JP2006106514A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体上に形成した静電像を現像剤を用いて現像することで画像を形成する、電子写真方式、静電記録方式等を利用した複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a copying machine, a laser printer, a facsimile machine, etc. using an electrophotographic system, an electrostatic recording system, etc., which forms an image by developing an electrostatic image formed on an image carrier using a developer. The present invention relates to an image forming apparatus.
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置では、像担持体として一般的に円筒型とされる電子写真感光体(以下「感光ドラム」という。)上に形成された静電像(潜像)を現像剤で可視像化するために現像器が用いられる。現像剤としては、非磁性トナーと磁性キャリアとを備える二成分現像剤が広く用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic image (latent image) formed on an electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) that is generally cylindrical as an image carrier is used. A developing device is used for visualizing with a developer. As the developer, a two-component developer including a nonmagnetic toner and a magnetic carrier is widely used.
現像方法としては、次のような磁気ブラシ現像法が知られている。つまり、現像剤担持体として、内部に磁石を配置した現像スリーブの表面に磁気ブラシを形成し、微小な現像間隙を保持して対向された感光ドラムに、この磁気ブラシを摺擦又は近接させる。そして、現像スリーブと感光ドラムとの間(S−D間)に連続的に交互電界を印加することによって、現像スリーブ側から感光ドラム側へのトナー粒子の転移及び逆転移を繰り返し行わせて現像を行う。 As a developing method, the following magnetic brush developing method is known. That is, as a developer carrying member, a magnetic brush is formed on the surface of a developing sleeve having a magnet disposed therein, and this magnetic brush is rubbed or brought close to an opposing photosensitive drum while holding a minute developing gap. Then, by continuously applying an alternating electric field between the developing sleeve and the photosensitive drum (between S and D), the toner particles are repeatedly transferred and reversely transferred from the developing sleeve side to the photosensitive drum side. I do.
例えば、上述のような二成分現像剤を用いる画像形成装置では、画像形成に伴ってトナーを消費するため、適宜、現像器にトナーを補給する必要がある。 For example, in the image forming apparatus using the two-component developer as described above, the toner is consumed as the image is formed. Therefore, it is necessary to replenish the developer appropriately.
図2を参照して、二成分磁気ブラシ現像用の現像器、及び現像器に現像剤を補給する現像剤補給装置の構成について説明する。図2は、現像器及び現像剤補給装置の概略断面を示している。 With reference to FIG. 2, the structure of the developing device for developing the two-component magnetic brush and the developer supplying device for supplying the developer to the developing device will be described. FIG. 2 shows a schematic cross section of the developing device and the developer supply device.
現像器4は、現像容器(現像器本体)41内に、現像剤担持体としての現像スリーブ46、現像スリーブ46の中に固定配置された磁界発生手段としてのマグネットローラ47、現像容器41内の現像剤を攪拌・搬送するための現像スクリュー44及び撹拌スクリュー45、トナーの受取孔49、現像剤を現像スリーブ46の表面に薄層形成するために配置された規制ブレード48を有する。現像容器41内は、現像室42と撹拌室43とに略二分されている。上記現像スクリュー44は現像室42に配置され、攪拌スクリュー45は攪拌室43に配置されている。そして、図示の通り、現像スリーブ46は、感光ドラム1に対して近接配置され、感光ドラム1と逆方向又は同一方向に回転し、現像剤(図示斜線部)が感光ドラム1に対して接触した状態で現像を行い得るよう設定されている。
The developing device 4 includes a developing
現像剤補給装置50は、現像器4へ補給すべきトナーを貯蔵するサブトナー容器51を有する。サブトナー容器51の上方には、トナーの供給を受けることが可能なトナー供給口60が形成されている。又、サブトナー容器51の下方には、サブトナー容器51からトナーを搬送することが可能なトナー搬送パイプ52が、略水平方向に突出して円筒状に形成されている。トナー搬送パイプ52の中には、回転軸上に螺旋面が形成された補給スクリュー53が回転可能に設けられている。補給スクリュー53には、この補給スクリュー53を回転駆動する駆動手段54が連結されている。又、サブトナー容器51には、トナーの有無を電気的又は光学的に直接検知するトナーセンサ(トナー有無検知センサ)56が設けられている。更に、サブトナー容器51の内部には、攪拌部材55が回転又は回動自在に設けられている。
The
現像剤補給装置50は更に、サブトナー容器51の上部に設けられた、サブトナー容器51へ補給すべきトナーを貯蔵するメイントナー容器57を有する。メイントナー容器57内には、攪拌搬送部材58が回転自在に設けられている。攪拌搬送部材58には、この攪拌搬送部材58を回転駆動する駆動手段59が連結されている。メイントナー容器57は、サブトナー容器51及び画像形成装置本体に対して着脱可能な構成となっており、一般に、トナーカートリッジ(或いはトナーボトル)と呼ばれる。
The developer replenishing
現像容器41中には非磁性トナー粒子(トナー)と磁性キャリア粒子(キャリア)とが混合された二成分現像剤が収容されている。トナーとキャリアとの混合比(以下「T/C比」という。)は、現像により消費されたトナーに見合った量のトナーが補給されることによって一定に保たれている。つまり、トナーは、補給用トナーが貯蔵されているサブトナー容器51から補給スクリュー53によって、現像容器41の受取孔49を経て撹拌スクリュー45が設けられた撹拌室43へ落下させられ、現像器4へと補給される。このときの現像容器41内の現像剤のT/C比の検知及び維持方法としては、従来から様々な方式が実用化されている。
The
現像容器41内の現像剤のT/C比を一定に保つためには、現像により消費されたトナー量に応じた時間又は回転数だけ、補給スクリュー53を回転駆動させ、サブトナー容器51内のトナーを搬送する。現像容器41内の現像剤T/C比の安定化、ひいては、画像形成時の画像濃度の安定化には、補給スクリュー53を所定時間又は回転数だけ回転駆動させたときに搬送されるトナー量、つまり、単位時間又は単位回転数あたりに補給されるトナー量が安定していることが必要である。
In order to keep the T / C ratio of the developer in the developing
そのためには、サブトナー容器51内のトナー密度が一定量以上に保たれることが重要である。特に、小型の画像形成装置などで、サブトナー容器51の容量が小さい場合、サブトナー容器51内でのトナーのたまり方が不均一になりやすく、受取孔49から搬送されるトナー量がばらつきやすい。
For this purpose, it is important that the toner density in the
例えば、画像形成時に使用したトナー量を画像形成を行う画像濃度から算出し、算出結果に従った時間補給スクリューを回転させるなどしてトナー補給を行うことができる。この場合、単位時間あたりに搬送されるトナー量が安定しないと、現像容器41内のT/C比を安定制御することは難しい。
For example, the amount of toner used at the time of image formation can be calculated from the image density for image formation, and toner can be supplied by rotating a time supply screw according to the calculation result. In this case, it is difficult to stably control the T / C ratio in the developing
ところで、例えば使用者が装置を購入した際の装置の設置時(工場出荷状態の装置を初めて使用可能な状態とする時)、或いはメイントナー容器57を交換した際には、サブトナー容器51内のトナーが充填されていないか、或いは少ない状態である。そこで、装置の設置時、或いは未使用の現像剤を現像器に充填した際に「トナー強制補給動作」を行う装置が知られている。特許文献1、特許文献2では、トナー補給部(サブトナー容器)に設置したトナーエンドセンサの検出結果に従って、メイントナー容器(トナーボトル)からサブトナー容器(トナー補給部、トナーホッパー)への所定のトナー供給動作、現像器内の現像剤攪拌動作を実施する制御手段が開示されている。
By the way, when the user purchases the device, for example, when the device is installed (when the device shipped from the factory is in a usable state for the first time) or when the
上記従来技術は、トナー補給部に備えられたトナーエンドセンサの検出値に応じて所定のトナー供給動作を行う構成である。つまり、装置の設置時にトナーエンドセンサの検出結果を用いてサブトナー容器内が空であるか否かを判断し、空であると判断した場合に所定の補給動作を実施する。 The above prior art is configured to perform a predetermined toner supply operation in accordance with a detection value of a toner end sensor provided in the toner replenishing unit. That is, when the apparatus is installed, it is determined whether or not the inside of the sub toner container is empty using the detection result of the toner end sensor, and when it is determined that the sub toner container is empty, a predetermined replenishment operation is performed.
