JP2009192729A - Image forming apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent erroneous detection of toner amount, and to prevent unnecessary toner supply. <P>SOLUTION: When a result of detection by a toner sensor shows that the toner amount is equal to or below prescribed amount, N sets of operation for rotating-stopping a developing device are performed. Thus, toner is uniformized and leveled in the developing device, consequently, the erroneous detection of the toner amount is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像を現像剤にて現像する現像装置を備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus including a developing device that develops an image with a developer.

従来、複写機及びプリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置では、現像剤として、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤が広く用いられている。また、画像形成装置の中には、現像器にトナーを補給するトナー補給手段を備え、２成分現像剤中の消費されたトナーをトナー補給手段によって補給することで、トナー濃度を一定に維持するようになっているものもある。このような現像装置では、トナー濃度を検知するセンサの検知結果によって、トナー補給の必要性が判断されるようになっている。
特開平１０-１９８１４９号公報 Conventionally, in a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine and a printer, a two-component developer composed of a toner and a carrier is widely used as a developer. Further, the image forming apparatus includes a toner replenishing unit that replenishes toner to the developing device, and the toner concentration is maintained constant by replenishing the consumed toner in the two-component developer by the toner replenishing unit. Some of them are In such a developing device, the necessity of toner replenishment is determined based on the detection result of a sensor that detects the toner density.
JP-A-10-1981149

しかしながら、運搬後など、現像器内で現像剤が偏っている場合には、トナー量を誤検知することがあり、この誤検知は現像器内のトナー量の過不足を生じ、画像濃度不良や故障等の不具合の原因となっていた。   However, if the developer is biased in the developing device after transportation, etc., the toner amount may be erroneously detected. This erroneous detection may cause the toner amount in the developing device to be excessive or insufficient, resulting in poor image density or It was the cause of malfunctions such as breakdowns.

そこで、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、このような現像剤の偏りを解消することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of eliminating such a developer bias.

上記課題を解決するために、請求項１の画像形成装置は、現像剤を内部に収容する現像剤槽、及び、上記現像剤槽内の現像剤によって画像を現像する現像部を備える現像器と、非現像時に、回転軸を中心に上記現像器を１／ｎ周（ｎは１より大きい数）回転させた後に停止させる回転‐停止動作を、２セット以上繰り返す現像剤水平化処理を行うことのできる回転手段と、を備える。   In order to solve the above-described problems, an image forming apparatus according to claim 1 includes: a developer tank that contains a developer therein; and a developer that includes a developing unit that develops an image with the developer in the developer tank; When the developer is not developed, the developer leveling process is repeated for two or more sets of rotation-stop operation in which the developing unit is rotated about 1 / n round (n is a number greater than 1) around the rotation axis. Rotating means capable of rotating.

この画像形成装置は、上述の回転‐停止動作を繰り返すことで、現像剤槽内の現像剤の偏りを解消することができる。   This image forming apparatus can eliminate the bias of the developer in the developer tank by repeating the rotation-stop operation described above.

また、請求項２に記載するように、請求項１の画像形成装置において、上記回転手段は、１セットの回転‐停止動作の回転中に、上記現像器の回転速度を変化させるようになっていることが好ましい。   According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the rotation means changes the rotation speed of the developing device during the rotation of one set of rotation-stop operation. Preferably it is.

このように、回転速度を変化させることで、現像剤の偏りを解消するという効果がより高められる。   As described above, by changing the rotation speed, the effect of eliminating the unevenness of the developer can be further enhanced.

また、請求項３に記載するように、請求項１又は２の画像形成装置において、上記現像部は、上記現像剤槽内の現像剤に接触しつつ回転可能なローラであり、上記現像剤水平化処理に併せて上記ローラを回転させる現像駆動手段をさらに備えることが好ましい。   According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, the developing unit is a roller that is rotatable while being in contact with the developer in the developer tank, and the developer horizontal It is preferable that the image forming apparatus further includes a development driving unit that rotates the roller in accordance with the conversion process.

この画像形成装置によると、上記現像部によって現像剤槽内の現像剤が撹拌されるので、現像剤の偏りを解消する効果が一層高められる。   According to this image forming apparatus, since the developer in the developer tank is stirred by the developing unit, the effect of eliminating the developer bias is further enhanced.

また、請求項４に記載するように、請求項１〜３のいずれかの画像形成装置において、上記回転手段は、上記現像剤水平化処理を、出荷後最初の現像実行前に行うようになっていてもよい。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the rotating means performs the developer leveling process before the first development after the shipment. It may be.

現像剤の偏りが生じるのは、画像形成装置の移動時であることが多いからである。   The bias of the developer occurs because the image forming apparatus is often moved.

また、請求項５に記載するように、請求項１〜４のいずれかの画像形成装置は、上記現像剤槽内での現像剤量の上限を検知可能な検知手段と、上記現像剤槽に現像剤を補給する現像剤補給装置と、上記現像剤水平化処理後、現像実行前に、上記検知手段が現像剤量の上限を検知するまで、上記現像剤補給装置に現像剤の補給を実行させる補給制御手段と、をさらに備えていてもよい。   According to a fifth aspect of the present invention, the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects includes a detection unit capable of detecting the upper limit of the developer amount in the developer tank, and the developer tank. A developer replenishing device that replenishes the developer, and the developer replenishment device is replenished until the detection means detects the upper limit of the developer amount after the developer leveling process and before the development. And a replenishment control means.

