DE60132747T2

DE60132747T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Toner-Wiederverwendung sowie Entwickler- und Bilderzeugungsgerät und -verfahren mit einer solchen Wiederverwendungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60132747T2
Application number: DE60132747T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Saitoh; Hiroshi Ishii; Toshihiro Sugiyama
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2021-12-01
Also published as: JP2002169438A; EP1211574A3; EP1211574A2; DE60132747D1; EP1211574B1; US6532355B2; US20020067938A1; JP3744791B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Toner-Recyclingvorrichtung elektrophotographischer Bilderzeugungsvorrichtungen, wie etwa Kopiermaschinen, Drucker, Faxgeräte, Multifunktionsvorrichtungen usw.
Eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung erzeugt ein Tonerbild auf einem Photoleiter, indem sie Operationen zum Laden, optischen Schreiben und Entwickeln ausführt. Das auf dem Photoleiter erzeugte Tonerbild wird vom Fotoleiter direkt oder über ein Zwischenübertragungsorgan auf ein Blatt übertragen, wodurch ein Bild auf dem Blatt aufgezeichnet wird. Nachdem das Tonerbild auf das Blatt übertragen wurde, wird restlicher Toner, der auf dem Photoleiter und dem Zwischenübertragungsorgan vorhanden ist, durch Reinigungsvorrichtungen für eine nachfolgende Bilderzeugung, die mit einer Ladeoperation beginnt, entfernt. In letzter Zeit wird es in derartigen elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtungen von den Standpunkten einer effektiven Verwendung von Betriebsmitteln, des Umweltschutzes und der Verringerung der Wartungskosten ein Recycling restlichen Toners weit verbreitet praktiziert, der durch eine Reinigungsvorrichtung gesammelt wird, wobei der gesammelte restliche Toner nicht entsorgt wird. Der gesammelte restliche Toner wird zu einer Entwicklungseinheit transportiert, damit er mit neuem Toner für eine nachfolgende Verwendung gemischt werden kann.
Eine bekannte Toner-Recyclingvorrichtung, die restlichen Toner, der durch eine Reinigungsvorrichtung gesammelten Toner für eine Entwicklungsvorrichtung einem Recycling unterzieht, verflüssigt den gesammelten restlichen Toner und befördert ihn unter Verwendung einer Pulverförderpumpe, die als Moineau-Pumpe (Verdrängungspumpe) bezeichnet wird, zu der Entwicklungsvorrichtung. Wenn jedoch in einer derartigen Toner-Recyclingvorrichtung die Pulverförderpumpe so konfiguriert ist, dass sie ständig angetrieben wird, verschlechtert sich die Luftab geschlossenheit der Pulverförderpumpe infolge von Abrieb, so dass ein Verstreuen von Toner bewirkt wird, die Lebensdauer der Pulverförderpumpe sich verringert und die Temperatur der Pumpe ansteigt.
Demzufolge enthält eine bekannte Toner-Recyclingvorrichtung, die eine Pulverförderpumpe verwendet, eine Detektionsvorrichtung (z. B. einen Pulversensor), um die Menge des gesammelten Toners in einem Tonervorratsbehälter zu detektieren, und ist so konfiguriert, dass dann, wenn die Detektionsvorrichtung detektiert, dass die Menge gesammelten Toners eine vorgegebene Menge erreicht hat, die Pulverförderpumpe für eine vorgegebene Zeitperiode angetrieben wird.
Es ist außerdem vorgeschlagen worden, eine derartige Detektionsvorrichtung der Menge gesammelten Toners zu eliminieren, indem eine Zählvorrichtung zum Zählen der Anzahl von Bildelementen eines zu erzeugenden Bildes vorgesehen wird. Die Bildelement-Zählvorrichtung zählt die Anzahl von Bildelementen eines zu erzeugenden Bildes und basierend auf dem integrierten Wert der Anzahl von Bildelementen wird die Tonerverbrauchsmenge berechnet. Wenn die Tonerverbrauchsmenge einen vorgegebenen Wert erreicht hat, wird entschieden, dass die Menge gesammelten Toners in dem Tonervorratsbehälter eine vorgegebene Menge erreicht hat, und anschließend wird eine Pulverförderpumpe angetrieben. Eine derartige Anordnung ist in der Zusammenfassung des japanischen Patents JP-A-11-258.961 beschrieben.