しかしながら、本発明者らの検討によれば、サブトナー容器内のトナーエンドセンサがトナー有りを検出した場合でも、サブトナー容器内のトナー量が安定しているとは限らない。例えば、メイントナー容器を装着した際に、自重によりトナーがサブトナー部に落下する構成をとる場合、メイントナー容器の装着時にサブトナー部へ落下するトナー量は一定ではない。メイントナー容器の保存状態、輸送時の搬送状態によって、メイントナー容器内のトナー状態(しまり方)が大きく変わるからである。そのため、メイントナー容器装着の際に、トナーエンドセンサの検知結果がトナー有りを示したとしても、サブトナー容器内のトナー密度が十分でない場合がある。 However, according to the study by the present inventors, even when the toner end sensor in the sub toner container detects the presence of toner, the amount of toner in the sub toner container is not always stable. For example, when the main toner container is mounted, if the toner is dropped to the sub toner part by its own weight, the amount of toner falling to the sub toner part when the main toner container is mounted is not constant. This is because the toner state (tightening) in the main toner container varies greatly depending on the storage state of the main toner container and the transport state during transportation. Therefore, when the main toner container is mounted, even if the detection result of the toner end sensor indicates that there is toner, the toner density in the sub toner container may not be sufficient.
又、特に、小型の画像形成装置の場合には、前述のようにサブトナー容器の容量が非常に小さい。更に、トナーのような粉体は環境変動により流動性が低下しやすい。そのため、サブトナー容器内にトナーが蓄積される際に、不均一に蓄積される場合も多い。 In particular, in the case of a small image forming apparatus, the capacity of the sub-toner container is very small as described above. Furthermore, the fluidity of powders such as toner is likely to decrease due to environmental fluctuations. Therefore, when toner is accumulated in the sub-toner container, it is often accumulated non-uniformly.
例えば、サブトナー容器内の攪拌部材の位置によって、トナーの有無を検知するトナーセンサの周辺にはトナーがあるものの、十分なトナーがサブトナー容器に充填されていない場合がある。或いは、トナーセンサの周辺にはトナーがあるものの、サブトナー容器内に、空間が生じてしまっていることもある。 For example, depending on the position of the stirring member in the sub toner container, although there is toner around the toner sensor that detects the presence or absence of toner, there are cases where sufficient toner is not filled in the sub toner container. Alternatively, although there is toner around the toner sensor, there may be a space in the sub-toner container.
特に、メイントナー容器の交換時には、通常、メイントナー容器のトナーを使いきった後、サブトナー容器内のトナーをしばらく使用して画像形成が継続された状態にあるため、上述するようなサブトナー容器内のトナー密度の低下が起こりやすい。 In particular, when replacing the main toner container, normally, after the toner in the main toner container is used up, the toner in the sub toner container is used for a while and image formation is continued. The toner density tends to decrease.
尚、以上では、現像剤として二成分現像剤を用い、現像方式として磁気ブラシ現像法を利用した、二成分磁気ブラシ現像用の現像器を例に従来の問題点について説明したが、現像方法としては、二成分磁気ブラシ現像法の他にも、例えば、一成分接触現像方式等の様々な方法が実用化されている。二成分現像剤とは異なる現像剤を用い、又磁気ブラシ現像法とは異なる現像方式を用いる場合であっても、サブトナー容器(第1の容器)とメイントナー容器(第2の容器)とを有する現像剤補給装置を備える画像形成装置においては、上記同様の問題が起こり得る。
本発明の目的は、現像器への現像剤の補給をより安定化することが可能な画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of further stabilizing the replenishment of developer to a developing device.
本発明の他の目的は、現像器に補給すべき現像剤を貯蔵する第1の容器と、該第1の容器に補給すべき現像剤を貯蔵する第2の容器とを備える画像形成装置において、装置の設置時或いは第2の容器交換直後等の第1の容器内のトナー密度を安定化させ、特に、小型の画像形成装置において、濃度変動の少ない安定した画像を出力することが可能な画像形成装置を提供することである。 Another object of the present invention is an image forming apparatus including a first container for storing a developer to be replenished in a developing device, and a second container for storing the developer to be replenished in the first container. It is possible to stabilize the toner density in the first container at the time of installation of the apparatus or immediately after replacement of the second container, and to output a stable image with little density fluctuation, particularly in a small-sized image forming apparatus. An image forming apparatus is provided.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、現像剤を用いて静電像を現像する現像器と、前記現像器へ補給すべき現像剤を貯蔵する第1の容器と、前記第1の容器から現像剤を排出し前記現像器へ補給する第1の補給手段と、前記第1の容器へ補給すべき現像剤を貯蔵する第2の容器と、前記第2の容器から現像剤を排出し前記第1の容器へ補給する第2の補給手段と、前記第1の容器内の現像剤を検知する検知手段と、を有する画像形成装置において、
前記検知手段により前記第1の容器内の現像剤が所定量より少ないことが検知された場合に、前記第2の補給手段を駆動して前記第1の容器へ現像剤を補給する通常補給モードと、
前記検知手段の検知結果によらずに前記第2の補給手段を駆動して前記第1の容器へ現像剤を補給する強制補給モードと、
を有することを特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention relates to a developing device for developing an electrostatic image using a developer, a first container for storing the developer to be replenished to the developing device, and a developer from the first container. A first supply means for discharging and supplying the developer; a second container for storing developer to be supplied to the first container; and discharging the developer from the second container to discharge the first container. An image forming apparatus comprising: a second supply unit that supplies the container; and a detection unit that detects the developer in the first container.
