現像剤を上記現像領域へと搬送する現像部およびこの現像剤を上記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to
In the developing roll, a developing unit that transports the developer to the developing region and a non-developing unit that transports the developer to the opposing region are separated from each other. It is what is provided.
請求項3に係る画像形成装置は、
上記独立部材が、上記現像ロールと上記像保持体との間に生じている電界の向きと同じ向きの電界をこの現像ロールとこの独立部材との間に生じさせる電位差であって、上記現像ロールと上記像保持体との間の電位差よりも大きな電位差をこの現像ロールとの間に有するものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to claim 3
The independent member is a potential difference that generates an electric field between the developing roll and the independent member in the same direction as the direction of the electric field generated between the developing roll and the image carrier. And an image carrier having a potential difference larger than that between the developing roller and the image carrier.
請求項4に係る画像形成装置は、
上記独立部材が、上記現像ロールと上記像保持体との間に生じている電界の向きと同じ向きの電界をこの現像ロールとこの独立部材との間に生じさせる電位差であって、上記現像ロールと上記像保持体との間の電位差よりも小さな電位差をこの現像ロールとの間に有するものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to
The independent member is a potential difference that generates an electric field between the developing roll and the independent member in the same direction as the direction of the electric field generated between the developing roll and the image carrier. And an image carrier having a potential difference smaller than that between the developing roller and the image carrier.
請求項5に係る画像形成装置は、
上記独立部材が、上記現像ロールと上記像保持体との間に生じている電界の向きとは逆向きの電界をこの現像ロールとこの独立部材との間に生じさせる電位差をこの現像ロールとの間に有するものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to claim 5
The independent member generates a potential difference between the developing roller and the developing roller that generates an electric field opposite to the direction of the electric field generated between the developing roller and the image carrier. It is characterized by having it in between.
請求項6に係る画像形成装置は、
上記独立部材の、上記帯電器によって帯電された表面に露光光を照射してこの表面に電位分布を形成する露光器を備え、
上記独立部材が、上記電位分布によって上記現像ロールとの間に、上記現像ロールと上記像保持体との間に生じている電界の向きと同じ向きの電界をこの現像ロールとこの独立部材との間に生じさせる第1電位差であって、上記現像ロールと上記像保持体との間の電位差よりも小さな第1電位差と、上記現像ロールと上記像保持体との間に生じている電界の向きとは逆向きの電界をこの現像ロールとこの独立部材との間に生じさせる第2電位差との双方を有するものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to claim 6
An exposure unit that irradiates the surface of the independent member charged by the charger with exposure light to form a potential distribution on the surface;
The independent member has an electric field in the same direction as the electric field generated between the developing roll and the image carrier between the developing roll and the independent member. A first potential difference generated between the developing roller and the image carrier, and a direction of the electric field generated between the developing roller and the image carrier. And a second potential difference that generates an electric field in the opposite direction between the developing roll and the independent member.
請求項7に係る画像形成装置は、
上記現像ロールは、上記現像剤を上記現像領域へと搬送する現像部およびこの現像剤を上記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
上記非現像部に電位を付与することで、この非現像部と上記独立部材との間に、上記現像部とこの像保持体との間の電位差よりも大きい電位差と、この現像部とこの像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる大差発生電位付与部を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to claim 7 is provided.
In the developing roll, a developing unit that transports the developer to the developing region and a non-developing unit that transports the developer to the opposing region are separated from each other. To be granted,
By applying a potential to the non-developing portion, a potential difference between the non-developing portion and the independent member is greater than the potential difference between the developing portion and the image carrier, and the developing portion and the image A large difference generation potential applying unit that generates an electric field in the same direction as the direction of the electric field generated between the holding body and the holding body is provided.
請求項8に係る画像形成装置は、
上記現像ロールは、上記現像剤を上記現像領域へと搬送する現像部およびこの現像剤を上記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
上記非現像部に電位を付与することで、この非現像部と上記独立部材との間に、上記現像部とこの像保持体との間の電位差よりも小さい電位差と、この現像部とこの像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる小差発生電位付与部を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to
In the developing roll, a developing unit that transports the developer to the developing region and a non-developing unit that transports the developer to the opposing region are separated from each other. To be granted,
By applying a potential to the non-developing portion, a potential difference smaller than the potential difference between the developing portion and the image carrier between the non-developing portion and the independent member, and the developing portion and the image A small difference generation potential applying unit that generates an electric field in the same direction as the electric field generated between the holding body and the holding body is provided.
請求項9に係る画像形成装置は、
上記現像ロールは、上記現像剤を上記現像領域へと搬送する現像部およびこの現像剤を上記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
上記非現像部に電位を付与することで、この非現像部と上記独立部材との間に、上記現像部と上記像保持体との間に生じる電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる逆電界発生電位付与部を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to claim 9 is provided.
In the developing roll, a developing unit that transports the developer to the developing region and a non-developing unit that transports the developer to the opposing region are separated from each other. To be granted,
By applying a potential to the non-developing portion, an electric field opposite to the direction of the electric field generated between the developing portion and the image carrier is generated between the non-developing portion and the independent member. A reverse electric field generation potential applying unit is provided.
請求項10に係る画像形成装置は、
上記現像ロールは、上記現像剤を上記現像領域へと搬送する現像部およびこの現像剤を上記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
上記非現像部に第1の電位を付与することで、上記非現像部と上記独立部材との間に、上記現像部と上記像保持体との間の電位差よりも小さい電位差と、この現像部とこの像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる小差発生電位付与部と、この非現像部に第2の電位を付与することで、この非現像部とこの独立部材との間に、この現像部とこの像保持体との間に生じる電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる逆電界発生電位付与部とを兼ねた、この第1の電位とこの第2の電位との切換が自在な電位付与部を備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus according to
In the developing roll, a developing unit that transports the developer to the developing region and a non-developing unit that transports the developer to the opposing region are separated from each other. To be granted,
By applying a first potential to the non-developing portion, a potential difference between the non-developing portion and the independent member is smaller than the potential difference between the developing portion and the image carrier, and the developing portion And a small difference generating potential applying section that generates an electric field in the same direction as the electric field generated between the non-developing section and the non-developing section by applying a second potential to the non-developing section. Between this independent member, this first potential that also serves as a reverse electric field generation potential applying unit that generates an electric field opposite to the direction of the electric field generated between the developing unit and the image carrier. A potential applying unit that can be switched to the second potential is provided.
請求項11に係る画像形成装置は、
上記変更指示部は、上記潜像形成部によって形成される潜像の像密度に応じて、この像密度が高いほど上記第2方向における上流側への上記供給位置の変更を指示するものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to
The change instructing unit instructs to change the supply position to the upstream side in the second direction as the image density increases in accordance with the image density of the latent image formed by the latent image forming unit. It is characterized by that.
請求項12に係る画像形成装置は、
上記変更指示部は、上記トナー供給部から上記第2収容部への上記トナーの供給の頻度に応じて、この頻度が高いほど上記第2方向における上流側への上記供給位置の変更を上記供給位置変更機構に指示するものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to
The change instructing unit changes the supply position to the upstream side in the second direction as the frequency increases according to the frequency of supply of the toner from the toner supply unit to the second storage unit. It is characterized by instructing the position changing mechanism.
請求項13に係る画像形成装置は、
上記変更指示部は、予め決められた時間当たりの、上記トナー供給部が上記トナーを供給する供給時間に応じて、この供給時間が長いほど上記第2方向における上流側への上記供給位置の変更を上記供給位置変更機構に指示するものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to
The change instructing unit changes the supply position to the upstream side in the second direction as the supply time increases in accordance with a supply time in which the toner supply unit supplies the toner per predetermined time. Instructing the supply position changing mechanism.
請求項14に係る画像形成装置は、
上記トナー供給部が、上記第2収容部中の、上記第2方向に沿った複数の箇所それぞれに達する複数の供給路を有し、この複数の供給路それぞれでこの複数の箇所それぞれにこのトナーを供給するものであり、
上記供給位置変更機構が、上記複数の供給路それぞれを開閉する複数の開閉器を有し、指示に応じた開閉器を開閉するものであり、
上記変更指示部が、上記供給位置の変更の指示として、上記供給位置変更機構に、上記複数の開閉器のうち、上記第2収容部への上記トナーの供給量に応じた開閉器を指示するものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to
The toner supply unit has a plurality of supply paths reaching each of a plurality of locations along the second direction in the second storage unit, and each of the plurality of supply paths has the toner at each of the plurality of locations. Is to supply
The supply position changing mechanism has a plurality of switches that open and close each of the plurality of supply paths, and opens and closes the switches according to instructions,
The change instructing unit instructs the supply position changing mechanism to select a switch corresponding to the amount of toner supplied to the second storage unit among the plurality of switches as an instruction to change the supply position. It is characterized by being.
請求項15に係る画像形成装置は、
上記トナー供給部が、上記第2収容部中の、上記第2方向に沿った複数の箇所それぞれに達する複数の供給路と、この複数の供給路それぞれの内部に設けられて上記トナーをこの供給路に沿ってこの複数の箇所それぞれに搬送する複数の搬送機構とを有するものであり、
上記供給位置変更機構が、上記複数の搬送機構のうち指示に応じた搬送機構を駆動するものであり、
上記変更指示部が、上記供給位置の変更の指示として、上記供給位置変更機構に、この複数の搬送機構のうち、上記第2収容部への上記トナーの供給量に応じた搬送機構を指示するものであることを特徴とする。
An image forming apparatus according to
The toner supply unit is provided in each of the plurality of supply paths reaching the plurality of locations along the second direction in the second storage unit, and the toner is supplied to the toner supply unit. It has a plurality of transport mechanisms that transport each of the plurality of locations along the road,
The supply position changing mechanism drives a transport mechanism according to an instruction among the plurality of transport mechanisms,
The change instructing unit instructs the supply position changing mechanism to specify a transport mechanism corresponding to the amount of toner supplied to the second storage unit among the plurality of transport mechanisms as an instruction to change the supply position. It is characterized by being.