Bei einer Kopieroperation in einer Bilderzeugungsvorrichtung beginnt sich ein Photoleiter zu drehen, wenn begonnen wird, ein Blatt von einer Blattkassette zuzuführen, wobei die Drehung fortgesetzt wird, bis das Blatt aus der Vorrichtung entladen wird. Demzufolge ist bei der Eins-zu-Eins-Kopieroperation, bei der von einem Original eine Kopie erhalten wird, die Drehdauer des Photoleiters pro Kopie länger als bei der fortlaufenden Kopieroperation, bei der von einem Original nacheinander mehrere Bilder erhalten werden. Wenn die Drehdauer des Photoleiters pro Kopie größer wird, wird die Hintergrundverunreinigung des Photoleiters größer und bewirkt dadurch eine Zunahme des Tonerverbrauchs und demzufolge eine Zunahme der Menge gesammelten restlichen Toners pro Bildelement.
Die Zunahme der Menge gesammelten restlichen Toners ist erheblich, wenn das Bildverhältnis in einem zu erzeugenden Bild kleiner ist. Wenn z. B. das Bildverhältnis eines zu erzeugenden Bildes etwa 5% beträgt, ist die Menge gesammelten restlichen Toners etwa das Drei- bis Fünffache jener Menge in der fortlaufenden Kopieroperation. Das heißt, in Abhängigkeit davon, ob das Verhältnis von Eins-zu-Eins-Kopieroperationen größer oder kleiner als jenes der fortlaufenden Kopieroperationen ist, schwankt die Menge gesammelten restlichen Toners stark.
Um sicherzugehen, muss eine Pulverförderpumpe unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Schwankung der Menge gesammelten restlichen Toners stets angetrieben werden. Deswegen ist im Allgemeinen die Menge verbrauchten Toners pro Bildelement so eingerichtet, dass sie auf die Menge für die Eins-zu-Eins-Kopieroperationen eingestellt ist, und die Pulverförderpumpe wird angetrieben, wenn detektiert wird, dass die Tonerverbrauchsmenge, die basierend auf dem integrierten Wert der Anzahl von Bildelementen berechnet wird, einen vorgegebenen Wert erreicht hat.
Demzufolge wird dann, wenn das Verhältnis der fortlaufenden Kopieroperationen größer ist als jenes der Eins-zu-Eins-Kopieroperationen, die Zeitdauer, während der die Pulverförderpumpe angetrieben wird, nutzlos größer. Dadurch verschlechtert sich die Luftabgeschlossenheit der Pulverförderpumpe infolge von Abrieb und demzufolge wird ein Verstreuen von Toner bewirkt, die Lebensdauer der Pulverförderpumpe verringert sich und die Temperatur der Pumpe steigt an.
Des Weiteren schwankt die Menge gesammelten restlichen Toners, die durch die Pulverförderpumpe zu einer Entwicklungsvorrichtung befördert wird, infolge der Verschlechterung der Luftabgeschlossenheit der Pulverförderpumpe, wodurch bewirkt wird, dass das Mischungsverhältnis des gesammelten restlichen Toners relativ zu neuem Toner instabil wird und demzufolge die Bildqualität gemindert wird.
Des Weiteren schwankt die Menge gesammelten restlichen Toners pro Bildelement stark in Abhängigkeit von der Dichte eines Tonerbildes.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben erläuterten sowie weiteren Probleme gemacht und ist auf die oben erläuterten und weiteren Probleme gerichtet.