A normal replenishment mode in which the second replenishing unit is driven to replenish the developer in the first container when the detecting unit detects that the developer in the first container is less than a predetermined amount. When,
A forced replenishment mode for replenishing developer to the first container by driving the second replenishment means regardless of the detection result of the detection means;
An image forming apparatus comprising:
本発明によれば、現像器への現像剤の補給をより安定化することが可能である。又、本発明によれば、現像器に補給すべき現像剤を貯蔵する第1の容器と、該第1の容器に補給すべき現像剤を貯蔵する第2の容器とを備える画像形成装置において、装置の設置時或いは第2の容器交換直後等の第1の容器内のトナー密度を安定化させ、特に、小型の画像形成装置において、濃度変動の少ない安定した画像を出力することが可能である。 According to the present invention, it is possible to further stabilize the supply of developer to the developing device. According to the invention, there is provided an image forming apparatus including a first container for storing a developer to be replenished to the developing device and a second container for storing the developer to be replenished to the first container. It is possible to stabilize the toner density in the first container at the time of installation of the apparatus or immediately after replacement of the second container, and to output a stable image with little density fluctuation, particularly in a small image forming apparatus. is there.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
実施例1
[画像形成装置の全体構成及び動作]
先ず、本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図1は、本実施例の画像形成装置の概略全体構成を示す。本実施例の画像形成装置100は、画像形成装置本体(装置本体)に接続された原稿読み取り装置或いは装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像情報に従って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録材(記録用紙、プラスチックシート、布等)に形成することができる。
Example 1
[Overall Configuration and Operation of Image Forming Apparatus]
First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment will be described. FIG. 1 shows a schematic overall configuration of the image forming apparatus of this embodiment. The
本実施例の画像形成装置100は、4連タンデム式の画像形成装置であって、複数の画像形成部として第1、第2、第3、第4の画像形成ステーションPY、PM、PC、PKを有する。又、本実施例の画像形成装置100は、中間転写方式を採用している。つまり、中間転写体としての周回移動(回転)可能な中間転写ベルト7が図示矢印方向に移動して、各画像形成ステーションを通過する間に、中間転写ベルト7上に各色の画像が重ねられる。そして、この中間転写ベルト7上で各色が重ね合わされたトナー像を記録材Sに転写することで記録画像を得る。
The
本実施例では、各画像形成ステーションの構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成ステーションに属する要素であることを示すために符号に与えた添え字Y、M、C、Kは省略し、総括的に説明する。 In the present embodiment, the configuration of each image forming station is substantially the same except that the development colors are different. Therefore, in the following, unless there is a particular distinction, it is an element belonging to any image forming station. The subscripts Y, M, C, and K given to the reference numerals in order to indicate are omitted and will be described in general.
画像形成ステーションPは、像担持体としての感光ドラム1を有する。感光ドラム1の外周には、帯電手段としての帯電ローラ2、露光手段としての露光装置(本実施例ではレーザー露光光学系)3、現像手段としての現像器4、クリーニング手段としてのクリーニング装置6が設けられている。又、中間転写ベルト7を介して感光ドラム1と対向するように一次転写手段としての一次転写ローラ5が配置されている。
The image forming station P has a
画像形成時には、回転する感光ドラム1を帯電ローラ2が一様に帯電させる。次いで、帯電された感光ドラム1の表面を、露光装置3が画像情報信号に応じて走査露光する。これにより、感光ドラム1上に静電像が形成される。感光ドラム1に形成された静電像は、現像器4によって現像剤でトナー像として現像される。その後、感光ドラム1上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト7と感光ドラム1とが当接する1次転写部(ニップ)N1において、中間転写ベルト7上に転写される。
At the time of image formation, the charging
例えば、4色フルカラー画像の形成時には、第1の画像形成ステーションPYから順次に、中間転写ベルト7が各感光ドラム1間の距離を移動する時間だけ遅れて各画像形成ステーションにて作像動作が行われる。これにより、中間転写ベルト7の移動に伴って、各画像形成ステーションPの1次転写部N1において順次各色のトナー像が中間転写ベルト7に転写され、中間転写ベルト7上に4色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。
For example, when a four-color full-color image is formed, an image forming operation is performed at each image forming station with a delay by the time during which the
一方、例えば、記録材収容部としてのカセット9に収容されている記録材Sが、ピックアップローラ、搬送ローラ及びレジストローラ等の記録材搬送部材によって、中間転写ベルト7と二次転写手段としての二次転写ローラ8とが当接する二次転写部(ニップ部)N2に、中間転写ベルト7上のトナー像と同期がとられて搬送されてくる。
On the other hand, for example, the recording material S accommodated in the cassette 9 as the recording material accommodation portion is transferred to the
こうして、中間転写ベルト7上の多重トナー像は、二次転写部N2において記録材S上に転写される。その後、記録材Sは、中間転写ベルト7から分離されて、定着器10へと搬送される。定着器10によって記録材Sは加熱、加圧され、記録材S上の未定着のトナー像が定着される。その後、記録材Sは、機外へ排出される。
Thus, the multiple toner images on the
一次転写工程後に感光ドラム1上に残留したトナー等の付着物は、クリーニング装置6によって除去される。又、二次転写工程後に中間転写ベルト7上に残留したトナー等の付着物は中間転写体クリーナ11によって除去される。
Deposits such as toner remaining on the
尚、例えばブラック単色の画像など、所望の単色又は4色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することも可能である。 Note that it is also possible to form a single color or multi-color image by using an image forming unit for a desired single color or some of four colors such as a black single color image.
