JP2024044845A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
【課題】現像装置内の現像剤量の偏りを抑制することを目的とする。【解決手段】画像形成装置1の現像装置10は、感光体ドラム11と、トナーを収容するトナー貯蔵部22と、感光体ドラム11上の潜像を現像する現像ローラ14と、現像ローラ14にトナーを供給する供給ローラ15とを有する。画像形成装置1は、また、トナー貯蔵部22内のトナー残量を検出する残量検出部40と、供給ローラ15を回転駆動する駆動モータ120と、現像装置10を含む印刷部2に印刷処理を実行させる印刷制御部101とを備える。印刷制御部101は、印刷部2に印刷処理を実行させる場合には、駆動モータ120によって供給ローラ15を第1の駆動周期で駆動する。また、印刷処理が終了し、且つトナー残量が所定量未満である場合には、駆動モータ120によって供給ローラ15を第1の駆動周期よりも長い第2の駆動周期で駆動する。【選択図】図16[Problem] To suppress unevenness in the amount of developer in a developing device. [Solution] The developing device 10 of the image forming apparatus 1 has a photosensitive drum 11, a toner storage section 22 that stores toner, a developing roller 14 that develops a latent image on the photosensitive drum 11, and a supply roller 15 that supplies toner to the developing roller 14. The image forming apparatus 1 also has a remaining amount detection section 40 that detects the amount of toner remaining in the toner storage section 22, a drive motor 120 that drives and rotates the supply roller 15, and a print control section 101 that causes a printing section 2 including the developing device 10 to execute a printing process. When causing the printing section 2 to execute a printing process, the print control section 101 drives the supply roller 15 by the drive motor 120 at a first drive cycle. When the printing process is completed and the remaining amount of toner is less than a predetermined amount, the print control section 101 drives the supply roller 15 by the drive motor 120 at a second drive cycle that is longer than the first drive cycle. [Selected Figure] Fig. 16
Description
本開示は、媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present disclosure relates to an image forming apparatus that forms an image on a medium.
画像形成装置の現像装置は、現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材とを有する。供給部材は、回転軸を中心として回転することにより、現像剤担持体に現像剤を供給する(例えば、特許文献1参照)。 The developing device of the image forming apparatus has a developer carrier that carries developer, and a supply member that supplies developer to the developer carrier. The supply member supplies developer to the developer carrier by rotating around a rotation axis (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、現像装置内の現像剤の残量が少なくなると、供給部材の回転に伴って、供給部材の回転軸方向に現像剤量の偏りが生じる可能性がある。 However, when the amount of developer remaining in the developing device decreases, the amount of developer may become uneven in the direction of the rotation axis of the supply member as the supply member rotates.
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、現像装置内の現像剤量の偏りを抑制すること目的とする。 This disclosure has been made to solve the above problem, and aims to suppress bias in the amount of developer in the developing device.
本開示の画像形成装置は、潜像が形成される像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、像担持体上の潜像を現像剤によって現像する現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材とを有する現像装置と、現像剤収容部内の現像剤量を検出する現像剤量検出部と、供給部材を回転駆動する駆動部と、現像装置を含む印刷部に印刷処理を実行させる制御部とを備える。制御部は、印刷部に印刷処理を実行させる場合には、駆動部によって供給部材を第1の駆動周期で駆動し、印刷処理が終了し、且つ現像剤量が所定量未満である場合には、駆動部によって供給部材を第1の駆動周期よりも長い第2の駆動周期で駆動する。 The image forming apparatus disclosed herein includes a developing device having an image carrier on which a latent image is formed, a developer storage unit that stores developer, a developer carrier that develops the latent image on the image carrier with developer, and a supply member that supplies developer to the developer carrier, a developer amount detection unit that detects the amount of developer in the developer storage unit, a drive unit that drives and rotates the supply member, and a control unit that causes a printing unit including the developing device to execute a printing process. When causing the printing unit to execute a printing process, the control unit drives the supply member with a first drive cycle using the drive unit, and when the printing process is completed and the amount of developer is less than a predetermined amount, drives the supply member with a second drive cycle that is longer than the first drive cycle using the drive unit.
本開示では、印刷処理の終了後に、供給部材が印刷処理中の第1の駆動周期よりも長い第2の駆動周期で駆動されるため、供給部材の回転軸方向における現像剤量の偏りを抑制することができる。 In the present disclosure, after the printing process is completed, the supply member is driven at a second drive cycle that is longer than the first drive cycle during the print process, thereby suppressing deviation in the amount of developer in the direction of the rotation axis of the supply member. can do.
<画像形成装置1の構成>
まず、実施の形態の画像形成装置1の全体構成について説明する。図1は、画像形成装置1を示す図である。図1に示す画像形成装置1は、電子写真プロセスを利用して画像を形成するプリンタである。
<Configuration of
First, a description will be given of the overall configuration of an
画像形成装置1は、印刷用紙等の媒体Mを供給する媒体供給部60と、画像を形成する現像装置10と、媒体Mに画像を定着する定着装置70と、媒体Mを排出する媒体排出部80と、これらを収容する装置筐体1Aとを備える。
The
媒体供給部60は、媒体カセット61と、ピックアップローラ62と、フィードローラ63と、リタードローラ64と、レジストローラ65と、搬送ローラ66とを有する。
The
媒体カセット61は、印刷用紙等の媒体Mを収容する。ピックアップローラ62は、媒体カセット61から媒体Mを一枚ずつ引き出す。フィードローラ63およびリタードローラ64は、引き出された媒体Mを一枚ずつ分離して搬送路P1に送り出す。レジストローラ65は、搬送路P1に送り出された媒体Mのスキューを矯正してさらに搬送する。搬送ローラ66は、媒体Mを搬送路P2に沿って現像装置10まで搬送する。