請求項1に係る現像装置によれば、現像剤中の低帯電トナーや逆極トナーの発生を抑制できる。 According to the developing device of the first aspect, it is possible to suppress the generation of low-charge toner and reverse polarity toner in the developer.
請求項2に係る画像形成装置によれば、種類の異なる劣化トナーの除去に対応できる。 According to the image forming apparatus of the second aspect, it is possible to cope with the removal of different types of deteriorated toner.
請求項3に係る画像形成装置によれば、現像剤中の劣化トナーのうちの過帯電トナーが除去される。 According to the image forming apparatus of the third aspect, the overcharged toner of the deteriorated toner in the developer is removed.
請求項4に係る画像形成装置によれば、現像剤中の劣化トナーのうちの低帯電トナーが除去される。 According to the image forming apparatus of the fourth aspect, the low-charged toner is removed from the deteriorated toner in the developer.
請求項5に係る画像形成装置によれば、現像剤中の劣化トナーのうちの逆極トナーが除去される。 According to the image forming apparatus of the fifth aspect, the reverse polarity toner of the deteriorated toner in the developer is removed.
請求項6に係る画像形成装置によれば、現像剤中の劣化トナーのうちの低帯電トナーと逆極トナーが同時に除去される。 According to the image forming apparatus of the sixth aspect, the low-charged toner and the reverse polarity toner among the deteriorated toners in the developer are simultaneously removed.
請求項7に係る画像形成装置によれば、現像剤中の劣化トナーのうちの過帯電トナーが除去される電位状態を確実に得ることができる。 According to the image forming apparatus of the seventh aspect, it is possible to reliably obtain a potential state in which the overcharged toner of the deteriorated toner in the developer is removed.
請求項8に係る画像形成装置によれば、現像剤中の劣化トナーのうちの低帯電トナーが除去される電位状態を確実に得ることができる。 According to the image forming apparatus of the eighth aspect, it is possible to reliably obtain a potential state in which the low-charged toner out of the deteriorated toner in the developer is removed.
請求項9に係る画像形成装置によれば、現像剤中の劣化トナーのうちの逆極トナーが除去される電位状態を確実に得ることができる。 According to the image forming apparatus of the ninth aspect, it is possible to reliably obtain a potential state in which the reverse polarity toner of the deteriorated toner in the developer is removed.
請求項10に係る画像形成装置によれば、劣化トナーのうちの低帯電トナーと逆極トナーとのそれぞれを選択的に除去することができる。 According to the image forming apparatus of the tenth aspect, it is possible to selectively remove each of the low-charged toner and the reverse polarity toner among the deteriorated toner.
請求項11、請求項12、および請求項13に係る画像形成装置によれば、現像剤中の低帯電トナーや逆極トナーの発生をより確実に抑制できる。 According to the image forming apparatus according to the eleventh, twelfth, and thirteenth aspects, it is possible to more reliably suppress the generation of low-charged toner and reverse polarity toner in the developer.
請求項14および請求項15に係る画像形成装置によれば、変更指示部による新たなトナーの供給位置の変更を簡易な構成で実現できる。 According to the image forming apparatus of the fourteenth and fifteenth aspects, the change of the new toner supply position by the change instruction unit can be realized with a simple configuration.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、プリンタの概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer.
図1に示すプリンタ1は、感光体10と、この感光体10の表面に電荷を付与する帯電器11と、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザー光を生成するレーザー露光器12と、トナーを含む現像剤を収容する現像器13と、記録用紙を収容する用紙カセット16と、用紙カセット16から記録用紙を引き出して搬送する用紙搬送装置17と、トナー像を、矢印B方向に搬送されてきた記録用紙上に転写する転写ロール14と、記録用紙上のトナー像を加熱および加圧することでその記録用紙上にトナー像を定着させる定着器15と、これら各部の動作を制御する中央制御部100と、感光体ロール10の表面をクリーニングするクリーニング装置50とを有している。現像器13は、感光体10に対向して回転しながら、現像剤を感光体10との間の領域に搬送する現像ロール133を有している。感光体ロール10の、トナー像の転写を終えた部分に付着した付着物は、矢印Aの向きの回転おける転写ロール14よりも下流側で帯電器11よりも上流側、かつ感光体10の回転中心に沿った全幅にわたって先端が接触したクリーニングブレード51の掻き取りにより除去される。除去された付着物は付着物収容箱52に収容される。尚、現像器13に収容されている現像剤には、トナーの他に、このトナーとの摩擦によりトナーを摩擦帯電させる電荷付与粒子であり磁性粒子でもある磁性キャリアと、トナーの帯電性を制御する帯電制御剤等の外添剤が含まれている。
A printer 1 shown in FIG. 1 includes a
このプリンタ1は、本発明の画像形成装置の第1実施形態である。また、感光体10が、表面に像が形成されてこの像を保持する像保持体の一例に相当し、帯電器11とレーザー露光器12との組合せが、保持体に静電的な潜像を形成する潜像形成部の一例に相当する。
The printer 1 is a first embodiment of the image forming apparatus of the present invention. The
ここで、このプリンタ1における画像形成の動作の流れを簡単に説明する。 Here, the flow of the image forming operation in the printer 1 will be briefly described.
図1に示すプリンタ1では、矢印A方向に回転する感光体10の表面に、帯電器11により電荷が付与され、電荷が付与された感光体10の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザー光がレーザー露光器12により照射されることで感光体10の表面には静電的な潜像が形成される。メカニズムについては後述するが、現像器13に収容されている現像剤は現像ロール133の表面に供給され、現像ロール133と感光体10との間の領域に運ばれ、運ばれた現像剤中のトナーが潜像上に付着することにより、感光体10の表面の静電的な潜像は現像される。この現像により得られたトナー像が、矢印B方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール14により転写され、トナー像を加熱および加圧する定着器15により記録用紙上のトナー像が溶融されて記録用紙上に定着される。尚、このプリンタ1は、モノクロ画像専用機であるが、本発明は、カラー画像機に適用されてもよい。
In the printer 1 shown in FIG. 1, charge is applied to the surface of the
本実施形態のプリンタ1では、定着器15での発熱を抑えるため、低温での定着が可能な低温定着トナーが採用されている。この低温定着トナーの詳細については後述する。また、本実施形態のプリンタ1には、現像器13に新たなトナーを供給するトナー供給装置2が備えられているが、これについての詳細は後述する。
In the printer 1 of the present embodiment, a low-temperature fixing toner that can be fixed at a low temperature is used to suppress heat generation in the fixing
図2は、図1に示す現像器のレーザー露光器側からの透視図である。 FIG. 2 is a perspective view of the developing device shown in FIG. 1 from the laser exposure device side.
図2には、現像ロール133と、現像剤を収容する現像剤収容槽132と、現像剤収容槽132の内部で現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送部材131とを備えた現像器13が示されている。
FIG. 2 shows a developing
現像剤収容槽132は、内部が、現像ロール133に並行して延びた壁1321によって、現像ロール133と隣り合った、新たなトナーが供給される第1収容室132aとこの第1収容室132aと隣り合った第2収容室132bとに分けられている。
The
これら第1収容室132aおよび第2収容室132bそれぞれには、撹拌搬送部材131が1つずつ配備されており、これら撹拌搬送部材131は、具体的には、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造を有している。第1収容室132aおよび第2収容室132bそれぞれに配備された撹拌搬送部材131が互いに逆向きに回転することで、現像剤収容槽132に収容されている現像剤は撹拌されながら壁1321の周囲を反時計回りに循環する。現像剤収容槽132の内部では、撹拌搬送部材131によってトナーと磁性キャリアとが撹拌されることでトナーがマイナス帯電し、磁性キャリアはプラス帯電する。このため、マイナス帯電したトナーは磁性キャリアに静電的に付着する。これにより、現像剤収容槽132の内部では、トナーと磁性キャリアが渾然一体となっている。
In each of the
また、図2には、現像剤収容槽132の第1収容室132aにおける現像剤の搬送方向の最下流の、新たなトナーが供給される直前の位置に、現像ロール133と同軸に設けられた搬送ロール134と、この搬送ロール134に対向すると共に感光体10と同軸に設けられた吸着ロール400と、この吸着ロール400を帯電する帯電装置500とが示されている。
Further, in FIG. 2, the developing
搬送ロール134は、現像ロール133とは別体で、印加される電圧が現像ロール133とは異なっているものの、現像ロール133と同径、同材料、および同構造のものである。
The
吸着ロール400は、感光体10と同径、同材料、および同構造のものである。
The
このプリンタ1では、現像ロール133と、この現像ロール133に対向する感光体10とにより画像形成が行われる一方、吸着ロール400と、この吸着ロール400に対向する搬送ロール134とにより、搬送ロール134が表面に保持する現像剤からの劣化トナーの抽出が行われる。尚、吸着ロール400の表面に対しては、露光は行われず、また、用紙も搬送されてこない。また、搬送ロール134が本発明にいう非現像部の一例に相当し、吸着ロール400が本発明にいう独立部材の一例に相当する。また、帯電装置500が本発明いう帯電器の一例に相当する。以下、劣化トナーの吸着メカニズムについて説明する。
In the printer 1, an image is formed by the developing
図3は、図2に示す現像器の断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the developing device shown in FIG.
図3のパート(a)には、図2に示される現像器等のA−A断面を矢印方向に見た状態が示されており、図3のパート(b)には、図2に示される現像器等のB−B断面を矢印方向に見た状態が示されている。 Part (a) of FIG. 3 shows a state in which the AA cross section of the developing unit or the like shown in FIG. 2 is viewed in the direction of the arrow, and part (b) of FIG. 3 shows the state shown in FIG. A state in which the BB cross section of the developing device or the like viewed in the direction of the arrow is shown.