この画像形成装置によると、水平化処理がされることによって、検知手段が正確に現像剤量の上限を検知することができる。そのため、現像剤補給装置によって、適切な量まで現像剤が補給される。よって、画像不良や過剰な現像剤補給による故障等の不具合が起きにくくなる。   According to this image forming apparatus, the leveling process allows the detection unit to accurately detect the upper limit of the developer amount. Therefore, the developer is replenished to an appropriate amount by the developer replenishing device. Therefore, problems such as image defects and failures due to excessive developer replenishment are less likely to occur.

ｎ個の上記現像器を備え、各現像器の上記現像剤槽は、互いに異なる色の現像剤を収容する請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising n developer units, wherein the developer tanks of the respective developer units store different color developers.

本発明の画像形成装置によると、上述の回転‐停止動作を繰り返すことで、現像剤槽内の現像剤の偏りを解消することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, the unevenness of the developer in the developer tank can be eliminated by repeating the rotation-stop operation described above.

〔１〕第１実施形態
以下、本発明の実施の一形態に係るプリンタ１について、図面を参照して説明する。 [1] First Embodiment Hereinafter, a printer 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（1-1）プリンタ１の概要
図１を参照して、プリンタ１の概要について説明する。図１はプリンタ１の要部構成を示す正面図である。 (1-1) Outline of Printer 1 An outline of the printer 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a front view illustrating a configuration of a main part of the printer 1.

図１に示すように、プリンタ１は、ハウジング１０１を備え、ハウジング１０１内に、画像データに応じた画像を形成する画像形成部１０、画像形成部１０で形成された画像を用紙上に転写する２次転写部１１、転写後の用紙上に画像を熱圧着にて定着させる定着器１２、用紙を収容する用紙カセット１３、用紙カセット１３から用紙を１枚ずつ引き出して、２次転写部１１及び定着装置１２を順に経て最終的にハウジング１０１外に排出する用紙搬送装置１４等を備える。定着装置１２は、発熱部材であるヒートローラ１２ａと、それに対向する対向ローラ１２ｂとを備える。用紙搬送装置１４は、搬送ベルト及び各種ローラ等を備える。   As shown in FIG. 1, the printer 1 includes a housing 101, and an image forming unit 10 that forms an image according to image data in the housing 101, and an image formed by the image forming unit 10 is transferred onto a sheet. Secondary transfer unit 11, fixing device 12 that fixes an image on the transferred paper by thermocompression bonding, paper cassette 13 that stores the paper, paper sheets one by one from paper cassette 13, secondary transfer unit 11 and A sheet conveying device 14 and the like that sequentially pass through the fixing device 12 and are finally discharged out of the housing 101 are provided. The fixing device 12 includes a heat roller 12a that is a heat generating member and a counter roller 12b that faces the heat roller 12a. The paper transport device 14 includes a transport belt and various rollers.

画像形成部１０は、像担持体の一例として、矢印方向に回転可能な感光体ドラム１０を備え、感光体ドラム１０の回転方向に沿って、帯電部２、露光部３、現像装置４、１次転写部５、及びクリーニング部６等を備える。   The image forming unit 10 includes, as an example of an image carrier, a photosensitive drum 10 that can rotate in the direction of an arrow. A charging unit 2, an exposure unit 3, a developing device 4, 1, A next transfer unit 5 and a cleaning unit 6 are provided.

帯電部２は、感光体ドラム１０を一様に帯電させる。   The charging unit 2 uniformly charges the photosensitive drum 10.

露光部３は、帯電した感光体ドラム１０上に光を照射することで、画像データに沿った静電潜像を描く。   The exposure unit 3 draws an electrostatic latent image along the image data by irradiating the charged photosensitive drum 10 with light.

現像装置４は、静電潜像にトナーを供給することでトナー像を形成する。具体的には、現像装置４は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の色を現像するための、４つの現像器４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、及び４１Ｋ）を備える。また、現像装置４は、４つの現像器を保持して回転する回転体４２を備える。   The developing device 4 forms a toner image by supplying toner to the electrostatic latent image. Specifically, the developing device 4 includes four developing units 41 (41Y, 41M, 41) for developing four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). 41C and 41K). Further, the developing device 4 includes a rotating body 42 that holds and rotates four developing devices.

４つの現像器は、それぞれ、現像剤槽４１１及び現像ローラ４１２を備える。現像剤槽４１１は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を収容する。各現像器の現像剤槽４１１には、現像ローラ４１２は、現像剤槽４１１内の現像剤を感光体ドラム１０に対向するように保持することで、感光体ドラム１０上にトナーを供給する。トナーは帯電しているので、感光体ドラム１０上に引き付けられ、静電潜像が現像される。   Each of the four developing devices includes a developer tank 411 and a developing roller 412. The developer tank 411 contains a two-component developer composed of toner and carrier. In the developer tank 411 of each developing device, the developing roller 412 supplies the toner onto the photosensitive drum 10 by holding the developer in the developer tank 411 so as to face the photosensitive drum 10. Since the toner is charged, it is attracted onto the photosensitive drum 10 and the electrostatic latent image is developed.

回転体４２は、回転軸４２１を備える円筒状の部材であり、図中に矢印で示す方向に回転可能である。回転体４２は、その内部、回転軸４２１の周りに、回転体４２の回転方向に沿って、現像器４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、及び４１Ｋをこの順に保持することができる。また、回転体４２の外周には、各現像器に対応するよう４箇所に、凹部４６が設けられている。また、現像装置４は、回転体４２の外側から現像剤槽４１１内へ挿入口４５を備えており、この挿入口４５は後述のトナー補給に用いられる。   The rotating body 42 is a cylindrical member provided with a rotating shaft 421, and is rotatable in a direction indicated by an arrow in the drawing. The rotating body 42 can hold the developing devices 41Y, 41M, 41C, and 41K in this order along the rotation direction of the rotating body 42 around the rotation shaft 421. Further, on the outer periphery of the rotating body 42, concave portions 46 are provided at four locations corresponding to the respective developing devices. Further, the developing device 4 includes an insertion port 45 from the outside of the rotating body 42 into the developer tank 411, and this insertion port 45 is used for toner supply described later.