又、本実施例では、画像形成装置100は中間転写方式を採用するものとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者には周知のように、上記中間転写体7の代わりに、記録材を担持して各感光ドラム1とのニップ部へ搬送する記録材担持体を備えた画像形成装置がある。この場合、各画像形成ステーションにおいて、記録材担持体上の記録材に各色のトナー像が多重転写され、その後この多重トナー像を定着させることで記録画像を得る。本発明は、斯かる画像形成装置においても等しく適用可能である。
In this embodiment, the
[現像器の構成及び動作]
次に、図2を参照して現像器4について更に説明する。図2に示すように、感光ドラム1に対向して配置された現像器4は、現像容器41内に、現像剤担持体としての現像スリーブ46、現像スリーブ46内に配置された磁界発生手段としての固定のマグネットローラ(磁石)47、現像スリーブ46の表面に現像剤の薄層を形成するために配置された現像剤量規制手段としての規制ブレード48、現像容器41内の現像剤を攪拌し且つ搬送する現像スクリュー44及び攪拌スクリュー45を有する。
[Configuration and operation of the developer]
Next, the developing device 4 will be further described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the developing device 4 disposed opposite to the
現像容器41の内部は、略垂直方向に延在する隔壁41aによって現像室(第1室)42と攪拌室(第2室)43とに区画されている。上記現像スクリュー44は現像室42に配置され、攪拌スクリュー45は攪拌室43に配置されている。
The inside of the developing
現像容器41内には非磁性トナー粒子(トナー)と磁性キャリア粒子(キャリア)とを備える二成分現像剤が収容されている。攪拌スクリュー45は、詳しくは後述する現像剤補給装置50から受取孔49を介して補給されたトナーと、既に攪拌室43内にある現像剤とを攪拌し且つ搬送して、トナー濃度を均一化する。又、現像スクリュー44は、現像剤を攪拌し且つ搬送しながら現像スリーブ46上に現像剤を供給する。現像スクリュー44と攪拌スクリュー45は、現像スリーブ46の回転軸線方向(長手方向)に沿って、互いに逆方向に現像剤を搬送する。又、隔壁41aの紙面手前側と奥側に、現像室42と攪拌室43との間で現像剤が通過し得る連絡部が形成されている。これによって、現像スクリュー44及び攪拌スクリュー45の搬送力により現像容器41内を現像剤が循環移動する。
In the developing
現像器4の現像室42は、感光ドラム1と対向する一部分が開口しており、この開口部に一部露出するようにして現像スリーブ46が回転可能に配置されている。本実施例では、現像スリーブ46は非磁性材料で構成され、感光ドラム1に対して近接配置され、現像動作時には図示矢印方向に回転する。現像スリーブ46は、現像ブレード48によって層厚が規制された二成分現像剤を担持して、感光ドラム1と対向する現像領域へと搬送する。現像スリーブ46上の現像剤は、マグネットローラ47によって発生される磁界によって、現像領域において穂立ち(磁気ブラシ)して感光ドラム1に接触する。又、現像効率の向上のために、現像工程時には、通常、AC電圧にDC電圧が重畳された所定の現像バイアスが現像スリーブ46に印加される。これにより、感光ドラム1に形成されている静電像に応じて、磁気ブラシからトナーが感光ドラム1へと転移する。
A part of the developing
[現像剤補給装置]
次に、現像剤補給装置50について説明する。本実施例の現像剤補給装置50の構成は、従来のものと同様とされるが、現像剤補給装置の駆動制御に特徴を有する。
[Developer supply device]
Next, the
現像剤補給装置50は、現像器4に補給すべきトナーを貯蔵する第1の容器としてのサブトナー容器51を有する。サブトナー容器51の上方には、トナーの供給を受けることが可能なトナー供給口60が形成されている。又、サブトナー容器51の下方には、サブトナー容器51からトナーを搬送することが可能なトナー搬送パイプ52が、略水平方向に突出して円筒状に形成されている。トナー搬送パイプ52の中には、第1の補給手段として、回転軸上に螺旋面が形成された補給スクリュー53が回転可能に設けられている。補給スクリュー53には、この補給スクリュー53を回転駆動する駆動手段54が連結されている。又サブトナー容器51には、サブトナー容器51内のトナーを検知する検知手段として、サブトナー容器51内のトナーが所定量以上有る(トナー有り)か、或いは所定量より少なくなった(トナー無し)かを検知するトナーセンサ(トナー有無検知センサ)56が設けられている。本実施例では、トナーセンサ56として、圧電素子(ピエゾセンサ)を用い、サブトナー容器51内のトナー量が所定量以上(所定密度以上)のときトナー有りを示す検知信号を制御手段90(図3)に入力し、サブトナー容器51内のトナー量が所定量以下(所定密度以下)のときトナー無しを示す検知信号を制御手段90に入力する。更に、サブトナー容器51の内部には、攪拌部材55が回転又は回動自在に設けられている。
The
現像剤補給装置50は更に、サブトナー容器51の上部に設けられた、サブトナー容器51に補給すべきトナーを貯蔵する第2の容器としてのメイントナー容器57を有する。メイントナー容器57内には、第2の補給手段としての攪拌搬送部材58が回転自在に設けられている。攪拌搬送部材58には、この攪拌搬送部材58を回転駆動する駆動手段59が連結されている。
The
図2(a)においては、理解を容易とするために、感光ドラム1及び現像容器41の長手方向を紙面と垂直な方向に、又サブトナー容器51(補給スクリュー53、トナー搬送パイプ52)及びメイントナー容器57の長手方向を紙面と平行な方向に描いているが、実際にはこれらの長手方向は同一の方向となっていることが一般的である。図2(b)は、サブトナー容器51及びメイントナー容器57を長手方向に見た平面図である。
In FIG. 2A, for easy understanding, the longitudinal direction of the
先ず、トナーの消費に伴ってサブトナー容器51内のトナーが減少した場合に、メイントナー容器57からサブトナー容器51へトナーを補充する動作について説明する。
First, an operation of replenishing toner from the
サブトナー容器51の攪拌部材55は、回転又は回動の動作をすることによって、トナーをほぐし、サブトナー容器51内でトナーが固まることを防止する作用をなす。又、補給スクリュー53は、サブトナー容器51内のトナーを、現像容器41と連通する受取孔49に向かって長手方向(図2(a)中紙面に平行な方向)へ搬送する作用と、トナーをその受取孔49から押し出して現像容器41へ落下させる作用をなす。
The agitating
トナーセンサ56がトナー無しを検出した後、攪拌部材55が所定時間(所定量)だけ動作しても更にトナー無しの状態が続いた場合に、トナーがサブトナー容器51内の一部に固まっているのではなく、真にトナーが無くなったと判断することができる。この場合、制御手段90(図3)は、メイントナー容器57からサブトナー容器51へのトナーの補給を実行する(通常補給モード)。
After the
メイントナー容器57からサブトナー容器51へトナーを搬送するには、メイントナー容器57内の攪拌搬送部材58を回転駆動させる。攪拌搬送部材58は、回転することによってメイントナー容器47内でトナーが固まることを防止すると共に、メイントナー容器57内のトナーを、サブトナー容器51と連通するトナー供給口60に向かって長手方向(図2(a)中紙面に平行な方向)へ搬送する作用と、トナーをそのトナー供給口60から押し出してサブトナー容器51へ落下させる作用をなす。
In order to convey the toner from the
攪拌搬送部材58としては、回転軸の周りを回転する羽根状のシート材を好適に用いることができる。このシート材は、メイントナー容器57内の内壁を摺擦するように適度に撓みながら回転することで、メイントナー容器57内のトナーを攪拌しながら、トナー供給口60に向けて搬送する。攪拌搬送部材58のシート材としては、例えばPET等のシート材を好適に用いることができる。このようなシート材から成る攪拌搬送部材58を用いれば、必要以上にサブトナー容器51内にトナーを押し込むことはない。
As the agitating / conveying
又、メイントナー容器57の攪拌搬送部材58を十分な時間回転させてもトナーセンサ56がトナー有りを検出しない時は、サブトナー容器51へトナーが補充されない、つまり、メイントナー容器58のトナーも無くなったと判断することができる。この場合、制御手段90(図3)は、画像形成装置100が備えた操作部(オペレーションパネル)(図示せず)或いは画像形成装置100と通信可能に接続されたホスト機器の画面等の表示手段を通じて、メイントナー容器57内にトナーが無い旨を使用者へ知らせる。メイントナー容器57の攪拌搬送部材58を十分な時間回転させた後にトナーセンサ56がトナー有りを検出しない時にメイントナー容器57にトナーが無いと判断することで、メイントナー容器57内のトナー有無の誤検知を防ぐことができる。
If the
本実施例では、メイントナー容器57は、所謂、トナーカートリッジ(或いはトナーボトル)として、サブトナー容器51及び画像形成装置本体に対して着脱可能な構成となっている。メイントナー容器57内のトナーがなくなった場合には、メイントナー容器57ごと交換する。或いは画像形成装置の購入時には、新しいメイントナー容器57を装着する。その際、メイントナー容器57に設けられたハンドル(図示せず)を倒すことでメイントナー容器57は画像形成装置本体に装着され、トナー供給口60が開口する。そして、メイントナー容器57を装着した際に、自重によりメイントナー容器57からサブトナー容器51にトナーが落下する。
In this embodiment, the
但し、本発明は、メイントナー容器(第2の容器)57が着脱可能である態様に限定されるものではない。例えば、メイントナー容器(第2の容器)57が画像形成装置本体に固定されている場合には、このメイントナー容器(第2の容器)57へ、別の容器から直接トナーを充填する構成をとることが可能である。 However, the present invention is not limited to an embodiment in which the main toner container (second container) 57 is detachable. For example, when the main toner container (second container) 57 is fixed to the main body of the image forming apparatus, the main toner container (second container) 57 is directly filled with toner from another container. It is possible to take.
