JP5560634B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、起動時における現像器内の現像剤の均一な分布状態を可及的に早期に整える画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that arranges a uniform distribution state of a developer in a developing device at startup as early as possible.

従来、電子写真方式の画像形成装置には、一成分現像剤(トナー)を用いる方式のものと、二成分現像剤を用いる方式のものとがある。一成分現像剤を用いる方式は、取り扱いと制御が比較的容易であるため、現像剤としては一成分トナーが主流を占めていた。   2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic image forming apparatuses include a type using a one-component developer (toner) and a type using a two-component developer. Since the method using a single component developer is relatively easy to handle and control, a single component toner has been dominant as a developer.

ところが近年のように、印刷(以下、印字ともいう)処理の高速化に対する要望が強まってくると、印刷処理の高速化には二成分現像剤を用いる方式の方がよく対応できるため、二成分現像剤を用いた現像装置(又は現像器)が種々提案されるようになった。   However, as demand for faster printing (hereinafter also referred to as printing) increases in recent years, a method using a two-component developer can better cope with faster printing processing. Various developing devices (or developing devices) using a developer have been proposed.

このような二成分系現像剤はトナーとキャリアで構成される。キャリアは現像器内で攪拌搬送部材によりトナーと共に混合撹拌される。これにより、トナーには摩擦帯電による所定の電荷が与えられる。電荷を与えられたトナーはキャリアの表面に一時的に付着してキャリアの表面を被覆する。   Such a two-component developer is composed of a toner and a carrier. The carrier is mixed and stirred together with the toner by the stirring and conveying member in the developing device. As a result, the toner is given a predetermined charge due to frictional charging. The charged toner temporarily adheres to the surface of the carrier and coats the surface of the carrier.

キャリアは磁気を有する現像ローラに吸着されて、電荷を帯びたトナーを感光体上に運ぶ。感光体上には静電潜像が形成されており、この静電潜像にトナーが転移して、静電潜像上にトナー像が現像される。   The carrier is attracted to a magnetic developing roller and carries charged toner onto the photoreceptor. An electrostatic latent image is formed on the photoreceptor, and toner is transferred to the electrostatic latent image, and the toner image is developed on the electrostatic latent image.

表面のトナーを放出したキャリアは現像ローラ上に残り、再び現像器内に戻って新たなトナーと再び混合撹拌され、トナーに電荷を与え、そのトナーを感光体上に運ぶ、というように繰り返し使用される。   The carrier that has released the toner on the surface remains on the developing roller, returns to the inside of the developing device, is mixed and stirred again with new toner, charges the toner, and transports the toner onto the photoreceptor. Is done.

このような二成分現像剤を用いた現像方法においては、現像剤のキャリアに対するトナー濃度を一定に維持するために、トナーの消費量に応じて新たなトナーが現像器内に補給される。   In such a developing method using a two-component developer, in order to maintain a constant toner concentration with respect to the carrier of the developer, new toner is replenished into the developing device according to the amount of toner consumed.

また、近年、画像の高画質化のために、粒子径の小さいトナーが用いられるようになってきている。そして、このトナーの小粒径化に伴って、キャリアの小粒径化が図られている。このように、粒子径が小さいトナーおよび粒子径が小さいキャリアを用いると画質の高い画像を形成することができる。   In recent years, a toner having a small particle diameter has been used to improve the image quality of images. As the toner particle size is reduced, the carrier particle size is reduced. As described above, when a toner having a small particle diameter and a carrier having a small particle diameter are used, an image with high image quality can be formed.

ところが、小粒径化されたトナーやキャリアで構成された現像剤は、小粒径化される前の現像剤に比べて流動性が低い。したがって、現像器内で現像剤の分布に一旦偏りが生じると、なかなか正規の分布状態にならず、これが画像ムラ、キャリアの現像器外への流出、トナー濃度等の制御に悪影響を与えるなどの不具合が発生していた。   However, a developer composed of toner or carrier having a reduced particle size has lower fluidity than a developer before the particle size is reduced. Therefore, once deviation occurs in the developer distribution in the developing unit, it becomes difficult to obtain a normal distribution state, which adversely affects the control of image unevenness, carrier flow out of the developing unit, toner density, etc. There was a bug.

このような不具合に対処すべく、現像装置に設けた温度検知手段により現像装置の製造時からユーザー先までの輸送および保管環境にいたるまでの温度を検知し、この検知された温度履歴情報により、画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジのトナーホッパ内のトナー攪拌部材の攪拌時間を変更するプロセスカートリッジが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In order to cope with such problems, the temperature detection means provided in the developing device detects the temperature from the time of manufacture of the developing device to the transportation and storage environment to the user, and by this detected temperature history information, There has been proposed a process cartridge that changes the stirring time of a toner stirring member in a toner hopper of a process cartridge mounted on an image forming apparatus (see, for example, Patent Document 1).

また、同様に現像剤の不正規な分布によって生じるリングマークや点状欠陥等の異常画像の発生を抑制するために、印字開始前に、湿度センサをチェックして湿度が所定値より高いか否かを判断し、湿度が所定値よりも高い場合は現像器駆動用モータを所定時間駆動し、一定の時間だけ現像剤の攪拌を行う。一方、湿度が所定値以下であれば直ちに通常の印字動作を行う制御方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Similarly, in order to suppress the occurrence of abnormal images such as ring marks and point-like defects caused by an irregular distribution of developer, the humidity sensor is checked before printing to check whether the humidity is higher than a predetermined value. If the humidity is higher than a predetermined value, the developing device driving motor is driven for a predetermined time, and the developer is stirred for a predetermined time. On the other hand, a control method has been proposed in which a normal printing operation is performed immediately when the humidity is equal to or lower than a predetermined value (see, for example, Patent Document 2).

また、現像剤分布の偏りなどに伴って生じる現像動作不良を改善するために、現像動作に伴う駆動量が所定以下である低使用現像器が存在した場合、現像剤分布の偏りを均すように低使用現像器に対して所定時間空駆動させ、また、現像剤補給機構の補給駆動量の計測結果に基づいて現像剤補給機構も空駆動させることが提案されている(例えば、特許文献3参照)。   In addition, in order to improve a developing operation failure caused by a deviation in developer distribution, etc., when there is a low-use developer having a driving amount accompanying a developing operation of a predetermined value or less, the deviation in developer distribution should be equalized. In addition, it is proposed that the low-use developer is idly driven for a predetermined time, and the developer replenishing mechanism is idly driven based on the measurement result of the replenishment driving amount of the developer replenishing mechanism (for example, Patent Document 3). reference).

特開2003−263022号公報JP 2003-263022 A 特開平11−305528号公報JP-A-11-305528 特開2008−233718号公報JP 2008-233718 A

ところで、特許文献1の従来技術は温度検知手段により現像装置の製造時からユーザー先までの輸送および保管環境にいたるまでの温度を検知するという大変時間と手数の掛る制御を行っている。特に現像装置の製造時からユーザー先までの輸送および保管環境にいたるまでの温度を検知するためには温度検知手段を長期にわたって駆動する内蔵電源の配設が不可欠となり、経済性に課題がある。   By the way, the prior art of Patent Document 1 performs very time-consuming and time-consuming control of detecting the temperature from the time of manufacture of the developing device to the transportation and storage environment to the user by the temperature detection means. In particular, in order to detect the temperature from the time of manufacture of the developing device to the transportation and storage environment to the user, it is indispensable to dispose a built-in power source that drives the temperature detecting means for a long period of time, and there is a problem in economical efficiency.

また、特許文献2の従来技術は湿度のチェックのみによって、現像器内の現像剤の不正規分布を矯正しようとしているが、現像剤の不正規分布は湿度のみよって生じると限るものではなく、現像剤カートリッジ又は現像装置そのものの交換等による装置全体のガタツキによっても、現像器内における現像剤の不正規分布は発生する。   The prior art of Patent Document 2 tries to correct the irregular distribution of the developer in the developing device only by checking the humidity. However, the irregular distribution of the developer is not limited to being caused only by the humidity. An irregular distribution of the developer in the developing device also occurs due to the backlash of the entire apparatus due to replacement of the developer cartridge or the developing device itself.

