JP2004341221A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2004341221A
JP2004341221A JP2003137584A JP2003137584A JP2004341221A JP 2004341221 A JP2004341221 A JP 2004341221A JP 2003137584 A JP2003137584 A JP 2003137584A JP 2003137584 A JP2003137584 A JP 2003137584A JP 2004341221 A JP2004341221 A JP 2004341221A
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toner
developing
image
container
image forming
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Application number
JP2003137584A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirohisa Endo
裕久 遠藤
Masanobu Maejima
正展 前嶌
Takateru Kamei
隆輝 亀井
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Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Mita Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus by which installation time and replacement time are remarkably shortened in the case of newly installing the image forming apparatus and in the case of newly replacing only a developing device by shortening time required for filling toner more as compared with a conventional manner. <P>SOLUTION: The image forming apparatus incorporates a mode changeover control means to switch an initialization mode in which image forming is made feasible by replenishing toner from a toner container when a developing container does not have the toner at all and a standard mode in which the toner is replenished to the developing container from the toner container in an image forming feasible state, and a developing roller 16 is stopped in the initialization mode, and the rotating/driving directions of feeding/stirring mechanisms 13 and 14 in the initialization mode are set reverse to those of them in the standard mode. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、像担持手段上に形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像手段を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来技術】
複写機、プリンター及びファクシミリのような画像形成装置として、像担持手段上に静電潜像を形成し、静電潜像をトナー像に現像し、そしてトナー像をシート部材(例えば普通紙)に転写する形態の画像形成装置が広く実用化されている。
前記画像形成装置は、像担持手段に加えて、像担持手段上に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段、像担持手段上の静電潜像をトナー像に現像するための現像手段、像担持手段上のトナー像をシート部材上に転写するための転写手段、像担持手段上のトナー像をシート部材上に転写した後に像担持手段上に残留するトナーを像担持手段上から除去するためのクリーニング手段を備える(クリーニング手段については省略される場合がある)。
【0003】
現像手段には、一般にトナーとキャリア粒子とから成る二成分現像剤を使用した二成分現像方式と、磁性または非磁性トナーを使用した一成分現像方式が知られているが、現像剤コスト、現像剤寿命等の点から一成分現像方式が優れている。
【0004】
一成分現像方式では、例えば、現像手段や像担持手段(例えば感光体ドラム)、クリーニング手段等を一体的にユニット化して、画像形成装置に着脱可能とした、いわゆるプロセスユニット方式が多用されている。この方式では、現像装置に予めトナーを充填しておき、画像形成によりトナーが消費されて空になった時にプロセスユニットを交換する。そして、使用済みのプロセスユニットはトナーの再充填、感光体ドラムの交換等を行い再使用するか、あるいは廃棄するかしている。
一方、二成分現像方式においては補給トナーを充填したトナー容器を現像装置に装着してトナーを補給する方式が従来から使用されている。アモルファスシリコン感光体等の長寿命感光体を使用することにより、一成分現像方式においてもこのようなトナーを補給する方式が増加している。このような補給方式ではトナー容器を交換するのみであるから、プロセスユニット方式に比較して部材コスト、トナー再充填費用、廃棄費用等を削減することが可能で、画像形成コストを低減する上で大きな効果が期待される。
【0005】