図3(a)に示される現像ロール133は、矢印C方向に回転する円筒部材1331と、この円筒部材1331の内部にこの円筒部材1331とは独立に固定された永久磁石ロール1332とを有している。この永久磁石ロール1332は、円筒部材1331の周回方向に複数の磁極が配列されたもので、現像剤の吸着および解放を規定する磁力分布を有している。
The developing
円筒部材1331の周面は、一部が現像剤収容槽内に存在し、その他は現像剤収容槽外に存在している。したがって、円筒部材1331が回転すると、円筒部材1331の周面は現像剤収容槽内を通過する。そして、円筒部材1331の内部に備えられた永久磁石ロール1332の磁力分布により、現像剤収容槽内を通過中の周面に現像剤が供給される。円筒部材1331は、この供給された現像剤を、感光体10との間に形成された現像領域1301aへ搬送する。
A part of the peripheral surface of the
図3のパート(a)に示される感光体10は、帯電器11により表面全体が−720Vに一旦帯電され、その後、レーザー露光器12による露光によって、静電的な潜像が形成された部分の電位は約−300Vとなる。一方、現像ロール133は電位が−600Vとなるように電圧が印加される。現像ロール133に保持された磁性キャリアに電気的に付着し、感光体10と現像ロール133との間の第1領域1301aに搬送されたトナーは、現像剤収容槽132内でマイナス極性に帯電されていることから、感光体10の静電的な潜像部分から現像ロール133へ向かう向きの電界(電位差は300V)により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って静電的な潜像側に付着し、感光体10にはトナー像が形成される。このとき磁性キャリアは、現像ロール133の円筒部材1331の表面に磁力により吸着された状態で現像ロール133上に残り、現像剤収容槽132へと回収される。この第1領域1301aが本発明にいう現像領域の一例に相当し、この現像ロール133が本発明にいう現像部の一例に相当する。
The
ここで、プリンタ1では、画像密度の低い画像形成が長く続き、新たなトナーの供給があまり行われない状況においては、既存のトナーと磁性キャリアとの度重なる攪拌により、トナー表面の外添剤がトナー表面に対して埋没あるいは離脱する傾向があるため、現像器内部のトナーの帯電性能の劣化が早まる。このような劣化を放置すると、本来であれば狭いトナーの帯電量分布が広くなってしまう。特に、上述した低温定着トナーの場合にはその劣化が顕著である。このような帯電量分布が生じた後に例えば高画像密度の画像形成が行われると、新たなトナーが大量に現像剤収容槽132の第2収容室132bに供給される。この場合、現像剤収容槽132に収容されている劣化したトナーのうちの過帯電側のトナーが有する電荷は、新たに供給されてきたトナーに急速に奪い取られ、現像剤収容槽132には、新たに供給されてきたトナーに電荷を奪われた上に、劣化のために磁性キャリアとの摩擦によっても帯電量の上昇が鈍い低帯電トナーと、電荷を奪われたことで逆極化した逆極トナーとが混在した状態が生じる。これらが混在した現像剤が現像ロール133上に保持されて現像に用いられると、帯電量が不足しているために磁性キャリアとの静電的な結びつきが弱い低帯電トナーは、磁性キャリアから離れても潜像に付着せずクラウドが発生し、また、逆極性に転じた逆極トナーは、感光体10の表面に形成された潜像以外の部分である背景領域に付着してカブリが発生する。
Here, in the printer 1, in a situation where image formation with a low image density continues for a long time and new toner is not supplied much, external additive on the toner surface is obtained by repeated stirring of the existing toner and the magnetic carrier. Tends to be buried or detached from the toner surface, the toner charging performance inside the developing device is rapidly deteriorated. If such deterioration is left unattended, a narrow toner charge amount distribution would be widened. In particular, the deterioration is remarkable in the case of the above-described low-temperature fixing toner. For example, when image formation with a high image density is performed after such a charge amount distribution is generated, a large amount of new toner is supplied to the
そこで、本実施形態のプリンタ1では、これら問題の発生を抑える対策の1つとして、現像剤収容槽132への新たなトナーの供給量に応じて、現像剤収容槽132におけるトナーと磁性キャリアとの摩擦機会を調節することでトナーの帯電性能の劣化を抑制している。具体的には、以下に説明するように、現像剤収容槽132の第2収容室132bへの新たなトナーの供給位置がトナー供給装置2により可変となっている。
Therefore, in the printer 1 of the present embodiment, as one of the measures for suppressing the occurrence of these problems, the toner and magnetic carrier in the
まず、トナー供給位置の構造について説明する。尚、図3のパート(b)の説明は後に譲る。 First, the structure of the toner supply position will be described. The description of part (b) in FIG. 3 will be given later.
図4は、トナー供給装置の詳細を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating details of the toner supply device.
図4に示されるトナー供給装置2は、トナーが収容されているトナーカートリッジ21、トナーカートリッジ21が着脱される垂直主供給管22、端部が垂直主供給管22に繋がった、現像剤収容槽132の壁1321に沿って延びた水平主供給管23、水平主供給管23の各箇所から第2収容室132bの各所にそれぞれ延びた、図4における左側から順に第1副供給管24と第2副供給管25と第3副供給管26と第4副供給管27、および、このトナー供給装置2の全体を制御する制御部20を有している。
A
垂直主供給管22には、トナーカートリッジ21に収容されているトナーを、水平主供給管23に送る、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造を有する第1主搬送部材221が内蔵されていると共に、この第1主搬送部材221を回転させる第1主モータ222が取り付けられている。また、第1主モータ222の回転軸にはウオームギア2221が取り付けられており、第1主搬送部材221の棒端に備えられたギア2211と噛み合っている。また、第1主モータ222は、制御部20によって駆動が制御されている。このため、第1主モータ222が制御部20からの回転指示によって回転すると、第1主搬送部材221も回転し、トナーカートリッジ21に収容されているトナーは水平主供給管23に供給される。
The vertical
水平主供給管23にも、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造の第2主搬送部材231が内蔵されていると共に、この第2主搬送部材231を回転させる第2主モータ232が取り付けられている。また、第2主モータ232の回転軸と第2主搬送部材231の棒端は連結されている。このため、第1主モータ222と同様に制御部20によって駆動が制御されている第2主モータ232が制御部20からの回転指示によって回転すると、第2主搬送部材231も回転し、トナーカートリッジ21から垂直主供給管22を通じて供給されたトナーは水平主供給管23の内部を搬送される。
The horizontal
第1副供給管24、第2副供給管25、第3副供給管26、および第4副供給管27は、図4に示されるように水平主供給管23の4箇所から第2収容室132bにおける現像剤の搬送方向における上流側から下流側にかけての4箇所にそれぞれ延びている。以下では、これら第1副供給管24、第2副供給管25、第3副供給管26、および第4副供給管27が配置された範囲を供給可能範囲Rと称す。供給可能範囲Rのうち、第1副供給管24が配置された位置は、第2収容室132b内の現像剤の搬送方向における最上流の位置P1であり、第4副供給管27が配置された位置は最下流の位置P2である。
The first
これら第1副供給管24、第2副供給管25、第3副供給管26、および第4副供給管27それぞれには、内部に、弁体2411を有する第1電磁弁241、弁体2511を有する第2電磁弁251、弁体2611を有する第3電磁弁261、および、弁体2711を有する第4電磁弁271がそれぞれ備えられている。これら電磁弁241、251、261、271は、トナー供給装置2の制御部20によって動作が制御されており、制御部20から送信される指示に従って弁体2411、2511、2611、2711を駆動させて第1副供給管24、第2副供給管25、第3副供給管26、および第4副供給管27それぞれを開放状態又は閉鎖状態にする。
Each of the first
このプリンタ1では、現像剤収容槽内でのトナー濃度を一定に保つように中央制御部100によって現像剤収容槽132の第2収容室132bへの新たなトナーの供給が制御されており、図1に示される中央制御部100からトナー供給装置2の制御部20に対して、トナー供給開始指示とトナー供給停止指示との2種類の指示信号が送信される。
In this printer 1, the supply of new toner to the
制御部20では、中央制御部100からトナー供給開始指示を受けると、第1主モータ222および第2主モータ232を回転させて第1主搬送部材221および第2主搬送部材231を駆動させ、中央制御部100からトナー供給停止指示を受けると、第1主モータ222および第2主モータ232を停止させて第1主搬送部材221および第2主搬送部材231を停止させる。中央制御部100は、トナー供給開始指示を出してから一定時間後に必ずトナー供給停止指示を出す。つまり、1回の供給時間および供給量は常に一定である。また、中央制御部100は、プリンタ1において高密度な画像形成が連続する場合には低密度な画像形成が連続する場合と比べて、直前のトナー供給停止指示から次のトナー供給開始指示までの時間間隔を狭めてトナーの供給頻度を高める。
When receiving a toner supply start instruction from the
制御部20では、中央制御部100からの先のトナー供給停止指示から、その後のトナー供給開始指示までの時間間隔を逐次計測しており、計測された時間間隔は、直近の計測分から遡った5回分が不図示のメモリに保持される。
The
また、制御部20では、中央制御部100からのトナー供給開始指示を受ける毎に、メモリに保持している5回分の時間間隔の平均値を算出する。さらに、制御部20では、3つの境界値で区切られた4つの数値範囲(A、B、C、D)のうちのいずれの範囲にその平均値が属するかを判定する。
The
5つの時間間隔の平均値が、これら4つの数値範囲A、B、C、Dのうちの最も数値が小さい方の数値範囲Aに属すると判定された場合には、トナーの供給頻度が高く、密度の高い画像形成が行われていることになる。従って、トナーの消費量が多いので、現像剤収容槽132に供給された新たなトナーは、現像剤収容槽132内での撹拌と搬送をあまり経ずに画像形成に用いられると考えられる。したがって、この様な場合には、磁性キャリアとの摩擦機会が多すぎてトナーが劣化する心配は無い。このため、新たなトナーは、現像剤収容槽132の第2収容室132bを搬送される現像剤の搬送方向における供給可能範囲Rのうちの最上流位置P1に供給される。この様な供給は、制御部20が、第1副供給管24のみを開放状態にし、その他の副供給管を閉鎖状態にすることで実現され、この様に最上流位置P1にトナーが供給されることで、摩擦機会が少なすぎることによる帯電量不足が回避される。