The
図2(A)は、現像装置10の内部構成を示す、X方向に直交する面における断面図である。図2(B)は、現像装置10の一部を拡大して示す図である。図2(A)に示すように、現像装置10は、現像装置本体20と、現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ30とを有する。
FIG. 2(A) is a cross-sectional view taken on a plane orthogonal to the X direction, showing the internal configuration of the developing
現像装置本体20は、像担持体としての感光体ドラム11と、帯電部材としての帯電ローラ12と、現像剤担持体としての現像ローラ14と、供給部材としての供給ローラ15とを有する。また、現像装置本体20は、層規制部材としての現像ブレード16と、クリーニング部材17とを有していてもよい。
The developing device
感光体ドラム11は、導電性支持体の表面に感光層を有する円筒状の部材である。感光層は、電荷発生層と電荷輸送層との積層体である。感光体ドラム11は、矢印で示す方向に回転する。
The
感光体ドラム11に対向するように、露光装置としての露光ヘッド13(図1)が配置されている。露光ヘッド13は、発光素子としてのLED(発光ダイオード)を配列したLEDアレイとレンズアレイとを有し、感光体ドラム11の表面に光を照射して静電潜像を形成する。露光ヘッド13は、装置筐体1Aの上部を覆うトップカバー1Bに懸架されて支持されている。
An exposure head 13 (Figure 1) serving as an exposure device is disposed opposite the
帯電ローラ12は、感光体ドラム11の表面に接触するように配置され、感光体ドラム11に追従して回転する。帯電ローラ12は、金属製のシャフト(芯金)と、シャフトの表面に形成された弾性層と、弾性層の表面に形成された表面層とを有する。帯電ローラ12は帯電電圧を印加され、感光体ドラム11の表面を一様に帯電させる。
The
現像ローラ14は、感光体ドラム11の表面に接触するように配置され、感光体ドラム11とは逆方向(接触部での表面の移動方向が順方向となる方向)に回転する。現像ローラ14は、図2(B)に示すように、金属製のシャフト(芯金)14bと、シャフト14bの表面に形成された弾性層14aとを有する。弾性層14aは、例えば、シリコーンゴム、ウレタン等の弾性体で構成されている。現像ローラ14は現像電圧を印加され、感光体ドラム11の表面の静電潜像をトナーにより現像する。
The developing
供給ローラ15は、現像ローラ14の表面に接触するように配置され、現像ローラ14と同方向(接触部での表面の移動方向が逆方向となる方向)に回転する。供給ローラ15は、金属製のシャフト(芯金)15bと、シャフト15bの表面に形成された弾性層15aとを有する。弾性層15aは、例えば、シリコーンゴム等の発泡性の弾性体で形成されている。
The
現像ブレード16は、金属製の板状部材を屈曲させたブレードであり、その屈曲部を現像ローラ14の表面に押し当てている。現像ブレード16は、現像ローラ14の表面のトナー層(現像剤層)の厚さを規制する。
The developing
クリーニング部材17は、例えば、感光体ドラム11の表面に当接するように配置された樹脂製のブレードまたはローラである。クリーニング部材17は、後述するトナー像の転写後に、感光体ドラム11の表面に残ったトナー(転写残トナー)を除去する。
The cleaning
図1に示すように、感光体ドラム11の表面に接触するように、転写部としての転写ローラ18が配置されている。転写ローラ18は、金属製のシャフトと、シャフトの表面に形成された半導電性の弾性体層とを有する。転写ローラ18は転写電圧を印加され、感光体ドラム11の表面のトナー像を、感光体ドラム11と転写ローラ18との間を通過する媒体Mに転写する。
As shown in FIG. 1, a
定着装置70は、媒体Mの搬送方向において現像装置10の下流側に配置されている。トナー像が転写された媒体Mは、感光体ドラム11の回転によって定着装置70に搬送される。
The fixing
定着装置70は、定着ローラ71と、加圧ローラ72とを有する。定着ローラ71はハロゲンランプ等のヒータを内蔵し、加圧ローラ72は定着ローラ71に圧接される。定着ローラ71および加圧ローラ72は、媒体Mを加熱および加圧し、トナー像を媒体Mに定着させる。
The fixing
媒体排出部80は、定着装置70を通過した媒体Mを搬送路P3に沿って搬送し、排出口83から排出する排出ローラ81および排出ローラ82を有する。トップカバー1Bには、排出された媒体Mを載置するスタッカ部84が形成されている。
The
また、画像形成装置1は、両面印刷のため、表面にトナー像が定着した媒体Mを反転させて搬送ローラ66まで搬送(再搬送)する再搬送部90を備えてもよい。この場合、搬送路P3から分岐する再搬送路P4と、搬送方向を切り替えるセレクタ91とが設けられる。
Further, the
再搬送時には、排出ローラ81,82が正転して媒体Mを搬送路P3に一旦引き込み、反転して媒体Mを搬送路P3から送り出す。セレクタ91は、搬送路P3から送り出された媒体Mを、再搬送路P4に案内する。再搬送路P4に沿って搬送ローラ92,93,94,95が配置され、媒体Mを再搬送路P4に沿って搬送する。再搬送路P4は、搬送ローラ66の上流側で搬送路P1と合流する。
When re-transporting, the
図1において、感光体ドラム11の軸方向を、X方向とする。X方向は、画像形成装置1内の各ローラの軸方向であり、搬送される媒体Mの幅方向でもある。媒体Mが現像装置10を通過するときの媒体Mの移動方向を、Y方向とする。X方向とY方向に直交する方向を、Z方向とする。ここでは、Z方向は上下方向である。
In FIG. 1, the axial direction of the
画像形成装置1において、現像装置10、媒体供給部60、定着装置70、および媒体排出部80を含む部分を、印刷部2と称する。印刷部2は、後述する印刷処理を実行する部分であり、プリンタエンジンとも称する。
In the
画像形成装置1は、現像装置10により単色画像を形成するように構成されているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の複数の画像形成ユニットを媒体Mの搬送方向に配列し、カラー画像を形成するように構成してもよい。
Although the
<現像装置10の内部構成>
次に、現像装置10の内部構成について、さらに説明する。図2(A)に示すように、トナーカートリッジ30は、現像剤としてのトナーを収容し、現像装置本体20にトナーを補給する。
<Internal configuration of developing
Next, a further description will be given of the internal configuration of the developing
本実施の形態で用いるトナーは、結着樹脂としてのポリエステル樹脂(ガラス転移温度Tg:40℃)と、着色剤と、帯電制御剤と、離型剤とを含有する。また、外添剤として疎水性シリカが添加されている。トナーは粉砕法によって製造され、平均粒径は8μmである。 The toner used in this embodiment contains a polyester resin (glass transition temperature Tg: 40° C.) as a binder resin, a colorant, a charge control agent, and a release agent. Additionally, hydrophobic silica is added as an external additive. The toner is manufactured by a pulverization method and has an average particle size of 8 μm.
現像装置本体20の筐体21の内部には、第1の現像剤貯蔵部としてのトナー貯蔵部22が形成される。このトナー貯蔵部22に、現像ローラ14、供給ローラ15、および現像ブレード16が配置される。
A
筐体21の上部には、トナーカートリッジ30が装着されるカートリッジ装着部23が形成されている。カートリッジ装着部23には、トナーカートリッジ30から補給されたトナーを受け入れる補給口としてのトナー補給口24が形成されている。トナー補給口24の周囲には、トナー漏れを防止するためのスポンジ等のシール部材26(図4)が配置されている。
A
トナーカートリッジ30は、筐体(アウタカートリッジ)31を有し、筐体31の内側には、トナーが収容される第2の現像剤貯蔵部としてのトナー収容室32が形成される。筐体31の底部31aには、供給口としてのトナー供給口34が形成されている。トナー供給口34は、現像装置本体20のトナー補給口24に対向する位置に形成されている。
The
トナー収容室32には、トナー供給口34を開閉するシャッタ33が設けられている。シャッタ33は、X方向を軸方向とする略円筒状であり、X方向の中心軸を中心として回転可能である。
The toner storage chamber 32 is provided with a
トナー収容室32には、また、トナーを撹拌する撹拌バー35,36が配置されている。撹拌バー35はシャッタ33の内側に配置され、撹拌バー36はシャッタ33に隣接して配置されている。撹拌バー35,36はいずれも、X方向の中心軸を中心として回転可能である。
The toner storage chamber 32 also includes stirring
トナーカートリッジ30が現像装置本体20に装着された状態では、シャッタ33がトナー供給口34を開放している。これにより、トナーカートリッジ30のトナー収容室32と現像装置本体20のトナー貯蔵部22とが連通する。
When the
トナーカートリッジ30のトナー収容室32と、現像装置本体20のトナー貯蔵部22とにより、現像剤収容部としてのトナー収容部が構成される。
The toner storage chamber 32 of the
現像装置10に十分な量のトナーが残っている状態では、現像装置本体20のトナー貯蔵部22がトナーで充填される。この状態では、トナーの最上部は、例えば図2(A)に符号T0で示すように、トナーカートリッジ30のトナー収容室32にある。
When a sufficient amount of toner remains in the developing
現像装置10内のトナーが減少すると、例えば図2(B)に符号T1,T2で示すように、現像装置本体20のトナー貯蔵部22内にトナーの最上部が位置する。符号T1は、トナー補給口24と同じ高さを示し、符号T2は、トナーローレベルに相当する高さを示す。
When the amount of toner in the developing