前記トナー補給方式において、トナーの補給については種々の方法が提案されている。特開平8−15984公報には、現像ローラに平行に配置された搬送・攪拌機構に対して上方からトナー補給を行う方式が記載され、画像形成装置あるいは現像装置を新たに設置する場合に、現像剤設置モードを選択した場合に、トナー充填開始から所定時間(例えば3分間)はトナー補給手段を連続駆動し、その後はホッパーON(例えば2秒)、OFF(例えば1秒)の間欠補給で、画像形成可能なまでの時間を短縮させる制御が開示されている。
【特許文献1】
特開平8−15984
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前記公報に記載の制御では、ホッパーから現像装置内にトナー補給する時間を減少することはできても、現像装置内部の現像ローラにまで到達する時間はそれほど減少されず、更なるトナー充填の高速化は困難であった。
特に、現像ローラと平行方向に2つのトナー搬送経路を有する現像装置の場合、現像ローラから離れた上流側搬送経路に補給されたトナーが、現像ローラ横の下流側搬送経路に移動し現像ローラに到達するまでには長時間を要していた。
【0007】
本発明の目的は、上記課題を解決し、トナー充填に要する時間が更に減少し、画像形成装置を新たに設置する場合や現像装置のみを新たに交換する場合、設置時間や交換時間が著しく短縮した画像形成装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、像担持手段と、前記像担持手段上に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、前記像担持手段上の静電潜像をトナー像に現像するための現像手段と、前記像担持手段上のトナー像をシート部材上に転写するための転写手段とを少なくとも備え、前記現像手段は、トナーを収容する現像容器と、前記現像容器内のトナーを前記像担持手段上に適用するための現像適用手段と、前記現像容器内に配設された搬送・攪拌手段とを備え、前記現像容器内には幅方向に並列して延在する上流側経路と下流側経路とから成る循環経路が規定されており、前記上流側経路と前記下流側経路とは幅方向両端部において相互に連通されており、前記搬送・攪拌手段は前記上流側経路に配設された上流側搬送・攪拌機構と、前記下流側経路に配設された下流側搬送・攪拌機構とを含み、前記現像適用手段は前記下流側経路に沿って幅方向に延びる現像ローラを含み、前記下流側経路に存在するトナーを前記現像ローラの周表面に汲み上げて前記像担持手段に適用する、画像形成装置において、前記上流側経路の上方にはトナー補給口が設けられ、前記現像容器に対して着脱自在に装着され前記トナー補給口に対向する位置にトナー落下口を有した補給トナーを収納するトナー収納容器を備え、前記現像容器中に前記トナー収納容器からトナーを補給して画像形成が可能な状態にする初期化モードと、画像形成が可能な状態において前記現像容器に前記トナー収納容器からトナーを補給する標準モードとを切替えるモード切替え制御手段を含み、前記初期化モード時における搬送・攪拌機構の回転駆動方向を、前記標準モード時の搬送・攪拌機構の回転駆動方向と逆向きに設定したことを特徴とする。
【0009】
【本発明の作用】
本発明によれば、画像形成装置あるいは現像装置のみを新たに設置する、いわゆる初期化モード時においては、搬送・攪拌機構の回転駆動方向を、画像形成が繰返し行われる標準モード時の搬送・攪拌機構の回転駆動方向と逆方向に設定される。
【0010】
図2により具体的に説明すると、図2の番号28で示されるトナー補給口28(線AとBの間に配置される)から補給されたトナーは、標準モード時は攪拌・搬送機構の回転駆動により標準モード時は図2(b)の矢印20、21方向に移動し、初期化モード時は図2(a)の矢印50方向に移動するため、初期化モード時はトナー補給口28から補給されたトナーが現像ローラ16側に直接移動する。
すなわち、トナー補給口28が図2の線AとBの間に配置されている場合、搬送トナーが、図2(b)に示される矢印20、21方向に移動する場合に比較して、図2(a)に示される矢印50方向に移動する場合の方が、現像ローラ16に到達するまでの搬送トナーの移動距離が短く設定でき、現像ローラ16付近に到達するまでの時間が減少する。
また、図2からも推測容易なように、トナー補給口28が上流側経路の幅方向片側端部(線B付近)に配置された場合、現像ローラ16に到達するまでの搬送トナーの移動距離が最短となり、現像ローラ16付近に到達するまでの時間も最短となる。
【0011】
【実施例】
本発明は一成分現像手段を有した画像形成装置において好適に使用される。ただし、前述のようにトナーの移動距離が短くても、例えば攪拌機構の構造を改良し効率良くキャリアとトナーを混合攪拌可能にして、短時間で画像形成可能な帯電量にまで立ち上げることにより二成分現像方式においても適用可能である。
一例として、本発明の画像形成装置の概略断面図を図1に示す。画像形成装置は矢印1で示す方向に回転する像担持手段としての感光体ドラム2を有する。コロナ放電器33の作用によって感光体ドラム2の表面が例えば正極性に一様に帯電され、次いで形成すべき画像に対応して露光手段34により感光体ドラム2に光が照射されて電荷が選択的に消失され、感光体ドラム2上に静電潜像が形成される。全体を番号3で示す現像手段の作用によって感光体ドラム2上の静電潜像にトナーが施され、静電潜像がトナー像に現像される。感光体ドラム2上のトナー像が搬送されるシート部材(用紙)35に転写される。この際には、普通紙のようなシート部材の裏面に転写ローラ36から転写放電電流が施される。そして、クリーニングブレード37の作用によって、感光体ドラム2上から残留トナーが除去される。一成分現像装置においては、前記クリーニング手段が省略されることがある。
【0012】
一例として、本発明の画像形成装置が有する一成分現像装置の概略平面図を図2に示す。図1と共に図2を参照して説明すると、現像手段3は現像容器4を有する。この現像容器4は底壁5、後壁6、両側壁7及び8、上壁9を有する。底壁5には、その両側部を除いて底壁5から実質上鉛直に上方に突出する分離壁10も一体に形成されており、現像容器4内の空間が分離壁10によって上流側経路11と下流側経路12とに区画されている。上流側経路11には上流側搬送・攪拌機構13が配設され、下流側経路12には下流側搬送・攪拌機構14が配設されている。搬送・攪拌機構は、例えば経路中を幅方向に伸びる回転軸とこの回転軸の周表面に配設された螺旋羽根とから構成されている。
【0013】