次に、サブトナー容器51から現像器4へのトナー補給動作について説明する。
Next, a toner replenishing operation from the
サブトナー容器51の補給スクリュー53は、駆動手段54によって回転させられる。補給スクリュー53の回転回数又は回転時間は、制御手段90により、現像器4に要求されるトナーの量に応じて、適時決定される。そして、制御手段90(図3)の制御により、補給スクリュー53は、決定された回転回数又は回転時間だけ回転し、決定された回転回数又は回転時間に到達すると回転が停止する。これによって、現像剤補給装置50は、現像器4に要求されるだけのトナーを搬送し、現像容器41へ補給する。
The replenishing
ここで、現像器4に要求されるトナー量は、利用可能な任意の手段によって求めることができる。例えば、現像によって消費されたトナー量に見合うトナー補給量を求める方法として、現像器4に設けられた現像剤のT/C比(トナー濃度)をトナー濃度検知手段により検知した結果、画像情報信号の画素毎の濃度情報の積算値(ビデオカウント)、又は所定の静電像を現像して形成した基準画像(パッチ画像)の濃度を像担持体(感光体、中間転写体、記録材担持体等)上で画像濃度検知手段によって検知した結果、或いはこれらの組み合わせから求める方法が知られている。 Here, the toner amount required for the developing device 4 can be obtained by any available means. For example, as a method for obtaining a toner replenishment amount corresponding to the amount of toner consumed by development, as a result of detecting the T / C ratio (toner concentration) of the developer provided in the developing device 4 by the toner concentration detection means, the image information signal The image carrier (photosensitive member, intermediate transfer member, recording material carrier) is the integrated value (video count) of density information for each pixel or the density of a reference image (patch image) formed by developing a predetermined electrostatic image. Etc.) and a method of obtaining from the result detected by the image density detecting means or a combination thereof.
このとき、補給スクリュー53の構成(大きさ等)に応じて、1回転当たり又は単位時間当たりのトナーの搬送量が予め定数化されている。従って、要求量に応じて回転回数又は回転時間を算出する制御が可能になっている。
At this time, according to the configuration (size, etc.) of the replenishing
次に、現像剤補給装置50の駆動構成について説明する。
Next, the drive configuration of the
図3は現像器4及び現像剤補給装置50の駆動構成のレイアウトを示す。上述のように、現像器4は、内部に蓄えた現像剤を用いて感光ドラム1上の静電像を可視像に現像可能である。即ち、現像器4は、現像器4内の現像剤を攪拌・搬送する攪拌搬送手段である現像スクリュー44及び攪拌スクリュー45を有する。又、現像剤補給装置50は、上述のように、現像器4へ補給すべきトナーを貯蔵するサブトナー容器51、サブトナー容器51からトナーを排出し現像器4へ補給する第1の補給手段である補給スクリュー53、サブトナー容器51へ補給すべきトナーを貯蔵するメイントナー容器57、メイントナー容器57からトナーを排出しサブトナー容器51へ補給する第2の補給手段である攪拌搬送部材58を有する。
FIG. 3 shows a layout of the driving configuration of the developing device 4 and the
現像剤補給装置50の駆動機構は、補給スクリュー53及び攪拌搬送部材58へ駆動伝達が可能な回転駆動手段であるモータ80、モータ80の回転を補給スクリュー53及び攪拌搬送部材58へ伝達可能な駆動ギア列70を有する。即ち、駆動ギア列70は、モータ80の回転を補給スクリュー53へ伝達可能な第1の状態と、攪拌搬送部材58へ伝達可能な第2の状態との、少なくとも2つの状態に切り換え可能な切り換え手段を有する。
The drive mechanism of the
更に説明すると、駆動ギア列70は、モータ80側の第1駆動ギア73a、この第1駆動ギア73aに噛合する第2駆動ギア73bを有し、第2駆動ギア73bが、補給スクリュー53側に駆動を伝達する第1中間ギア71、及び攪拌搬送部材58側に駆動を伝達する第2中間ギア72に対し選択的に噛合する。更に、第1中間ギア71は補給スクリュー53の駆動手段たる補給スクリュー駆動ギア54に駆動を伝達し、第2中間ギア72は攪拌搬送部材の駆動手段たる攪拌搬送部材駆動ギア59に駆動を伝達する。第2ギア73bは、第1ギア73aの回転中心を回動中心として回動可能に軸支されたレバー73cによって、回転可能に支持されている。又、モータ80は、正逆両方向に回転可能であり、制御手段90が、モータ80の正逆両方向の回転と停止を制御する。
More specifically, the
モータ80が図示A1の方向に回転すると、レバー73cは図示A2方向に回動して第2駆動ギア73bが第1中間ギア71に駆動を伝達する。逆にモータが図示B1の方向に回転するとレバー73cは図示B2方向に回動して、第2駆動ギア73bが第2中間ギア72に駆動を伝達する。この結果、モータ80が図示A1方向に回転すると、攪拌搬送部材58が停止したままで補給スクリュー53が回転する。又、モータ80が図示B1方向に回転すると、補給スクリュー53が停止したままで攪拌搬送部材58が回転する。このように、駆動ギア列70は、レバー73cを有しているので、制御手段90がモータ80の回転方向を切り換えることによって、モータ80の回転を補給スクリュー53へ伝達可能な第1の状態と、攪拌搬送部材58へ伝達可能な第2の状態に切り替え可能である。本実施例では、第1駆動ギア73a、第2駆動ギア73b、レバー73c、モータ80の正逆回転を制御する制御手段90によって、上記第1の状態と第2の状態を切替可能な切替手段が構成される。
When the
以上のような構成により、補給スクリュー53を回転させてサブトナー容器51から現像器4へトナーを補給する場合は、図示A1方向にモータ80を回転させる。これにより、攪拌搬送部材58を停止させたままで、補給スクリュー53を回転させることが可能である。又、攪拌搬送部材58を回転させてメイントナー容器57からサブトナー容器51へトナーを補給する場合は、図示B2方向にモータ80を回転させれば、補給スクリュー53を停止させたままで攪拌搬送部材58を回転させることが可能である。補給スクリュー53と攪拌搬送部材58とを選択的に駆動可能とすることで、メイントナー容器57からサブトナー容器51へのトナー補給と、サブトナー容器51から現像器4へのトナー補給とを独立させて、現像器4内のT/C比を安定に維持することができる。