これを、湿度が所定値以下であるからとして、一定時間だけの現像剤の攪拌(現像器の空駆動つまり攪拌部材の前回転)を行わずに印字を実行すると異常画像の発生を抑制することは出来ないという課題が残されている。   Assuming that the humidity is below a predetermined value, if printing is performed without stirring the developer for a certain period of time (developing the developer, that is, rotating the stirring member forward), the occurrence of abnormal images is suppressed. The problem that cannot be done is left.

また、特許文献3の従来技術はもっぱら現像器や現像剤補給機構が低使用であった場合に生じ勝ちな現像剤分布の偏りを改善するものであるが、この場合も、現像剤の不正規分布は現像器や現像剤補給機構の低使用のみによって生じると限るものではない場合に対処できないという課題がある。   In addition, the prior art of Patent Document 3 improves the bias of the developer distribution that tends to occur when the developing device and the developer replenishment mechanism are low in use. There is a problem that the distribution cannot be dealt with when the distribution is not limited only by the low use of the developing device and the developer supply mechanism.

上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、前記現像装置に設けられ現像用開口を有する現像部と、該現像部内に形成された現像剤循環経路と、該現像剤循環経路内に配設された現像剤攪拌搬送スクリュウーと、該現像剤攪拌搬送スクリュウーの駆動トルクを検出するトルク検出部と、該トルク検出部が検出した前記駆動トルクの値を記憶するトルク値記憶部と、前記現像装置の駆動を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、電源投入時に前記トルク検出部により検出された電源投入時の駆動トルク値と、前回最終印字時に前記トルク記憶部に記憶された最終印字時の駆動トルク値とを比較し、該最終印字時の駆動トルク値よりも前記電源投入時の駆動トルク値の方が大きい場合は前記トルク検出部による検出を行いながら前記現像剤攪拌搬送スクリュウーの前回転を継続し、前記トルク検出部が検出する駆動トルク値が前記最終印字時に前記トルク記憶部に記憶された前記最終印字時の駆動トルク値以下になったら前記前回転を終了して印字実行待機状態に入り、前記比較の際に前記最終印字時の駆動トルク値と前記電源投入時の駆動トルク値との間に変動が無い場合、または前記最終印字時の駆動トルク値よりも前記電源投入時の駆動トルク値の方が小さい場合直ちに前記前回転を終了して印字実行待機状態に入るように構成される。 In order to solve the above-described problems, an image forming apparatus according to the present invention is provided in the developing device in an image forming apparatus including a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier. A developing section having a developing opening, a developer circulation path formed in the development section, a developer stirring and conveying screw disposed in the developer circulating path, and a driving torque of the developer stirring and conveying screw A torque detection unit that detects the torque, a torque value storage unit that stores the value of the driving torque detected by the torque detection unit, and a control unit that controls the driving of the developing device, The driving torque value at the time of power-on detected by the torque detection unit at the time of power-on is compared with the driving torque value at the time of the final printing stored in the torque storage unit at the time of the last final printing, and the driving at the time of the final printing than the torque value If towards the driving torque value at the time of serial power-on is large continues to rotate before the developer stirring and conveying Sukuryuu while detection by the torque detecting unit, the driving torque value which the torque detection unit detects said final printing When the driving torque value at the time of the final printing stored in the torque storage unit becomes less than the time, the pre-rotation is ended and the printing execution standby state is entered. If there is no change between the driving torque value at power-on or the driving torque value at power-on is smaller than the driving torque value at the time of final printing , the pre-rotation is immediately terminated. It is configured to enter a print execution standby state.

この画像形成装置において、上記現像装置は、例えば、二成分現像装置である。また、例えば上記現像剤循環経路は、連通路を有する少なくとも2つの経路に分割され、上記現像剤攪拌搬送スクリュウーは分割された各上記経路に配設され、上記トルク検出部は上記現像剤攪拌搬送スクリュウーのいずれか一つの駆動部に設けられる。また、例えば、上記現像装置は、現像剤の色別毎に設けられている。   In the image forming apparatus, the developing device is, for example, a two-component developing device. In addition, for example, the developer circulation path is divided into at least two paths having communication paths, the developer agitation transport screw is disposed in each of the divided paths, and the torque detection unit is configured to be the developer agitation transport. It is provided in any one drive part of a screw. Further, for example, the developing device is provided for each color of the developer.

本発明は、起動時における現像剤攪拌搬送スクリュウーの前回転の時間つまり現像器の空駆動の時間を可及的に短縮するので、現像剤の均一な分布状態を早期に整えて早期に印字待機状態に入ることができる画像形成装置を提供することが可能になるという効果を奏する。   The present invention shortens the time for the pre-rotation of the developer agitating and conveying screw at the start-up, that is, the idle drive time of the developer as much as possible. There is an effect that it is possible to provide an image forming apparatus capable of entering a state.

本発明の実施例1に係るカラー画像形成装置の内部構成を簡略に示す模式的側断面図である。1 is a schematic side sectional view schematically showing an internal configuration of a color image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係るカラー画像形成装置の制御システムの回路構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a control system of a color image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係るカラー画像形成装置の画像形成ユニットのみを取り出してその詳細な構成を示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a detailed configuration of only the image forming unit of the color image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. (a),(b) は本発明の実施例1に係るカラー画像形成装置の現像部における外側の現像剤循環経路及びその現像剤攪拌搬送スクリュウーの詳細な構成を模式的に示す図である。(a), (b) is a figure which shows typically the detailed structure of the outside developer circulation path in the developing part of the color image forming apparatus concerning Example 1 of the present invention, and its developer stirring conveyance screw. (a) は現像剤循環経路に分布が均一化された現像剤が攪拌搬送されている状態を示す図、(b) は攪拌前または攪拌搬送中の未だ分布が不均一な形状の現像剤の状態を示す図である。(a) is a diagram showing a state in which a developer whose distribution is uniformed in the developer circulation path is being stirred and transported, and (b) is a developer whose shape is not yet uniform before stirring or during stirring and transporting. It is a figure which shows a state. 本発明の実施例1に係るカラー画像形成装置における前回転の時間を可及的に短縮する前回転制御の処理動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a pre-rotation control processing operation for shortening the pre-rotation time as much as possible in the color image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。尚、下記の説明において、上記静電潜像担持体は例えば感光体ドラム7等からなり、上記現像装置は例えば現像キット15等からなり、上記トルク記憶部は例えばEEPROM(electrically erasable programable ROM)34等からなり、上記制御部は例えば制御システム30等からなる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the following description, the electrostatic latent image carrier is composed of, for example, a photosensitive drum 7, the developing device is composed of, for example, a developing kit 15, and the torque storage unit is, for example, an EEPROM (electrically erasable programmable ROM) 34. The control unit includes a control system 30 and the like, for example.

図1は、実施例1に係る画像形成装置の内部構成を簡略に示す模式的側断面図である。尚、同図は、例としてタンデム型のカラー画像形成装置を示している。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional side view schematically showing the internal configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment. The figure shows a tandem color image forming apparatus as an example.

同図に示すカラー画像形成装置1は、例えばデスクトップ型のパソコン用ラックに載置可能な程度の大きさの小型のカラー画像形成装置であり、本体基部の底部には用紙カセット2を着脱自在に備えている。用紙カセット2には多枚数の用紙3が載置・収容されている。   A color image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a small color image forming apparatus having a size that can be placed on, for example, a desktop personal computer rack. A paper cassette 2 is detachably attached to the bottom of a main body base. I have. A large number of sheets 3 are placed and stored in the sheet cassette 2.

このカラー画像形成装置1の内部のほぼ中央には、中間転写ベルト4が前後に偏平なループ状に配置されている。中間転写ベルト4は、駆動ローラ5と従動ローラ6に掛け渡されて、図の矢印Aで示す反時計回り方向に循環移動する。そして中間転写ベルト4の上循環部には、4個の感光体ドラム7(7c、7m、7y、7k)が画像搬送方向上流側から下流側(図の右から左方向)に多段式に並設されている。   An intermediate transfer belt 4 is arranged in a flat loop shape in the front and rear directions at substantially the center inside the color image forming apparatus 1. The intermediate transfer belt 4 is looped around the driving roller 5 and the driven roller 6 and circulates in the counterclockwise direction indicated by the arrow A in the figure. In the upper circulation portion of the intermediate transfer belt 4, four photosensitive drums 7 (7c, 7m, 7y, 7k) are arranged in a multistage manner from the upstream side to the downstream side in the image transport direction (from the right to the left in the figure). It is installed.