プリンタ１は、回転規制装置８をさらに備えており、回転規制装置８は、凹部４６に嵌る形状の突起を備えるレバー８１、及び、レバー８１を上下に動かすレバー駆動部８２を備える。本実施形態では、レバー駆動部８２はソレノイドで構成される。回転体４２の動きを止める場合には、凹部４６に上記突起が嵌るようにレバー駆動部８２がレバー８１を下げ、回転体４２を動かすときには、凹部４６から上記突起が外れるようにレバー駆動部８２がレバー８１を上げる。   The printer 1 further includes a rotation restricting device 8, and the rotation restricting device 8 includes a lever 81 having a protrusion shaped to fit into the recess 46, and a lever driving unit 82 that moves the lever 81 up and down. In the present embodiment, the lever driving unit 82 is configured by a solenoid. When stopping the movement of the rotating body 42, the lever driving portion 82 lowers the lever 81 so that the protrusion fits into the recess 46, and when moving the rotating body 42, the lever driving portion 82 so that the protrusion is removed from the recess 46. Raises the lever 81.

１次転写部５は、１次転写ベルト５１、感光体ドラム１０上のトナー像を１次転写ベルト状に転写する１次転写ローラ５２、及び、１次転写ベルト５１を回転移動させることで、１次転写ベルト５１上のトナー像を２次転写部１１まで搬送するローラ群を備える。   The primary transfer unit 5 rotates and moves the primary transfer belt 51, the primary transfer roller 52 that transfers the toner image on the photosensitive drum 10 into a primary transfer belt shape, and the primary transfer belt 51. A roller group for conveying the toner image on the primary transfer belt 51 to the secondary transfer unit 11 is provided.

プリンタ１はさらに、トナー補給装置７を備える。トナー補給装置７は、４色のトナーをそれぞれ収容する４個のトナーコンテナ７１、及び、各トナーコンテナ７１から各現像器までトナーを搬送するための４つのノズル７２を備える。トナーコンテナ７１の中には、ノズル７２を介してトナーを現像剤槽４１１に送り込むためのスクリュー等のトナー搬送機構が設けられている（図示せず）。また、トナー補給装置７は、ノズル７２を上下に移動させるノズル駆動機構を備える（図示せず）。このノズル駆動機構によって、トナー補給時にはノズル２が挿入口４５に挿入され、トナー補給が終了したときにはノズル７２が挿入口４５から外される。   The printer 1 further includes a toner supply device 7. The toner replenishing device 7 includes four toner containers 71 that respectively store toners of four colors, and four nozzles 72 for conveying the toner from each toner container 71 to each developing device. The toner container 71 is provided with a toner transport mechanism such as a screw (not shown) for feeding toner to the developer tank 411 via the nozzle 72. The toner replenishing device 7 includes a nozzle drive mechanism (not shown) that moves the nozzle 72 up and down. With this nozzle drive mechanism, the nozzle 2 is inserted into the insertion port 45 when the toner is replenished, and the nozzle 72 is removed from the insertion port 45 when the toner replenishment is completed.

また、プリンタ１は、現像器４１内のトナー量を検知するためのトナーセンサ６０を備える。トナーセンサ６０の構成については、現像器４１の構成と合わせて、次欄に述べる。   The printer 1 also includes a toner sensor 60 for detecting the amount of toner in the developing device 41. The configuration of the toner sensor 60 will be described in the next column together with the configuration of the developing device 41.

プリンタ１における画像形成時の動作を簡単に説明すると、以下の通りである。画像形成時には、図示しない画像形成制御部の制御下、露光部３が静電潜像を描く。そして、後述の回転駆動部４２３（図４）が回転体４２を回転させる。所望の色の現像器が感光体ドラム１０に対向する位置である現像位置（図１における右上、現像器４１Ｙの位置）に位置したところで、レバー駆動部８２がレバー８１を下げる。この配置において静電潜像が現像されることで、ユーザ指定の色によってトナー像が作成される。そして、適切な用紙が選択され、この用紙上に画像が転写されることで、ユーザに印刷物が提供される。   The operation at the time of image formation in the printer 1 will be briefly described as follows. During image formation, the exposure unit 3 draws an electrostatic latent image under the control of an image formation control unit (not shown). Then, a rotation driving unit 423 (FIG. 4) described later rotates the rotating body 42. When the developing device of the desired color is located at the developing position (the upper right in FIG. 1, the position of the developing device 41Y) which is the position facing the photosensitive drum 10, the lever driving unit 82 lowers the lever 81. By developing the electrostatic latent image in this arrangement, a toner image is created with a user-specified color. Then, an appropriate sheet is selected, and an image is transferred onto the sheet, whereby a printed matter is provided to the user.

（1-2）現像器４１及びトナーセンサ６０の構成
現像器４１及びトナーセンサ６０のさらに具体的な構成について、図２及び図３を参照して説明する。図２は現像器４１の外観を示す斜視図であり、図３はトナー量検知に関わる機構を示す図面である。なお、現像器４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、及び４１Ｋは、全て略同一の構成であるものとする。 (1-2) Configuration of Developing Device 41 and Toner Sensor 60 More specific configurations of the developing device 41 and the toner sensor 60 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the developing device 41, and FIG. 3 is a diagram showing a mechanism related to toner amount detection. The developing units 41Y, 41M, 41C, and 41K are all assumed to have substantially the same configuration.