With the above configuration, when the replenishing
尚、本実施例では、モータ80の正逆回転切り替えの際の駆動伝達を、支持レバー73cを利用するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者には周知のワンウェイクラッチ等を使用することも可能である。又、本実施例では、1つのモータ80で、サブトナー容器51から現像器4へのトナー補給動作と、メイントナー容器57内のトナーの攪拌・搬送動作を行う構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。これら補給動作と攪拌・搬送動作とをそれぞれ別の駆動源を用いて実施することも可能である。
In the present embodiment, the drive transmission when the
ここで、現像器4内の現像スクリュー44と攪拌スクリュー45とが停止した状態で、サブトナー容器51から現像器4へトナーを補給する動作を行うと、補給されたトナーが受取孔(補給口)49付近で停滞し、トナーのつまりや現像器4内の現像剤のT/C比の不均一の原因となる。このため、現像器4内の現像スクリュー44と攪拌スクリュー45とが回転している状態で、サブトナー容器51から現像器4へトナーを補給する動作を行うことが望ましい。つまり、現像器4内の現像スクリュー44と攪拌スクリュー45とが確実に回転している状態、即ち、画像形成中に補給スクリュー53を回転させ、サブトナー容器51から現像器4へのトナー補給動作を行うことが好ましい。
Here, when the operation of replenishing toner from the
又、サブトナー容器51の容量が比較的小さい小型の画像形成装置の場合には、メイントナー容器57からサブトナー容器51へトナーを補給せずに連続的にサブトナー容器51から現像器4へ補給し得るトナー量が限られる。そのため、このような場合、画像形成中に、サブトナー容器51から現像器4へのトナー補給と、メイントナー容器57からサブトナー容器51へのトナー補給とを実施する必要がある。
In the case of a small-sized image forming apparatus having a relatively small capacity of the
図4は、4連タンデム式の画像形成装置100における各画像形成ステーションPY、PM、PC、PKでの現像器4及び現像剤補給装置50の駆動構成のレイアウトを示す。第1色、第2色、第3色及び第4色の現像器4、現像剤補給装置50、及びその駆動構成は、それぞれは図3で示した構成と同じである。図4のように4色分の現像器4と現像剤補給装置50を連設することによってフルカラー印刷が可能である。このシステムの場合、図示矢印方向に中間転写体(中間転写媒体)7又は記録材が移動して、各色の画像を重ねるため、図示寸法Qを中間転写体7又は記録材が移動する時間だけ各色が遅れて作像動作を行う。
FIG. 4 shows a layout of the driving configuration of the developing device 4 and the
本実施例では、上述のような現像器4と、サブトナー容器51及びメイントナー容器57等を有する現像剤補給装置50と、を有して現像装置200が構成される。
In this embodiment, the developing
[トナー強制補給モード]
次に、本実施例にて最も特徴的なトナー強制補給モードについて説明する。
[Toner forced replenishment mode]
Next, the most characteristic toner forced supply mode in this embodiment will be described.
図7は、補給スクリュー53の回転回数(横軸)と、補給スクリュー53によって現像容器41の受取孔49に搬送されたトナー量、即ち、現像器4へのトナー補給量(縦軸)との関係を計測した実際の実験データである。同図は、装置の設置時(工場出荷状態の装置を初めて使用可能な状態とする時)を想定し、サブトナー容器51を空にした状態からメイントナー容器57を装着し、後述するトナー強制補給モードを実施しなかった場合の計測結果を示している。
FIG. 7 shows the number of rotations of the replenishment screw 53 (horizontal axis) and the amount of toner conveyed to the receiving
図7から分かるように、計測開始直後から補給スクリュー53を100回転程度回転させるまでの間、補給トナー量が大きくばらついている。これは、サブトナー容器51内のトナー密度が十分でないことが原因であると考えられる。つまり、本実施例では、メイントナー容器57を装着した際に、自重によりメイントナー容器57からサブトナー容器51にトナーが落下する。しかし、サブトナー容器51内のトナーセンサ56の出力結果がトナー有りを示したが、サブトナー容器51内のトナー密度が十分ではなかったものと考えられる。
As can be seen from FIG. 7, the amount of replenishment toner varies greatly immediately after the start of measurement until the
図7に示す実験データの測定中は、補給スクリュー53を所定回数回転させるたびに、メイントナー容器57の攪拌搬送部材58を所定時間回転駆動させるように制御した。補給スクリュー53の回転時間又は回転数に対する、攪拌搬送部材58の駆動時間又は回転数の割合は、受取孔49から現像容器41内に補給されるトナー量よりも、メイントナー容器57からサブトナー容器51に補給されるトナー量が十分多くなるように設定されている。
During the measurement of the experimental data shown in FIG. 7, every time the
図7において、補給スクリュー53を100回転程度回転した後に、トナー補給量が安定しているのは、サブトナー容器51内のトナー量が徐々に増加し、サブトナー容器51内のトナー密度が安定方向に向かったことを示している。
In FIG. 7, after the
上記実験結果が示すように、サブトナー容器51のトナー密度が安定しない場合、現像容器41に補給されるトナー量が安定しない。又、本発明者らの検討によれば、非常に小型の画像形成装置の場合、サブトナー容器51の体積が非常に小さく、サブトナー容器51内のトナーセンサ56の出力値がトナー有りを示す場合においても、サブトナー容器51内のトナー量が十分ではない場合が発生しやすい。
As shown in the above experimental results, when the toner density in the
そこで、本実施例では、トナーセンサ56によってサブトナー容器51内のトナーが無いことが検知された場合に攪拌搬送部材58を駆動してメイントナー容器57からサブトナー容器51へトナーを補給する上記の通常補給モード(通常補給動作)とは別に、サブトナー容器51内のトナーの密度が低いと想定される場合に、トナーセンサ56の検知結果によらずに所定量攪拌搬送部材58を駆動することにより、トナーを強制的にメイントナー容器57からサブトナー容器51へ補給するトナー強制補給モード(トナー強制補給動作)を有する。
Therefore, in this embodiment, when the
図5は本実施例におけるトナー強制補給モードのフローチャートを示す。 FIG. 5 shows a flowchart of the toner forced supply mode in this embodiment.
