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