図3は、トナーカートリッジ30を示す斜視図である。トナーカートリッジ30の筐体31は、X方向の両端部にサイドカバー37を有する。各サイドカバー37には、現像装置本体20の後述するガイドレール28(図4)に係合するスライド部301が形成されている。トナーカートリッジ30の現像装置本体20への装着時には、スライド部301がガイドレール28に案内される。
FIG. 3 is a perspective view showing the
各サイドカバー37には円形の開口部302が形成されており、開口部302から、シャッタ33(図2(A))のX方向両端部に設けられた嵌合部303がX方向に突出している。嵌合部303の溝部には、現像装置本体20の後述する支持ポスト202が嵌合する。また、トナーカートリッジ30には、シャッタ33を回転操作するための図示しないレバーが設けられている。
A
図4は、現像装置本体20を示す斜視図である。現像装置本体20の筐体21は、X方向の両端部にサイドプレート27を有する。各サイドプレート27には、トナーカートリッジ30の着脱を案内するガイドレール28が形成されている。ガイドレール28はY方向に対して所定角度傾斜して延在している。
FIG. 4 is a perspective view showing the developing device
各サイドプレート27には、また、トナーカートリッジ30の嵌合部303に係合する支持ポスト202が形成されている。支持ポスト202は、X方向を軸方向とする軸部材であり、両サイドプレート27からX方向内側に突出している。
Each
トナーカートリッジ30は、スライド部301をガイドレール28に摺接させながら、現像装置本体20に装着される。これに伴い、トナーカートリッジ30の嵌合部303の溝部に、現像装置本体20の支持ポスト202が侵入する。ユーザが操作レバーを操作すると、シャッタ33と共に嵌合部303が回転し、支持ポスト202が嵌合部303から離脱不能となる。また、シャッタ33がトナー供給口34を開放する。これにより、トナーカートリッジ30が現像装置本体20にロックされ、トナーカートリッジ30から現像装置本体20にトナーが補給される。
The
<供給ローラ15>
次に、供給ローラ15の構成について説明する。図5は、供給ローラ15の形状を示す図である。供給ローラ15の軸方向(X方向)の中央部の外径D1は、供給ローラ15の軸方向端部の外径D2よりも大きい(D1>D2)。一例としては、外径D1は16.2[mm]であり、外径D2は15.8[mm]である。この場合、外径D1,D2の差は、0.4[mm]である。
<
Next, the configuration of the
供給ローラ15は、弾性層15aがスポンジ状であり、またシャフト15bが現像ローラ14のシャフト14bよりも細いため、現像ローラ14との接触によって撓みやすい。供給ローラ15をD1>D2となる形状(すなわちクラウン形状)に形成することで、現像ローラ14と供給ローラ15との接触圧力をX方向に均一に近づけることができる。
The
なお、供給ローラ15のX方向中央部の外径D1と端部の外径D2との差(D1-D2)は、ここでは0.4[mm]であるが、0.3~0.5[mm]であればよい。D1-D2が0.3~0.5[mm]であれば、現像ローラ14と供給ローラ15との接触圧力をX方向により均一化することができる。
The difference (D1-D2) between the outer diameter D1 of the center of the
なお、供給ローラ15は、このようなクラウン形状に限定されるものではなく、D1=D2となるストレート形状、あるいは、D1<D2となる逆クラウン形状を有していてもよい。
The
<残量検出部40>
次に、現像装置本体20内のトナー残量を検出する現像剤量検出部としての残量検出部40について説明する。残量検出部40は、クランクバーである検出バー41を有する。図6は、検出バー41を、後述するプレート45等と共に示す正面図である。検出バー41はX方向を長手方向とし、撹拌バーとしての中央部41aと、その両側の両端部41bとを有する。
<Remaining
Next, the remaining
検出バー41の両端部41bは同軸上にあり、検出バー41の回転軸Axを規定している。中央部41aは、両端部41bに平行であり、回転軸Axを中心とする径方向に変位している。検出バー41は、例えば、直径2mmの金属製の線材で構成されている。
The two ends 41b of the
検出バー41は、図2に示すように、現像ローラ14と供給ローラ15との接触部の上方に配置されている。但し、検出バー41は、現像ローラ14と供給ローラ15との接触部の上方に限らず、供給ローラ15の上方に配置されていればよい。
As shown in FIG. 2, the
図7は、残量検出部40の構成を示す斜視図である。現像装置本体20(図2)においてトナー貯蔵部22のX方向両側には、一対のフレーム25が配置されている。検出バー41の各端部41bは、フレーム25によって回転可能に支持されている。検出バー41の中央部41aは、トナー貯蔵部22内のトナーを撹拌する作用を奏する。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the remaining
検出バー41の+X方向の端部41bには、プレート45が取り付けられている。プレート45は、検出バー41と一体的に回転するように、検出バー41の端部41bに嵌合している。
A
また、プレート45は、検出バー41の回転方向(周方向)の所定位置に、非検知部としての反射板46を有する。また、検出バー41の中央部41aが下死点(後述)にあるときに反射板46に対向する位置に、光学センサ50が配置されている。光学センサ50は、光を照射する発光部と、反射光を受光する受光部とを有する。
The
また、検出バー41の+X方向の端部41bには、次に説明するドラムギア51からギア列を介して回転伝達を受ける検出用ギア43が取り付けられている。なお、検出用ギア43は、検出バー41の端部41bに対して相対回転可能に取り付けられている。
A
図8は、検出バー41への回転伝達機構を示す斜視図である。感光体ドラム11の+X方向端部には、ドラムギア51が取り付けられている。ドラムギア51は、後述する駆動モータ120(図12)から回転伝達を受けて回転する。
FIG. 8 is a perspective view showing a rotation transmission mechanism to the
現像ローラ14のシャフト14bの軸端部には、ドラムギア51と噛み合う現像ギア14cと、次に説明する第1ギア52と噛み合う伝達ギア14dとが取り付けられている。第1ギア52は、フレーム25に回転可能に取り付けられている。
A
供給ローラ15のシャフト15bの軸端部には、第1ギア52と噛み合う供給ギア15cが取り付けられている。供給ギア15cには、第2ギア53が噛み合っている。第2ギア53には、これと同軸のウォームギア54が一体形成されている。第2ギア53およびウォームギア54は、フレーム25に回転可能に取り付けられている。
A
ウォームギア54には、ウォームホイール55が噛み合っている。ウォームホイール55には、これと同軸の第3ギア56が一体形成されている。ウォームホイール55および第3ギア56は、フレーム25に回転可能に取り付けられている。第3ギア56には、検出バー41の検出用ギア43が噛み合っている。第3ギア56および検出用ギア43は、傘歯車である。
A
ドラムギア51の回転は、現像ギア14cを介して現像ローラ14に伝達され、さらに伝達ギア14d、第1ギア52および供給ギア15cを介して、供給ローラ15に伝達される。ドラムギア51の回転は、さらに、第2ギア53、ウォームギア54、ウォームホイール55、第3ギア56および検出用ギア43を介して、検出バー41に伝達される。
The rotation of the
このように構成されているため、感光体ドラム11の回転に伴って現像ローラ14および供給ローラ15が回転し、さらに検出バー41が回転する。
Because of this configuration, the developing
なお、ここで説明した回転伝達機構はあくまでも一例であり、感光体ドラム11、現像ローラ14または供給ローラ15のいずれかの回転が検出バー41に伝達さればよい。また、検出バー41を独立した駆動源で駆動してもよい。
Note that the rotation transmission mechanism described here is merely one example, and it is sufficient that the rotation of either the
図9(A)~(G)は、検出バー41の回転によるトナー残量の検出原理を説明するための模式図である。検出バー41は、上述したドラムギア51からの回転伝達により、矢印R1で示す方向(以下、R1方向)に回転する。検出用ギア43は、その-X側に環状部44(図8)を有する。環状部44には、検出バー41をR1方向に付勢する付勢部44aが形成されている。
FIGS. 9A to 9G are schematic diagrams for explaining the principle of detecting the remaining amount of toner by rotating the
図9(A)~(C)に示すように、検出用ギア43がR1方向に回転すると、環状部44の付勢部44aが検出バー41をR1方向に付勢し、検出バー41がR1方向に回転する。図9(A)に示した状態では検出バー41の中央部41aが下死点にあり、図9(C)に示した状態では検出バー41の中央部41aが上死点にある。
As shown in Figures 9(A) to (C), when the
検出バー41は、その中央部41aが図9(C)の上死点を通過すると、重力により付勢部44aから離れて落下する。言い換えると、検出バー41は、検出用ギア43に先行してR1方向に回転する。
When the
このとき、トナー貯蔵部22内のトナー残量がトナーローレベル(所定量)未満の場合には、図9(D)に示すように、検出バー41の中央部41aは上死点から下死点まで落下する。図9(E)に示すように検出バー41の中央部41aが下死点で停止している間に、検出用ギア43の回転によって付勢部44aが検出バー41に接近する。付勢部44aが検出バー41に到達すると、図9(A)に示したように検出バー41は検出用ギア43と共にR1方向に回転する。
At this time, if the amount of toner remaining in the
一方、トナー貯蔵部22内のトナー残量がトナーローレベルよりも多い場合には、図9(F)に示すように、検出バー41の中央部41aは下死点までは落下せず、トナー(符号Tで示す)に当接して停止する。その後、検出用ギア43の回転によって付勢部44aが検出バー41に到達するまでの間、検出バー41はその中央部41aがトナーに当接した状態で停止している。付勢部44aが検出バー41に到達すると、図9(G)に示すように、検出バー41は検出用ギア43と共にR1方向に回転し、図9(A)に示したように中央部41aが下死点を通過する。