各感光体ドラム7には、その周面を夫々取り囲むようにして(以下、代表的に感光体ドラム7kの周囲装置についてのみ符号を付して示す)、クリーナ8、帯電ローラ9、光書込ヘッド11、画像形成ユニット12の現像ローラ13、及び一次転写ローラ14が配置されている。尚、上記の現像ローラ13はマグネットローラで構成されている。   Each of the photosensitive drums 7 is surrounded by a peripheral surface (hereinafter, only a peripheral device around the photosensitive drum 7k is representatively shown), and a cleaner 8, a charging roller 9, optical writing A head 11, a developing roller 13 of the image forming unit 12, and a primary transfer roller 14 are disposed. The developing roller 13 is a magnet roller.

上記4個の光書込ヘッド11は、不図示の支持部材を介して画像形成装置本体フレームに支持されている。また、中間転写ベルト4、駆動ローラ5、従動ローラ6、一次転写ローラ14等は、後述するテンションローラ17及び18と共にベルトユニットを構成している。   The four optical writing heads 11 are supported by the image forming apparatus main body frame via a support member (not shown). Further, the intermediate transfer belt 4, the driving roller 5, the driven roller 6, the primary transfer roller 14 and the like constitute a belt unit together with tension rollers 17 and 18 described later.

感光体ドラム7cに対応する画像形成ユニット12から感光体ドラム7kに対応する画像形成ユニット12まで、各画像形成ユニット12の現像キット15のトナー容器16内には、減法混色の三原色であるシアン(c)、マゼンタ(m)及びイエロー(y)の各色トナーと、文字や画像の黒色部分等の印字に専用されるブラック(k)のトナーが夫々収容されている。   From the image forming unit 12 corresponding to the photoconductive drum 7c to the image forming unit 12 corresponding to the photoconductive drum 7k, in the toner container 16 of the developing kit 15 of each image forming unit 12, cyan (which is a subtractive primary color, cyan ( c), magenta (m) and yellow (y) toners, and black (k) toner dedicated to printing of black portions of characters and images, respectively.

図1において、中間転写ベルト4は、下流側端部裏面に圧接するテンションローラ17と上流側端部裏面に圧接するテンションローラ18とによって常に外側に付勢されて適度の張力を保っている。この中間転写ベルト4は、トナー像を直接ベルト面に転写(一次転写)されて、そのトナー像を更に用紙に転写(二次転写)すべく用紙への転写位置まで搬送する。   In FIG. 1, the intermediate transfer belt 4 is always urged outward by a tension roller 17 that is in pressure contact with the back surface of the downstream end portion and a tension roller 18 that is in pressure contact with the back surface of the upstream end portion to maintain an appropriate tension. The intermediate transfer belt 4 transfers the toner image directly to the belt surface (primary transfer), and conveys the toner image to a transfer position to the paper for further transfer (secondary transfer) to the paper.

中間転写ベルト4の上流側端部に配置されている上記の従動ローラ6は、中間転写ベルト4の張設保持用ローラと二次転写部の対向ローラを兼ねており、その対向ローラとしての従動ローラ6には、中間転写ベルト4を介して押圧して回転する二次転写ローラ19が対向して配置され、従動ローラ6、中間転写ベルト4、及び二次転写ローラ19により二次転写部20を形成している。   The driven roller 6 disposed at the upstream end of the intermediate transfer belt 4 serves as a tension holding roller of the intermediate transfer belt 4 and a counter roller of the secondary transfer unit, and is driven as the counter roller. A secondary transfer roller 19 that is pressed and rotated via the intermediate transfer belt 4 is disposed opposite to the roller 6, and the secondary transfer unit 20 is driven by the driven roller 6, the intermediate transfer belt 4, and the secondary transfer roller 19. Is forming.

また、用紙カセット2の給紙口(図の右方)近傍には、用紙取出ローラ21、給送ローラ22及び捌きローラ23が配置され、給送ローラ22及び捌きローラ23から二次転写部20までの用紙搬送路の途中に待機ローラ対24が配置されている。   Further, a paper take-out roller 21, a feeding roller 22, and a separating roller 23 are disposed in the vicinity of the sheet feeding opening (right side in the drawing) of the sheet cassette 2. A standby roller pair 24 is arranged in the middle of the sheet conveyance path up to the point.

上記の二次転写部20の下流側(図では上方)にはベルト式定着装置25が配置されている。ベルト式定着装置25の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式定着装置25から搬出する不図示の搬出ローラ対、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー26に排紙する排紙ローラ対27が配設されている。   A belt-type fixing device 25 is disposed on the downstream side (upward in the drawing) of the secondary transfer unit 20. On the further downstream side of the belt-type fixing device 25, a pair of unillustrated unloading rollers for unloading the fixed paper from the belt-type fixing device 25, and a paper discharge tray 26 on which the unloaded paper is formed on the upper surface of the device. A paper discharge roller pair 27 that discharges the paper is disposed.

図1に示すように、このカラー画像形成装置1は、従来の用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機ローラ対24により二次転写部20まで鉛直方向に搬送される用紙に中間転写ベルト4を介してトナー像を転写する方式となっている。   As shown in FIG. 1, the color image forming apparatus 1 does not directly transfer a toner image onto a conventional sheet, but intermediate transfer is performed on a sheet that is conveyed vertically to a secondary transfer unit 20 by a pair of standby rollers 24. The toner image is transferred via the belt 4.

したがって、用紙の搬送路に発生する用紙ジャム等の不具合を回復するメンテナンス処理時には、図1の右側を開放するのみで対処できるようになっている。   Therefore, it is possible to cope with a maintenance process for recovering from a problem such as a paper jam occurring in the paper transport path by simply opening the right side of FIG.

そして、用紙ジャム等の不具合は画像形成ユニット12等のキット類の配設部では発生しないので、図1の左方に集中するキット類などの消耗品の着脱の操作は、キット類の長手方向に入れ替え操作するだけの小さなスペースで良いように構成されている。   Since troubles such as paper jam do not occur in the arrangement section of the kits such as the image forming unit 12, the operation of attaching / detaching consumables such as the kits concentrated on the left side of FIG. It is configured so that a small space is sufficient for the replacement operation.

これにより、各キット間の寸法は、可及的に縮小されており、装置本体全体の小型化が図られている。また、光書込みヘッド11自体も小型化され、感光体ドラム7に、より近接している構成となっている。   Thereby, the dimension between each kit is reduced as much as possible, and size reduction of the whole apparatus main body is achieved. Further, the optical writing head 11 itself is also miniaturized and is configured to be closer to the photosensitive drum 7.

図2は、上記構成のカラー画像形成装置1における制御システムの回路構成を示すブロック図である。同図に示すように制御システム30は、プリンタコントローラ部31を中心にして、このプリンタコントローラ部31に、それぞれデータバスを介してI/F(インターフェイス)コントローラ部32及びヘッドコントローラ部33が接続されている。   FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a control system in the color image forming apparatus 1 having the above configuration. As shown in the figure, in the control system 30, an I / F (interface) controller unit 32 and a head controller unit 33 are connected to the printer controller unit 31 via a data bus, with a printer controller unit 31 at the center. ing.

さらにプリンタコントローラ部31には、他のデータバスを介してEEPROM(electrically erasable programable ROM)34及びROM(read only memory)35が接続され、更にそれぞれの信号線を介して、高圧ユニット36、各モータ部37、トルク検出部38、濃度センサ39、レジストセンサ41、トナーセンサ(CMYK)42、温湿度センサ43が接続されている。   Further, an EEPROM (electrically erasable programmable ROM) 34 and a ROM (read only memory) 35 are connected to the printer controller 31 via other data buses, and further, the high voltage unit 36, each motor via each signal line. A unit 37, a torque detection unit 38, a density sensor 39, a registration sensor 41, a toner sensor (CMYK) 42, and a temperature / humidity sensor 43 are connected.