現像容器4には現像適用手段15も配設されている。この現像適用手段15は、下流側搬送・攪拌機構14に沿って幅方向に延びる現像ローラ16を有し、現像ローラ16内部には静止磁石部材が配設されている。現像容器4の前面には幅方向に延在する開口17が形成されており、現像剤適用手段15の現像ローラ16は前記開口17を通って前方に部分的に突出しており、上記感光体ドラム2に周表面に近接している。現像容器4の上壁9には、トナー規制部材18が固定されている。このトナー規制部材18は現像ローラ16に向かって実質上垂直に設置され、トナー規制部材18の先端と現像ローラ16の周表面との間には、0.2〜0.4mm程度の間隔が形成されている。
【0014】
現像剤適用手段15の現像ローラ16は、図1に矢印24で示す方向に回転し、その周表面に一成分トナー19を保持し、保持した一成分トナー19を感光体ドラム2上の静電潜像に適用し、感光体ドラム2上にトナーを選択的に付着させてトナー像に現像する。トナー規制部材18は、現像ローラ16の周表面に保持されて現像域に運ばれる一成分トナー19の量を規制するとともに一成分トナー19の帯電も付加的に行う。
画像形成の繰返しにより、一成分トナー19が消費され、現像容器4に着脱自在に設置されたトナー収納容器25から、トナー補給手段であるトナー補給ローラ26が回転することによって現像容器4内に補給トナー27が補給される。トナー現像容器4の上壁9の上流側経路11側にはトナー補給口28が、トナー補給口28に対向する位置にはトナー落下口29がトナー収納容器25に形成されており、補給トナー27はトナー落下口29からトナー補給口28を通過して上流側経路11に補給される。
本実施例では、前記トナー補給口28が、上壁9の、上流側経路11の幅方向片側端部に形成されているが、上流側経路11の幅方向中央部から幅方向片側端部の間であれば任意の位置(図2(a)の線Aと線Bの間)に形成することができる。
【0015】
現像容器4内には、一成分トナー19が収容されている。本発明は、初期化モード時(画像形成装置や現像装置を新たに設置する時)における搬送・攪拌機構13、14の回転駆動方向を、標準モード時(通常の画像形成時)の搬送・攪拌機構13、14の回転駆動方向と逆向きに設定したことを特徴とする。
標準モード時においては、図2(b)に示されるように、前記一成分トナー19は、上流側搬送・攪拌機構13の作用によって攪拌されながら上流側経路11を矢印20で示すように一端部から他端部に向けて搬送され、矢印21で示すように上流側経路11の他端部から下流側経路12の他端部に移動される。下流側経路12においては、下流側搬送・攪拌機構14が一成分トナー19を攪拌しながら矢印22で示すように他端部から一端部に向けて搬送し、そして矢印23で示すように下流側経路の一端部から上流側経路11の一端部に移動する。このようにして、一成分トナー19は上流側経路11及び下流側経路12を通して循環する。
【0016】
これに対して、初期化モード時においては、搬送・攪拌機構13、14の回転駆動方向が、標準モード時の搬送・攪拌機構13、14の回転駆動方向と逆向きに設定される。このため、図2(a)に示されるように、トナー補給口28を通過して上流側経路11に補給されたトナーは、搬送・攪拌機構13、14の作用によって攪拌されながら矢印50、51、52、53で示されるように搬送されるため、トナー補給口28から補給されたトナーは直接現像ローラ16側に移動することになり、極めて短時間に現像ローラ16付近に到達することができる。
この時、前述のように、トナー補給口28が線Aと線Bの間に位置している場合、搬送・攪拌機構13、14の回転駆動方向を標準モード時と逆向きに設定することで、補給トナーが、トナー補給口28から現像ローラ16に到達するまでの移動距離が短くなるため、補給トナーが現像ローラ16付近に到達するまでの時間も減少する。
【0017】
本発明の画像形成装置に配設されている制御関連要素の一部を示すブロック図を図3に示す。本発明の画像形成装置は、現像容器4中にトナー収納容器25からトナーを補給して画像形成が可能な状態にする初期化モード42と、画像形成が可能な状態において現像容器4にトナー収納容器25からトナーを補給する標準モード43とを切替えるモード切替え制御手段41をトナー補給制御手段40に備える。
また、搬送・攪拌機構13、14の回転駆動方向を変更したり(制御手段44a)、搬送・攪拌機構13、14の駆動を開始させたり停止させたりする(制御手段44b)、搬送・攪拌機構駆動制御手段44を備えることが特徴である。
前述のように、初期化モード42とは、画像形成装置を新たに設置した場合や、現像装置に不具合等が発生し現像装置のみを新たに交換した場合に、現像容器4中にトナーを補給して画像形成が可能な状態にするモードである。また、標準モード43とは画像形成の繰返しにより現像容器4中のトナーが消費された場合にトナーを補給するモードである。
【0018】
本発明の画像形成装置のトナー補給制御方法について、図3に示す制御関連ブロック図と図4に示すフローチャートを用いて説明する。例えば、新たに画像形成装置を設置する場合に、サービスマンが一般ユーザーには知られていないシュミレーション番号を画像形成装置操作部の操作ハードキーで入力する。操作液晶パネル上には、例えば、「現像バイアス設定」、「露光量設定」、「現像剤初期化モード設定」等の各種設定の操作ソフトキーが表示される。サービスマンが「現像剤初期化モード設定」のソフトキーを押すと、ソフトキーの表示領域部分が白色から黒色に反転表示され、ステップN−1(図4)で示される初期化モードが開始される。
ステップN−2(図4)において、搬送・攪拌機構駆動制御手段44(図3)、トナー補給ローラ駆動制御手段45(図3)により、搬送・攪拌機構13、14の駆動とトナー補給ローラ26の連続駆動が開始される。この時、搬送・攪拌機構駆動制御手段44(図3)により搬送・攪拌機構13、14の回転駆動方向は標準モード時の回転駆動方向と逆向きに設定される。
また上記のようにトナー補給ローラ26を連続駆動させることでより多くのトナーが補給され、且つ、搬送・攪拌機構13、14の回転駆動方向を標準モード時の回転駆動方向と逆向きに設定することにより、更にトナー充填時間が減少する。
【0019】
ステップN−3(図4)においては、搬送・攪拌機構駆動時間計測制御手段47(図3)により、搬送・攪拌機構13、14が駆動開始してから所定時間が経過したかどうかを判断する。本実施例の前記所定時間は180秒であり、180秒経過した場合にはステップN−4(図4)に移り、搬送・攪拌機構駆動制御手段44(図3)により搬送・攪拌機構13、14の回転駆動方向を標準化モード時の回転駆動方向と同一に変更し、トナー補給ローラ駆動制御手段45(図3)により連続駆動していたトナー補給ローラ26を断続的に駆動させトナー搬送量を一定に保つようにする。