図２に示すように、現像器４１は、内部に現像剤槽４１１を有する筐体４１３を備える。筐体４１３及びその内部の現像剤槽４１１は、回転軸４１２の長さ方向に長く延びた形状である。また、現像器４１は弾性部材４１４を備えており、挿入口４５は弾性部材４１４に設けられた切込みである。   As shown in FIG. 2, the developing device 41 includes a housing 413 having a developer tank 411 therein. The housing 413 and the developer tank 411 inside the housing 413 have a shape that extends long in the length direction of the rotating shaft 412. The developing device 41 includes an elastic member 414, and the insertion port 45 is a notch provided in the elastic member 414.

また、図３に示すように、現像器４１は、互いに平行に延びる第１ライトガイド６３１及び第２ライトガイド６３２を備える。第１ライトガイド６３１及び第２ライトガイド６３２は、筐体４１３一端において、筐体４１３の外部から現像剤槽４１１内まで延びている。   As shown in FIG. 3, the developing device 41 includes a first light guide 631 and a second light guide 632 that extend in parallel to each other. The first light guide 631 and the second light guide 632 extend from the outside of the housing 413 to the developer tank 411 at one end of the housing 413.

図３に示すように、上述のトナーセンサ６０は光源６１及び受光部６２を備える。光源６１は、第１ライトガイド６３１の一端（筐体４１３外側の端部）に光を照射するようになっている。この光は、第１ライトガイド６３１の他端（現像剤槽４１１内の端部）から現像剤槽４１１内部へ出射される。この光は、第２ライトガイド６３２の一端（現像剤槽４１１内の端部）へと入射され、他端（筐体４１３外側の端部）から出射されて、受光部６２で検知される。受光部６２は光‐電変換素子であり、受光量に応じた検出信号を、後述の制御装置２０（図４）に出力する。現像剤槽４１１内のトナー量が多くなるほど、第１ライトガイド６３１から第２ライトガイド６３２に到達する光量、つまり受光部６２の受光量が小さくなり、受光部６２からの出力電圧は小さくなる。   As shown in FIG. 3, the toner sensor 60 includes a light source 61 and a light receiving unit 62. The light source 61 emits light to one end of the first light guide 631 (an end portion outside the housing 413). This light is emitted from the other end of the first light guide 631 (the end in the developer tank 411) into the developer tank 411. This light is incident on one end of the second light guide 632 (end portion in the developer tank 411), is emitted from the other end (end portion outside the housing 413), and is detected by the light receiving portion 62. The light receiving unit 62 is a photoelectric conversion element, and outputs a detection signal corresponding to the amount of received light to the control device 20 (FIG. 4) described later. As the amount of toner in the developer tank 411 increases, the amount of light reaching the second light guide 632 from the first light guide 631, that is, the amount of light received by the light receiving unit 62 decreases, and the output voltage from the light receiving unit 62 decreases.

なお、トナーセンサ６０はハウジング１０１に対して直接又は間接的に固定されている。そのため、トナーセンサ６０は、一定の位置にある現像器４１のみについて、トナー量を検出することができる。本実施形態では特に、トナーセンサ６０によるトナー量検知位置と現像位置とは同一となっている。   The toner sensor 60 is fixed directly or indirectly to the housing 101. Therefore, the toner sensor 60 can detect the toner amount only for the developing device 41 at a certain position. Particularly in this embodiment, the toner amount detection position by the toner sensor 60 and the development position are the same.

（1-3）プリンタ１の制御系
次に、プリンタ１の制御系について、図４を参照して説明する。図４は、プリンタ１の機構のうち特に、現像剤の水平化処理及びトナー補給に関する構成を示すブロック図である。 (1-3) Control System of Printer 1 Next, the control system of the printer 1 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration related to the leveling process of the developer and the toner supply, among the mechanisms of the printer 1.

図４に示すように、プリンタ１は、上述した構成に加えて、操作パネル９１、通信Ｉ／Ｆ９２、回転駆動部４２３、現像駆動部４１５、制御装置２０等を備える。   As shown in FIG. 4, the printer 1 includes an operation panel 91, a communication I / F 92, a rotation drive unit 423, a development drive unit 415, a control device 20, and the like in addition to the configuration described above.

操作パネル９１は、液晶表示装置及びハードキー等を備える。通信Ｉ／Ｆ９２は、ユーザのＰＣと通信して、種々の情報をやり取りすることができる。操作パネル９１及び通信Ｉ／Ｆ９２はどちらも、ユーザからの指示を受け付ける受付部として機能する。   The operation panel 91 includes a liquid crystal display device and hard keys. The communication I / F 92 can communicate with a user's PC and exchange various information. Both the operation panel 91 and the communication I / F 92 function as a reception unit that receives an instruction from the user.

回転駆動部４２３は、ステッピングモータ及びギア等を備え、回転体４２を回転させることで、現像器４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、及び４１Ｋの位置を変化させることができるようになっている。   The rotation driving unit 423 includes a stepping motor, a gear, and the like, and can rotate the rotating body 42 to change the positions of the developing devices 41Y, 41M, 41C, and 41K.