また、I/Fコントローラ部32には図1には図示を省略した操作パネル44が接続されている。また、I/Fコントローラ部32は、4個に分割されたイメージ展開領域を有するフレームメモリ45を備えている。   Further, an operation panel 44 (not shown in FIG. 1) is connected to the I / F controller unit 32. The I / F controller unit 32 includes a frame memory 45 having an image development area divided into four.

また、ヘッドコントローラ部33には、図1に示した各感光体ドラム7(7c、7m、7y、7k)に対向して配置された光書込ヘッド11(11c、11m、11y、11k)が接続されている。   Further, the head controller unit 33 includes optical writing heads 11 (11c, 11m, 11y, 11k) arranged to face the respective photosensitive drums 7 (7c, 7m, 7y, 7k) shown in FIG. It is connected.

上記のプリンタコントローラ部31は、ROM43から読み出した制御プログラムに基づいて、上記の各部を駆動制御しながら、高圧ユニット36〜温湿度センサ43の各部から送られてくる出力信号を、監視すると共に必要に応じてEEPROM34に格納して保存する。   The printer controller unit 31 monitors and outputs output signals sent from each unit of the high-pressure unit 36 to the temperature / humidity sensor 43 while driving and controlling each unit based on the control program read from the ROM 43. Accordingly, the data is stored in the EEPROM 34 and saved.

I/Fコントローラ部32は、インターネット経由でダウンロードした又は不図示のホスト機器(PC:パーソナルコンピュータ)から送られてくる印刷データRGB信号(又はCMYK信号)を入力し、その印刷データの中の画像データを色毎にフレームメモリ45の4個に分割されたイメージ展開領域K、C、M及びYにイメージ展開する。   The I / F controller unit 32 receives print data RGB signals (or CMYK signals) downloaded via the Internet or sent from a host device (PC: personal computer) (not shown), and an image in the print data. The data is developed in the image development areas K, C, M, and Y divided into four in the frame memory 45 for each color.

そして、そのイメージ展開した画像データをヘッドコントローラ部33に出力し、印刷データの中のコマンドをプリンタコントローラ部31に出力する。プリンタコントローラ部31は前述の制御プログラムと上記のコマンドとに基づいて各部を駆動制御する。   Then, the developed image data is output to the head controller unit 33, and the command in the print data is output to the printer controller unit 31. The printer controller unit 31 drives and controls each unit based on the above-described control program and the above commands.

ヘッドコントローラ部33は、I/Fコントローラ部32から送信されてくるイメージ展開された画像データに基づいて、各光書込ヘッド11(11c、11m、11y、11k)を制御し、各感光体ドラム7(7c、7m、7y、7k)に、それぞれの静電潜像を形成する。   The head controller unit 33 controls each optical writing head 11 (11c, 11m, 11y, 11k) based on the image-developed image data transmitted from the I / F controller unit 32, and each photosensitive drum. 7 (7c, 7m, 7y, 7k), the respective electrostatic latent images are formed.

高圧ユニット36は、プリンタコントローラ部31からの制御の下に帯電ローラ9、現像ローラ13、一次転写ローラ14、二次転写ローラ19等に所定のバイアス電圧を供給するプラス又はマイナスの高圧電源を備えている。   The high-voltage unit 36 includes a plus or minus high-voltage power source that supplies a predetermined bias voltage to the charging roller 9, the developing roller 13, the primary transfer roller 14, the secondary transfer roller 19, and the like under the control of the printer controller unit 31. ing.

各モータ部37は、プリンタコントローラ部31からの制御の下に、感光体ドラム7、駆動ローラ5、用紙取出ローラ21、給送ローラ22、捌きローラ23、待機ローラ対24、ベルト式定着装置25、排紙ローラ対27等の各駆動ギアに連結する駆動系の駆動源モータの回転タイミング等を制御する。   Each motor unit 37 is controlled by the printer controller unit 31 under the control of the photosensitive drum 7, the driving roller 5, the paper take-out roller 21, the feeding roller 22, the separating roller 23, the standby roller pair 24, and the belt-type fixing device 25. The rotation timing of the drive source motor of the drive system connected to each drive gear such as the paper discharge roller pair 27 is controlled.

トルク検出部38は、詳しくは後述するが、現像器の現像剤循環経路に配置された現像剤攪拌搬送スクリュウーの回転トルクを検出し、その検出した回転トルク情報を示す信号をプリンタコントローラ部31に出力する。   As will be described in detail later, the torque detector 38 detects the rotational torque of the developer agitating and conveying screw disposed in the developer circulation path of the developing device, and sends a signal indicating the detected rotational torque information to the printer controller 31. Output.

濃度センサ39は、図1には図示を省略しているが、中間転写ベルト4の表面に近接した適宜の場所に配置され、必要に応じて中間転写ベルト4上に形成された所定のパターンのトナー像の濃度を検出し、その検出した濃度情報を示す信号をプリンタコントローラ部31に出力する。   Although not shown in FIG. 1, the density sensor 39 is disposed at an appropriate location close to the surface of the intermediate transfer belt 4, and has a predetermined pattern formed on the intermediate transfer belt 4 as necessary. The density of the toner image is detected, and a signal indicating the detected density information is output to the printer controller unit 31.

レジストセンサ41は、用紙カセット2から給送されて待機ローラ対24の把持部に進入してくる用紙3の先端の状態を検出して用紙3の搬送姿勢の正否を検出し、正であれば斜行矯正後の搬送タイミング情報を、否であれば用紙ジャム情報をプリンタコントローラ部31に出力する。   The registration sensor 41 detects the state of the leading edge of the sheet 3 fed from the sheet cassette 2 and entering the gripping portion of the standby roller pair 24 to detect whether the conveyance posture of the sheet 3 is correct. If the conveyance timing information after skew correction is not satisfied, the paper jam information is output to the printer controller 31.

トナーセンサ(CMYK)42は、詳しくは後述するが、各画像形成ユニット12の現像器底部に配設され、現像器内におけるトナー濃度(キャリアとトナーの混合比)を検出し、その検出したトナー濃度情報を示す信号をプリンタコントローラ部31に出力する。   The toner sensor (CMYK) 42, which will be described in detail later, is disposed at the bottom of the developing unit of each image forming unit 12, and detects the toner concentration (mixing ratio of carrier and toner) in the developing unit, and the detected toner A signal indicating density information is output to the printer controller 31.

温湿度センサ43は、カラー画像記録装置1の適宜の箇所に配置されている。温湿度センサ43はカラー画像記録装置1内部の温湿度を検出して、その検出した温湿度を示す信号をプリンタコントローラ部31に出力する。   The temperature / humidity sensor 43 is disposed at an appropriate location of the color image recording apparatus 1. The temperature / humidity sensor 43 detects the temperature / humidity inside the color image recording apparatus 1, and outputs a signal indicating the detected temperature / humidity to the printer controller 31.

図3は上記の構成におけるカラー画像形成装置1の画像形成ユニット12のみを取り出してその詳細な構成を示す拡大図である。同図に示すように、図1にも示した感光体ドラム7と一次転写ローラ14が中間転写ベルト4を挟んで対向配置され、感光体ドラム7と中間転写ベルト4との間の図面手前から向こう側までの接触線によって一次転写部50が形成されている。   FIG. 3 is an enlarged view showing the detailed configuration of only the image forming unit 12 of the color image forming apparatus 1 having the above configuration. As shown in FIG. 1, the photosensitive drum 7 and the primary transfer roller 14 shown in FIG. 1 are also arranged to face each other with the intermediate transfer belt 4 interposed therebetween, and the front side of the drawing between the photosensitive drum 7 and the intermediate transfer belt 4 is shown. A primary transfer portion 50 is formed by a contact line to the far side.

また、画像形成ユニット12の現像キット15には、トナー容器16の下方に現像部46が形成されている。現像部46は、現像用開口47を有し、この現像用開口47に前述した現像ローラ13を備えている。   Further, a developing unit 46 is formed below the toner container 16 in the developing kit 15 of the image forming unit 12. The developing unit 46 has a developing opening 47, and the developing roller 13 is provided in the developing opening 47.

現像ローラ13の斜め下方には、隔壁48で仕切られた2つの現像剤循環経路49(49a、49b)が、現像ローラ13の軸に平行に且つ水平に2列に並んで形成されている。その外側の現像剤循環経路49aの底部には、前述したトナーセンサ42が配置されている。   Below the developing roller 13, two developer circulation paths 49 (49 a, 49 b) partitioned by a partition wall 48 are formed in two rows parallel to the axis of the developing roller 13 and horizontally. The toner sensor 42 described above is disposed at the bottom of the developer circulation path 49a on the outer side.