制御手段90は、画像形成装置100が備える操作部、或いは画像形成装置本体に通信可能に接続されたホスト機器(パーソナルコンピュータ等)のキーボード等の入力手段からの入力によって、又は自動的に、装置の設置が行われたこと或いはメイントナー容器(トナーカートリッジ、トナーボトル)57が交換されたことを検知する(S1)。例えば、装置の設置時は、制御手段90内のバックアップ可能なメモリ(図示せず)内にフラグを持つことによって検知することができる。或いは、設置時であるか否かを判断するセンサをもつ構成をとることも可能である。又、メイントナー容器57の交換時は、メイントナー容器57に付随するメモリ(図示せず)によって検知することができる。メイントナー容器57の新旧検知方法としては、新旧検知のためのセンサを持つ構成をとることも可能であり、又、センサ等を用いず、トナーなし確定後の電源OFF/ON、或いはメイントナー容器57の着脱をもって判断する構成をとることも可能である。
The
そして、制御手段90は、装置の設置時或いはメイントナー容器57の交換時に、トナー強制補給シーケンスを開始する(S2)。
Then, the
制御手段90は、トナー強制補給モードを開始すると、メイントナー容器57内の攪拌搬送部材58を回転させる方向へのモータ80の駆動を開始させる(S3)。この時、上記画像形成装置100の操作部或いはホスト機器の表示部(図示せず)等の表示手段において、操作者にトナー補給中であることを表示してもよい。
When the toner forcible replenishment mode is started, the
こうして、メイントナー容器57内の攪拌搬送部材58が回転駆動され、メイントナー容器57内のトナーがサブトナー容器51内に搬送される。制御手段90は、S3における攪拌搬送部材58の駆動開始後、サブトナー容器51内のトナーセンサ56の出力値を監視する(S4)。
Thus, the agitating and conveying
制御手段90は、トナー有りを示すトナーセンサ56の検出結果が得られてから所定時間(m秒)経過後に、モータ80を停止させる(S8)。この時、上記画像形成装置100の操作部或いはホスト機器の表示部等の表示手段にトナー補給中であることを表示している場合は、その表示を停止(終了)する。そして、制御手段90は、トナー強制補給モードを終了する(S9)。
The
上記所定時間(m秒)(即ち、対応する攪拌搬送部材58の所定の駆動量)は、現像剤補給装置50の構成に応じて適宜選定することができるが、サブトナー容器51内のトナー密度(現像容器41に搬送するトナー量が目標量となるトナー密度)を基準として実験等により求めることが好ましい。
The predetermined time (m seconds) (that is, the predetermined driving amount of the corresponding stirring and conveying member 58) can be selected as appropriate according to the configuration of the
ここで、現像装置200、即ち、現像剤補給装置50を複数有する場合は、S5の判断における、トナー有りを示すトナーセンサ56の検出結果が得られてからモータ80を停止するまでの所定時間は、サブトナー容器51の形状やメイントナー容器57の形状にしたがって、複数の現像剤補給装置50間で可変である。複数の現像剤補給装置50の全てで異ならせてもよい。尚、現像装置200を複数有する場合は、上記通常補給モード及び強制補給モードは、それぞれの現像装置200で独立して実施することができる。
If there are a plurality of developing
S4の判断において、トナーセンサ56がトナー有りを検出しなかった場合には、制御手段90は、トナー無しを示すトナーセンサ56の検知結果の継続時間を監視し(S6)、所定時間(n秒)経過後に、メイントナー容器57内にトナーが無いことを判断する(S7)。この時、上記画像形成装置100の操作部或いはホスト機器の表示部等の表示手段において操作者にトナー無しを通知する。
If the
上記所定時間(n秒)(即ち、対応する攪拌搬送部材58の所定の駆動量)は、現像剤補給装置50の構成に応じて適宜選定することができるが、サブトナー容器51内のトナー密度(現像容器41に搬送するトナー量が目標量となるトナー密度)を基準として実験等により求めることが好ましい。
The predetermined time (n seconds) (that is, the predetermined driving amount of the corresponding stirring and conveying member 58) can be appropriately selected according to the configuration of the
ここで、現像剤補給装置を複数(複数色の現像器のそれぞれについて)有する場合は、S6の判断における、トナー無しを判断するための所定時間(タイムアウト時間)は、サブトナー容器51、メイントナー容器57の容量、形状に応じて、複数の現像剤補給装置50間で可変である。複数の現像剤補給装置50の全てで異ならせてもよい。
Here, when a plurality of developer replenishing devices are provided (for each of the plurality of color developing devices), the predetermined time (time-out time) for determining the absence of toner in the determination of S6 is the
次に、トナー強制補給モードの実施タイミングについて更に説明する。 Next, the execution timing of the toner forced supply mode will be further described.
前述のように、サブトナー容器51内のトナー密度が低いと想定されるタイミングとしては、装置の設置時が挙げられる。つまり、サブトナー容器51が実質的に空である状態で、メイントナー容器57からサブトナー容器51へのトナー補給が開始される時には、サブトナー容器51内のトナー密度が低くなることが想定される。
As described above, the timing at which the toner density in the
又、サブトナー容器51内のトナー密度が低いと想定されるタイミングとしては、メイントナー容器(カートリッジ、トナーボトル)57の交換時が挙げられる。つまり、メイントナー容器57が実質的に空になり、メイントナー容器57からサブトナー容器51へのトナー補給が絶たれた後(更に、しばらくサブトナー容器51内のトナーが消費された後)、メイントナー容器57からサブトナー容器51へのトナー補給が再開される時には、サブトナー容器51内のトナー密度が低くなることが想定される。
The timing at which the toner density in the
装置の設置時は、装置はサブトナー容器51が空の状態で提供される。そのため、メイントナー容器57の装着時に、サブトナー容器51へのトナーの移動がない構成の場合は、サブトナー容器51にトナーを充填する必要がある。又、前述のように、メイントナー容器57の装着の際に自重によりトナーが落下搬送する構成をとった場合にも、サブトナー容器51内のトナー密度が安定するとは限らないため、サブトナー容器51にトナーを搬送する必要がある。
When the apparatus is installed, the apparatus is provided with the
メイントナー容器57の交換時についても、装置の設置時と同様である。前述のように、画像形成に伴ってトナーが消費されて行き、メイントナー容器57の攪拌搬送部材58を十分な時間回転させてもトナーセンサ56がトナー有りを検出しない時に、サブトナー容器51へトナーが補充されない、つまり、メイントナー容器57にもトナーが無くなったと判断する。そのため、メイントナー容器57の交換時には、サブトナー容器51内のトナーの粉面はトナーセンサ56よりも下になる。このような場合には、メイントナー容器51内のトナー密度が低くなりやすい。従って、トナー強制補給モードの実施が必要である。
The replacement of the
図6に、本実施例のトナー強制補給モードを実施した場合の、補給スクリュー53の回転数(横軸)と、補給スクリュー53によって現像容器41の受取孔49に搬送されたトナー量、即ち、トナー補給量(縦軸)との関係を計測した実験データを示す。この測定データは、本発明に従うトナー強制補給モードを実施したことを除いて、図7に示す測定データを得た際と同様の実験によって得た。
FIG. 6 shows the rotation speed (horizontal axis) of the
図6より、本実施例に従ってトナー強制補給モードを実施することによって、測定開始直後からトナー補給量が安定することが分かる。 From FIG. 6, it can be seen that the toner replenishment amount is stabilized immediately after the start of measurement by performing the toner forced replenishment mode according to the present embodiment.