本実施例では、ステップN−3(図4)を搬送・攪拌機構13、14が駆動開始してからの所定時間が経過したかどうかを判断基準にしたが、上流側経路11側の後壁6に例えばトナー量検出センサ30(図1)のようなトナー量検出手段を設け、更に搬送・攪拌機構駆動時間計測手段47(図3)の代わりに、所定トナー量に対するトナー濃度センサ30の出力電圧を計測するトナー量検出電圧計測手段を設け、画像形成可能な状態のトナー量に達したかどうかを判断基準にしても良い。
【0020】
ステップN−5(図4)においては、搬送・攪拌機構駆動時間計測制御手段47(図3)により、標準化モード時の回転駆動方向で搬送・攪拌機構13、14が駆動開始してから所定時間が経過したかどうかを判断する。トナーの帯電量を安定化させるために本実施例の前記所定時間は180秒であり、180秒経過した場合にはステップN−6(図4)に移り、搬送・攪拌機構駆動制御手段44(図3)、トナー補給ローラ駆動制御手段45(図3)により、搬送・攪拌機構13、14とトナー補給ローラ26の駆動を停止させ、ステップN−7(図4)において初期化モードが終了する。
初期化モードが終了した時点で、操作液晶パネル上の「現像剤初期化モード設定」のソフトキー表示領域部分が黒色から元の白色表示に戻り、初期化モードが終了した旨をサービスマンに知らせる。
【0021】
初期化モードが終了して、ステップN−8(図4)において画像形成装置の操作部上の「コピースタートボタン」が押され画像形成信号が送られた時に、ステップN−9(図4)においてモード切替え手段41(図3)により自動的に標準モードに設定され、ステップN−10(図4)において、搬送・攪拌機構駆動制御手段44(図3)、トナー補給ローラ駆動制御手段45(図3)により、搬送・攪拌機構13、14とトナー補給ローラ26の駆動が開始される。トナー補給ローラ26は断続的に駆動させられ、通常の画像形成動作が行われる。
【0022】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置によれば、トナー充填に要する時間が従来に比較して更に減少し、画像形成装置を新たに設置する場合や現像装置のみを新たに交換する場合、設置時間や交換時間を著しく短縮させることができる。
【0023】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の主要部断面概略図を示す。
【図2】図1に示す画像形成装置の現像手段の主要部断面平面図を示す。
【図3】本発明の画像形成装置に配設されているトナー補給制御関連要素のブロック図を示す。
【図4】本発明の画像形成装置におけるトナー補給制御関連のフローチャート図を示す。
【符号の説明】
2:感光体ドラム
3:現像手段
4:現像容器
11:上流側搬送経路
12:下流側搬送経路
13:上流側搬送・攪拌機構
14:下流側搬送・攪拌機構
15:現像剤適用手段
16:現像ローラ
18:トナー規制部材
19:一成分トナー
25:トナー収納容器
26:トナー補給ローラ
27:補給トナー
28:トナー補給口
29:トナー落下口
30:トナー濃度センサ
33:コロナ帯電器
34:露光手段
35:シート部材(用紙)
36:転写ローラ
37:クリーニングブレード
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an image forming apparatus provided with a developing unit for developing an electrostatic latent image formed on an image bearing unit into a toner image.
[0002]
[Prior art]
As an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, an electrostatic latent image is formed on an image carrier, the electrostatic latent image is developed into a toner image, and the toner image is formed on a sheet member (for example, plain paper). 2. Description of the Related Art An image forming apparatus of a transfer type has been widely put to practical use.
The image forming apparatus includes, in addition to the image carrying unit, an electrostatic latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the image carrying unit, and an electrostatic latent image on the image carrying unit for developing the electrostatic latent image on the image carrying unit into a toner image. Developing means, transferring means for transferring the toner image on the image bearing means onto the sheet member, and transferring the toner image on the image bearing means onto the sheet member and transferring the toner remaining on the image bearing means to the image bearing means A cleaning unit for removing from above is provided (the cleaning unit may be omitted).