When it is determined that the average value of the five time intervals belongs to the numerical value range A having the smallest numerical value among the four numerical value ranges A, B, C, and D, the toner supply frequency is high, A high-density image formation is performed. Accordingly, since the amount of toner consumed is large, it is considered that the new toner supplied to the
一方、5つの時間間隔の平均値が、上記の4つの数値範囲のうちの最も数値が大きい方の数値範囲Dに属すると判定された場合には、トナーの供給頻度が低く、密度の低い画像形成が行われていることになる。従って、トナーの消費量が少ないので、現像剤収容槽132に新たなトナーが供給されてから画像形成に用いられるまでに時間を要すると考えられる。したがって、この様な場合には、磁性キャリアとの摩擦機会が多すぎることによるトナーの劣化を回避するため、新たなトナーは、現像剤収容槽132の第2収容室132bを搬送される現像剤の搬送方向における供給可能範囲Rの最下流位置P2に供給される。この様な供給は、制御部20が第4副供給管27のみを開放状態にし、その他の副供給管を閉鎖状態にすることで実現され、この様に最下流位置P2にトナーが供給されても供給から使用までに時間を要するので摩擦機会が少なすぎることによる帯電量不足は回避される。
On the other hand, when it is determined that the average value of the five time intervals belongs to the numerical value range D having the largest numerical value among the above four numerical value ranges, the toner supply frequency is low and the density is low. The formation will be done. Therefore, since the amount of toner consumption is small, it is considered that it takes time until new developer is supplied to the
また、5つの時間間隔の平均値が、上記の4つの数値範囲のうちの数値範囲Bに属すると判定された場合には、制御部20は第2副供給管25のみを開放し、5つの時間間隔の平均値が、上記の4つの数値範囲のうちの数値範囲Cに属すると判定された場合には、制御部20は第3副供給管26のみを開放する。この様な副供給管の開放態様によりトナーの供給頻度に応じた供給位置への供給が実現する。
In addition, when it is determined that the average value of the five time intervals belongs to the numerical value range B of the above four numerical ranges, the
中央制御部100からのトナー供給停止指示からその後のトナー供給開始指示までの時間間隔の、直近から遡った5回分の時間間隔の平均値が大きい、すなわち低密度の画像形成が行われている場合には、トナーの消費量が少なく画像形成に用いられるまでには時間の猶予があるために充分な帯電量を得ることができる反面、長期間の磁性キャリアとの摩擦によりトナーの帯電性能が劣化するおそれがあるので、このプリンタ1では、直近から遡った5回分の時間間隔の平均値が大きい場合には、現像剤収容槽132の第2収容室132bにおける現像剤の搬送方向における供給可能範囲Rの下流側に新たなトナーを供給することで、上流側に供給した場合に比べて磁性キャリアとの摩擦機会がその距離分だけ抑制され、これにより、トナーの劣化が抑制される。
When the average value of the time intervals from the most recent five time intervals from the latest toner supply stop instruction to the subsequent toner supply start instruction from the
一方、直近から遡った5回分の時間間隔の平均値が小さい、すなわち高密度の画像形成が行われている場合にはトナーの消費量は多く、画像形成に用いられるまでには時間がかからないために磁性キャリアとの摩擦によるトナーの帯電性能の劣化は少ない反面、画像形成に用いられるまでには時間の猶予がないために、新たなトナーが現像剤収容槽132の第2収容室132bにおける供給可能範囲Rの下流側に供給されると、磁性キャリアとの摩擦機会が足りずに画像形成に用いられるまでに充分な帯電量を確保できないおそれが出てくる。そこで、本実施形態のプリンタ1では、直近から遡った5回分の時間間隔の平均値が小さい場合には、第2収容室132bでの現像剤の搬送方向における供給可能範囲Rの上流側に新たなトナーを供給し、下流側に供給した場合に比べて磁性キャリアとの摩擦機会をその距離分だけ確保することで帯電量が確保される。つまり、このプリンタ1では、トナーに必要な帯電量を確保しながら、トナーと磁性キャリアとの徒な摩擦によるトナーの劣化を防止して帯電量分布の拡大を防止する。これにより、画質に悪影響を及ぼすことなく低帯電トナーや逆極トナーの発生原因となる過帯電トナーの発生が抑制される。尚、図4には、第2副供給管25の第2電磁弁251の弁体2511が第2副供給管25の内部から退避することで第2副供給管25が開放状態にされ、他の電磁弁241、261、271の弁体2411、2611、2711が各副供給管の内部に進出することで第1副供給管24、第3副供給管26、および第4副供給管27が閉鎖状態にされている様子が示されている。尚、トナーカートリッジ21、垂直主供給管22、水平主供給管23、および副供給管24〜27が、本発明にいうトナー供給部の一例に相当し、副供給管24〜27は供給路の一例に相当する。また、制御部20が、本発明にいう変更指示部の一例に相当する。また、電磁弁241,251,261,271のそれぞれが本発明にいう開閉器の一例に相当し、電磁弁241,251,261,271の組合せが、本発明にいう供給位置変更機構の一例に相当する。
On the other hand, when the average value of the time intervals for the last 5 times is small, that is, when high-density image formation is performed, the amount of toner consumption is large, and it does not take time until it is used for image formation. In addition, although the toner charging performance is hardly deteriorated due to friction with the magnetic carrier, there is no time delay until the toner is used for image formation, so that new toner is supplied to the
次に、劣化トナーである低帯電トナーや逆極トナーにより引き起こされるクラウドやカブリの発生を抑えるもう1つの対策として、本実施形態のプリンタ1では、これら低帯電トナーや逆極トナーが生じる原因となる劣化トナーを現像剤から除去している。 Next, as another countermeasure for suppressing the generation of cloud and fog caused by the low-charged toner and the reverse polarity toner that are deteriorated toners, the printer 1 according to the present embodiment causes the low-charge toner and the reverse-polarity toner to be generated. The deteriorated toner is removed from the developer.
具体的には、本実施形態のプリンタ1では、搬送ロール134と対向する独立部材400で過帯電トナーを以下に説明するようにして吸着しクリーニング装置50で回収することにより、現像剤収容槽132から過帯電トナーを除去している。
Specifically, in the printer 1 of the present embodiment, the
これは、低密度な画像形成が連続し磁性キャリアとの摩擦によりトナーが劣化してくると劣化前は狭い範囲に収まっているトナーの帯電量分布が次第に広い範囲に拡がり、この様な状況で新たなトナーが供給されると、広範囲に拡がった帯電量分布のうちの過帯電側のトナーの電荷が新たなトナーに急速に奪われて、低帯電トナーや逆極トナーが発生するからである。このプリンタ1では、現像剤収容槽132の内部を撹拌搬送される現像剤の流れにおける、新たなトナーが供給される供給可能範囲Rのうちの最上流の位置P1の手前で、劣化トナーのうち過帯電側のトナーの除去が行える。これにより、新たなトナーへの急激な電荷の移動が妨げられ、これら低帯電トナーや逆極トナーが発生が抑えられる。ここで、図3のパート(b)に戻って説明を続ける。
This is because, when low-density image formation continues and the toner deteriorates due to friction with the magnetic carrier, the toner charge amount distribution, which is within a narrow range before deterioration, gradually spreads over a wide range. This is because when a new toner is supplied, the charge of the overcharged toner in the charge amount distribution spread over a wide range is rapidly deprived by the new toner, resulting in the generation of a low charge toner or a reverse polarity toner. . In the printer 1, in the flow of the developer that is agitated and transported inside the
図3のパート(b)には、現像剤収容槽132と、搬送ロール134とが示されており、この搬送ロール134は、現像ロール133と同じく、回転する円筒部材1331と、内部の永久磁石ロール1332とを備えている。搬送ロール134の、回転する円筒部材1331は、内部の永久磁石ロール1332の磁力分布により、現像剤収容槽内を通過中に現像剤が供給され、この供給された現像剤を、吸着ロール400との間に形成された第2領域1302aへ搬送する。この第2領域1302aが、本発明にいう対向領域の一例に相当する。
Part (b) of FIG. 3 shows a
図5は、レーザー露光器からのレーザー露光光の照射の様子を示す図である。 FIG. 5 is a view showing a state of irradiation of laser exposure light from a laser exposure device.