現像駆動部４１５は、現像剤槽４１１内の現像剤を撹拌することができるようになっていればよい。本実施形態では、現像駆動部４１５は、モータ及びギア等を備え、現像ローラ４１２を回転させることができる。また、現像駆動部４１５は、現像ローラ４１２のみでなく、現像剤槽４１１内に設けられた撹拌羽根を回転させることができるようになっていてもよい。   The development driving unit 415 only needs to be able to stir the developer in the developer tank 411. In the present embodiment, the development drive unit 415 includes a motor, a gear, and the like, and can rotate the development roller 412. The development driving unit 415 may be configured to rotate not only the developing roller 412 but also the stirring blade provided in the developer tank 411.

制御装置２０は、プリンタ１の各部の動作を制御する。具体的には、制御装置２０は、トナー補給制御部２１、水平化処理制御部２２等を備える。また、水平化処理制御部２２は、回転制御部２２ａ、レバー制御２２ｂ、現像駆動制御部２２ｃ等を備える。図示しないが、制御装置２０は、画像形成制御部１０を制御する画像形成制御部、用紙搬送装置１４を制御する搬送制御部等、プリントジョブの制御を行う機能部を備える。   The control device 20 controls the operation of each unit of the printer 1. Specifically, the control device 20 includes a toner supply control unit 21, a leveling process control unit 22, and the like. Further, the leveling process control unit 22 includes a rotation control unit 22a, a lever control 22b, a development drive control unit 22c, and the like. Although not shown, the control device 20 includes functional units that control a print job, such as an image formation control unit that controls the image formation control unit 10 and a conveyance control unit that controls the paper conveyance device 14.

（1-4）トナー補給動作
以下、トナーの初期充填動作の流れを説明する。プリンタ１は、現像器４１の一部又は全部に、トナーが充分に充填されていない状態で出荷されることがある。そのため、出荷後最初に電源が投入されると、以下の初期充填動作によってトナー充填が行われる。図５は、この初期充填動作の流れを示すフローチャートである。 (1-4) Toner replenishing operation The flow of the initial toner filling operation will be described below. The printer 1 may be shipped in a state in which a part or all of the developing device 41 is not sufficiently filled with toner. Therefore, when the power is turned on for the first time after shipment, toner filling is performed by the following initial filling operation. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of this initial filling operation.

図５に示すように、初期充填が必要なとき、回転制御部２２ａは、回転駆動部４２３によって回転体４２を回転させる（ステップＳ１）。このとき、回転制御部２２ａは、回転体４２を９０度回転させて停止させる、という回転制御を、Ｎセット行う。Ｎは任意の自然数であり、現像剤の種類、現像器４１の構造、大きさ等に応じて、適宜設定される値である。特にＮは４以上であることが好ましい。   As shown in FIG. 5, when the initial filling is necessary, the rotation control unit 22a rotates the rotating body 42 by the rotation driving unit 423 (step S1). At this time, the rotation control unit 22a performs N sets of rotation control such that the rotating body 42 is rotated 90 degrees and stopped. N is an arbitrary natural number, and is a value set as appropriate according to the type of developer, the structure and size of the developing device 41, and the like. In particular, N is preferably 4 or more.

ステップＳ１における回転‐停止動作の制御について、図６を参照して説明する。図６は、１セットの回転‐停止動作における回転駆動部４２３及びレバー駆動部８２の動作のタイミングチャートを示す。   Control of the rotation-stop operation in step S1 will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a timing chart of operations of the rotation driving unit 423 and the lever driving unit 82 in one set of rotation-stop operation.

図６に示すように、回転時にはまず、レバー制御部２２ｂの制御によって、レバー駆動部８２のソレノイドがＯＮにされる。これによって、回転体４２は回転可能になる。その１００ｍｓ後に、回転駆動制御部２２ａの制御の下、回転駆動部４２３のステッピングモータが稼動する。   As shown in FIG. 6, at the time of rotation, first, the solenoid of the lever driving unit 82 is turned on by the control of the lever control unit 22b. Thereby, the rotating body 42 can be rotated. After 100 ms, the stepping motor of the rotation drive unit 423 is operated under the control of the rotation drive control unit 22a.

稼動開始後から３０ｍｓ（つまり１４ステップ）間は、ステッピングモータの回転速度（周波数）は４５０ｐｐｓで維持される（図６の期間Ｉ）。その後、回転速度は７０ｍｓ（１１１ステップ）間で２７３０ｐｐｓまで上げられる（期間ＩＩ）。そして、５９ｍｓ（１６１ステップ）間はこの速度が維持される（期間ＩＩＩ）。期間ＩＩＩの後、回転速度は７０ｍｓ（１１１ステップ）かけて再び４５０ｐｐｓまで戻され（期間ＩＶ）、その後ステッピングモータは停止される（期間Ｖ）。   The rotation speed (frequency) of the stepping motor is maintained at 450 pps for 30 ms (that is, 14 steps) after the start of operation (period I in FIG. 6). Thereafter, the rotation speed is increased to 2730 pps in 70 ms (111 steps) (period II). This speed is maintained for 59 ms (161 steps) (period III). After period III, the rotational speed is returned to 450 pps again over 70 ms (111 steps) (period IV), and then the stepping motor is stopped (period V).

また、ステッピングモータを停止させるだけでなく、レバー制御部２２ｂが、期間ＩＶ開始と同時にレバー駆動部８２のソレノイドをＯＦＦとするので、レバー８１が凹部４６に嵌合し、回転体４２は停止する。   In addition to stopping the stepping motor, the lever control unit 22b turns off the solenoid of the lever driving unit 82 simultaneously with the start of the period IV, so the lever 81 is fitted in the recess 46 and the rotating body 42 stops. .