[0003]
As a developing means, a two-component developing method using a two-component developer composed of toner and carrier particles and a one-component developing method using a magnetic or non-magnetic toner are generally known. The one-component developing system is superior in terms of the life of the developer and the like.
[0004]
In the one-component developing system, for example, a so-called process unit system in which a developing unit, an image carrying unit (for example, a photosensitive drum), a cleaning unit, and the like are integrally united and detachable from an image forming apparatus is often used. . In this method, the developing device is pre-filled with toner, and the process unit is replaced when the toner is consumed by the image formation and becomes empty. The used process units are refilled with toner, replaced with photosensitive drums, etc., and are reused or discarded.
On the other hand, in the two-component developing method, a method in which a toner container filled with a replenishing toner is mounted on a developing device to replenish the toner has conventionally been used. By using a long-life photoreceptor such as an amorphous silicon photoreceptor, a system for replenishing such a toner in a one-component developing system is increasing. In such a replenishment method, since only the toner container is replaced, it is possible to reduce member costs, toner refilling costs, disposal costs, and the like as compared with the process unit method, and to reduce image forming costs. A great effect is expected.
[0005]
In the toner supply method, various methods have been proposed for toner supply. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-15984 discloses a method of supplying toner from above to a conveying / stirring mechanism arranged in parallel with a developing roller. When the agent setting mode is selected, the toner replenishing unit is continuously driven for a predetermined time (for example, three minutes) from the start of toner filling, and thereafter, the hopper is turned on (for example, two seconds) and OFF (for example, one second) intermittently. There is disclosed a control for shortening the time until an image can be formed.
[Patent Document 1]
JP-A-8-15984
[Problems to be solved by the invention]
[0006]
However, according to the control described in the above publication, the time for replenishing the toner from the hopper into the developing device can be reduced, but the time for reaching the developing roller inside the developing device is not reduced so much. It was difficult to increase the speed.
Particularly, in the case of a developing device having two toner transport paths in a direction parallel to the developing roller, the toner supplied to the upstream transport path distant from the developing roller moves to the downstream transport path next to the developing roller and is transferred to the developing roller. It took a long time to reach.
[0007]
An object of the present invention is to solve the above problems, further reduce the time required for toner filling, and significantly reduce the installation time and replacement time when newly installing an image forming apparatus or replacing only a developing device. To provide an improved image forming apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, an image forming apparatus according to the present invention includes an image carrying unit, an electrostatic latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the image carrying unit, and an image forming unit on the image carrying unit. At least developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image, and transfer means for transferring the toner image on the image carrying means onto a sheet member, wherein the developing means comprises A container, a developing application unit for applying the toner in the developing container onto the image bearing unit, and a conveying / stirring unit disposed in the developing container. A circulation path including an upstream path and a downstream path extending in parallel to each other is defined. The upstream path and the downstream path are communicated with each other at both ends in the width direction, and The agitating means is located upstream in the upstream path; A transport / stirring mechanism, a downstream transport / stirring mechanism disposed on the downstream path, wherein the developing application unit includes a developing roller extending in a width direction along the downstream path; The toner present in the developing roller is pumped to the peripheral surface of the developing roller and is applied to the image carrying means. In the image forming apparatus, a toner supply port is provided above the upstream path, and is detachably attached to the developing container. A toner container for storing replenished toner having a toner dropping port at a position facing the toner replenishing port, wherein toner can be supplied from the toner container into the developing container so that image formation is possible. And a mode switching control unit that switches between a normal mode in which toner is supplied from the toner container to the developing container in a state where image formation is possible. The rotational drive direction of the transport and stirring mechanism in the initialization mode, and wherein the set in the rotary drive direction opposite the conveying and stirring mechanism of the standard mode.
[0009]
[Operation of the present invention]
According to the present invention, in the so-called initialization mode in which only the image forming apparatus or the developing device is newly installed, the rotational drive direction of the transport / stirring mechanism is changed to the transport / stirring in the standard mode in which image formation is repeatedly performed. It is set in the direction opposite to the rotational drive direction of the mechanism.
[0010]
More specifically, referring to FIG. 2, the toner supplied from the toner supply port 28 (arranged between the lines A and B) indicated by reference numeral 28 in FIG. In the standard mode, the actuator moves in the directions of arrows 20 and 21 in FIG. 2B, and in the initialization mode, moves in the direction of arrow 50 in FIG. 2A. The replenished toner moves directly to the developing roller 16 side.
That is, when the toner supply port 28 is disposed between the lines A and B in FIG. 2, the transport toner moves in the directions indicated by arrows 20 and 21 shown in FIG. In the case of moving in the direction of the arrow 50 shown in FIG. 2A, the moving distance of the transported toner until reaching the developing roller 16 can be set shorter, and the time until reaching the vicinity of the developing roller 16 is reduced.
Also, as can be easily inferred from FIG. 2, when the toner supply port 28 is disposed at one end in the width direction of the upstream path (near line B), the moving distance of the transported toner until it reaches the developing roller 16. Is the shortest, and the time to reach the vicinity of the developing roller 16 is also the shortest.