図5には、レーザー露光器12からのレーザー露光光の照射範囲が感光体10にとどまり、吸着ロール400には及んでいない様子が示されている。
FIG. 5 shows a state in which the irradiation range of the laser exposure light from the
また、図5に示される感光体10、吸着ロール400、現像ロール133、および搬送ロール134には、それぞれが有する電位が記載されている。感光体10は、帯電ロール11による帯電により電位は−720Vとされるものの、その後、レーザー露光器12からの、画像信号に応じたレーザー露光光の照射により形成された潜像部分の電位は−300Vとなる。一方、レーザー露光光が非照射の部分の電位は−720Vのままとなる。また、吸着ロール400は、帯電装置500による帯電により−720Vとされその電位が維持される。また、現像ロール133の電位は、不図示の帯電装置により−600Vとされ、搬送ロール134の電位は、搬送ロール134に繋がれている電源135により−1500Vとされている。この電源135が、本発明にいう大差発生電位付与部の一例に相当する。
Moreover, the electric potential which each has in the
以上の電位関係により、現像ロール133に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、感光体10との間に形成された現像領域1301aに搬送されたトナーは、前述したように現像剤収容槽132内でマイナス極性に帯電されていることから、感光体10の潜像部分との間に発生する、この潜像部分(電位は−300V)から現像ロール133(電位は−600V)へ向かう向きの電界(電位差は300V)により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って潜像側に飛翔し、潜像はトナー現像される。その後、磁性キャリアは、現像ロール133の円筒部材1331の表面に磁力により吸着された状態で残り、現像剤収容槽132へと回収される。
Due to the above potential relationship, the toner that electrostatically adheres to the magnetic carrier held on the developing
また、搬送ロール134に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、吸着ロール400との間に形成された対向領域1302aに搬送されたトナーのうちの過帯電トナーは、吸着ロール400との間に発生する、この吸着ロール400(電位は−720V)から搬送ロール134(電位は−1500V)へ向かう、感光体10の潜像部分と現像ロール133との間の電界と同じ向きでありながらこれら潜像部分と現像ロール133との間の電界よりも強い電界(電位差は780V)により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って吸着ロール400に吸着される。図3(b)にも示されるように、吸着ロール400については、トナー像を記録媒体に転写するための転写器14が配備されておらず、吸着ロール400に吸着されたトナーは転写されないままクリーニング装置50に達してクリーニング部材51によって吸着ロール400から除去され、残留物収容箱52に収容される。
Further, the overcharged toner among the toners electrostatically attached to the magnetic carrier held on the
このプリンタ1では、現像剤収容槽132の第2収容室132bにおける最上流の位置P1の手前で劣化トナーである過帯電トナーが除去されることで、新たなトナーへの急激な電荷の移動が効果的に抑制され低帯電トナーや逆極トナーの発生が抑制される。
In the printer 1, the overcharged toner that is the deteriorated toner is removed before the most upstream position P1 in the
以上説明したように、このプリンタ1では、新たなトナーの供給位置の制御と劣化トナーの除去との相乗効果によって、低帯電トナーや逆極トナーの発生が抑制されている。また、本実施形態のように劣化し易い低温定着トナーが採用された場合であっても、低帯電トナーや逆極トナーの発生は十分に抑制される。 As described above, in the printer 1, the generation of the low-charge toner and the reverse polarity toner is suppressed by the synergistic effect of the new toner supply position control and the removal of the deteriorated toner. Further, even when a low-temperature fixing toner that is easily deteriorated as in the present embodiment is employed, the occurrence of low-charge toner and reverse-polar toner is sufficiently suppressed.
次に、本発明の画像形成装置の第2実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.
第2実施形態の画像形成装置と第1実施形態の画像形成装置との相違点は、吸着ロール400で吸着する劣化トナーが、第1実施形態におけるような過帯電トナーではなく、劣化のために帯電量の上昇が鈍い上に新たに供給されてきたトナーに電荷が奪われて帯電量が少ないままの低帯電トナー、および、急激な電荷の移動により逆極化した逆極トナーである点と、搬送ロール134の電位が低帯電トナーおよび逆極トナーの吸着に適した電位である点とにある。以下、これらの点について説明する。
The difference between the image forming apparatus according to the second embodiment and the image forming apparatus according to the first embodiment is that the deteriorated toner attracted by the
図6は、第2実施形態のプリンタの現像器等の電位関係を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a potential relationship of the developing unit of the printer according to the second embodiment.
図6には、電位が−1000Vの第1電源137と、電位が−500Vの第2電源138と、これらのうちの一方を切替自在に搬送ロール134に繋ぐ切替スイッチ136とが示されており、ここには、搬送ロール134に電位が−1000Vの第1電源137の方が繋がれている状態が示されている。
FIG. 6 shows a
搬送ロール134に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、吸着ロール400との間に形成された領域に搬送されたトナーのうち低帯電のトナーは、搬送ロール134と吸着ロール400との間に発生する、この吸着ロール400(電位は−720V)から搬送ロール134(電位は−1000V)へ向かう、感光体10の潜像部分と現像ロール133との間の電界と同じ向きながら潜像部分と現像ロール133の間の電界よりも弱い電界(電位差は280V)により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って吸着ロール400に吸着される。その後、この低帯電トナーは、クリーニング装置50のクリーニング部材51によって吸着ロール400から除去されて残留物収容箱52に収容される。
Of the toner that electrostatically adheres to the magnetic carrier held on the
一方、切替スイッチ136によって、搬送ロール134に第2電源138が接続されると、搬送ロール134の電位は−500Vとなり、搬送ロール134に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、吸着ロール400との間に形成された領域に搬送されたトナーのうち逆帯電トナーは、吸着ロール400との間に発生する、搬送ロール134(電位は−500V)から吸着ロール400(電位は−720V)へ向かう、感光体10の潜像部分と現像ロール133との間の電界の向きとは逆向きの電界により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って吸着ロール400に吸着される。その後、逆帯電トナーは、クリーニング装置50のクリーニング部材51によって除去されて残留物収容箱52に収容される。
On the other hand, when the
以上に説明したように、第2実施形態のプリンタでは、現像剤収容槽132に収容されている劣化トナーのうち低帯電トナーおよび逆極性トナーの双方が、吸着ロール400に付与する電位を切り替えることで除去される。つまり、このプリンタでは、現像剤収容槽132に既に発生してしまっている低帯電トナーおよび逆極性トナーの双方が除去される。この第1電源137が、本発明にいう小差発生電位付与部の一例に相当し、第2電源138が、本発明にいう逆電界発生電位付与部の一例に相当する。また、第1電源137と第2電源138と切替スイッチ136とによって、本発明にいう電位付与部の一例が構成されている。尚、搬送ロール134以外の、吸着ロール400、感光体10、および現像ロール133の電位は、第1実施形態のプリンタ1における電位と同じであるので説明は省略する。
As described above, in the printer of the second embodiment, among the deteriorated toners stored in the
次に、本発明の画像形成装置の第3実施形態について説明する。 Next, a third embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.
第3実施形態のプリンタと第2実施形態のプリンタとの相違点は、レーザー露光器12の露光光の照射範囲が感光体10に加え、さらに吸着ロール400の中央部にまで及んでいる点と、第2実施形態では2つの電位を切り替えて搬送ロール134に付与することにより低帯電トナーと逆帯電トナーとをそれぞれ吸着ロール400に吸着しているのに対し、第3実施形態では搬送ロール134に付与する電位を切り換えることなく低帯電トナーと逆帯電トナーとの双方を同時に吸着ロール400に吸着する点が異なっている。
The difference between the printer of the third embodiment and the printer of the second embodiment is that the exposure light irradiation range of the
図7は、レーザー露光器からのレーザー露光光の照射範囲について示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an irradiation range of laser exposure light from a laser exposure device.
図7には、レーザー露光器12からのレーザー露光光の照射対象が、感光体10と、吸着ロール400の感光体10側の端部から中央部分にまでに及んでいることが示されている。
FIG. 7 shows that the irradiation object of the laser exposure light from the
また、図7には、感光体10、吸着ロール400、現像ロール133、および搬送ロール134には、それぞれが有する電位が記載されている。感光体10および現像ロール133の各電位および電位関係については、前述してあるので省略する。
In FIG. 7, the electric potentials of the
吸着ロール400のうちの感光体10側の端部から中央部までの電位は、最初は帯電装置500による帯電により−720Vとされるものの、その後、レーザー露光光が照射された部分の電位は−300Vとなり、レーザー露光光が照射されない残り半分の電位は−720Vを維持する。また、搬送ロール134の電位は、不図示の帯電装置により−500Vとされる。
Although the potential from the end on the
以上のような電位関係を有する、本実施形態のプリンタにおいては、搬送ロール134に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、吸着ロール400の感光体10側の端部から中央部まで(以下では、吸着ロール400の感光体10側の端部から中央部までを、レーザー照射領域401と称す。)との間に形成された領域に搬送されたトナーのうちの低帯電トナーは、このレーザー照射領域401と搬送ロール134との間に発生する、レーザー照射領域401(電位は−300V)から搬送ロール134(電位は−500V)へ向かう向きの電界(電位差は200V)により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って、吸着ロール400のレーザー照射領域401に吸着され、その後、クリーニング装置50のクリーニング部材51によって除去されて残留物収容箱52に収容される。
In the printer of this embodiment having the above-described potential relationship, it adheres electrostatically to the magnetic carrier held by the
一方、搬送ロール134に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、吸着ロール400の中央部からの残り半分(以下では、吸着ロール400の中央部からの残り半分をレーザー非照射領域402と称す。)との間に形成された領域に搬送されたトナーのうちの逆極トナーは、レーザー非照射領域402と搬送ロール134との間に発生する、搬送ロール134(電位は−500V)からレーザー非照射領域402(電位は−720V)へ向かう向きの電界により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って、レーザー非照射領域402に吸着され、その後、クリーニング装置50のクリーニング部材51によって除去されて残留物収容箱52に収容される。
On the other hand, it adheres electrostatically to the magnetic carrier held on the
以上説明したように、本実施形態のプリンタでは、現像剤収容槽132に既に発生してしまっている低帯電トナーおよび逆極性トナーの双方が同時に除去される。
As described above, in the printer of this embodiment, both the low-charge toner and the reverse polarity toner that have already been generated in the
次に、本発明の画像形成装置の第4実施形態について説明する。 Next, a fourth embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.
第4実施形態のプリンタと第3実施形態のプリンタとの相違点は、トナー供給装置の構造と、劣化トナーを吸着する構成および電位関係とにあり、以下、この相違点について説明する。 The difference between the printer of the fourth embodiment and the printer of the third embodiment is in the structure of the toner supply device, the configuration for adsorbing the deteriorated toner, and the potential relationship, and this difference will be described below.