以上の制御をＮ回繰り返すことで、回転体４２が９０度回転し、停止する、という一連の動作がＮセット繰り返される。   By repeating the above control N times, a series of operations in which the rotating body 42 rotates 90 degrees and stops is repeated N sets.

ステップＳ１後、現像駆動制御部２２ｃは、現像駆動部４１５に現像器４１内の現像剤を撹拌するエージングを実行させる（ステップＳ２）。   After step S1, the development drive control unit 22c causes the development drive unit 415 to perform aging for stirring the developer in the developing device 41 (step S2).

そして、トナー補給制御部２１の制御の下、トナー補給が実行される（ステップＳ３）。本実施形態では、現像器４１がトナー補給を受けるトナー補給位置と現像位置（トナー量検知位置と同一）とは同一となっているので、まず、回転駆動部４２３がトナー補給を受けるべき現像器４１をトナー補給位置に移動させる。そして、トナー補給装置７は、ノズル７２をこの現像器４１に差し込んでトナー補給を行う。トナーセンサ６０の出力電圧が所定値を下回ると、現像器４１内のトナーが満杯になったと判断し、トナー補給制御部２１はトナー補給を終了する。つまり、本実施形態では、トナーセンサ６０は、トナー量の上限を検知する上限センサとして機能する。   Then, toner supply is performed under the control of the toner supply control unit 21 (step S3). In this embodiment, the toner replenishment position where the developing device 41 receives toner replenishment and the development position (same as the toner amount detection position) are the same. First, the developing device to which the rotation drive unit 423 should receive toner replenishment. 41 is moved to the toner supply position. The toner replenishing device 7 replenishes toner by inserting the nozzle 72 into the developing device 41. When the output voltage of the toner sensor 60 falls below a predetermined value, it is determined that the toner in the developing device 41 is full, and the toner supply control unit 21 ends the toner supply. That is, in the present embodiment, the toner sensor 60 functions as an upper limit sensor that detects the upper limit of the toner amount.

図２及び図３を参照して説明したように、トナーセンサ６０は現像剤槽４１１の長手方向の端部付近のトナーを検出するようになっている。そのため、この端部付近に現像剤が偏っていると、トナーが満杯になっていないにもかかわらず、トナーセンサ６０の出力電圧はトナー満杯時と同様の値を示す。このようにトナー量の誤検知が起きると、画像濃度が低くなり、良好な画像が得られない。   As described with reference to FIGS. 2 and 3, the toner sensor 60 detects toner near the end of the developer tank 411 in the longitudinal direction. Therefore, if the developer is biased near this end, the output voltage of the toner sensor 60 shows the same value as when the toner is full, even though the toner is not full. When the toner amount is erroneously detected as described above, the image density becomes low and a good image cannot be obtained.

これに対して、本実施形態によると、上述のステップＳ１において回転−停止動作が繰り返されることにより、現像剤槽４１１内において、現像器４１の長手方向に偏っていた現像剤が撹拌される。その結果、現像剤槽４１１内で現像剤の散らばりが均一化、水平化される。その結果、トナー量の誤検知が起きにくくなる。   On the other hand, according to the present embodiment, the developer that is biased in the longitudinal direction of the developing device 41 is agitated in the developer tank 411 by repeating the rotation-stop operation in step S1 described above. As a result, the dispersion of the developer in the developer tank 411 is made uniform and leveled. As a result, erroneous detection of the toner amount is less likely to occur.

さらに、本実施形態では、１セットの回転‐停止動作において、回転中に回転速度を上昇させ（期間ＩＩ）、その後回転速度を低下させている（期間ＩＶ）。このように、回転速度を変化させることで、一定の速度で回転させるよりも、現像器４１内で現像剤が移動しやすくなる。その結果、水平化の効果が大きくなる。   Further, in this embodiment, in one set of rotation-stop operation, the rotation speed is increased during the rotation (period II), and then the rotation speed is decreased (period IV). In this way, by changing the rotation speed, the developer can move more easily in the developing device 41 than when rotating at a constant speed. As a result, the leveling effect is increased.

また、回転‐停止の水平化動作に加えて、ステップＳ３のエージングを行うことで、現像剤槽４１１内の現像剤の分布をより均一にすることができる。   Further, by performing the aging in step S3 in addition to the rotation-stop leveling operation, the developer distribution in the developer tank 411 can be made more uniform.

初期充填は、出荷後、最初の画像形成実行前に行われれば、その具体的なタイミングは特に限定されない。また、ステップＳ１〜Ｓ２の動作を行うタイミングは、初期充填時のみに限定されるものではない。現像器４１内で現像剤の偏りが生じやすいのは、現像器４１（プリンタ１に装着された状態を含む）が移動されたときである。移動には、出荷に伴う運搬の他、例えば、ユーザ等によるプリンタ１の設置位置の移動、現像器４１の交換等が含まれる。これらの移動、運搬が行われた後のタイミングで、ステップＳ１〜Ｓ２の動作を行うことにより、現像剤の偏りを解消することができる。   If the initial filling is performed after the shipment and before the first image formation, the specific timing is not particularly limited. Moreover, the timing which performs operation | movement of step S1-S2 is not limited only at the time of initial filling. The developer tends to be biased in the developing device 41 when the developing device 41 (including the state attached to the printer 1) is moved. The movement includes, for example, movement of the installation position of the printer 1 by the user or the like, replacement of the developing device 41, and the like in addition to transportation accompanying shipment. By performing the operations of Steps S1 and S2 at the timing after these movements and transports are performed, it is possible to eliminate the developer bias.