このように、装置の設置時或いはメイントナー容器57の交換時といった、サブトナー容器51内のトナー密度の低下が想定される際にトナー強制補給モードを実施することで、サブトナー容器51内のトナー密度を上昇させて適切になるようにし、現像容器41に搬送するトナー量の安定化、ひいては、画像濃度の安定化を達成することができた。つまり、サブトナー容器51内のトナー密度を安定させるために、装置の設置時、メイントナー容器57の交換時などのサブトナー容器51内のトナー密度が低いと考えられる場合には、トナーセンサ56の出力値に拘わらず、トナー強制補給モードを実施する。特に、小型の画像形成装置で、サブトナー容器51の容量が小さい構成において、サブトナー容器51内のトナー密度の安定化を図り画像濃度の安定化を実現することができる。
As described above, when the toner density in the
以上説明したように、本実施例によれば、現像器4への現像剤の補給をより安定化することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to further stabilize the supply of the developer to the developing device 4.
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上記実施例の態様に限定されるものではないことを理解されたい。例えば、上記実施例では、第1の補給手段は回転軸上に螺旋状の搬送部を有するスクリュー部材(搬送スクリュー53)、又、第2の補給手段は回転軸の周りを回転する羽根状のシート材(攪拌搬送部材58)であるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第1の補給手段は、現像器4に要求される量のトナーを好ましくは定量的に搬送し、現像器4に補給することのできる利用可能な如何なる手段であってもよい。又、第2の補給手段は、第1の容器に現像剤を供給する供給口に向けて第2の容器内の現像剤を搬送し得る利用可能な如何なる手段であってもよい。例えば、容器内壁に螺旋状の突起を設け、容器自体を回転させるような方式であっても構わない。 As mentioned above, although this invention was demonstrated according to the specific Example, it should be understood that this invention is not limited to the aspect of the said Example. For example, in the above embodiment, the first replenishing means is a screw member (conveying screw 53) having a helical conveying portion on the rotation shaft, and the second replenishing means is a blade-like shape that rotates around the rotation shaft. Although the sheet material (stirring conveyance member 58) has been described as being a sheet material, the present invention is not limited to this. The first replenishing means may be any available means that can transport the required amount of toner to the developing device 4, preferably quantitatively, and replenish the developing device 4. Further, the second replenishing means may be any available means that can transport the developer in the second container toward the supply port for supplying the developer to the first container. For example, a system in which a spiral protrusion is provided on the inner wall of the container and the container itself is rotated may be used.
又、上記実施例では、画像形成装置は、4連タンデム式のフルカラー画像形成装置であるとして説明したが、画像形成ステーション(即ち、現像器及び現像剤補給装置)は、更に多数であっても、より少数であってもよい。或いは、単一の像担持体と、これに対応して設けられた現像器及び現像剤補給装置を備える画像形成装置にも本発明は等しく適用可能である。単一の像担持体に対して複数の現像器が設けられており、各現像器に対して現像剤補給装置が設けられている画像形成装置であってもよい。例えば、当業者には周知の通り、単一の像担持体上に順次に形成される静電像を、順次異なる色の現像剤を備える現像器を用いて現像し、この現像剤像を記録材に順次に或いは一括して転写するか、或いは中間転写体に順次に転写して重ね合わせた後記録材に転写し、その後定着することでカラー画像を得る方式の画像形成装置がある。本発明は斯かる方式の画像形成装置においても等しく適用可能である。 In the above embodiment, the image forming apparatus is described as a four-tandem full-color image forming apparatus. However, the number of image forming stations (that is, developing devices and developer replenishing devices) may be larger. May be fewer. Alternatively, the present invention is equally applicable to an image forming apparatus including a single image carrier, a developing device and a developer replenishing device provided correspondingly. It may be an image forming apparatus in which a plurality of developing devices are provided for a single image carrier, and a developer replenishing device is provided for each developing device. For example, as is well known to those skilled in the art, an electrostatic image that is sequentially formed on a single image carrier is developed using a developer that includes developers of different colors, and the developer image is recorded. There is an image forming apparatus of a type in which a color image is obtained by transferring sequentially or collectively to a material, or sequentially transferring to an intermediate transfer member, superimposing, transferring to a recording material, and then fixing. The present invention is equally applicable to such an image forming apparatus.
又、上記実施例では、現像剤補給装置から現像器にトナーを補給するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。二成分現像方式を採用した現像器において、トナーと共にキャリアをも補給する場合がある。このように、トナー及びキャリアを補給する場合であっても、本発明は等しく適用可能である。又、本発明は、現像剤として実質的にトナーから成る一成分現像剤を用いる場合にも等しく適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, the description has been made assuming that toner is supplied from the developer supply device to the developing device, but the present invention is not limited to this. In a developing device adopting a two-component developing method, a carrier may be supplied together with toner. Thus, the present invention is equally applicable even when toner and carrier are replenished. The present invention is equally applicable to the case where a one-component developer substantially consisting of toner is used as the developer.
1 感光ドラム(像担持体、電子写真感光体)
2 帯電ローラ(帯電手段)
3 露光装置(露光手段)
4 現像器
5 1次転写ローラ(転写手段)
6 クリーニング装置(クリーニング手段)
41 現像容器
49 受取孔
51 サブトナー容器(第1の容器)
53 補給スクリュー(第1の補給手段)
54 補給スクリューの駆動手段
56 トナーセンサ(検知手段)
57 メイントナー容器(第2の容器)
58 攪拌搬送部材(第2の補給手段)
59 攪拌搬送部材の駆動手段
60 トナー供給口
70 駆動ギア列
80 モータ
100 画像形成装置
200 現像装置
1 Photosensitive drum (image carrier, electrophotographic photosensitive member)
2 Charging roller (charging means)
3 Exposure equipment (exposure means)
4 Developer 5 Primary transfer roller (transfer means)
6 Cleaning device (cleaning means)
41 Developing
53 Supply screw (first supply means)
54 Replenishing screw drive means 56 Toner sensor (detection means)
57 Main toner container (second container)
58 Stirring conveying member (second supply means)
59 Agitating and conveying member driving means 60
Claims (15)
前記検知手段により前記第1の容器内の現像剤が所定量より少ないことが検知された場合に、前記第2の補給手段を駆動して前記第1の容器へ現像剤を補給する通常補給モードと、
前記検知手段の検知結果によらずに前記第2の補給手段を駆動して前記第1の容器へ現像剤を補給する強制補給モードと、
を有することを特徴とする画像形成装置。 A developer that develops an electrostatic image using a developer, a first container that stores developer to be replenished to the developer, and a developer that is discharged from the first container and replenished to the developer. A first supply means; a second container for storing the developer to be supplied to the first container; and a second supply for discharging the developer from the second container and supplying the developer to the first container. An image forming apparatus comprising: a detecting unit configured to detect a developer in the first container;
A normal replenishment mode in which the second replenishing unit is driven to replenish the developer in the first container when the detecting unit detects that the developer in the first container is less than a predetermined amount. When,
A forced replenishment mode for replenishing developer to the first container by driving the second replenishment means regardless of the detection result of the detection means;
An image forming apparatus comprising:
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