On the other hand, when the remaining amount of toner in the
そのため、トナー貯蔵部22内のトナー残量がトナーローレベル未満の場合には、検出バー41の中央部41aが下死点にある時間が最も長い。また、トナー貯蔵部22内のトナー残量がトナーローレベル以上の場合には、検出バー41の中央部41aが下死点にある時間が短くなる。
Therefore, when the remaining amount of toner in the
図10(A),(B),(C)は、検出バー41、検出用ギア43、プレート45(反射板46を含む)および光学センサ50の動作を光学センサ50側から見た図である。図10(A)は検出バー41の中央部41aが上死点にある状態を示し、図10(C)は検出バー41の中央部41aが下死点にある状態を示す。図10(B)は、図10(A)と図10(C)との中間の状態を示す。
10(A), (B), and (C) are diagrams of the operation of the
光学センサ50は、図10(C)に示すように、検出バー41の中央部41aが下死点にある状態でプレート45の反射板46に対向する位置に配置されている。光学センサ50が反射板46からの反射光を受光する時間を測定することにより、トナー残量(トナーローレベルか否か)を判断することができる。
As shown in FIG. 10C, the
なお、上述した図9(A)~(G)では、検出バー41と検出用ギア43の動作を分かり易くするため、検出用ギア43の環状部44の付勢部44aが検出バー41を直接付勢するように示したが、本実施の形態の一具体例は以下で説明する通りである。
In the above-mentioned Figures 9(A) to (G), in order to make the operation of the
図11(A),(B),(C)は、本実施の形態の一具体例における検出バー41、検出用ギア43、プレート45および光学センサ50の動作を光学センサ50と反対側から見た斜視図である。図11(A)は検出バー41の中央部41aが上死点にある状態を示し、図11(C)は検出バー41の中央部41aが下死点にある状態を示す。図11(B)は、図11(A)と図11(C)との中間の状態を示す。
Figures 11(A), (B), and (C) are perspective views of the operation of the
本実施の形態の一具体例では、図11(A)~(C)に示すように、検出バー41の端部41bに円筒部材42が固定され、この円筒部材42の外周に凸部42aが形成されている。凸部42aは、検出バー41の端部41bの中心(図10(A)~(C)に示した回転軸Ax)に対し、検出バー41の中央部41aから180度の位置にある。
In one specific example of this embodiment, as shown in Figures 11(A) to (C), a
円筒部材42は、検出バー41と一体的に回転する。検出用ギア43(環状部44を含む)は、円筒部材42の外周で相対回転可能に保持されている。検出用ギア43の環状部44の付勢部は、図11(A)~(C)では検出バー41に隠れているが、円筒部材42の凸部42aにR1方向に当接するように形成されている。
The
光学センサ50は、図11(C)に示すように、検出バー41の中央部41aが下死点にある状態でプレート45の反射板46に対向する位置に配置されている。トナー貯蔵部22内のトナー残量に応じて光学センサ50の受光時間が変化することは、図9(A)~(G)を参照して説明した例と同様である。
As shown in FIG. 11(C), the
なお、残量検出部40の構成は、図9(A)~図11(C)を参照して説明した構成には限定されず、トナー貯蔵部22内のトナー残量を検出できるものであればよい。
The configuration of the remaining
<制御系>
次に、画像形成装置1の制御系について説明する。図12は、画像形成装置1の制御系を示すブロック図である。画像形成装置1は、印刷制御部101と、I/F(インタフェース)制御部102と、受信メモリ103と、画像データ編集メモリ104と、操作パネル105と、トナー残量センサである光学センサ50と、その他のセンサ群106と、電源制御部110と、ヘッド制御部115と、駆動制御部116と、定着駆動制御部117と、定着制御部118と、給紙搬送制御部119とを備える。これらの制御部およびメモリは、電源制御部110を除き、同一の制御基板に搭載することができる。
<Control system>
Next, the control system of the
印刷制御部101は、マイクロプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力ポート、タイマ等を備える。印刷制御部101は、上位装置からI/F制御部102を介して印刷データおよび制御コマンドを受信し、画像形成装置1の動作を制御する。
The
受信メモリ103は、上位装置からI/F制御部102を介して入力された印刷データを一時的に記憶する。画像データ編集メモリ104は、受信メモリ103に記憶した印刷データを受け取ると共に、その印刷データを編集処理することによって形成された画像データ、すなわちイメージデータを記録する。
The receiving
操作パネル105は、画像形成装置1の状態を表示するための表示部(例えばLED)および操作者が指示を入力するための操作部(例えばスイッチ)を備えたオペレーションパネルである。
The
トナー残量センサである光学センサ50(図7,8)は、トナー貯蔵部22内のトナー残量を検知する。センサ群106は、画像形成装置1の動作状態を監視するための各種センサ、例えば、温湿度センサ、濃度センサ等を含む。
The optical sensor 50 (FIGS. 7 and 8), which is a toner remaining amount sensor, detects the amount of toner remaining in the
電源制御部110は、帯電ローラ12に帯電電圧を印加する帯電電圧電源111と、現像ローラ14に現像電圧を印加する現像電圧電源112と、供給ローラ15に供給電圧を印加する供給電圧電源113と、転写ローラ18に転写電圧を印加する転写電圧電源114とを制御する。
The power
ヘッド制御部115は、イメージデータに基づき、露光ヘッド13の発光制御を行う。駆動制御部116は、現像装置10の感光体ドラム11を回転させる駆動部としての駆動モータ120を駆動する制御を行う。
The
定着駆動制御部117は、定着ローラ71を回転させる定着モータ121を駆動する制御を行う。なお、排出ローラ81,82は、定着モータ121からの回転伝達によって回転する。定着制御部118は温度調節回路を有し、定着装置70に設置された温度センサの出力信号に基づき、定着ローラ71のヒータを制御する。
The fixing
給紙搬送制御部119は、ピックアップローラ62およびフィードローラ63を回転させる給紙モータ122と、レジストローラ65および搬送ローラ66を回転させる搬送モータ123とを駆動する制御を行う。
The paper feed
<画像形成装置の動作>
次に、画像形成装置1の動作について、図1を参照して説明する。画像形成装置1の印刷制御部101は、上位装置から印刷コマンドと印刷データを受信すると、印刷コマンドに含まれる印刷ジョブに基づき印刷処理を開始する。
<Operation of image forming apparatus>
Next, the operation of the
印刷処理が開始されると、給紙搬送制御部119が給紙モータ122を回転させる。これにより、媒体供給部60のピックアップローラ62およびフィードローラ63が回転し、媒体カセット61上の媒体Mを一枚ずつ搬送路P1に送り出す。給紙搬送制御部119は、さらに搬送モータ123を回転させる。これにより、レジストローラ65および搬送ローラ66が、媒体Mを搬送路P2に沿って現像装置10に搬送する。
When the printing process starts, the paper feed
現像装置10では、電源制御部110の制御により、各電源111~113から帯電ローラ12、現像ローラ14および供給ローラ15に、帯電電圧、現像電圧および供給電圧がそれぞれ印加される。また、駆動制御部116が駆動モータ120を回転させ、これにより感光体ドラム11、現像ローラ14、供給ローラ15および検出バー41が回転する。
In the developing
帯電ローラ12は、感光体ドラム11に追従して回転し、感光体ドラム11の表面を一様に帯電させる。露光ヘッド13は、ヘッド制御部115の制御により、感光体ドラム11の表面を露光し、静電潜像を形成する。
The charging
現像装置本体20のトナー貯蔵部22には、トナーカートリッジ30から補給されたトナーが貯蔵されている。供給ローラ15は、トナー貯蔵部22内のトナーを現像ローラ14に供給する。現像ローラ14の表面に供給されたトナーは、現像ブレード16によって薄層化される。
The
感光体ドラム11の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ14上のトナーによって現像され、感光体ドラム11の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム11上のトナー像は、転写電圧電源114から転写ローラ18に転写電圧が印加されると、感光体ドラム11と転写ローラ18との間を通過する媒体Mに転写される。トナー像が転写された媒体Mは、定着装置70に搬送される。
The electrostatic latent image formed on the surface of the
定着装置70では、定着駆動制御部117が定着モータ121を回転させ、これにより定着ローラ71が回転し、定着ローラ71に追従して加圧ローラ72が回転する。また、定着制御部118によって定着ローラ71が所定の定着温度まで加熱されている。媒体Mは、定着ローラ71と加圧ローラ72とのニップ部で加熱および加圧され、トナー像が媒体Mに定着される。
In the fixing
トナー像が定着した媒体Mは、定着モータ121からの回転伝達によって回転する排出ローラ81,82によって、排出口83から排出され、スタッカ部84上に積載される。
The medium M on which the toner image has been fixed is discharged from the
媒体Mの給紙から、トナー像の形成および媒体Mへの転写・定着を経て、媒体Mの排出に至る一連の処理を、印刷処理と称する。 A series of processes from feeding the medium M, forming a toner image, transferring and fixing the toner image onto the medium M, and ejecting the medium M is referred to as a printing process.