[0011]
【Example】
The present invention is suitably used in an image forming apparatus having one-component developing means. However, as described above, even if the moving distance of the toner is short, for example, by improving the structure of the stirring mechanism, it is possible to efficiently mix and stir the carrier and the toner, and to start up to a charge amount capable of forming an image in a short time. The present invention is also applicable to a two-component developing system.
As an example, a schematic sectional view of the image forming apparatus of the present invention is shown in FIG. The image forming apparatus has a photosensitive drum 2 as an image bearing unit that rotates in a direction indicated by an arrow 1. The surface of the photosensitive drum 2 is uniformly charged to, for example, a positive polarity by the action of the corona discharger 33, and then the photosensitive drum 2 is irradiated with light by the exposure means 34 according to the image to be formed, and the charge is selected. And an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 2. The toner is applied to the electrostatic latent image on the photoreceptor drum 2 by the operation of the developing means indicated by reference numeral 3 as a whole, and the electrostatic latent image is developed into a toner image. The toner image on the photosensitive drum 2 is transferred to a sheet member (paper) 35 to be conveyed. At this time, a transfer discharge current is applied from the transfer roller 36 to the back surface of a sheet member such as plain paper. Then, the residual toner is removed from the photosensitive drum 2 by the action of the cleaning blade 37. In the one-component developing device, the cleaning unit may be omitted.
[0012]
As an example, FIG. 2 shows a schematic plan view of a one-component developing device included in the image forming apparatus of the present invention. Referring to FIG. 2 together with FIG. 1, the developing means 3 has a developing container 4. The developing container 4 has a bottom wall 5, a rear wall 6, both side walls 7 and 8, and an upper wall 9. The bottom wall 5 is also integrally formed with a separation wall 10 protruding substantially vertically upward from the bottom wall 5 except for both side portions thereof, and a space in the developing container 4 is separated by the separation wall 10 into an upstream path 11. And a downstream path 12. The upstream path 11 is provided with an upstream transfer / stirring mechanism 13, and the downstream path 12 is provided with a downstream transfer / stirring mechanism 14. The transport / stirring mechanism includes, for example, a rotating shaft extending in the width direction in the path, and a spiral blade disposed on a peripheral surface of the rotating shaft.
[0013]
The developing container 4 is also provided with a developing applying means 15. The developing means 15 has a developing roller 16 extending in the width direction along the downstream-side conveying / stirring mechanism 14, and a stationary magnet member is disposed inside the developing roller 16. An opening 17 extending in the width direction is formed on the front surface of the developing container 4, and the developing roller 16 of the developer applying unit 15 partially protrudes forward through the opening 17 to form the photosensitive drum. 2 is close to the peripheral surface. A toner regulating member 18 is fixed to the upper wall 9 of the developing container 4. The toner regulating member 18 is disposed substantially vertically toward the developing roller 16, and a gap of about 0.2 to 0.4 mm is formed between the tip of the toner regulating member 18 and the peripheral surface of the developing roller 16. Have been.
[0014]
The developing roller 16 of the developer applying unit 15 rotates in a direction indicated by an arrow 24 in FIG. 1 and holds the one-component toner 19 on the peripheral surface thereof. The toner image is applied to the latent image, and is selectively adhered to the photosensitive drum 2 to be developed into a toner image. The toner regulating member 18 regulates the amount of the one-component toner 19 held on the peripheral surface of the developing roller 16 and carried to the development area, and additionally charges the one-component toner 19.
The repetition of image formation consumes the one-component toner 19, and replenishes the toner container 25 from the toner container 25 which is detachably installed in the developing container 4 by rotating the toner replenishing roller 26 serving as a toner replenishing means. The toner 27 is supplied. A toner replenishing port 28 is formed on the upstream path 11 side of the upper wall 9 of the toner developing container 4, and a toner dropping port 29 is formed on the toner container 25 at a position facing the toner replenishing port 28. Is supplied from the toner drop port 29 to the upstream path 11 through the toner supply port 28.
In this embodiment, the toner supply port 28 is formed at one end of the upper wall 9 in the width direction of the upstream path 11. If it is between them, it can be formed at any position (between the line A and the line B in FIG. 2A).
[0015]
The developing container 4 contains a one-component toner 19. According to the present invention, the rotational drive direction of the transport / stirring mechanisms 13 and 14 in the initialization mode (when newly installing the image forming apparatus and the developing device) is changed to the transport / stirring in the standard mode (during normal image formation). It is characterized in that it is set in a direction opposite to the rotational drive direction of the mechanisms 13 and 14.
In the standard mode, as shown in FIG. 2B, the one-component toner 19 flows through the upstream path 11 at one end as indicated by an arrow 20 while being stirred by the action of the upstream transport / stirring mechanism 13. From the other end of the upstream path 11 to the other end of the downstream path 12 as indicated by an arrow 21. In the downstream path 12, the downstream transport / stirring mechanism 14 transports the one-component toner 19 from the other end toward one end as shown by an arrow 22 while stirring the one-component toner 19, and then feeds the downstream toner as shown by an arrow 23. It moves from one end of the route to one end of the upstream route 11. Thus, the one-component toner 19 circulates through the upstream path 11 and the downstream path 12.