これらのタイミングで水平化処理を行うには、以下のような方法を採用することができる。例えば、初期充填時に先立って水平化処理を行うには、プリンタ１の初期設定の処理手順の１つに、この初期充填処理動作がプログラミングによって組み込まれていればよい。また、現像器４１の装着位置に現像器４１の脱着を検知するセンサを設けておけば、このセンサの検知結果によって、現像器４１が交換されたか否かを判断することができる。また、プリンタ１の内部に水平器を設け、一定の角度以上に傾いた後には水平化処理を行うようにしてもよい。また、 他にも、操作パネル９１や通信Ｉ／Ｆ９２を通じて、ユーザから水平化処理実行の指示を受けることもできる。   In order to perform the leveling process at these timings, the following method can be employed. For example, in order to perform the leveling process prior to the initial filling, the initial filling process operation may be incorporated into one of the initial setting procedures of the printer 1 by programming. If a sensor for detecting the attachment / detachment of the developing device 41 is provided at the mounting position of the developing device 41, it can be determined whether the developing device 41 has been replaced based on the detection result of the sensor. Further, a leveling device may be provided inside the printer 1, and the leveling process may be performed after the printer 1 is inclined more than a certain angle. In addition, it is possible to receive an instruction to execute the leveling process from the user through the operation panel 91 or the communication I / F 92.

以上に述べた制御装置２０の機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び必要に応じて用いられる他の記憶媒体等によって実現可能である。すなわち、ＣＰＵは、ＲＯＭ等に格納されたプログラムを読み出し実行することによって、上述した各種制御を実行可能である。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として機能し得る。   The functions of the control device 20 described above can be realized by a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and other storage media used as necessary. That is, the CPU can execute the various controls described above by reading and executing a program stored in a ROM or the like. The RAM can function as a work area for the CPU.

〔２〕他の実施形態
ａ） 現像剤水平化処理において、１セットの回転‐停止動作における回転角度は特に限定されるものではなく、１セットにつき１／ｎ周（ｎは１より大きい数）ずつ回転させるようになっていれば、現像剤を水平化させるという効果を得ることができる。なお、ｎは２以上の自然数とすることができる。 [2] Other Embodiments a) In the developer leveling process, the rotation angle in one set of rotation-stop operation is not particularly limited, and 1 / n rounds per set (n is a number greater than 1). If they are rotated one by one, the effect of leveling the developer can be obtained. Note that n can be a natural number of 2 or more.

ただし、現像器の数をｍ（ｍは２以上の自然数）とすると、第１実施形態のように、ｎとｍとは同一であることが好ましい。これは、部材の増加や機構の複雑化を抑えることができるからである。例えば、第１実施形態のように現像器数が４個である場合、プリンタ１は、現像位置に各現像器４１を配置させるため、回転体４２の回転角度を１／４周、つまり９０度ずつ制御する機構（回転規制装置８等）を備える。ここで、ステップＳ２において１セットの回転‐停止動作の回転角度を９０度とすることで、回転角度を制御する新たな機構を設ける必要がない。   However, when the number of developing units is m (m is a natural number of 2 or more), it is preferable that n and m are the same as in the first embodiment. This is because an increase in members and a complicated mechanism can be suppressed. For example, when the number of developing units is four as in the first embodiment, the printer 1 arranges each developing unit 41 at the developing position, so that the rotation angle of the rotating body 42 is 1/4 turn, that is, 90 degrees. A mechanism (rotation restricting device 8 or the like) for controlling each one is provided. Here, it is not necessary to provide a new mechanism for controlling the rotation angle by setting the rotation angle of one set of rotation-stop operation to 90 degrees in step S2.

ｂ）回転‐停止動作（ステップＳ２）の実行タイミングに対するエージング（ステップＳ３）の実行タイミングは、特に限定されるものではない。例えば、回転‐停止動作を行いつつエージングを同時に行ってもよいし、１セットの回転‐停止動作を行ってから、次セットの回転‐停止動作開始までの間にエージングを行ってもよい。   b) The execution timing of aging (step S3) with respect to the execution timing of the rotation-stop operation (step S2) is not particularly limited. For example, aging may be performed at the same time while performing the rotation-stop operation, or aging may be performed after one set of rotation-stop operation until the start of the next set of rotation-stop operation.

ｃ）プリンタ１において、トナーセンサ６０は、トナー量の下限を検知する下限センサとして用いられてもよい。すなわち、トナーセンサ６０は、トナー補給の要否を判断するために使用可能である。また、第１実施形態では、水平化処理を行うタイミングとして、初期充填の前等が挙げられているが、トナーセンサ６０の検知結果からトナー補給を行うべきと判断されたときに水平化処理が行われてもよい。この場合の動作の一例を、図７のフローチャートを参照して説明する。   c) In the printer 1, the toner sensor 60 may be used as a lower limit sensor for detecting the lower limit of the toner amount. That is, the toner sensor 60 can be used to determine whether or not toner replenishment is necessary. In the first embodiment, the leveling process is performed before the initial filling, but the leveling process is performed when it is determined from the detection result of the toner sensor 60 that toner should be supplied. It may be done. An example of the operation in this case will be described with reference to the flowchart of FIG.

図７に示すように、本実施形態では、トナーの出力値が所定値以上であれば（ステップＳ１１でＹｅｓ）、まず、現像剤の水平化処理（ステップＳ１２）、及びエージング（ステップＳ１３）を行う。水平化処理及びエージングは、図５のステップＳ１及びＳ２で説明した通りである。   As shown in FIG. 7, in this embodiment, if the toner output value is equal to or greater than a predetermined value (Yes in step S11), first, the developer leveling process (step S12) and aging (step S13) are performed. Do. The leveling process and aging are as described in steps S1 and S2 of FIG.