<作用>
次に、本実施の形態の作用について説明する。図13(A)は、現像装置本体20のトナー貯蔵部22内のトナー残量がトナーローレベルまで減少した状態を示す模式図である。
<Effect>
Next, the operation of this embodiment will be explained. FIG. 13A is a schematic diagram showing a state in which the remaining amount of toner in the
トナー貯蔵部22内のトナー残量がトナーローレベルまで減少した状態では、現像ローラ14(図13(A)では隠れている)と供給ローラ15との間にトナーが残っており、印刷の継続が可能である。但し、トナー残量が少ない状態では、供給ローラ15の軸方向(X方向)においてトナーの偏りが発生しやすい。
When the amount of toner remaining in the
特に、供給ローラ15のX方向中央部の外径D1が端部の外径D2よりも大きい場合には、供給ローラ15の外周の周速は、X方向中央部の方が端部よりも速くなる。その結果、供給ローラ15のX方向中央部における圧力が低下し、図13(B)に示すようにトナーが供給ローラ15のX方向中央部に引き寄せられる。
In particular, when the outer diameter D1 of the central portion of the
また、供給ローラ15の外周と現像装置本体20の筐体21の内面との間には、狭い隙間(図2(B)に符号Gで示す)がある。供給ローラ15のX方向中央部の外径D1が大きいため、当該隙間GがX方向中央部でさらに狭くなり、隙間Gに存在するトナーが巻き上げられて供給ローラ15と現像ローラ14との接触部に達する。その結果、トナーが供給ローラ15のX方向中央部に集まりやすい。
Furthermore, there is a narrow gap (indicated by symbol G in FIG. 2B) between the outer periphery of the
このようなトナーの偏りが発生した状態で印刷を行うと、印刷画像の幅方向の両端部で濃度が薄くなるといった印刷ムラが発生する可能性がある。 If printing is performed in a state where such toner deviation has occurred, printing unevenness may occur, such as the density becoming lighter at both ends of the printed image in the width direction.
図14は、供給ローラ15の回転周期[秒]と、供給ローラ15のX方向中央部におけるトナーの高さ[mm]との関係を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the rotation period [seconds] of the
トナー貯蔵部22内のトナーが図2(B)に符号T1で示す位置、すなわちトナー補給口24と同じ高さに達している場合、トナーの高さを0[mm]とする。トナー貯蔵部22内のトナーが図2(B)に符号T2で示す位置、すなわちトナーローレベルに相当する高さにある場合、トナーの高さは-10[mm]である。
When the toner in the
図14から、供給ローラ15の回転周期(駆動周期とも称する)が長くなるほど、すなわち供給ローラ15の回転速度が遅くなるほど、供給ローラ15のX方向中央部のトナーの高さが減少することが分かる。
From FIG. 14, it can be seen that as the rotation period (also referred to as drive period) of the
すなわち、供給ローラ15の回転周期が0.28[秒]の場合には、供給ローラ15のX方向中央部のトナーの高さは0[mm]である。これに対し、供給ローラ15の回転周期が0.30[秒]に達すると、供給ローラ15のX方向中央部のトナーの高さは-8.5[mm]となる。
That is, when the rotation period of the
また、供給ローラ15の回転周期が0.34[秒]に達すると、供給ローラ15のX方向中央部のトナーの高さは-9.5[mm]となる。また、供給ローラ15の回転周期が0.50[秒]に達すると、供給ローラ15のX方向中央部のトナーの高さは-10[mm]となる。
Furthermore, when the rotation period of the
このように供給ローラ15の回転速度が遅くなるほど供給ローラ15のX方向中央部のトナーの高さが減少する理由は、2つ考えられる。1つは、供給ローラ15の周速度がX方向中央部で速いことによりトナーをX方向中央部に引き寄せる効果が、供給ローラ15の低速化によって低減するためである。もう一つは、供給ローラ15と筐体21との隙間G中のトナーを供給ローラ15の回転で巻き上げる効果が、低速化によって低減するためである。
There are two possible reasons why the height of the toner in the center of the
そこで、本実施の形態では、トナーの分布をX方向に均一化するため、印刷処理の終了後に、供給ローラ15の回転数を印刷処理時よりも低速で回転させる。この動作は、低速回転とも称する。低速回転時には、帯電ローラ12、現像ローラ14および供給ローラ15に、印刷処理時と同様の電圧を印加する。
In this embodiment, therefore, in order to make the toner distribution uniform in the X direction, after the printing process is completed, the
なお、上述したように、供給ローラ15はドラムギア51からの回転伝達によって回転するため、供給ローラ15の低速回転時には、感光体ドラム11および現像ローラ14も低速で回転する。
As described above, the
図15は、供給ローラ15の低速回転の継続時間[秒]と、供給ローラ15のX方向中央部のトナーの高さ[mm]との関係を示すグラフである。供給ローラ15の回転周期は、0.34[秒]としている。
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the duration of low-speed rotation of the supply roller 15 [seconds] and the height [mm] of the toner at the center of the
図15から、供給ローラ15の低速回転の継続時間が長くなると、供給ローラ15のX方向中央部のトナーの高さが減少することが分かる。特に、供給ローラ15の低速回転の継続時間が20[秒]以上になると、供給ローラ15のX方向中央部のトナーの高さが概ね-10[mm]で安定することが分かる。
It can be seen from FIG. 15 that as the duration of low-speed rotation of the
そのため、本実施の形態では、現像装置本体20内のトナー残量が少ない場合には、印刷処理の終了後に、供給ローラ15を、0.30[秒]以上の回転周期で、20[秒]以上回転させる。一例としては、供給ローラ15を、0.34[秒]の回転周期で、23[秒]回転させる。
Therefore, in the present embodiment, when the amount of toner remaining in the developing device
図16は、画像形成装置1の動作を示すフローチャートである。画像形成装置1の印刷制御部101は、上位装置から印刷コマンドおよび印刷データを受信すると、印刷コマンドに含まれる印刷ジョブに基づき印刷処理を実行する(ステップS101)。
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the
印刷処理は、上述したように、媒体Mの給紙から、トナー像の形成および媒体Mへの転写・定着を経て、媒体Mの排出に至る一連の処理である。この印刷処理(ステップS101)の間、印刷制御部101は、残量検出部40の光学センサ50の出力信号をモニターしている。
As described above, the printing process is a series of steps that starts with feeding the medium M, followed by forming a toner image, transferring and fixing the image to the medium M, and finally discharging the medium M. During this printing process (step S101), the
印刷制御部101は、全ての印刷ジョブの印刷処理が完了すると、電源制御部110により各電源111~113から帯電電圧、現像電圧、供給電圧の印加を停止する(転写電圧の印加は、媒体Mへの転写と同時に既に終了している)。さらに、駆動制御部116により駆動モータ120の回転を停止し、定着駆動制御部117により定着モータ121の回転を停止し、給紙搬送制御部119により給紙モータ122と搬送モータ123の回転を停止する。
When the print processing of all print jobs is completed, the