Demzufolge schafft die vorliegende Erfindung eine Toner-Recyclingvorrichtung und ein Verfahren, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind. Mit der Erfindung wird die Menge gesammelten restlichen Toners in Übereinstimmung mit der Kopierbetriebsart genau detektiert, so dass ein Antriebsintervall einer Pulverförderpumpe vergrößert und gleichzeitig das Verhältnis recycelten Toners in einem Entwickler konstant gemacht wird, so dass die Bildqualität verbessert wird.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schaffen außerdem ein Verfahren zum genauen Detektieren der Dichte eines Tonerbildes basierend auf einem objektiven Kriterium und zum genauen Detektieren der Menge gesammelten restlichen Toners.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schaffen ferner ein Verfahren zum Vermeiden des nutzlosen Antriebs einer Pulverförderpumpe, so dass die Lebensdauer der Pulverförderpumpe verlängert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befördert eine Toner-Recyclingvorrichtung einer elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung gesammelten verwendeten Toner zu einer Entwicklungsvorrichtung der Bilderzeugungsvorrichtung. Die Toner-Recyclingvorrichtung enthält eine Pulverförderpumpe, die angetrieben wird, um den gesammelten verwendeten Toner zur Entwicklungsvorrichtung der Bilderzeugungsvorrichtung zu befördern, wenn ein integrierter Wert vorgegebener numerischer Werte, wovon jeder auf einer Anzahl von Bildelementen eines zu erzeugenden Bildes basiert, gleich oder größer als ein konstanter Wert ist, und eine Additionsvorrichtung, die einen vorgegebenen konstanten Wert zu dem integrierten Wert addiert, wenn ein Antreiben eines Bildträgerorgans der Bilderzeugungsvorrichtung detektiert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Toner-Recyclingvorrichtung ferner eine Koeffizientenbestimmungsvorrichtung, die einen vorgegebenen Koeffizienten in Übereinstimmung mit der Tonerdichte eines Entwicklers der Bilderzeugungsvorrichtung bestimmt und jeden der vorgegebenen numerischen Werte korrigiert, indem sie jeden der vorgegebenen numerischen Werte mit dem Koeffizienten multipliziert.
In den oben beschriebenen Toner-Recyclingvorrichtungen kann der Koeffizient in Übereinstimmung mit einer Differenz zwischen der Tonerdichte des Entwicklers und einem Sollwert für die Tonerdichte bestimmt werden. Das Antreiben der Pulverförderpumpe kann ferner nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer ab dem Beginn des Antreibens angehalten werden.
Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und vieler ihrer zugehörigen Vorteile wird leicht erreicht, da sie durch Bezugnahme auf die folgende genaue Beschreibung besser verstanden wird, wenn diese in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung betrachtet wird, in der:
1 eine schematische Zeichnung ist, die eine Konstruktion einer digitalen Kopiermaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine teilweise vergrößerte Zeichnung der digitalen Kopiermaschine von 1 ist, die Abschnitte um einen Photoleiter herum veranschaulicht;
3 eine perspektivische Ansicht einer Toner-Recyclingvorrichtung der digitalen Kopiermaschine ist;
4 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem die Toner-Recyclingvorrichtung in die digitale Kopiermaschine eingesetzt ist;
5 ein Querschnitt der Toner-Recyclingvorrichtung ist;
6 ein Ablaufplan ist, der eine beispielhafte Operation zum Antreiben der Toner-Recyclingvorrichtung der digitalen Kopiermaschine veranschaulicht; und
7 eine Einstelltabelle ist, die beim Antreiben der Toner-Recyclingvorrichtung verwendet wird.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen in sämtlichen der mehreren Ansichten identische oder entsprechende Teile angeben, werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 veranschaulicht einen schematischen Aufbau einer digitalen Kopiermaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Bezugszeichen 100 bezeichnet einen Hauptkörper der digitalen Kopiermaschine. Eine Lese- und Schreibvorrichtung 200 ist an dem Hauptkörper 100 angebracht und der Hauptkörper 100 ist an einer Blattzufuhrvorrichtung 300 angebracht, die wie ein Tisch geformt ist.
Ein trommelähnlicher Photoleiter 10 ist in dem Hauptkörper 100 vorgesehen. Um den Photoleiter 10 sind eine Ladevorrichtung 12, eine Entwicklungsvorrichtung 13, eine Übergabe- und Beförderungsvorrichtung 14 und eine Reinigungsvorrichtung 15 in dieser Reihenfolge in einer Drehrichtung "A" des Photoleiters 10 vorgesehen.