これら2つの現像剤循環経路49(49a、49b)には、予め所定量のキャリアが収容されており、このキャリアにトナーが混入されて現像剤を構成している。すなわち、本例の現像キット15は二成分現像装置である。   In these two developer circulation paths 49 (49a, 49b), a predetermined amount of carrier is accommodated in advance, and toner is mixed into the carrier to constitute a developer. That is, the developing kit 15 of this example is a two-component developing device.

上記2つの現像剤循環経路49には、それぞれ現像剤攪拌搬送スクリュウー51(51a、51b)が配設されている。トナー容器16から現像部46に補給されるトナーは先ず、現像ローラ13から遠い位置の、つまり2つ在るうちの外側の現像剤循環経路49aに補給されるようになっている。   Developer stirring and conveying screws 51 (51a and 51b) are disposed in the two developer circulation paths 49, respectively. The toner replenished from the toner container 16 to the developing unit 46 is first replenished to the developer circulation path 49a at a position far from the developing roller 13, that is, out of the two.

次に上記構成の本例のカラー画像形成装置1の動作を簡単に説明する。先ず、図2の操作パネル44から画像形成の指示が入力操作される、またはインターネット経由でダウンロードした、またはホスト機器(PC)から送られてくる印刷データが入力される。   Next, the operation of the color image forming apparatus 1 of this example having the above configuration will be briefly described. First, an image formation instruction is input from the operation panel 44 of FIG. 2, or print data downloaded via the Internet or sent from a host device (PC) is input.

そこで、プリンタコントローラ部31はI/Fコントローラ部32及びヘッドコントローラ部33の駆動制御を開始すると共に、一方では高圧ユニット36や各モータ部37の駆動制御を開始し、他方ではトルク検出部38を始めとする各センサの出力を監視する。   Therefore, the printer controller unit 31 starts driving control of the I / F controller unit 32 and the head controller unit 33, and on the one hand starts driving control of the high voltage unit 36 and each motor unit 37, and on the other hand, the torque detecting unit 38 is turned on. Monitor the output of each sensor.

これにより、先ず、各モータ部37により、各感光体ドラム7が回転駆動され、クリーナ8によって均一に清掃された感光体ドラム7の表面が、高圧ユニット36と帯電ローラ9によって一様に初期化帯電される。   As a result, first, each photoconductor drum 7 is rotationally driven by each motor unit 37, and the surface of the photoconductor drum 7 uniformly cleaned by the cleaner 8 is uniformly initialized by the high-pressure unit 36 and the charging roller 9. Charged.

ヘッドコントローラ部33は、I/Fコントローラ部32から送信されてくるイメージ展開された印刷データに基づき各光書込ヘッド11を発光駆動して、各画像形成ユニット12の感光体ドラム7に、それぞれに対応する静電潜像を形成する。   The head controller unit 33 drives the optical writing heads 11 to emit light based on the image-developed print data transmitted from the I / F controller unit 32, and causes the photosensitive drums 7 of the image forming units 12 to respectively emit light. An electrostatic latent image corresponding to is formed.

一方、画像形成ユニット12の現像キット15では、トナーセンサ42のトナー濃度検出情報に基づき必要に応じてトナー容器16から現像部46の外側の現像剤循環経路49aにトナーが補給される。   On the other hand, in the developing kit 15 of the image forming unit 12, toner is replenished from the toner container 16 to the developer circulation path 49 a outside the developing unit 46 as necessary based on the toner density detection information of the toner sensor 42.

現像剤循環経路49aの現像剤攪拌搬送スクリュウー51aは、現像剤を攪拌搬送しながら現像剤を水平方向に凹凸のない均一な分布状態として、隔壁51の一方の端部(図3の図面奥行き方向の向こう側の端部)に形成されている連通路(送出口)から隣の現像剤循環経路49bに送出する。   The developer agitating / conveying screw 51a in the developer circulation path 49a makes the developer a uniform distribution state without unevenness in the horizontal direction while agitating and conveying the developer. From the communicating path (sending port) formed at the end of the other side) to the adjacent developer circulation path 49b.

現像剤循環経路49bの現像剤攪拌搬送スクリュウー49bは、隔壁51の送出口から現像剤循環経路49bに送り込まれて来る現像剤を、隔壁51の他方の端部(図3の図面奥行き方向の手前側の端部)に形成されている連通路(返送口)まで現像剤を攪拌搬送しながら、現像ローラ13の回転する周面に現像剤を供給し、供給した残余の現像剤を返送口から現像剤循環経路49aに送り戻す。   The developer agitating / conveying screw 49b in the developer circulation path 49b removes the developer fed into the developer circulation path 49b from the outlet of the partition wall 51 (the front side in the depth direction of FIG. 3). The developer is supplied to the rotating peripheral surface of the developing roller 13 while agitating and conveying the developer to the communication path (return port) formed on the side end), and the supplied remaining developer is supplied from the return port. It is sent back to the developer circulation path 49a.

現像剤循環経路49bの現像剤攪拌搬送スクリュウー49bからトナーを供給された現像ローラ13は、高圧ユニット36から印加されるバイアス電圧による感光体ドラム7との電位差により、現像剤のトナーを感光体ドラム7の周面の静電潜像に転移させ、静電潜像をトナー像化(現像)する。   The developing roller 13 supplied with toner from the developer agitating / conveying screw 49b in the developer circulation path 49b removes the developer toner from the photosensitive drum by a potential difference from the photosensitive drum 7 due to a bias voltage applied from the high voltage unit 36. 7 is transferred to an electrostatic latent image on the peripheral surface 7 to form a toner image (development).

感光体ドラム7上に現像されたトナー像は、感光体ドラム7の回転に伴って、一次転写部50まで回転搬送される。一次転写部50では、高圧ユニット36から一次転写ローラ14に印加されるバイアス電圧により、感光体ドラム7上のトナー像が画像イメージとして中間転写ベルト4に一次転写される。   The toner image developed on the photosensitive drum 7 is rotated and conveyed to the primary transfer unit 50 as the photosensitive drum 7 rotates. In the primary transfer unit 50, the toner image on the photosensitive drum 7 is primarily transferred as an image image to the intermediate transfer belt 4 by a bias voltage applied to the primary transfer roller 14 from the high voltage unit 36.

中間転写ベルト4には、4個の感光体ドラム7c、7m、7y、及び7kから、それぞれの色の画像イメージのトナー画像が順次重ねて転写されてフルカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト4に一次転写されたフルカラーのトナー画像は、中間転写ベルト4の循環移動により、二次転写部20へと搬送される。   On the intermediate transfer belt 4, toner images of the respective color image images are sequentially transferred from the four photosensitive drums 7 c, 7 m, 7 y, and 7 k to form a full-color toner image. The full-color toner image primarily transferred to the intermediate transfer belt 4 is conveyed to the secondary transfer unit 20 by the circulating movement of the intermediate transfer belt 4.

これに先立って、各モータ部37の駆動制御により、用紙取出ローラ21、給送ローラ22、捌きローラ23が駆動されて、用紙カセット2から用紙3が1枚ごと取り出され、最初の用紙3の先端が待機ローラ対24に制止されて送出のタイミングを待機する。   Prior to this, the sheet take-out roller 21, the feeding roller 22, and the separating roller 23 are driven by the drive control of each motor unit 37, and the sheets 3 are taken out from the sheet cassette 2 one by one. The leading end is stopped by the standby roller pair 24 and waits for the delivery timing.

そして、中間転写ベルト4に一次転写されている最初のトナー像の先端が二次転写部20に搬送されて来るタイミングで、その二次転写部20に用紙3の画像形成領域の先頭が対応するように、待機中の用紙3が待機ローラ対24から送り出される。   Then, at the timing when the leading edge of the first toner image primarily transferred to the intermediate transfer belt 4 is conveyed to the secondary transfer unit 20, the top of the image forming area of the sheet 3 corresponds to the secondary transfer unit 20. As described above, the waiting sheet 3 is sent out from the waiting roller pair 24.