図8は、第4実施形態のプリンタに備えられているトナー供給装置の詳細を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating details of the toner supply device provided in the printer of the fourth embodiment.
図8には、第1実施形態のプリンタ1に備えられているトナー供給装置2に対応する、第4実施形態のプリンタに備えられているトナー供給装置3の詳細が示されている。尚、図8に示される部材で、図4に示される部材と同じ種類の部材には、図4に付されている符号と同じ符号が付されている。
FIG. 8 shows details of the toner supply device 3 provided in the printer of the fourth embodiment corresponding to the
図8に示されるトナー供給装置3には、内部に第1主搬送部材221が備えられた垂直主供給管22および内部に第2主搬送部材が備えられた水平主供給管23と、水平主供給管23の各所から第2収容室132bの4箇所にそれぞれ延びる第1副供給管24、第2副供給管25、第3副供給管26、および第4副供給管27と、図1に示される中央制御部100から、トナー供給指示の他、図1に示される帯電器11における放電開始と放電停止のタイミング情報を受信する制御部30とが備えられている。
The toner supply device 3 shown in FIG. 8 includes a vertical
第1副供給管24には、トナーカートリッジ21に収容されているトナーを第2収容室132bに供給するための、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造の第1副搬送部材341が内蔵されていると共に、この第1副搬送部材341を回転させる第1副モータ342が取り付けられている。また、第1副モータ342の回転軸にはウオームギア3421が取り付けられており、第1副搬送部材341の棒端に備えられたギア3411と噛み合っている。また、第1副モータ342は、制御部30によって駆動が制御されている。このため、第1副モータ342が制御部30からの回転指示によって回転すると、第1副搬送部材341も回転し、トナーカートリッジ21に収容されているトナーは第1副供給管24経由で第2収容室132bに供給される。
In the first
第2副供給管25、第3副供給管26、および第4副供給管27それぞれにも、内部に、第2副搬送部材351、第3副搬送部材361、および第4副搬送部材371がそれぞれ内蔵され、これら第2副供給管25、第3副供給管26、および第4副供給管27それぞれには、第2副モータ352、第3副モータ362、および第4副モータ372が取り付けられている。また、第2副搬送部材351、第3副搬送部材361、および第4副搬送部材371それぞれの棒端3511、3611、3711と、第2副モータ352、第3副モータ362、および第4副モータ372の回転軸にそれぞれ取り付けられているウオームギア3521、3621、3721とがそれぞれ噛み合っている。また、第2副モータ352、第3副モータ362、および第4副モータ372も制御部30によって駆動が制御されている。このため、これら第2副モータ352、第3副モータ362、および第4副モータ372が制御部30からの回転指示によって回転すると、第2副搬送部材351、第3副搬送部材361、および第4副搬送部材371もそれぞれ回転し、トナーカートリッジ21に収容されているトナーは、第2副供給管25、第3副供給管26、および第4副供給管27経由で第2収容室132bに供給される。
In each of the second
ここで、第4実施形態のプリンタでは、第1実施形態のプリンタ1とは異なり、中央制御部100からトナー供給装置3の制御部30に送信されるトナー供給開始指示からトナー供給停止指示までの時間間隔は一定ではなく、この時間間隔は、形成画像の画像密度に応じて変化する。
Here, in the printer of the fourth embodiment, unlike the printer 1 of the first embodiment, from the toner supply start instruction to the toner supply stop instruction transmitted from the
制御部30では、中央制御部100からのトナー供給開始指示からトナー供給停止指示までの時間間隔と、図1に示される帯電器11における放電開始から放電停止までの時間間隔とをそれぞれ計測し、それぞれ直近から遡って5回分を不図示のメモリにそれぞれ記録する。
The
この制御部30では、中央制御部100からのトナー供給開始指示を受信する毎に、トナー供給開始指示からトナー供給停止指示までの時間間隔の5回分、および、放電開始から放電停止までの時間間隔の5回分とをメモリから読み出すと共にそれぞれを合計する。次に、この制御部30では、トナー供給開始指示からトナー供給停止指示までの時間間隔の5回分の合計を放電開始から放電停止までの時間間隔の5回分の合計で除することにより、画像形成時における単位時間当たりのトナー供給時間を算出する。この様に、制御部30において、放電開始から放電停止までの時間間隔の計測を行っているのは、この時間間隔が、画像が形成されている実際の時間を表していると考えられるからである。算出された、単位時間当たりのトナー供給時間は、形成される画像の画像密度が上昇するほどトナーが必要となるために長くなり、形成される画像の画像密度が低下するほどトナーがそれほど必要とされないために短くなる。
In this
さらに、この制御部30では、3つの境界値で区切られた4つの数値範囲(E、F、G、H)のうちのいずれの範囲に単位時間当たりの供給時間が属するかを判定する。
Further, the
単位時間当たりのトナー供給時間が、これら4つの数値範囲のうちの最も数値が大きい方の数値範囲Eに属すると判定された場合には、単位時間当たりのトナーの供給時間が長く、密度の高い画像形成が行われていることになる。従って、トナーの消費量が多いため、現像剤収容槽132に供給された新たなトナーは、現像剤収容槽132内での撹拌と搬送をあまり経ずに画像形成に用いられると考えられる。したがって、この様な場合には、磁性キャリアとの摩擦機会が多すぎてトナーが劣化する心配は無い。このため、新たなトナーは、現像剤収容槽132の第2収容室132bを搬送される現像剤の搬送方向における最上流位置に供給される。この様な供給は、制御部30が、中央制御部100からのトナー供給開始指示を受けた後、第1主モータ222および第2主モータ232を回転させて第1主搬送部材221および第2主搬送部材231を駆動させると共に、第1副供給管24の第1副搬送部材341を駆動する第1副モータ342を回転させることで実現される。この様に最上流位置にトナーが供給されることで、摩擦機会が少なすぎることによる帯電量不足が回避されている。
When it is determined that the toner supply time per unit time belongs to the numerical range E having the largest value among these four numerical ranges, the toner supply time per unit time is long and the density is high. Image formation is being performed. Accordingly, since the toner consumption is large, it is considered that the new toner supplied to the
一方、単位時間当たりのトナー供給時間が、上記の4つの数値範囲のうちの最も数値が小さい方の数値範囲Hに属すると判定された場合には、単位時間当たりのトナーの供給時間が短く、密度の低い画像形成が行われていることになる。従って、トナーの消費量が少ないので、現像剤収容槽132に新たなトナーが供給されてから画像形成に用いられるまでに時間を要すると考えられる。したがって、この様な場合には、磁性キャリアとの摩擦機会が多すぎることによるトナーの劣化を回避するため、新たなトナーは、現像剤収容槽132の第2収容室132bを搬送される現像剤の搬送方向における最下流位置に供給される。この様な供給は、制御部30が、第1主モータ222および第2主モータ232を回転させると共に、第4副供給管27の第4副搬送部材371を駆動する第4副モータ372を回転させることで実現される。この様に最下流位置にトナーが供給されても供給から使用までに時間を要するので摩擦機会が少なすぎることによる帯電量不足は回避されている。
On the other hand, when it is determined that the toner supply time per unit time belongs to the numerical range H having the smallest value among the above four numerical ranges, the toner supply time per unit time is short. That is, low-density image formation is performed. Therefore, since the amount of toner consumption is small, it is considered that it takes time until new developer is supplied to the
また、単位時間当たりのトナー供給時間が、上記の4つの数値範囲のうちの数値範囲Fに属すると判定された場合には、制御部30は、第1主モータ222および第2主モータ232と、第2副供給管25の第2副搬送部材351を駆動する第2副モータ352とを回転させ、また、単位時間当たりのトナー供給時間が、上記の4つの数値範囲のうちの数値範囲Gに属すると判定された場合には、第1主モータ222および第2主モータ232と、第3副供給管26の第3副搬送部材361を駆動する第3副モータ362とを回転させる。この様なモータの駆動制御により、時間当たりのトナーの供給時間に応じた供給位置への供給が実現する。
In addition, when it is determined that the toner supply time per unit time belongs to the numerical value range F of the above four numerical ranges, the
以上に説明したように、第4実施形態のプリンタでは、単位時間当たりのトナー供給時間が短いほど、すなわち画像密度が低いほど、磁性キャリアとの過度の摩擦を回避するために、第2収容室132bでの現像剤の搬送方向における下流側にトナーが供給される。一方、単位時間当たりのトナー供給時間が長いほど、すなわち画像密度が高いほど、磁性キャリアとの摩擦機会の不足を解消するために、第2収容室132bでの現像剤の搬送方向における上流側にトナーが供給される。ここで、副搬送部材341、351、361、341が本発明にいう搬送機構の一例に相当する。
As described above, in the printer of the fourth embodiment, in order to avoid excessive friction with the magnetic carrier as the toner supply time per unit time is shorter, that is, as the image density is lower, The toner is supplied to the downstream side in the developer conveying direction at 132b. On the other hand, the longer the toner supply time per unit time, that is, the higher the image density, the more upstream in the transport direction of the developer in the
図9は、第4実施形態のプリンタに備えられている搬送ロールと現像ロールへの電圧印加の様子を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a state of voltage application to the transport roll and the development roll provided in the printer of the fourth embodiment.