Ein Blattbeförderungsweg "B" ist in dem Hauptkörper 100 gebildet, um ein Blatt in 1 von rechts nach links zu befördern, wobei es sich zwischen dem Photoleiter 10 und der Übergabe- und Beförderungsvorrichtung 14 hindurch bewegt. Eine Bezugswalze 16 ist in dem Blattbeförderungsweg B in einer Blattbeförderungs richtung stromaufwärts vom Photoleiter 10 vorgesehen. Eine Fixiervorrichtung 17 ist entlang des Blattbeförderungswegs B stromabwärts vom Photoleiter 10 vorgesehen. Die Fixiervorrichtung 17 enthält eine Fixierwalze 18, in der eine Heizeinrichtung angeordnet ist, und eine Presswalze 19, die von unten gegen die Fixierwalze 18 gepresst wird. Eine Entladewalze 20 ist in der Figur links von der Fixiervorrichtung 17 angeordnet.
Die Lese- und Schreibvorrichtung 200 enthält eine Laserschreibvorrichtung 22 und eine Originallesevorrichtung 23. Die Laserschreibvorrichtung 22 empfängt zum Abtasten eine (nicht gezeigte) Laserlichtquelle, einen drehbaren Mehrflächenspiegel 24, einen Polygonmotor 25 und ein optisches Abtastsystem mit einer fθ-Linse usw. Die Originallesevorrichtung 23 enthält eine Lichtquelle 28, mehrere Spiegel 29 und einen Bildsensor 30 (z. B. eine CCD usw.).
Der Hauptkörper 100 enthält ferner an seiner oberen Oberfläche ein Kontaktglas 31 und eine Originalpressplatte 32 ist an der oberen Oberfläche vorgesehen, um das Kontaktglas zu öffnen und zu schließen und im geschlossenen Zustand abzudecken.
Die Blattzufuhrvorrichtung 300 enthält mehrere Zufuhrkassetten 34, die darin mehrstufig angeordnet sind. Jede der Kassetten 34 besitzt eine Zufuhrwalze 35 und eine Trennwalze 36. Ein Zufuhrweg "C" ist in der Figur rechts von den mehrstufigen Zufuhrkassetten 34 gebildet, um mit dem Blattzufuhrweg B zu verbinden. In dem Zufuhrweg C sind Zufuhrwalzen 37 vorgesehen.
Der Schacht 38 zur manuellen Zuführung, um ein manuell zugeführtes Blatt zu dem Blattzufuhrweg B zu leiten, ist in der Figur an der rechten Seite des Hauptkörpers 100 in der Weise vorgesehen, dass er ungehindert geöffnet und geschlossen werden kann. Ein Entladeschacht 39 ist in der Figur an der linken Seite des Hauptkörpers 100 vorgesehen, um ein Blatt aufzunehmen, das durch die Entladewalze 20 entladen wird.
Wenn unter Verwendung der oben beschriebenen digitalen Kopiermaschine eine Kopie eines Originaldokuments hergestellt wird, wird das Originaldokument durch Öffnen der Originalpressplatte 32 auf dem Kontaktglas 31 angeordnet und anschließend wird ein (nicht gezeigter) Startknopf gedrückt.
Anschließend wird die Originallesevorrichtung 23 angetrieben, um die Lichtquelle 28 an dem Kontaktglas 33 entlang zu bewegen. Licht von der Lichtquelle 28 wird durch die Oberfläche des Originaldokuments auf dem Kontaktglas 31 reflektiert, das reflektierte Licht wird durch die mehreren Spiegel 29 reflektiert, damit es auf dem Bildsensor 30 auftrifft, so dass der Inhalt des Originaldokuments durch den Bildsensor 30 gelesen wird.