待機ローラ対24から送り出された用紙3は、二次転写部20において、高圧ユニット36から二次転写ローラ19に印加されるバイアス電圧により、フルカラーのトナー画像を中間転写ベルト4から転写される。   The full-color toner image is transferred from the intermediate transfer belt 4 by the bias voltage applied from the high voltage unit 36 to the secondary transfer roller 19 in the secondary transfer unit 20 on the paper 3 sent out from the standby roller pair 24.

トナー画像を転写された用紙3は、ベルト式定着装置25を通過しながら、トナー画像を紙面に定着され、排紙ローラ対27により搬出されて、排紙トレー26上に順次積載される。   The sheet 3 on which the toner image is transferred passes through the belt-type fixing device 25, fixes the toner image on the sheet surface, is carried out by the discharge roller pair 27, and is sequentially stacked on the discharge tray 26.

図4(a),(b) は、上記のように動作するカラー画像形成装置1の画像形成ユニット12において、現像キット15における現像部46の現像剤循環経路49a及びその現像剤攪拌搬送スクリュウー51aの詳細な構成を模式的に示す図である。   4A and 4B show the developer circulation path 49a of the developing section 46 in the developing kit 15 and the developer stirring and conveying screw 51a in the image forming unit 12 of the color image forming apparatus 1 operating as described above. It is a figure which shows typically a detailed structure.

尚、図4(a),(b) は、図3の矢印Cの方向に現像剤循環経路49aの内部を見た図である。また、図4(a),(b) には、図3と同一の構成部分には図3と同一の番号を付与して示している。   4A and 4B are views of the inside of the developer circulation path 49a in the direction of arrow C in FIG. 4 (a) and 4 (b), the same components as in FIG. 3 are given the same numbers as in FIG.

図4(a) に示すように、隔壁48によって図3に示す現像剤循環経路49bから仕切られている現像剤循環経路49aの内部には、回転軸52と、この回転軸52に固設されたフィン53からなる現像剤攪拌搬送スクリュウー51aが配設されている。   As shown in FIG. 4A, in the developer circulation path 49a partitioned by the partition wall 48 from the developer circulation path 49b shown in FIG. Further, a developer stirring and conveying screw 51a composed of the fins 53 is provided.

回転軸52の一方の端部(図の右端)には、図4(b) に示すように駆動部54が係合している。この駆動部54には、図2に示したトルク検出部38が配設されている。尚、駆動部54又はトルク検出部38は、2つの現像剤攪拌搬送スクリュウー51a又は51bのいずれか一つの回転軸又は駆動部に設けられる。   As shown in FIG. 4B, the drive unit 54 is engaged with one end (the right end in the figure) of the rotating shaft 52. The drive unit 54 is provided with the torque detection unit 38 shown in FIG. The drive unit 54 or the torque detection unit 38 is provided on any one of the rotation shafts or drive units of the two developer agitating / conveying screws 51a or 51b.

図4(b) に示すトルク検出部38は、駆動部54が現像剤攪拌搬送スクリュウー51aを回転駆動する際の駆動トルクを常時検出して制御システム30のプリンタコントローラ部31に通知する。   The torque detection unit 38 shown in FIG. 4B constantly detects the drive torque when the drive unit 54 rotationally drives the developer agitating / conveying screw 51 a and notifies the printer controller unit 31 of the control system 30.

プリンタコントローラ部31は、最終印字の際に、トルク検出部38から通知された印字終了直前の駆動トルクの値を、最終印字時の駆動トルク値としてEEPROM34に格納して保存する。   The printer controller 31 stores the value of the drive torque immediately before the end of printing notified from the torque detector 38 at the time of final printing in the EEPROM 34 as the driving torque value at the time of final printing.

また、プリンタコントローラ部31は、電源投入時に実行される現像部46の前回転(現像無しの空駆動)の際に、トルク検出部38から通知される駆動トルクを電源投入時駆動トルクとして、トルク検出部38から通知されるつど最終印字時駆動トルクと比較し、その比較結果に基づいて、詳しくは後述するように前回転の継続時間を制御する。   In addition, the printer controller unit 31 uses the driving torque notified from the torque detection unit 38 as the driving torque at power-on when the developing unit 46 is rotated forward (i.e., idling without development). Each time it is notified from the detection unit 38, it is compared with the driving torque at the time of final printing, and based on the comparison result, the duration of the pre-rotation is controlled as will be described in detail later.

また、上記の現像剤攪拌搬送スクリュウー51aには、一方の端部(図4(a),(b) では右端部、図3では図面奥行き方向向こう側)に、フィン形状の変化点55が形成されている。   The developer stirring and conveying screw 51a has a fin-shaped change point 55 at one end (the right end in FIGS. 4A and 4B and the other side in the depth direction in FIG. 3). Has been.

隔壁48のフィン形状の変化点55に対応する位置には、図4(a),(b) では図示を省略されているが、現像剤循環経路49aから現像剤循環経路49bへ分布の均一化された現像剤を送り出す送出口として連通路が形成されている。   The positions corresponding to the fin-shaped change points 55 of the partition wall 48 are not shown in FIGS. 4A and 4B, but the distribution is made uniform from the developer circulation path 49a to the developer circulation path 49b. A communication path is formed as a delivery port for delivering the developer.

また、隔壁48のフィン形状の変化点55とは反対側の端部56には、これも図4(a),(b) では図示を省略されているが、現像剤循環経路49bから現像剤循環経路49aへ、トナー濃度の変動したキャリアが入り混じった現像剤を送り戻す返送口としての連通路が形成されている。   In addition, an end 56 opposite to the fin-shaped change point 55 of the partition wall 48 is not shown in FIGS. 4A and 4B, but from the developer circulation path 49b. A communication path is formed as a return port for returning the developer mixed with the carrier having a changed toner density to the circulation path 49a.

図5(a) は、上記の現像剤循環経路49aに、分布が均一化された現像剤57が攪拌搬送されている状態を示し、同図(b) は、攪拌前または攪拌搬送中の未だ分布が不均一な形状の現像剤57の状態を示している。   FIG. 5 (a) shows a state in which the developer 57 having a uniform distribution is being stirred and conveyed in the developer circulation path 49a, and FIG. 5 (b) is still in the state before or during stirring. The state of the developer 57 having a non-uniform distribution is shown.

図5(a) の状態は、印字中であるか、印字開始時の前回転が十分に行われた直後の状態を示し、このように分布が均一な状態で、現像剤循環経路49aから現像剤循環経路49bへ現像剤57が送り出されると、現像剤循環経路49bから現像ローラ13に現像剤57が均一な層となって吸着され、感光体ドラム7に、むらの無い現像を行うことができ、用紙3に高画質の画像を形成することができる。   The state shown in FIG. 5 (a) is a state where printing is in progress or immediately after the pre-rotation at the start of printing is sufficiently performed, and development is performed from the developer circulation path 49a with a uniform distribution. When the developer 57 is sent to the developer circulation path 49b, the developer 57 is adsorbed to the developing roller 13 as a uniform layer from the developer circulation path 49b, and the photosensitive drum 7 can be developed without unevenness. And a high-quality image can be formed on the paper 3.

一方、図5(b) の状態は、工場出荷時に現像部46に現像剤57が充填されていて、搬送中や開梱時に装置ががたついて現像剤57の分布が不均一になった状態、又は、画像形成ユニット12、現像キット15、トナー容器16等の交換で、装置ががたついて現像剤57の分布が不均一になった状態を示している。   On the other hand, the state of FIG. 5B is a state in which the developer 57 is filled with the developer 57 at the time of shipment from the factory, and the distribution of the developer 57 becomes non-uniform due to rattling of the device during transportation or unpacking. Alternatively, the image forming unit 12, the developing kit 15, the toner container 16, and the like are replaced, and the apparatus has rattled and the distribution of the developer 57 becomes non-uniform.

図5(b) の状態のままで印字を開始すると、現像剤循環経路49aから現像剤循環経路49bへ分布が不均一な状態の現像剤57が送り出されることになり、現像剤循環経路49bから現像ローラ13に吸着される現像剤57の量にむらが生じ、感光体ドラム7に現像されるトナー画像に濃淡その他の不具合が発生する。   When printing is started in the state shown in FIG. 5B, the developer 57 having a non-uniform distribution is sent from the developer circulation path 49a to the developer circulation path 49b. The amount of the developer 57 adsorbed on the developing roller 13 is uneven, and the toner image developed on the photosensitive drum 7 has a density or other problems.