その後、制御装置２０はトナーセンサ６０の出力電圧を再び参照し、なお所定値以上であれば（ステップＳ１４でＹｅｓ）、トナー補給が実行される（ステップＳ１５）。   Thereafter, the control device 20 refers to the output voltage of the toner sensor 60 again, and if it is equal to or greater than the predetermined value (Yes in step S14), toner replenishment is executed (step S15).

このようにトナー補給前に水平化処理を行うことで、トナー量が過剰になるのを防ぐことができる。   By performing the leveling process before the toner supply in this way, it is possible to prevent the toner amount from becoming excessive.

なお、Ｎが４の倍数でない場合は、ステップＳ１２の処理後、回転制御部２２ａは、回転駆動部４２３を制御して、ステップＳ１１の判断がされたときと同一の姿勢に回転体４２を戻す。上述したように、トナーセンサ６０は、所定のトナー量検知位置にある現像器４１についてトナー量を検知するようになっているからである。   If N is not a multiple of 4, after the processing in step S12, the rotation control unit 22a controls the rotation driving unit 423 to return the rotating body 42 to the same posture as when the determination in step S11 is made. . This is because the toner sensor 60 detects the toner amount of the developing device 41 at the predetermined toner amount detection position as described above.

ｄ）第１実施形態では画像形成装置の一例としてプリンタを挙げたが、本発明は、これ以外にも、複写機、ファクシミリ装置、これらの装置の機能を併せ持った複合機等に適用可能である。   d) In the first embodiment, a printer is used as an example of an image forming apparatus. However, the present invention can be applied to a copying machine, a facsimile machine, and a multifunction machine having the functions of these apparatuses. .

以上、異なる欄に述べた構成を組み合わせて得られる構成についても、本発明の実施の形態に含まれる。   As described above, configurations obtained by combining the configurations described in different columns are also included in the embodiments of the present invention.

プリンタ１の要部構成を示す正面図。FIG. 3 is a front view illustrating a main configuration of the printer 1. 現像器４１の外観を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view illustrating an appearance of a developing device 41. トナー量検知にかかわる部材を示す図面。6 is a diagram illustrating members involved in toner amount detection. 現像剤の水平化及びトナー補給に関する構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration relating to leveling of a developer and toner supply. トナーの初期充填動作の流れを示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating a flow of an initial toner filling operation. １セットの回転‐停止動作における回転駆動部４２３及びレバー駆動部８２の動作のタイミングチャート。The timing chart of operation | movement of the rotation drive part 423 and the lever drive part 82 in 1 set rotation-stop operation | movement. 現像剤の水平化及びトナー補給の流れの他の形態を示すフローチャート。9 is a flowchart showing another form of developer leveling and toner supply flow.

符号の説明Explanation of symbols

１ プリンタ
４ 現像装置
４２ 回転体
４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ 現像器
４１１ 現像剤槽
４１２ 現像ローラ
２０ 制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 4 Developing apparatus 42 Rotating body 41Y, 41M, 41C, 41K Developing device 411 Developer tank 412 Developing roller 20 Control device

Claims (6)

現像剤を内部に収容する現像剤槽、及び、上記現像剤槽内の現像剤によって画像を現像する現像部を備える現像器と、
非現像時に、回転軸を中心に上記現像器を１／ｎ周（ｎは１より大きい数）回転させた後に停止させる回転‐停止動作を、２セット以上繰り返す現像剤水平化処理を行うことのできる回転手段と、を備える画像形成装置。 A developer tank that contains a developer therein, and a developer that includes a developing unit that develops an image with the developer in the developer tank;
During non-development, the developer leveling process is repeated for two or more sets of rotation-stop operation for stopping the developer after rotating the developer around 1 / n round (n is greater than 1) around the rotation axis. An image forming apparatus comprising: 上記回転手段は、１セットの回転‐停止動作の回転中に、上記現像器の回転速度を変化させるようになっている請求項１に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotation unit changes a rotation speed of the developing device during rotation of one set of rotation-stop operation. 上記現像部は、上記現像剤槽内の現像剤に接触しつつ回転可能なローラであり、
上記現像剤水平化処理に併せて上記ローラを回転させる現像駆動手段をさらに備える請求項１又は２に記載の画像形成装置。 The developing unit is a roller that can rotate while being in contact with the developer in the developer tank,
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a development driving unit that rotates the roller in accordance with the developer leveling process. 上記回転手段は、上記現像剤水平化処理を、出荷後最初の現像実行前に行うようになっている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotation unit performs the developer leveling process before the first development after shipping. 5. 上記現像剤槽内での現像剤量の上限を検知可能な検知手段と、
上記現像剤槽に現像剤を補給する現像剤補給装置と、
上記現像剤水平化処理後、現像実行前に、上記検知手段が現像剤量の上限を検知するまで、上記現像剤補給装置に現像剤の補給を実行させる補給制御手段と、をさらに備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。 Detection means capable of detecting the upper limit of the developer amount in the developer tank;
A developer supply device for supplying developer to the developer tank;
And a replenishment control unit that causes the developer replenishment device to replenish the developer until the detection unit detects the upper limit of the developer amount after the developer leveling process and before the development. The image forming apparatus according to any one of 1 to 4. ｎ個の上記現像器を備え、各現像器の上記現像剤槽は、互いに異なる色の現像剤を収容する請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising n developer units, wherein the developer tanks of the respective developer units store different color developers.

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