図9には、第3実施形態では別体であった現像ロール133と搬送ロール134とが一体化した現像剤保持ロール233が示されており、感光体10、吸着ロール400、および現像剤保持ロール233には、それぞれが有する電位が記載されている。感光体10と現像剤保持ロール233との電位関係は、前述してあるので省略する。また、吸着ロール400上のレーザー照射領域401およびレーザー非照射領域402の電位については、レーザー照射領域401の電位が、第3実施形態では−300Vであったのが−350Vに変更されているものの、機能的な変化はないことから説明は省略する。
FIG. 9 shows a
レーザー照射領域401との間に形成された領域に搬送されたトナーのうちの低帯電トナーは、レーザー照射領域401と現像剤保持ロール233との間に発生する、レーザー照射領域401(電位は−350V)から現像剤保持ロール233(電位は−600V)へ向かう向きの電界(電位差は250V)により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って、レーザー照射領域401に吸着され、その後、クリーニング装置50のクリーニング部材51によって除去されて残留物収容箱52に収容される。
Low-charged toner out of the toner conveyed to the area formed between the
一方、レーザー非照射領域402との間に形成された領域に搬送されたトナーのうちの逆極トナーは、レーザー非照射領域402と現像剤保持ロール233との間に発生する、現像剤保持ロール233(電位は−600V)からレーザー非照射領域402(電位は−720V)へ向かう向きの電界により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って、レーザー非照射領域402に吸着され、その後、クリーニング装置50のクリーニング部材51によって除去されて残留物収容箱52に収容される。
On the other hand, the reverse polarity toner out of the toner transported to the area formed between the
以上説明したように、本実施形態のプリンタでも、現像剤収容槽132に既に発生してしまっている低帯電トナーおよび逆極性トナーの双方が同時に除去される。
As described above, also in the printer of this embodiment, both the low-charged toner and the reverse polarity toner that have already been generated in the
最後に、本発明の画像形成装置の第5実施形態について説明する。 Finally, a fifth embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.
第5実施形態のプリンタと第1実施形態のプリンタ1との相違点は、トナー供給装置の構造にあり、以下、この相違点について説明する。 The difference between the printer of the fifth embodiment and the printer 1 of the first embodiment lies in the structure of the toner supply device, and this difference will be described below.
図10は、第5施形態のプリンタに備えられているトナー供給装置の詳細を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating details of the toner supply device provided in the printer of the fifth embodiment.
図10に示されるトナー供給装置4には、トナーカートリッジ21が着脱される主供給管42と、この主供給管42から、第2収容室132bの各所にそれぞれ延びる第1副供給管43、第2副供給管44、第3副供給管45、および第4副供給管46と、図1に示される中央制御部100から、トナー供給指示の他、露光器12によって感光体10の表面に形成される潜像の像密度情報を受信する制御部40とが備えられている。
The
第1副供給管43、第2副供給管44、第3副供給管45、および第4副供給管46には、それぞれの内部に、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造の第1副搬送部材431、第2副搬送部材441、第3副搬送部材451、および第4副搬送部材461が内蔵されている。また、これら第1副供給管43、第2副供給管44、第3副供給管45、および第4副供給管46には、それぞれ第1副モータ432、第2副モータ442、第3副モータ452、および第4副モータ462が取り付けられている。第1副搬送部材431の棒端4311と第1副モータ432の回転軸に取り付けられているウオームギア4321が噛み合っている他、第2副搬送部材441、第3副搬送部材451、および第4副搬送部材461それぞれの棒端と、第2副モータ442、第3副モータ452、および第4副モータ462の回転軸がそれぞれ連結されている。ここで、副搬送部材431,441,451,461が、本発明にいう搬送機構の一例に相当する。
Each of the first
トナー供給装置4の制御部40では、中央制御部100から受信した、直近から遡った5画像分の像密度を不図示のメモリに記録する。また、この制御部40では、中央制御部100からのトナー供給開始指示を受けると、これら5画像分の像密度の平均値を算出し、その平均像密度が、3つの境界値で区切られた4つの数値範囲(I、J、K、L)のうちのいずれの範囲に属するかを判定する。
The
平均像密度が、これら4つの数値範囲のうちの最も数値の大きい方の数値範囲Iに属すると判定された場合には、密度の高い画像形成が行われていることになる。従って、トナーの消費量が多いので、現像剤収容槽132に供給された新たなトナーは、現像剤収容槽132内での撹拌と搬送をあまり経ずに画像形成に用いられると考えられる。したがって、この様な場合には、磁性キャリアとの摩擦機会が多すぎてトナーが劣化する心配は無い。このため、新たなトナーは、現像剤収容槽132の第2収容室132bを搬送される現像剤の搬送方向における最上流位置に供給される。この様な供給は、制御部40が、中央制御部100からのトナー供給開始指示を受けた後、第1副供給管43の第1副搬送部材431を駆動するために第1副モータ432を回転させることで実現される。この様に最上流位置にトナーが供給されることで、摩擦機会が少なすぎることによる帯電量不足が回避されている。
When it is determined that the average image density belongs to the numerical value range I having the largest numerical value among these four numerical value ranges, image formation with a high density is being performed. Accordingly, since the amount of toner consumed is large, it is considered that the new toner supplied to the
一方、平均像密度が、上記の4つの数値範囲のうちの最も数値が小さい方の数値範囲Lに属すると判定された場合には、密度の低い画像形成が行われることになる。従って、トナーの消費量が少ないので、現像剤収容槽132に新たなトナーが供給されてから画像形成に用いられるまでに時間を要すると考えられる。したがって、この様な場合には、磁性キャリアとの摩擦機会が多すぎることによるトナーの劣化を回避するため、新たなトナーは、現像剤収容槽132の第2収容室132bを搬送される現像剤の搬送方向における最下流位置に供給される。この様な供給は、制御部40が、第4副供給管46の第4副搬送部材461を駆動させるために第4副モータ462を回転させることで実現される。この様に最下流位置にトナーが供給されても供給から使用までに時間を要するので摩擦機会が少なすぎることによる帯電量不足の心配は減少する。
On the other hand, when it is determined that the average image density belongs to the numerical value range L having the smallest numerical value among the above four numerical value ranges, image formation with a low density is performed. Therefore, since the amount of toner consumption is small, it is considered that it takes time until new developer is supplied to the
また、平均像密度が、上記の4つの数値範囲のうちの数値範囲Jに属すると判定された場合には、制御部40は第2副供給管44の第2副搬送部材441を駆動する第2副モータ442を回転させ、平均像密度が、上記の4つの数値範囲のうちの数値範囲Kに属すると判定された場合には、制御部40は第3副供給管45の第3副搬送部材451を駆動する第3副モータ452を回転させる。この様なモータの制御によりトナーの供給頻度に応じた供給位置への供給が実現する。
Further, when it is determined that the average image density belongs to the numerical value range J of the above four numerical ranges, the
第5施形態のプリンタでは、直近から遡った5画像分の像密度の平均が低いほど、すなわち画像密度が低いほど、磁性キャリアとの過度の摩擦を回避するために、第2収容室132bでの現像剤の搬送方向における下流側にトナーが供給される。一方、直近から遡った5画像分の像密度の平均が高いほど、すなわち画像密度が高いほど、磁性キャリアとの摩擦機会を確保するために、第2収容室132bでの現像剤の搬送方向における上流側にトナーが供給される。以上説明したように、このプリンタでも、新たなトナーの供給位置の制御によって、低帯電トナーや逆極トナーの発生が抑制されている。
In the printer of the fifth embodiment, in order to avoid excessive friction with the magnetic carrier as the average of the image density of five images going back from the latest is lower, that is, as the image density is lower, in the
尚、以上では、画像形成装置の実施形態としてプリンタの例を示したが、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、複写機やファクシミリであってもよい。 Although an example of a printer has been described above as an embodiment of the image forming apparatus, the image forming apparatus referred to in the present invention is not limited to a printer, and may be, for example, a copying machine or a facsimile.
また、以上の実施形態では、本発明にいう像保持体としてロール状の感光体の例を示したが、本発明にいう像保持体はこれに限られず、例えばベルト状の部材であってもよい。 In the above embodiment, an example of a roll-shaped photosensitive member is shown as the image carrier referred to in the present invention. However, the image carrier referred to in the present invention is not limited to this, and may be, for example, a belt-shaped member. Good.
また、以上の実施形態では、本発明にいう潜像形成部が接触タイプの帯電器とレーザー露光器とで構成された例を示したが、本発明にいう潜像形成部はこれに限られず、例えば、スコロトロンの様な非接触タイプのものであってもよく、レーザー露光器に替えて複数の発光ダイオードからなるアレイを有するものであってもよい。 In the above embodiment, an example in which the latent image forming unit according to the present invention is configured by a contact-type charger and a laser exposure device has been described. However, the latent image forming unit according to the present invention is not limited to this. For example, a non-contact type such as a scorotron may be used, or an array of a plurality of light emitting diodes may be used instead of the laser exposure device.
また、以上の実施形態では、本発明にいう供給位置変更機構の一例として、トナー供給部から第2収容部の供給可能範囲R内に延びた複数の供給管を有する例を挙げて説明したが、本発明にいう供給位置変更機構は、1本の供給管が第2収容部の各箇所に移動するものであってもよい。 In the above embodiment, as an example of the supply position changing mechanism referred to in the present invention, an example having a plurality of supply pipes extending from the toner supply unit into the supplyable range R of the second storage unit has been described. The supply position changing mechanism referred to in the present invention may be one in which one supply pipe moves to each location of the second accommodating portion.
また、上述した実施形態では、本発明にいう像保持体の表面の潜像に付着させるトナーの例として低温定着トナーを示したが、本発明にいうトナーは低温定着トナーに限られず、従来公知のトナーであってもよい。 In the above-described embodiment, the low-temperature fixing toner is shown as an example of the toner attached to the latent image on the surface of the image carrier according to the present invention. However, the toner according to the present invention is not limited to the low-temperature fixing toner and is conventionally known. The toner may also be used.