Gleichzeitig wird der Photoleiter 10 durch einen (nicht gezeigten) Photoleiterantriebsmotor angetrieben, die Ladevorrichtung 12 lädt die Oberfläche des Photoleiters 10 gleichmäßig und anschließend führt die Laserlesevorrichtung 22 ein Bildlesen aus, indem ein Laserlicht, das dem Inhalt des durch die Laserlesevorrichtung 22 gelesenen Originaldokuments entspricht, ausgestrahlt wird und dadurch auf der Oberfläche des Photoleiters 10 ein elektrostatisches latentes Bild gebildet wird. Das latente Bild wird sichtbar gemacht, indem mit der Entwicklungsvorrichtung 13 Toner darauf aufgebracht wird.
Wenn der Startknopf gedrückt wird, wird die Zufuhrwalze 35 einer ausgewählten Kassette der Kassetten 34 gedreht, um ein Blatt aus der ausgewählten Kassette der Kassetten 24 zu entnehmen.
Das zugeführte Blatt wird in der ausgewählten Kassette der Kassetten 24 von den anderen Blättern getrennt und in den Blattzufuhrweg C geleitet. Das Blatt wird durch die Beförderungswalze 37 geführt, damit es zu dem Blattzufuhrweg B geleitet wird, und das Blatt wird angehalten, indem es auf die Bezugswalze 16 auftrifft. Die Bezugswalze 16 wird synchron mit einer Drehung des Photoleiters 10 gedreht, so dass das Blatt zu einer Position unter dem Photoleiter 10 befördert wird.
Alternativ wird die Zufuhrwalze 41 für den Schacht 38 zum manuellen Zuführen gedreht, um ein Blatt, das an dem Schacht 38 zum manuellen Zuführen eingelegt ist, in den Blattzufuhrweg B einzuführen. Das Blatt wird ebenfalls durch die Bezugswalze 16 synchron mit einer Drehung des Photoleiters 10 befördert, damit es zu der Position unter dem Photoleiter 19 befördert wird.
Anschließend wird ein sichtbares Bild, das auf dem Photoleiter 10 vorhanden ist, elektrostatisch auf das Blatt übertragen, das durch die Übergabe- und Beförderungsvorrichtung 14 zu der Position unter dem Photoleiter 10 geführt wurde. Restlicher Toner, der nach der Übertragung des sichtbaren Bildes auf dem Photoleiter 10 vorhanden ist, wird durch die Reinigungsvorrichtung 15 für eine nachfolgende Bilderzeugung, die mit dem Laden durch die Ladevorrichtung 12 beginnt, entfernt.
Das Blatt, auf welches das sichtbare Bild von dem Photoleiter 10 übertragen wurde, wird durch die Übergabe- und Beförderungsvorrichtung 14 zur Fixiervorrichtung 17 befördert, wo das übertragene Bild auf dem Blatt fixiert wird, indem mit der Fixierwalze 18 und der Presswalze 19 Wärme und Druck ausgeübt werden. Anschließend wird das Blatt durch die Entladewalze 20 zu dem Entladeschacht 39 entladen, um dort gestapelt zu werden.
Im Folgenden wird die Entwicklungsvorrichtung 13 unter Bezugnahme auf 13 beschrieben, die eine teilweise vergrößerte Darstellung von 1 ist. Die Entwicklungsvorrichtung 13 enthält einen Entwicklungsbehälter 43 und einen Entwicklungstrichter 44. Der Entwicklungsbehälter 43 enthält in einem Entwicklungsgehäuse 58 eine erste Entwicklungswalze 45, eine zweite Entwicklungswalze 46, ein Schaufelrad 47, eine Rührwalze 48, eine Beförderungsschraube 49, eine Trenneinrichtung 50, eine Rakelklinge 51 und einen Tonerdichtesensor 52. Ein Zweikomponentenentwickler, der einen Toner und einen Entwickler enthält, ist in dem Entwicklungsbehälter 43 aufgenommen.
Der Entwicklungstrichter 44 enthält ein Tonernachfüllorgan 54, das in einer zahnradähnlichen Form gebildet ist, und eine Nachfüllregelplatte 55 und eine Rühreinrichtung 56. Ein Toner ist in dem Entwicklungstrichter 44 aufgenommen.