この不具合を防止するため、印字開始前に図5(a) に示すような分布の均一な現像剤57の状態とするために、従来、前回転(又は空駆動ともいう)という準備動作を行っていたことは前述した。   In order to prevent this problem, a preparatory operation called pre-rotation (or also referred to as idle driving) has been conventionally performed in order to obtain a developer 57 having a uniform distribution as shown in FIG. It was mentioned before.

そして、不均一状態の解消のために要する経済性の問題、不均一状態解消の湿度のみに依存した不十分な対処方法の問題、低使用の場合のみに限定した他の不均一状態に対処できない問題等、従来の方法では残された課題が山積していることも前述した。   And the problem of economics required to eliminate the non-uniform state, the problem of insufficient countermeasures depending only on the humidity to eliminate the non-uniform state, and other non-uniform states limited only to low use cannot be dealt with As described above, there are many problems left in the conventional method such as problems.

本例の現像部46においては、現像剤57の上記いずれの状態における不均一分布の場合でも、起動時における現像剤攪拌搬送スクリュウー51aの前回転による現像剤57の均一な分布状態を早期に整えて、前回転の時間を可及的に短縮し、早期に印字待機状態に入ることができるようにする。   In the developing unit 46 of this example, even if the developer 57 is unevenly distributed in any of the above states, the uniform distribution state of the developer 57 due to the pre-rotation of the developer stirring and conveying screw 51a at the time of start-up is quickly adjusted. Thus, the pre-rotation time is shortened as much as possible so that the print standby state can be entered at an early stage.

図6は、前回転の時間を可及的に短縮するための本例の制御システム30のプリンタコントローラ部31による前回転制御の処理動作を示すフローチャートである。尚、この処理では、前述した最終印字の際にトルク検出部38により検出され、EEPROM34に格納保存されている最終印字時の駆動トルク値が判断用のデータとして使用される。   FIG. 6 is a flowchart showing the processing operation of the pre-rotation control by the printer controller unit 31 of the control system 30 of this example for shortening the pre-rotation time as much as possible. In this process, the driving torque value at the time of final printing, which is detected by the torque detection unit 38 at the time of final printing described above and stored in the EEPROM 34, is used as data for determination.

先ず、カラー画像記録装置1に電源が投入されると、又はメンテナンス等のために本体装置の扉が開閉されると、I/Fコントローラ部32は、前回転をスタートさせる(ステップS1)。この処理は、駆動部54により現像剤攪拌搬送スクリュウー51aを回転駆動させる処理である。   First, when the color image recording apparatus 1 is powered on or when the door of the main body apparatus is opened or closed for maintenance or the like, the I / F controller unit 32 starts a pre-rotation (step S1). This process is a process in which the developer stirring and conveying screw 51a is rotationally driven by the drive unit 54.

次に、プリンタコントローラ部31は、最終印字時のトルク値t1を呼び出す(ステップS2)。この処理では、シアン(c)、マゼンタ(m)、イエロー(y)及びブラック(k)の現像剤を収容した4個の各現像キット15の現像部46に対応してEEPROM34に格納されている最終印字時の駆動トルク値Ct1、Mt1、Yt1、及びKt1がプリンタコントローラ部31により読み出される。   Next, the printer controller unit 31 calls the torque value t1 at the time of final printing (step S2). In this process, the cyan (c), magenta (m), yellow (y) and black (k) developers are stored in the EEPROM 34 corresponding to the developing sections 46 of the four developing kits 15. The drive torque values Ct1, Mt1, Yt1, and Kt1 at the time of final printing are read by the printer controller unit 31.

続いて、プリンタコントローラ部31は、現在のトルク値t2を測定する(ステップS3)。この処理では、各現像キット15の現像部46のトルク検出部38から通知されてくる現在の駆動トルク値Ct2、Mt2、Yt2、及びKt2が参照される。   Subsequently, the printer controller unit 31 measures the current torque value t2 (step S3). In this process, the current drive torque values Ct2, Mt2, Yt2, and Kt2 notified from the torque detection unit 38 of the developing unit 46 of each developing kit 15 are referred to.

そして、プリンタコントローラ部31は、最終印字時の駆動トルク値Ct1、Mt1、Yt1、及びKt1と、現在の駆動トルク値Ct2、Mt2、Yt2、及びKt2とを個々に比較する(ステップS4)。   Then, the printer controller unit 31 individually compares the drive torque values Ct1, Mt1, Yt1, and Kt1 at the time of final printing with the current drive torque values Ct2, Mt2, Yt2, and Kt2 (step S4).

この比較処理で、プリンタコントローラ部31は、CMYKのうち1個でも最終印字時の駆動トルク値t1よりも現在の駆動トルク値t2の方が大きい、すなわち「t1<t2」の場合は、現像剤57の分布が偏っていると判断し、分布を均一化するために前回転を継続する(ステップS5)。   In this comparison processing, the printer controller unit 31 determines that the current drive torque value t2 is larger than the drive torque value t1 at the time of final printing, that is, if “t1 <t2”, at least one of CMYK. It is determined that the distribution of 57 is biased, and the pre-rotation is continued in order to make the distribution uniform (step S5).

そして、プリンタコントローラ部31は、ステップS3の処理に戻り、再び各現像キット15の現像部46のトルク検出部38から通知されてくる現在の駆動トルク値Ct2、Mt2、Yt2、及びKt2を参照し、ステップS4で、最終印字時の4個の駆動トルク値t1と、現在の4個の駆動トルク値t2とを個々に比較する、ということを繰り返す。   Then, the printer controller unit 31 returns to the process of step S3, and again refers to the current drive torque values Ct2, Mt2, Yt2, and Kt2 notified from the torque detection unit 38 of the developing unit 46 of each developing kit 15. In step S4, the four drive torque values t1 at the time of final printing and the current four drive torque values t2 are individually compared.

そして、ステップS4の判別で、CMYKの全てにおいて、現在の駆動トルク値t2が最終印字時の駆動トルク値t1以下、すなわち「t1≧t2」の場合は、プリンタコントローラ部31は、現像剤57の分布が均一になったと判断する。   If it is determined in step S4 that the current drive torque value t2 is equal to or less than the drive torque value t1 at the time of final printing, that is, “t1 ≧ t2” in all CMYK, the printer controller unit 31 determines that the developer 57 Judge that the distribution is uniform.

そして、それら現在の駆動トルク値Ct2、Mt2、Yt2、及びKt2を、最終印字時の駆動トルク値Ct1、Mt1、Yt1、及びKt1としてEEPROM34に格納する(ステップS6)。そして前回転処理を終了する(ステップS7)。   The current drive torque values Ct2, Mt2, Yt2, and Kt2 are stored in the EEPROM 34 as the drive torque values Ct1, Mt1, Yt1, and Kt1 at the time of final printing (step S6). Then, the pre-rotation process is finished (step S7).

尚、本例の現像キット15は二成分現像装置であり、トナー濃度が低下すると直ちにトナー容器16からトナーが現像剤循環経路49aに補給されて総量不変のキャリアと混合されるので、一旦分布が均一化された現像剤57のトナーが現像剤循環経路49aにおける上面位置はほとんど変わることがない。   The developing kit 15 of this example is a two-component developing device, and as soon as the toner concentration decreases, the toner is replenished from the toner container 16 to the developer circulation path 49a and mixed with the carrier having the same total amount. The position of the upper surface of the uniformized developer 57 toner in the developer circulation path 49a hardly changes.

したがって、印字終了時まで現在の駆動トルク値t2の値が変動することは殆どない。このことが、分布が均一化された後の現在の駆動トルク値t2の値を最終印字時の駆動トルク値t1としてEEPROM34に格納する理由である。   Therefore, the current drive torque value t2 hardly fluctuates until the end of printing. This is the reason why the current drive torque value t2 after the distribution is made uniform is stored in the EEPROM 34 as the drive torque value t1 at the time of final printing.