続くステップS102において、印刷制御部101は、印刷処理(ステップS101)中にモニターした残量検出部40の光学センサ50の出力信号に基づき、現像装置本体20のトナー貯蔵部22内のトナー残量がトナーローレベル未満か否かを判断する。トナーローレベルは、例えば、トナー貯蔵部22内のトナー残量54.5[g]に相当する。
In the next step S102, the
印刷制御部101は、トナー残量がトナーローレベル以上であれば(ステップS102でNO)、処理を終了する。
If the remaining amount of toner is equal to or higher than the toner low level (NO in step S102), the
一方、トナー残量がトナーローレベル未満であった場合には(ステップS102でYES)、印刷制御部101は、操作パネル105の表示部にトナー残量が少ないことを示すメッセージを表示する(ステップS103)。これらのステップS101,S102,S103を合わせて、印刷動作と称する場合もある。
On the other hand, if the remaining toner level is below the toner low level (YES in step S102), the
次に、印刷制御部101は、駆動制御部116により、駆動モータ120を印刷処理時の回転速度よりも低速の回転速度で回転させる。これにより、感光体ドラム11、現像ローラ14、供給ローラ15および検出バー41が、いずれも印刷処理時の回転速度よりも低速の回転速度で(すなわち印刷処理時の駆動周期よりも長い駆動周期で)回転する。
Next, the
印刷処理時の供給ローラ15の回転周期(第1の駆動周期)は0.28[秒]であり、低速回転時の供給ローラ15の回転周期(第2の駆動周期)は0.34[秒]である。この低速回転の継続時間は、23[秒]である。
The rotation period (first drive period) of the
また、現像装置10では、電源制御部110の制御により、各電源111~113から帯電ローラ12、現像ローラ14および供給ローラ15に、印刷処理時と同様の帯電電圧、現像電圧および供給電圧をそれぞれ印加させる。
In addition, in the developing
駆動モータ120を低速回転させたのち、印刷制御部101はカウンタを1増加させる(ステップS105)。
After rotating the
次に、印刷制御部101はカウンタの値が閾値を超えたか否かを判断する(ステップS106)。ステップS104の低速回転は、トナー残量がトナーローレベルを下回った状態で行われるため、低速回転が実行される回数が多いほどトナー残量は減少していることになる。そのため、印刷制御部101は、カウンタの値が閾値を超えると(ステップS106でYES)、操作パネル105の表示部にトナーエンドを表示し(ステップS107)、図16の処理を終了する。
Next, the
このように、印刷処理後に供給ローラ15を低速で回転させることにより、現像装置本体20のトナー貯蔵部22内において、トナーのX方向の分布が均一化される。これにより、現像ローラ14と供給ローラ15との間のトナーに加わる圧力がX方向に均一化され、また、現像ローラ14上のトナー層の厚さもX方向に均一化される。そのため、次の印刷ジョブの印刷処理時に、印刷ムラ(例えば濃度ムラ)のない安定した印刷を行うことができる。
In this manner, by rotating the
なお、供給ローラ15の低速回転時(図16のステップS104)の回転周期は、0.34[秒]には限定されないが、0.30[秒]~4.27[秒]の範囲内であることが望ましい。図14より、トナー分布の均一化の効果は、回転周期が0.30[秒]以上の場合に特に顕著に発揮されるためである。また、回転周期が4.27[秒]を超えると、トナー分布の均一化に要する時間が長くなり、次の印刷ジョブの印刷処理の開始までの時間が長くなるためである。
Note that the rotation period of the
また、ここではトナー貯蔵部22内のトナー残量が所定量未満の場合に供給ローラ15の低速回転(図16のステップS104)を行ったが、トナーカートリッジ30のトナー収容室32内のトナー残量が所定量未満の場合に供給ローラ15の低速回転を行うようにしてもよい。
In addition, here, the
図17(A),(B)は、現像装置本体20のトナー貯蔵部22を示す模式図である。図17(A)に示すように、トナー貯蔵部22の上方には、トナーカートリッジ30から補給されたトナーを受け入れるトナー補給口24が形成されている。
Figures 17(A) and (B) are schematic diagrams showing the
ここで、操作パネル105の表示部におけるトナーローの表示(図16のステップS103)を見たユーザは、トナーカートリッジ30を交換する可能性がある。
Here, the user who sees the toner low display on the display section of the operation panel 105 (step S103 in FIG. 16) may replace the
このとき、トナーがトナー貯蔵部22のX方向中央部に集まっていると、トナーが盛り上がってトナー補給口24からトナーカートリッジ30の下面(より具体的には、トナー供給口34を閉鎖するシャッタ33の外周)に付着する可能性がある。この場合、トナーカートリッジ30の取り外しに伴ってトナーが画像形成装置1の外部に漏れ、あるいはユーザの手がトナーで汚れる可能性がある。
At this time, if the toner is gathered at the center of the
そこで、本実施の形態では、図16のステップS104の低速回転後、図17(B)に示すように検出バー41の中央部41aが下死点に位置するように、駆動モータ120の回転を停止する。
Therefore, in this embodiment, after the low-speed rotation in step S104 in FIG. 16, the rotation of the
この場合、印刷制御部101は、例えば、残量検出部40の光学センサ50が検出バー41の反射板46からの反射光を検出している状態で、駆動モータ120の回転を停止すればよい。
In this case, the
これにより、ユーザがトナーカートリッジ30を取り外す際には、図17(B)に示すように検出バー41の中央部41aが下死点に位置している。そのため、検出バー41の中央部41aが上死点に位置している場合よりも、トナー貯蔵部22内のトナーの盛り上がりが抑えられる。その結果、トナーの画像形成装置1の外部への漏れ、あるいはユーザの手への付着を防止することができる。
As a result, when the user removes the
なお、検出バー41の回転停止位置は、必ずしも、検出バー41の中央部41aが下死点にある位置でなくてもよく、検出バー41の中央部41aが概ね下方を向いている位置であればよい。
Note that the rotation stop position of the
図18(A),(B)は、検出バー41を示す斜視図および模式図である。図18(B)に示すように、検出バー41の中央部41a(攪拌バー)の下死点を基準位置Bとする。検出バー41の中央部41aの基準位置Bからの回転角度Rが40[度]以下となる位置で、検出バー41の回転を停止させる。
18(A) and (B) are a perspective view and a schematic diagram showing the
言い換えると、回転角度Rは、回転軸Axに直交する面において、回転軸Axと検出バー41の中央部41aとを通る直線L1と、回転軸Axと基準位置B(中央部41aの下死点)とを通る直線L2とのなす角度である。なお、回転角度Rは、上述したR1方向の回転角度であってもよく、その反対方向の回転角度であってもよい。
In other words, the rotation angle R is the angle between a straight line L1 passing through the rotation axis Ax and the
検出バー41の回転を、基準位置Bからの回転角度Rが40度以下となる回転位置で停止することにより、トナー貯蔵部22内のトナーの盛り上がり量を抑え、トナーの画像形成装置1の外部への漏れ、あるいはユーザの手への付着を防止することができる。
By stopping the rotation of the
<実施の形態の効果>
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置1は、トナー貯蔵部(現像剤収容部)22と、感光体ドラム(像担持体)11と、現像ローラ(現像剤担持体)14と、供給ローラ(供給部材)15とを有する現像装置10を備える。画像形成装置1は、また、トナー貯蔵部22内のトナー量を検出するトナー量検出部(現像剤量検出部)40と、供給ローラ15を回転させる駆動モータ(駆動部)120と、現像装置10を含む印刷部2に印刷処理を実行させる印刷制御部(制御部)101とを備える。印刷制御部101は、印刷処理時には駆動モータ120により供給ローラ15を第1の駆動周期(例えば0.28[秒])で回転させる。印刷制御部101は、トナー残量が所定量(トナーローレベル)未満で、印刷部2による印刷処理が終了したときに、供給ローラ15を第1の駆動周期よりも長い第2の駆動周期(例えば0.34[秒])で回転させる。
<Effects of the embodiment>
As described above, the