[0016]
On the other hand, in the initialization mode, the rotational driving directions of the transport / stirring mechanisms 13 and 14 are set to be opposite to the rotational driving directions of the transporting / stirring mechanisms 13 and 14 in the standard mode. For this reason, as shown in FIG. 2A, the toner supplied to the upstream path 11 through the toner supply port 28 is stirred by the action of the conveying / stirring mechanisms 13 and 14 while the arrows 50 and 51 are being stirred. , 52, and 53, the toner supplied from the toner supply port 28 moves directly to the developing roller 16 side, and can reach the vicinity of the developing roller 16 in a very short time. .
At this time, as described above, when the toner supply port 28 is located between the line A and the line B, the rotation driving direction of the conveying / stirring mechanisms 13 and 14 is set to be opposite to that in the standard mode. Since the movement distance of the supplied toner from the toner supply port 28 to the developing roller 16 is reduced, the time required for the supplied toner to reach the vicinity of the developing roller 16 is also reduced.
[0017]
FIG. 3 is a block diagram showing a part of control-related elements provided in the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus according to the present invention includes an initialization mode 42 in which toner is supplied from the toner storage container 25 into the developing container 4 so that an image can be formed, and a toner storage in the developing container 4 when an image can be formed. The toner replenishment control unit 40 includes a mode switching control unit 41 that switches between a standard mode 43 for replenishing toner from the container 25 and the standard mode 43.
In addition, the direction of rotation of the transport / stirring mechanisms 13 and 14 is changed (control means 44a), the driving of the transport / stirring mechanisms 13 and 14 is started or stopped (control means 44b), and the transport / stirring mechanism is controlled. It is characterized by having a drive control means 44.
As described above, the initialization mode 42 is a mode in which the toner is supplied into the developing container 4 when the image forming apparatus is newly installed or when only the developing apparatus is replaced due to a failure of the developing apparatus. This is a mode in which image formation is enabled. The standard mode 43 is a mode in which toner is replenished when toner in the developing container 4 is consumed due to repetition of image formation.
[0018]
The toner supply control method of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to a control-related block diagram shown in FIG. 3 and a flowchart shown in FIG. For example, when a new image forming apparatus is installed, a service person inputs a simulation number, which is not known to a general user, using an operation hard key of the image forming apparatus operation unit. On the operation liquid crystal panel, for example, operation soft keys for various settings such as “development bias setting”, “exposure amount setting”, and “developer initialization mode setting” are displayed. When the serviceman presses the "developer initialization mode setting" soft key, the display area of the soft key is displayed in reverse video from white to black, and the initialization mode shown in step N-1 (FIG. 4) is started. You.
In step N-2 (FIG. 4), the transport / stirring mechanisms 13 and 14 are driven and the toner supply roller 26 is driven by the transport / stirring mechanism drive control unit 44 (FIG. 3) and the toner supply roller drive control unit 45 (FIG. 3). Is started. At this time, the rotational drive direction of the transport / stirring mechanisms 13 and 14 is set by the transport / stirring mechanism drive control means 44 (FIG. 3) to be opposite to the rotational drive direction in the standard mode.
Further, by continuously driving the toner replenishing roller 26 as described above, more toner is replenished, and the rotational driving direction of the transport / stirring mechanisms 13 and 14 is set to be opposite to the rotational driving direction in the standard mode. This further reduces the toner filling time.
[0019]
In step N-3 (FIG. 4), the transport / stirring mechanism driving time measurement control means 47 (FIG. 3) determines whether a predetermined time has elapsed since the start of driving of the transporting / stirring mechanisms 13 and 14. . In the present embodiment, the predetermined time is 180 seconds, and when 180 seconds have elapsed, the process proceeds to step N-4 (FIG. 4), where the transport / stirring mechanism 13 is controlled by the transport / stirring mechanism drive control unit 44 (FIG. 3). The rotation driving direction of the toner supply roller 14 is changed to the same as the rotation driving direction in the standardization mode, and the toner supply roller 26 which has been continuously driven by the toner supply roller drive control means 45 (FIG. 3) is intermittently driven to reduce the toner conveyance amount. Try to keep it constant.
In the present embodiment, step N-3 (FIG. 4) is used as a criterion for determining whether or not a predetermined time has elapsed since the start of driving of the transport / stirring mechanisms 13 and 14. 6 is provided with a toner amount detecting means such as a toner amount detecting sensor 30 (FIG. 1), and the output of the toner density sensor 30 for a predetermined toner amount is replaced with the transport / stirring mechanism driving time measuring means 47 (FIG. 3). It is also possible to provide a toner amount detection voltage measuring means for measuring the voltage, and to determine whether or not the toner amount has reached an image-formable state.
[0020]
In step N-5 (FIG. 4), the transport / stirring mechanism driving time measurement control means 47 (FIG. 3) controls the transport / stirring mechanism 13 and 14 in the rotational drive direction in the standardization mode for a predetermined time from the start of driving. To determine if has elapsed. In order to stabilize the charge amount of the toner, the predetermined time in this embodiment is 180 seconds, and when 180 seconds have elapsed, the process proceeds to step N-6 (FIG. 4), and the transport / stirring mechanism drive control means 44 ( 3), the driving of the conveying / stirring mechanisms 13, 14 and the toner supply roller 26 is stopped by the toner supply roller drive control means 45 (FIG. 3), and the initialization mode ends in step N-7 (FIG. 4). .