Die Entwicklungsvorrichtung 13 rührt den Zweikomponentenentwickler in dem Entwicklungsgehäuse 58 durch die Drehung der Rührwalze 48, so dass er durch Reibung geladen wird. Der Zweikomponentenentwickler wird durch Drehung des Schaufelrads 47 umgeschaufelt und wird durch Magneten, die in der ersten und der zweiten Entwicklungswalze 45 und 46 vorgesehen sind, zur ersten Entwicklungswalze 45 und zur zweiten Entwicklungswalze 46 angezogen.
Der angezogene Entwickler wird durch Hülsen befördert, die an den äußeren Umfangsoberflächen der ersten und der zweiten Entwicklungswalze 45 und 46 gebildet sind, und nachdem eine überschüssige Menge des Entwicklers durch die Rakelklinge 51 beseitigt wurde, damit sie entfernt wird, wird der Entwickler durch eine Entwicklungsvorspannung an dem Photoleiter 10 angezogen und dadurch wird ein elektrostatisches Bild auf dem Photoleiter 10 entwickelt.
Wenn in der oben beschriebenen Entwicklungsvorrichtung 13 der Entwickler auf den Photoleiter 1 aufgebracht wird und Toner des Entwicklers verbraucht wird, verringert sich das Verhältnis des Toners im Entwickler, d. h. die Tonerdichte. Deswegen wird dann, wenn sich eine Tonerdichte Vt des Entwicklers in der Weise verringert, dass sie unter einem vorgegebenen Wert relativ zu einem Sollwert Vref für die Tonerdichte liegt, die Rühreinrichtung 56 gedreht, um den Toner in dem Entwicklungstrichter 44 umzurühren, und gleichzeitig wird der Toner zu der Tonernachfüllvorrichtung 54 befördert. Die Tonernachfüllvorrichtung 54 wird gedreht, um die Nachfüllregelungsplatte 55 in Schwingungen zu versetzen, so dass der Toner von dem Entwicklungstrichter 44 an den Entwicklungsbehälter 43 geliefert wird. Dadurch wird die Tonerdichte des Entwicklers in dem Entwicklungsbehälter 43 aufrechterhalten.
Die Tonerdichte des Entwicklers wird durch den Tonerdichtesensor 52 gemessen, der am Entwicklungsgehäuse 58 des Entwicklungsbehälters 43 angebracht ist. Der Sollwert Vref der Tonerdichte wird basierend auf einem Wert eingestellt, der durch Messen eines Überwachungstonerbildes, das auf dem Photoleiter 10 gebildet wird, mit einem (nicht gezeigten) Photosensor erhalten wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird Toner, der an dem Photoleiter 10 anhaftet, durch die Übergabe- und Beförderungsvorrichtung 14 elektrostatisch auf ein Blatt übertragen. Tatsächlich werden jedoch etwa 10% des an dem Photoleiter 10 anhaftenden Toners nicht auf das Blatt übertragen und verbleiben auf dem Photoleiter 10. Der restliche Toner, der auf dem Photoleiter 10 verbleibt, wird durch eine Reinigungsklinge 60 und eine Bürstenwalze 61 der Reinigungsvorrichtung 15 abgekratzt.
Der von dem Photoleiter 10 durch die Reinigungsvorrichtung 15 abgekratzte Toner wird in einen Sammelbehälter 62 der Reinigungsvorrichtung 15 verbracht. Der Toner wird dann durch eine Sammelschraube 63 zu einer Seite der Reinigungsvorrichtung 15 in der axialen Richtung des Photoleiters 10 befördert. Der Toner wird dann, wie in 3 dargestellt ist, aus einem Entladeauslass 64 der Reinigungsvorrichtung 15 entladen, um zu einer Toner-Recyclingvorrichtung 66 geleitet zu werden.
Die Toner-Recyclingvorrichtung 66 enthält, wie in den 3, 4 und 5 dargestellt ist, einen Tonerführungsteil 68, der so gebildet ist, dass er von einem Gehäuse 67 nach oben vorsteht. Ein Spitzenendabschnitt des Tonerführungsteils 68 ist mit dem Entladeauslass 64 der Reinigungsvorrichtung 15 verbunden, so dass gesammelter Toner, der von dem Entladeauslass 64 entladen wird, durch Schwerkraft in das Gehäuse 67 herabfällt.