このように印刷処理後に供給ローラ15が低速で回転さすることにより、供給ローラ15の軸方向(X方向)におけるトナーの分布を均一化することができる。これにより、印刷ムラを抑制し、印刷品質を向上することができる。
By rotating the
また、印刷処理の終了後に、供給ローラ15を第2の駆動周期(例えば0.34[秒])で20[秒]以上駆動することにより、図15に示したように、供給ローラ15のX方向中央部と端部とのトナー高さの差を小さくすることができる。これにより、印刷ムラをより効果的に抑制することができる。
In addition, after the printing process is completed, the
また、供給ローラ15の第2の駆動周期が0.3[秒]以上であるため、図14に示したように、供給ローラ15のX方向中央部と端部とのトナー高さの差を小さくすることができる。これにより、印刷ムラをより効果的に抑制することができる。
In addition, because the second drive period of the
また、供給ローラ15は、X方向の中央部の外径D1が端部の外径D2よりも大きく、その差(D1-D2)が0.3~0.5[mm]であるため、現像ローラ14と供給ローラ15との間の圧力を均一に近づけることができる。
In addition, the outer diameter D1 of the central portion of the
また、供給ローラ15の低速回転(図16のステップS104)では、現像ローラ14に印刷処理時と同じ現像電圧を印加し、供給ローラ15に印刷処理時と同じ供給電圧を印加するため、現像装置10の各ローラの電圧の関係を印刷処理時と同じにすることができる。これにより、供給ローラ15の軸方向(X方向)におけるトナーの偏りを効果的に抑制することができる。
In addition, during the low-speed rotation of the supply roller 15 (step S104 in FIG. 16), the same development voltage as during the printing process is applied to the
以上、望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではなく、各種の改良または変形を行なうことができる。 Although the preferred embodiments have been specifically described above, the present disclosure is not limited to the embodiments described above, and various improvements and modifications can be made.
各実施の形態の画像形成装置は、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ、MFP(MultiFunction Peripherals)等に利用することができる。 The image forming apparatus of each embodiment can be used, for example, as a printer, copier, facsimile, MFP (MultiFunction Peripherals), etc.
以下に、本開示の諸態様を、付記としてまとめて記載する。
(付記1)
潜像が形成される像担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記像担持体上の潜像を現像剤によって現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材とを有する現像装置と、
前記現像剤収容部内の現像剤量を検出する現像剤量検出部と、
前記供給部材を回転駆動する駆動部と、
前記現像装置を含む印刷部に印刷処理を実行させる制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記印刷部に前記印刷処理を実行させる場合には、前記駆動部によって前記供給部材を第1の駆動周期で駆動し、
前記印刷処理が終了し、且つ前記現像剤量が所定量未満である場合には、前記駆動部によって前記供給部材を前記第1の駆動周期よりも長い第2の駆動周期で駆動する
ことを特徴とする画像形成装置。
(付記2)
前記制御部は、
前記印刷処理が終了し、且つ前記現像剤量が所定量未満である場合に、前記駆動部によって前記供給部材を前記第2の駆動周期で20[秒]以上駆動する
ことを特徴とする付記1に記載の画像形成装置。
(付記3)
前記第2の駆動周期は、0.3[秒]以上である
ことを特徴とする付記1または2に記載の画像形成装置。
(付記4)
前記供給部材は、回転軸の方向に延在する供給ローラであり、
前記供給ローラは、前記回転軸の方向における中央部の外径が、前記回転軸の方向における端部の外径よりも大きい
ことを特徴とする付記1から3までのいずれか1項に記載の画像形成装置。
(付記5)
前記供給ローラの前記中央部の外径と前記端部の外径との差が、0.3[mm]以上、0.5[mm]以下である
ことを特徴とする付記4に記載の画像形成装置。
(付記6)
前記現像装置は、
補給口と、前記補給口から補給された現像剤を貯蔵する第1の現像剤貯蔵部とを有する現像装置本体と、
第2の現像剤貯蔵部を有し、前記補給口を介して前記第1の現像剤貯蔵部に現像剤を補給する現像剤カートリッジと
を有し、
前記現像剤収容部は、前記第1の現像剤貯蔵部と前記第2の現像剤貯蔵部とで構成される
付記1から5までのいずれか1項に記載の画像形成装置。
(付記7)
前記現像装置は、前記現像剤収容部の現像剤を撹拌する撹拌バーを備え、
前記撹拌バーの下死点を基準位置とすると、前記撹拌バーの回転軸を中心とした前記基準位置からの回転角度が40[度]以下となる回転位置で、前記制御部が前記撹拌バーの回転を停止させる
ことを特徴とする付記1から6までのいずれか1項に記載の画像形成装置。
(付記8)
前記現像剤担持体に現像電圧を印加する現像電圧電源と、前記供給部材に供給電圧を印加する供給電圧電源とをさらに備え、
前記駆動部によって前記供給部材が前記第2の駆動周期で駆動される際には、前記現像電圧電源から前記現像剤担持体に前記印刷処理時と同じ現像電圧が印加され、前記供給電圧電源から前記供給部材に前記印刷処理時と同じ供給電圧が印加される
ことを特徴とする付記1から7までのいずれか1項に記載の画像形成装置。
(付記9)
前記駆動部の駆動力により、前記像担持体および前記現像剤担持体も回転し、
前記駆動部によって前記供給部材が前記第2の駆動周期で駆動される際には、前記像担持体および前記現像剤担持体も、それぞれ前記印刷処理時の駆動周期よりも長い駆動周期で駆動される
ことを特徴とする付記1から8までのいずれか1項に記載の画像形成装置。
(付記10)
前記印刷部は、
前記現像装置に媒体を供給する媒体供給部と、
前記像担持体に形成された現像剤像を前記媒体に転写する転写部と、
前記現像剤像を前記媒体に定着する定着部と、
前記現像剤像が定着した前記媒体を排出する媒体排出部と
を備える
ことを特徴とする付記1から9までのいずれか1項に記載の画像形成装置。
Below, various aspects of the present disclosure are collectively described as supplementary notes.
(Additional note 1)
an image carrier on which a latent image is formed; a developer storage section that contains a developer; a developer carrier that develops the latent image on the image carrier with a developer; and a developer in the developer carrier. a developing device having a supply member that supplies
a developer amount detection section that detects the amount of developer in the developer storage section;
a drive unit that rotationally drives the supply member;
a control unit that causes a printing unit including the developing device to execute printing processing,
The control unit includes:
When causing the printing unit to execute the printing process, the supplying member is driven by the driving unit in a first driving cycle,
When the printing process is completed and the amount of developer is less than a predetermined amount, the supplying member is driven by the driving section at a second driving period that is longer than the first driving period. image forming apparatus.