また、上記処理動作の最初のステップS4の判別で「t1≧t2」の場合も、直ちにステップS6及びS7の処理が行われる。これにより、前回転時間が大幅に短縮又はほとんど前回転無しの状態で印字待機状態に入ることになる。   Even when “t1 ≧ t2” is determined in the first step S4 of the above processing operation, the processes of steps S6 and S7 are immediately performed. As a result, the pre-rotation time is significantly shortened or the print standby state is entered with almost no pre-rotation.

この後、操作パネル44から又はインターネット経由で又は不図示のホスト機器(PC:パーソナルコンピュータ)から印字データと共に印字開始の指示が入力されると、プリンタコントローラ部31は、印字処理を実行する。   Thereafter, when a print start instruction is input together with print data from the operation panel 44, via the Internet, or from a host device (PC: personal computer) (not shown), the printer controller unit 31 executes print processing.

このように。本実施例によれば、どのような状態から発生した現像剤の分布不均一の場合でも、経済性の問題もなく、湿度のみに依存した不十分な対処方法の問題もなく、低使用の場合のみに限定した他の不均一状態に対処できないという問題もなく、単に起動時における現像剤攪拌搬送スクリュウーの前回転のトルク値を参照するだけで、現像剤の均一な分布状態を早期に整えることができる。   in this way. According to the present embodiment, even when the developer distribution is uneven from any state, there is no problem of economic efficiency, there is no problem of insufficient countermeasures depending only on humidity, and the case of low use It is not possible to deal with other non-uniformity conditions limited to only, and the uniform distribution state of the developer can be adjusted early by simply referring to the torque value of the pre-rotation of the developer agitating and conveying screw at the start-up. Can do.

これにより、前回転の時間を可及的に短縮し、早期に印字待機状態に入ることができるカラー画像記録装置を提供することが可能となる。   As a result, it is possible to provide a color image recording apparatus capable of shortening the pre-rotation time as much as possible and entering the print standby state at an early stage.

本発明は、起動時における現像器内の現像剤の均一な分布状態を可及的に早期に整える画像形成装置に利用することができる。   The present invention can be used in an image forming apparatus that arranges a uniform distribution state of a developer in a developing device at the time of startup as early as possible.

1 カラー画像形成装置
2 用紙カセット
3 用紙
4 中間転写ベルト
5 駆動ローラ
6 従動ローラ(転写対向ローラ)
7(7c、7m、7y、7k) 感光体ドラム
8 クリーナ
9 帯電ローラ
11(11c、11m、11y、11k) 光書込ヘッド
12 画像形成ユニット
13 現像ローラ
14 一次転写ローラ
15 現像キット
16 トナー容器
17、18 テンションローラ
19 二次転写ローラ(転写押圧ローラ)
20 二次転写部
21 用紙取出ローラ
22 給送ローラ
23 捌きローラ
24 待機ローラ対
25 ベルト式定着装置
26 排紙トレー
27 排紙ローラ対
30 制御システム
31 プリンタコントローラ部
32 I/F(インターフェイス)コントローラ部
33 ヘッドコントローラ部
34 EEPROM(electrically erasable programable ROM)
35 ROM(read only memory)
36 高圧ユニット
37 各モータ部
38 トルク検出部
39 濃度センサ
41 レジストセンサ
42 トナーセンサ(CMYK)
43 温湿度センサ
44 操作パネル
45 フレームメモリ
46 現像部
47 現像用開口
48 隔壁
49(49a、49b) 現像剤循環経路
50 一次転写部
51(51a、51b) 現像剤攪拌搬送スクリュウー
52 回転軸
53 フィン
54 駆動部
55 フィン形状の変化点
56 端部
57 現像剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Color image forming apparatus 2 Paper cassette 3 Paper 4 Intermediate transfer belt 5 Drive roller 6 Driven roller (transfer opposing roller)
7 (7c, 7m, 7y, 7k) Photosensitive drum 8 Cleaner 9 Charging roller 11 (11c, 11m, 11y, 11k) Optical writing head 12 Image forming unit 13 Developing roller 14 Primary transfer roller 15 Developing kit 16 Toner container 17 , 18 Tension roller 19 Secondary transfer roller (transfer press roller)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Secondary transfer part 21 Paper extraction roller 22 Feeding roller 23 Rolling roller 24 Waiting roller pair 25 Belt type fixing device 26 Paper discharge tray 27 Paper discharge roller pair 30 Control system 31 Printer controller part 32 I / F (interface) controller part 33 Head controller 34 EEPROM (electrically erasable programable ROM)
35 ROM (read only memory)
36 High Voltage Unit 37 Each Motor Unit 38 Torque Detection Unit 39 Density Sensor 41 Registration Sensor 42 Toner Sensor (CMYK)
43 Temperature / Humidity Sensor 44 Operation Panel 45 Frame Memory 46 Developing Portion 47 Developing Opening 48 Bulkhead 49 (49a, 49b) Developer Circulating Path 50 Primary Transfer Portion 51 (51a, 51b) Developer Stirring Transport Screw 52 Rotating Shaft 53 Fin 54 Driving part 55 Change point of fin shape 56 End part 57 Developer

Claims (4)

静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、
前記現像装置に設けられ現像用開口を有する現像部と、
該現像部内に形成された現像剤循環経路と、
該現像剤循環経路内に配設された現像剤攪拌搬送スクリュウーと、
該現像剤攪拌搬送スクリュウーの駆動トルクを検出するトルク検出部と、
該トルク検出部が検出した前記駆動トルクの値を記憶するトルク値記憶部と、
前記現像装置の駆動を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
電源投入時に前記トルク検出部により検出された電源投入時の駆動トルク値と、前回最終印字時に前記トルク記憶部に記憶された最終印字時の駆動トルク値とを比較し、
該最終印字時の駆動トルク値よりも前記電源投入時の駆動トルク値の方が大きい場合は前記トルク検出部による検出を行いながら前記現像剤攪拌搬送スクリュウーの前回転を継続し、前記トルク検出部が検出する駆動トルク値が前記最終印字時に前記トルク記憶部に記憶された前記最終印字時の駆動トルク値以下になったら前記前回転を終了して印字実行待機状態に入り、
前記比較の際に前記最終印字時の駆動トルク値と前記電源投入時の駆動トルク値との間に変動が無い場合、または前記最終印字時の駆動トルク値よりも前記電源投入時の駆動トルク値の方が小さい場合直ちに前記前回転を終了して印字実行待機状態に入る、
ことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus provided with a developing device for developing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier,
A developing unit provided in the developing device and having a developing opening;
A developer circulation path formed in the developing section;
A developer stirring and conveying screw disposed in the developer circulation path;
A torque detector for detecting a driving torque of the developer agitating and conveying screw;
A torque value storage unit for storing the value of the driving torque detected by the torque detection unit;
A control unit for controlling driving of the developing device;
Have
The controller is
Compare the driving torque value at the time of power-on detected by the torque detection unit at the time of power-on and the driving torque value at the time of final printing stored in the torque storage unit at the time of the last final printing,
When the driving torque value at the time of turning on the power is larger than the driving torque value at the time of the final printing, the developer agitating / conveying screw continues to rotate forward while performing detection by the torque detecting unit , and the torque detecting unit When the driving torque value detected by the motor becomes equal to or less than the driving torque value at the time of final printing stored in the torque storage unit at the time of the final printing, the pre-rotation is terminated and a printing execution standby state is entered.
When there is no variation between the driving torque value at the time of the final printing and the driving torque value at the time of turning on the power in the comparison , or the driving torque value at the time of turning on the power than the driving torque value at the time of the final printing If is smaller , immediately terminate the previous rotation and enter a print execution standby state.
An image forming apparatus.
前記現像装置は、二成分現像装置である、ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing device is a two-component developing device. 前記現像剤循環経路は、連通路を有する少なくとも2つの経路に分割され、前記現像剤攪拌搬送スクリュウーは分割された各前記経路に配設され、前記トルク検出部は前記現像剤攪拌搬送スクリュウーのいずれか一つの駆動部に設けられる、ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The developer circulation path is divided into at least two paths having a communication path, the developer agitation transport screw is disposed in each of the divided paths, and the torque detection unit is one of the developer agitation transport screws. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is provided in the one drive unit. 前記現像装置は、現像剤の色別毎に設けられている、ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing device is provided for each color of the developer.
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