When the initialization mode ends, the soft key display area of the "Developer initialization mode setting" on the operation liquid crystal panel returns from black to the original white display, and notifies the service person that the initialization mode has ended. .
[0021]
When the initialization mode ends and the "copy start button" on the operation unit of the image forming apparatus is pressed and an image forming signal is sent in step N-8 (FIG. 4), step N-9 (FIG. 4) The mode is automatically set to the standard mode by the mode switching means 41 (FIG. 3) at step N-10. At step N-10 (FIG. 4), the transport / stirring mechanism drive control means 44 (FIG. 3) and the toner supply roller drive control means 45 ( 3), the driving of the conveying / stirring mechanisms 13, 14 and the toner supply roller 26 is started. The toner supply roller 26 is driven intermittently to perform a normal image forming operation.
[0022]
【The invention's effect】
According to the image forming apparatus of the present invention, the time required for filling the toner is further reduced as compared with the related art, and when the image forming apparatus is newly installed or only the developing device is newly replaced, the installation time and the replacement time are reduced. Can be significantly reduced.
[0023]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a main part of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a sectional plan view of a main part of a developing unit of the image forming apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing components related to toner supply control provided in the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating toner supply control related to the image forming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
2: photosensitive drum 3: developing means 4: developing container 11: upstream transport path 12: downstream transport path 13: upstream transport / stirring mechanism 14: downstream transport / stirring mechanism 15: developer applying means 16: developing Roller 18: Toner regulating member 19: One-component toner 25: Toner container 26: Toner supply roller 27: Supply toner 28: Toner supply port 29: Toner drop port 30: Toner density sensor 33: Corona charger 34: Exposure means 35 : Sheet material (paper)
36: transfer roller 37: cleaning blade

Claims (2)

像担持手段と、前記像担持手段上に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、前記像担持手段上の静電潜像をトナー像に現像するための現像手段と、前記像担持手段上のトナー像をシート部材上に転写するための転写手段とを少なくとも備え、
前記現像手段は、トナーを収容する現像容器と、前記現像容器内のトナーを前記像担持手段上に適用するための現像適用手段と、前記現像容器内に配設された搬送・攪拌手段とを備え、
前記現像容器内には幅方向に並列して延在する上流側経路と下流側経路とから成る循環経路が規定されており、
前記上流側経路と前記下流側経路とは幅方向両端部において相互に連通されており、
前記搬送・攪拌手段は前記上流側経路に配設された上流側搬送・攪拌機構と、前記下流側経路に配設された下流側搬送・攪拌機構とを含み、
前記現像適用手段は前記下流側経路に沿って幅方向に延びる現像ローラを含み、前記下流側経路に存在するトナーを前記現像ローラの周表面に汲み上げて前記像担持手段に適用する、画像形成装置において、
前記上流側経路の上方にはトナー補給口が設けられ、前記現像容器に対して着脱自在に装着され前記トナー補給口に対向する位置にトナー落下口を有した補給トナーを収納するトナー収納容器を備え、
前記現像容器中に前記トナー収納容器からトナーを補給して画像形成が可能な状態にする初期化モードと、
画像形成が可能な状態において前記現像容器に前記トナー収納容器からトナーを補給する標準モードとを切替えるモード切替え制御手段を含み、
前記初期化モード時における搬送・攪拌機構の回転駆動方向を、前記標準モード時の搬送・攪拌機構の回転駆動方向と逆向きに設定したことを特徴とする画像形成装置。
Image carrying means, electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrying means, developing means for developing the electrostatic latent image on the image carrying means into a toner image, Transfer means for transferring the toner image on the image carrying means onto a sheet member,
The developing unit includes a developing container for storing toner, a developing application unit for applying the toner in the developing container onto the image bearing unit, and a conveying / stirring unit disposed in the developing container. Prepare
A circulation path including an upstream path and a downstream path extending in parallel in the width direction is defined in the developing container,
The upstream path and the downstream path are communicated with each other at both ends in the width direction,
The transport / stirring means includes an upstream transport / stirring mechanism disposed on the upstream path, and a downstream transport / stirring mechanism disposed on the downstream path.
An image forming apparatus, wherein the developing application unit includes a developing roller extending in a width direction along the downstream path, and applies the toner present in the downstream path to a peripheral surface of the developing roller to apply the toner to the image bearing unit. At
A toner replenishing port is provided above the upstream path, and a toner container that is removably attached to the developing container and stores replenished toner having a toner dropping port at a position facing the toner replenishing port. Prepare,
An initialization mode for replenishing toner from the toner storage container into the development container to enable image formation;
A mode switching control unit that switches between a standard mode for replenishing toner from the toner container to the developing container in a state where image formation is possible,
An image forming apparatus, wherein a rotation drive direction of the transport / stirring mechanism in the initialization mode is set to be opposite to a rotational drive direction of the transport / stirring mechanism in the standard mode.
前記現像手段は一成分現像方式であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said developing unit is a one-component developing system.
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