(Additional note 2)
The control unit includes:
(Additional note 3)
The image forming apparatus according to
(Additional note 4)
The supply member is a supply roller extending in the direction of the rotation axis,
The feed roller according to any one of
(Appendix 5)
The image according to
(Appendix 6)
The developing device includes:
a developing device main body having a replenishment port and a first developer storage section that stores developer replenished from the replenishment port;
a developer cartridge having a second developer storage section and replenishing developer to the first developer storage section via the replenishment port;
The image forming apparatus according to any one of
(Appendix 7)
The developing device includes a stirring bar that stirs the developer in the developer storage section,
Assuming that the bottom dead center of the stirring bar is the reference position, the control unit controls the stirring bar at a rotational position where the rotation angle from the reference position about the rotation axis of the stirring bar is 40 degrees or less. The image forming apparatus according to any one of
(Appendix 8)
Further comprising: a development voltage power supply that applies a development voltage to the developer carrier; and a supply voltage power supply that applies a supply voltage to the supply member;
When the supply member is driven by the drive unit in the second driving cycle, the same developing voltage as during the printing process is applied to the developer carrier from the developing voltage power source, and The image forming apparatus according to any one of
(Appendix 9)
The image carrier and the developer carrier also rotate due to the driving force of the drive unit,
When the supply member is driven by the drive unit at the second drive cycle, the image carrier and the developer carrier are each driven at a drive cycle longer than the drive cycle during the printing process. The image forming apparatus according to any one of
(Appendix 10)
The printing section is
a medium supply section that supplies a medium to the developing device;
a transfer unit that transfers the developer image formed on the image carrier to the medium;
a fixing unit that fixes the developer image on the medium;
The image forming apparatus according to any one of
1 画像形成装置、 2 印刷部、 10 現像装置、 11 感光体ドラム(像担持体)、 12 帯電ローラ(帯電部材)、 13 露光ヘッド(露光装置)、 14 現像ローラ(現像剤担持体)、 15 供給ローラ、 16 現像ブレード、 18 転写ローラ(転写部)、 20 現像装置本体、 21 筐体、 22 トナー貯蔵部(現像剤収容部)、 24 トナー補給口(補給口)、 30 トナーカートリッジ(現像剤カートリッジ)、 32 トナー収容室(現像剤収容部)、 33 シャッタ、 34 トナー供給口(供給口)、 40 残量検出部(現像剤量検出部)、 41 検出バー、 41a 中央部(撹拌バー)、 41b 端部、 43 検出用ギア、 45 プレート、 46 反射板、 50 光学センサ、 60 媒体供給部、 70 定着装置、 80 媒体排出部、 101 印刷制御部(制御部)、 110 電源制御部、 111 帯電電圧電源、 112 現像電圧電源、 113 供給電圧電源、 114 転写電圧電源、 120 駆動モータ(駆動部)。 1 Image forming device, 2 Printing section, 10 Developing device, 11 Photosensitive drum (image carrier), 12 Charging roller (charging member), 13 Exposure head (exposure device), 14 Developing roller (developer carrier), 15 supply roller, 16 developing blade, 18 transfer roller (transfer section), 20 developing device main body, 21 housing, 22 toner storage section (developer storage section), 24 toner replenishment port (replenishment port), 30 toner cartridge (developer cartridge), 32 toner storage chamber (developer storage section), 33 shutter, 34 toner supply port (supply port), 40 remaining amount detection section (developer amount detection section), 41 detection bar, 41a center section (stirring bar) , 41b end, 43 detection gear, 45 plate, 46 reflection plate, 50 optical sensor, 60 medium supply section, 70 fixing device, 80 medium discharge section, 101 print control section (control section), 110 power supply control section, 111 Charging voltage power source, 112 Developing voltage power source, 113 Supply voltage power source, 114 Transfer voltage power source, 120 Drive motor (drive unit).
Claims (10)
前記現像剤収容部内の現像剤量を検出する現像剤量検出部と、
前記供給部材を回転駆動する駆動部と、
前記現像装置を含む印刷部に印刷処理を実行させる制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記印刷部に前記印刷処理を実行させる場合には、前記駆動部によって前記供給部材を第1の駆動周期で駆動し、
前記印刷処理が終了し、且つ前記現像剤量が所定量未満である場合には、前記駆動部によって前記供給部材を前記第1の駆動周期よりも長い第2の駆動周期で駆動する
ことを特徴とする画像形成装置。 a developing device including an image carrier on which a latent image is formed, a developer container for accommodating a developer, a developer carrier for developing the latent image on the image carrier with the developer, and a supply member for supplying the developer to the developer carrier;
a developer amount detection unit that detects the amount of developer in the developer container;
A drive unit that rotates the supply member;
a control unit that causes a printing unit including the developing device to execute a printing process,
The control unit is
When the printing unit is to execute the printing process, the drive unit drives the supply member at a first drive cycle,
when the printing process is completed and the amount of developer is less than a predetermined amount, the drive unit drives the supply member at a second drive period longer than the first drive period.
前記印刷処理が終了し、且つ前記現像剤量が所定量未満である場合に、前記駆動部によって前記供給部材を前記第2の駆動周期で20[秒]以上駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The control unit is
2 . The image forming apparatus according to claim 1 , wherein when the printing process is completed and the amount of the developer is less than a predetermined amount, the supply member is driven by the drive unit at the second drive cycle for 20 seconds or more.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second drive period is equal to or longer than 0.3 seconds.
前記供給ローラは、前記回転軸の方向における中央部の外径が、前記回転軸の方向における端部の外径よりも大きい
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 The supply member is a supply roller extending in the direction of the rotation axis,
The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the supply roller has an outer diameter at a center portion in the direction of the rotation shaft that is larger than an outer diameter at an end portion in the direction of the rotation shaft.
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein a difference between an outer diameter of the central portion and an outer diameter of the end portion of the supply roller is 0.3 mm or more and 0.5 mm or less.
補給口と、前記補給口から補給された現像剤を貯蔵する第1の現像剤貯蔵部とを有する現像装置本体と、
第2の現像剤貯蔵部を有し、前記補給口を介して前記第1の現像剤貯蔵部に現像剤を補給する現像剤カートリッジと
を有し、
前記現像剤収容部は、前記第1の現像剤貯蔵部と前記第2の現像剤貯蔵部とで構成される
請求項1または2に記載の画像形成装置。 The developing device includes:
a developing device main body having a replenishment port and a first developer storage section that stores developer replenished from the replenishment port;
a developer cartridge having a second developer storage section and replenishing developer to the first developer storage section via the replenishment port;
The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the developer storage section includes the first developer storage section and the second developer storage section.
前記撹拌バーの下死点を基準位置とすると、前記撹拌バーの回転軸を中心とした前記基準位置からの回転角度が40[度]以下となる回転位置で、前記制御部が前記撹拌バーの回転を停止させる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 The developing device includes a stirring bar that stirs the developer in the developer storage section,
Assuming that the bottom dead center of the stirring bar is the reference position, the control unit controls the stirring bar at a rotational position where the rotation angle from the reference position about the rotation axis of the stirring bar is 40 degrees or less. The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein rotation is stopped.
前記駆動部によって前記供給部材が前記第2の駆動周期で駆動される際には、前記現像電圧電源から前記現像剤担持体に前記印刷処理時と同じ現像電圧が印加され、前記供給電圧電源から前記供給部材に前記印刷処理時と同じ供給電圧が印加される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 Further comprising: a development voltage power supply that applies a development voltage to the developer carrier; and a supply voltage power supply that applies a supply voltage to the supply member;
When the supply member is driven by the drive unit in the second drive cycle, the same developing voltage as during the printing process is applied to the developer carrier from the developing voltage power source, and The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the same supply voltage as during the printing process is applied to the supply member.
前記駆動部によって前記供給部材が前記第2の駆動周期で駆動される際には、前記像担持体および前記現像剤担持体も、それぞれ前記印刷処理時の駆動周期よりも長い駆動周期で駆動される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 The image carrier and the developer carrier are also rotated by the driving force of the driving unit,
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the supply member is driven by the drive unit at the second drive cycle, the image carrier and the developer carrier are also driven at drive cycles longer than the drive cycles during the printing process.
前記現像装置に媒体を供給する媒体供給部と、
前記像担持体に形成された現像剤像を前記媒体に転写する転写部と、
前記現像剤像を前記媒体に定着する定着部と、
前記現像剤像が定着した前記媒体を排出する媒体排出部と
を備える
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 The printing unit includes:
a medium supply unit that supplies a medium to the developing device;
a transfer section that transfers the developer image formed on the image carrier onto the medium;
a fixing section for fixing the developer image onto the medium;
3. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a medium discharge unit that discharges the medium on which the developer image is fixed.
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