1 プリンタ
2、3、4 トナー供給装置
10 感光体
11 帯電器
12 レーザー露光器
13 現像器
100 中央制御部
131 撹拌搬送部材
132 現像剤収容槽
133 現像ロール
134 搬送ロール
14 転写ロール
15 定着器
16 用紙カセット
17 用紙搬送装置
20、30、40 制御部
21 トナーカートリッジ
22 垂直主供給管
221 第1主搬送部材
222 第1主モータ
23 水平主供給管
231 第2主搬送部材
232 第2主モータ
24、43 第1副供給管
241 第1開閉弁
25、44 第2副供給管
251 第2開閉弁
26、45 第3副供給管
261 第3開閉弁
27、46 第4副供給管
271 第4開閉弁
341、431 第1副搬送部材
342、432 第1副モータ
351、441 第2副搬送部材
352、442 第2副モータ
361、451 第3副搬送部材
362、452 第3副モータ
371、461 第4副搬送部材
372、462 第4副モータ
400 吸着ロール
500 帯電装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (15)
前記像保持体の表面に静電的な潜像を形成する潜像形成部;
トナーを内部に収容したトナー収容部;
前記潜像形成部によって潜像が形成される面の広がる方向に前記像保持体と並んだ、該表面の電位が前記像保持体の表面電位とは独立な独立部材;
前記独立部材の表面を帯電させる帯電器;
前記像保持体表面に形成された潜像に帯電トナーを付着させてトナー像を形成する、該帯電トナーを含んだ現像剤を内部に収容したものであって、
前記像保持体および前記独立部材の双方に隣り合った、該像保持体および該独立部材とは電位差を有する、表面に前記現像剤を保持して回転することで該現像剤を、該像保持体に面した現像領域および該独立部材に面した対向領域へと搬送する現像ロールと、該現像ロールに隣り合い該現像ロールの回転軸に沿って延びた、内部に前記現像剤を収容して該現像剤を該現像ロールに供給する、収容した現像剤を撹拌しつつ該回転軸に沿って、前記独立部材から遠い方から該独立部材に近づく方へと向かう第1方向に搬送する第1収容部と、該第1収容部に隣接し該第1収容部に並んで延びた、両端に、該第1収容部との間で現像剤が移動する移動口が設けられた、内部に前記現像剤を収容しトナーが供給されて該現像剤と該トナーを撹拌して混合しつつ前記第1方向とは逆の第2方向に搬送する第2収容部と、前記トナー収容部から該第2収容部に該トナーを供給するトナー供給部と、該トナー供給部が該第2収容部へトナーを供給する供給位置の変更を指示されて、該供給位置を該第2方向に沿う方向に変更する供給位置変更機構とを有する現像装置;および
前記第2収容部への前記トナーの供給量に応じて、該供給量が多いほど前記第2方向における上流側への前記供給位置の変更を前記供給位置変更機構に指示する変更指示部;
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which a toner image is formed to hold the toner image;
A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the image carrier;
A toner container that contains toner therein;
An independent member in which the surface potential is aligned with the image carrier in the direction in which the surface on which the latent image is formed by the latent image forming unit extends, independent of the surface potential of the image carrier;
A charger for charging the surface of the independent member;
A charged toner is attached to a latent image formed on the surface of the image carrier to form a toner image, and a developer containing the charged toner is accommodated therein;
Adjacent to both the image carrier and the independent member, and having a potential difference between the image carrier and the independent member, holding the developer on the surface and rotating the developer to hold the image A developing roll that conveys to a developing area facing the body and an opposing area facing the independent member; and the developer is accommodated in the developing roll adjacent to the developing roll and extending along the rotation axis of the developing roll. First supplying the developer to the developing roll and transporting it in a first direction along the rotation axis from the far side from the independent member toward the independent member while stirring the contained developer. The container is provided with a moving port that is adjacent to the first container and extends alongside the first container, and at both ends, the developer moves between the container and the first container. The developer is accommodated and toner is supplied, and the developer and the toner are agitated and mixed. However, the second storage unit that transports the toner in the second direction opposite to the first direction, the toner supply unit that supplies the toner from the toner storage unit to the second storage unit, and the toner supply unit A developing device having a supply position change mechanism that is instructed to change a supply position for supplying toner to the storage unit and changes the supply position in a direction along the second direction; and A change instructing unit that instructs the supply position changing mechanism to change the supply position to the upstream side in the second direction as the supply amount increases according to the toner supply amount;
An image forming apparatus comprising:
前記独立部材が、前記電位分布によって前記現像ロールとの間に、前記現像ロールと前記像保持体との間に生じている電界の向きと同じ向きの電界を該現像ロールと該独立部材との間に生じさせる第1電位差であって、前記現像ロールと前記像保持体との間の電位差よりも小さな第1電位差と、前記現像ロールと前記像保持体との間に生じている電界の向きとは逆向きの電界を該現像ロールと該独立部材との間に生じさせる第2電位差との双方を有するものであることを特徴とする請求項1、2、4、5のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。 An exposure device that irradiates the surface of the independent member charged by the charger with exposure light to form a potential distribution on the surface;
An electric field in the same direction as the direction of the electric field generated between the developing roll and the image carrier between the developing roll and the independent member is generated between the independent member and the developing roll due to the potential distribution. A first potential difference generated between the developing roll and the image carrier, and a direction of an electric field generated between the developing roller and the image carrier. 6. The device according to claim 1, further comprising: a second potential difference that generates an electric field in a direction opposite to that between the developing roll and the independent member. 2. An image forming apparatus according to item 1.
前記非現像部に電位を付与することで、該非現像部と前記独立部材との間に、前記現像部と該像保持体との間の電位差よりも大きい電位差と、該現像部と該像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる大差発生電位付与部を備えたことを特徴とする請求項1、2、3のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。 In the developing roll, a developing unit that transports the developer to the developing region and a non-developing unit that transports the developer to the facing region are separated from each other. To be granted,
By applying a potential to the non-developing portion, a potential difference between the non-developing portion and the independent member that is greater than a potential difference between the developing portion and the image holding member, and the developing portion and the image holding portion. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a large difference generation potential applying unit that generates an electric field having the same direction as an electric field generated between the body and the body. .
前記非現像部に電位を付与することで、該非現像部と前記独立部材との間に、前記現像部と該像保持体との間の電位差よりも小さい電位差と、該現像部と該像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる小差発生電位付与部を備えたことを特徴とする請求項1、2、4から6のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。 In the developing roll, a developing unit that transports the developer to the developing region and a non-developing unit that transports the developer to the facing region are separated from each other. To be granted,
By applying a potential to the non-developing portion, a potential difference between the non-developing portion and the independent member is smaller than a potential difference between the developing portion and the image holding member, and the developing portion and the image holding portion. 7. The small difference generating potential applying section that generates an electric field in the same direction as the direction of the electric field generated between the body and the body is provided. 7. Image forming apparatus.
前記非現像部に電位を付与することで、該非現像部と前記独立部材との間に、前記現像部と前記像保持体との間に生じる電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる逆電界発生電位付与部を備えたことを特徴とする請求項1、2、4、5、6、8のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。 In the developing roll, a developing unit that transports the developer to the developing region and a non-developing unit that transports the developer to the facing region are separated from each other. To be granted,
By applying a potential to the non-developing portion, a reverse electric field is generated between the non-developing portion and the independent member that is opposite to the direction of the electric field generated between the developing portion and the image carrier. 9. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an electric field generating potential applying unit.
前記非現像部に第1の電位を付与することで、前記非現像部と前記独立部材との間に、前記現像部と前記像保持体との間の電位差よりも小さい電位差と、該現像部と該像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる小差発生電位付与部と、該非現像部に第2の電位を付与することで、該非現像部と該独立部材との間に、該現像部と該像保持体との間に生じる電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる逆電界発生電位付与部とを兼ねた、該第1の電位と該第2の電位との切換が自在な電位付与部を備えたことを特徴とする請求項1、2、4、5、6、8、9のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。 In the developing roll, a developing unit that transports the developer to the developing region and a non-developing unit that transports the developer to the facing region are separated from each other. To be granted,
By applying a first potential to the non-developing portion, a potential difference between the non-developing portion and the independent member is smaller than a potential difference between the developing portion and the image carrier, and the developing portion And a non-developing portion independently of the non-developing portion by applying a second potential to the non-developing portion. The first electric potential and the first electric potential serving as a reverse electric field generation potential applying unit that generates an electric field opposite to the direction of the electric field generated between the developing unit and the image carrier between the member and the member. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a potential applying unit that can be switched between two potentials.
前記供給位置変更機構が、前記複数の供給路それぞれを開閉する複数の開閉器を有し、指示に応じた開閉器を開閉するものであり、
前記変更指示部が、前記供給位置の変更の指示として、前記供給位置変更機構に、前記複数の開閉器のうち、前記第2収容部への前記トナーの供給量に応じた開閉器を指示するものであることを特徴とする請求項1から13のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。 The toner supply unit has a plurality of supply paths reaching each of a plurality of locations along the second direction in the second storage unit, and each of the plurality of supply paths has the toner at each of the plurality of locations. Is to supply
The supply position changing mechanism has a plurality of switches that open and close each of the plurality of supply paths, and opens and closes the switches according to instructions,
The change instructing unit instructs the supply position changing mechanism to select a switch corresponding to the amount of toner supplied to the second storage unit among the plurality of switches as an instruction to change the supply position. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記供給位置変更機構が、前記複数の搬送機構のうち指示に応じた搬送機構を駆動するものであり、
前記変更指示部が、前記供給位置の変更の指示として、前記供給位置変更機構に、該複数の搬送機構のうち、前記第2収容部への前記トナーの供給量に応じた搬送機構を指示するものであることを特徴とする請求項1から13のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。
The toner supply unit is provided in each of the plurality of supply paths reaching the plurality of locations along the second direction in the second storage unit, and is provided in each of the plurality of supply paths to supply the toner. And having a plurality of transport mechanisms that transport each of the plurality of locations along the path,
The supply position changing mechanism drives a transport mechanism according to an instruction among the plurality of transport mechanisms;
The change instructing unit instructs the supply position changing mechanism to specify a conveyance mechanism corresponding to the amount of toner supplied to the second storage unit among the plurality of conveyance mechanisms as an instruction to change the supply position. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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