Das Gehäuse 67 ist durch ein Dichtungsorgan 69 abgedichtet (5) und eine seitliche Führungsschraube 71 ist in dem Gehäuse 67 vorgesehen, die durch ein Lager 70 frei drehbar unterstützt ist. Eine Taktscheibe 73 ist an einem Ende der seitlichen Führungsschraube 71 über eine Kupplung 72 angebracht. Ein Taktriemen 74 ist um die Taktscheibe 73 gespannt. Die Kupplung 72 wird durch eine MPU (Mikroprozessoreinheit) 75 ein- und ausgerückt.
Eine Pulverförderpumpe 77, die als ein Moineau-Typ (Verdrängungstyp) bezeichnet wird, ist in dem Gehäuse 67 angebracht. Die Pulverförderpumpe 77 enthält einen Halter 78, in dem ein Stator 79 befestigt ist, und ein Rotor 80 ist in der Weise vorgesehen, dass er den Stator 79 umschließt. Der Rotor 80 ist mit der seitlichen Führungsschraube 71 verbunden.
Der Halter 78 ist mit einem Ende eines Luftrohrs 81 verbunden und das andere Ende des Luftrohrs 81 ist mit einer Luftpumpe 82 verbunden. Die Luftpumpe 82 wird durch die MPU 75 ein- und ausgeschaltet.
Eine Entladeöffnung 83 der Pulverförderpumpe 77 ist mit einem Ende eines Förderrohrs 84 verbunden und das andere Ende des Förderrohrs 84 ist mit dem Entwicklungsbehälter 43 der Entwicklungsvorrichtung 13 verbunden.
Die MPU 75 enthält eine Pulverförderpumpen-Antriebsvorrichtung "L", die die Pulverförderpumpe 77 antreibt, wenn ein integrierter Wert der vorgegebenen Werte, die jeweils der Anzahl von Bildelementen entsprechen (z. B. der Anzahl der eigentlichen Bildelemente, der Menge verbrauchten Toners, die basierend auf der Anzahl von Bildelementen berechnet wird, oder der Menge gesammelten Toners usw.), einen vorgegebenen Wert übersteigt, eine Additionsvorrichtung "M", die einen vorgegebenen Wert zu dem integrierten Wert addiert, wenn ein Antreiben einer Bildträgerorgan-Antriebsvorrichtung (d. h. ein Photoleiterantriebsmotor zum Antreiben des Photoleiters 10 usw.) detektiert wird, und eine Koeffizientenbestimmungsvorrichtung "N", die einen vorgegebenen Koeffizienten "n" in Übereinstimmung mit einer Tonerdichte des Entwicklers bestimmt und jeden der vorgegebenen Werte korrigiert, in dem sie jeden der vorgegebenen Werte mit dem Koeffizienten n multipliziert.
Im Folgenden wird eine beispielhafte Operation zum Antreiben der Toner-Recyclingvorrichtung 66 unter Bezugnahme auf einen Ablaufplan, der in 6 dargestellt ist, beschrieben.
Wenn eine Kopieroperation begonnen wird, indem im Schritt S1 ein (nicht gezeigter) Startschalter gedrückt wird, wird die Anzahl von Bildelementen eines erzeugten Bildes gezählt und eine Tonerverbrauchsmenge "a" wird basierend auf der gezählten Anzahl von Bildelementen berechnet. Gleichzeitig addiert dann, wenn ein Antreiben des Photoleiterantriebsmotors (nicht gezeigt), der den Photoleiter 10 antreibt, detektiert wird, die Additionsvorrichtung M einen vorgegebenen Wert "b" (z. B. 60 mg) zu einem integrierten Wert "c" der Tonerverbrauchsmengen vor dieser speziellen Kopieroperation.
Im Schritt S2 bestimmt die Koeffizientenbestimmungsvorrichtung N einen vorgegebenen Koeffizienten "n" in Übereinstimmung mit der Tonerdichte eines Entwicklers. Es wird z. B. eine Differenz zwischen der Tonerdichte Vt des Entwicklers und einem Sollwert Vref für die Tonerdichte erhalten, und basierend auf der Differenz wird unter Verwendung einer Einstelltabelle, die in 7 dargestellt ist, der Koeffizient "n" bestimmt. Die Tonerverbrauchsmenge "a" wird dann korrigiert, indem die Tonerverbrauchsmenge "a" mit dem Koeffizienten "n" multipliziert wird. Die korrigierte Tonerverbrauchsmenge "a" wird zu dem integrierten Wert "c" der Tonerverbrauchsmengen addiert, so dass ein neuer integrierter Wert "x" der Tonerverbrauchsmengen erhalten wird.
Im Schritt S3 wird ermittelt, ob der integrierte Wert "x" gleich oder größer als ein vorgegebener Wert "d" (z. B. 3000 mg) ist. Wenn der integrierte Wert "x" kleiner als der vorgegebene Wert "d" ist, geht der Prozess zum Schritt S4. Wenn im Schritt S4 eine nächste Kopieroperation vorhanden ist, kehrt der Prozess zum Schritt S2 zurück, und wenn keine nächste Kopieroperation vorhanden ist, endet die Operation.
Wenn der integrierte Wert "x" der Tonerverbrauchsmengen gleich oder größer als der vorgegebene Wert "d" ist, geht der Prozess zum Schritt S5, in dem die Pulverförderpumpen-Antriebsvorrichtung L die Kupplung 72 einrückt und die Luftpumpe 82 einschaltet. Die Drehung der Taktscheibe 73, die durch das Umlaufen des Taktriemens 74 gedreht wird, wird an die seitliche Beförderungsschraube 71 übertragen, um den Rotor 80 zu drehen, während ein Kontakt mit dem Stator 79 hergestellt ist. Dadurch wird der gesammelte Toner in der axialen Richtung des Rotors 80 befördert, wird durch die Luft von der Luftpumpe 82 verflüssigt und wird anschließend durch das Förderrohr 84 an die Entwicklungsvorrichtung 13 zurückgegeben.
Im Schritt S6 wird die Kupplung 72 zwei Sekunden, nachdem sie eingerückt wurde, ausgerückt. Im Schritt S7 wird die Luftpumpe 82 vier Sekunden, nachdem sie eingeschaltet wurde, ausgeschaltet. Im Schritt S8 wird der integrierte Wert "x" der Tonerverbrauchsmengen zurückgesetzt.
Anschließend kehrt der Prozess im Schritt S9 dann, wenn eine nächste Kopieroperation vorhanden ist, zum Schritt S2 zurück. Wenn keine nächste Kopieroperation vorhanden ist, endet der Prozess.
Wenn sich die Hintergrundverschmutzung des Photoleiters 10 verschlechtert, wird die Tonerdichte Vt des Entwicklers in Bezug auf den Sollwert Vref für die Tonerdichte größer. Wenn sich die Hintergrundverschmutzung des Photoleiters 10 verschlechtert, wird demzufolge in der Einstelltabelle, die in 7 gezeigt ist, der Koeffizient "n" größer, so dass das Antriebsintervall der Pulverförderpumpe 77 verringert wird.
Beim Kopieren eines Bildes des Formats A4 mit dem Bildverhältnis von 5% wird z. B. dann, wenn Vref – Vt = 0 und der Koeffizient "n" 1 sind, die Pulverförderpumpe 77 immer dann ein Mal angetrieben, wenn bei der Eins-zu-Eins-Kopieroperation 34 Kopien hergestellt werden, wenn bei der Eins-zu-Drei-Kopieroperation 60 Kopien hergestellt werden und wenn in der Eins-zu-500-Kopieroperation 100 Kopien hergestellt werden.
Da in der digitalen Kopiermaschine von 1 ein Übergaberiemen 90 der Übergabe- und Beförderungsvorrichtung 14 ebenfalls mit dem Photoleiter 10 in Kontakt gelangt, haftet auch an dem Übergaberiemen 90 Toner an. Demzufolge ist eine Reinigungsvorrichtung 91 für die Übergabe- und Beförderungsvorrichtung 14 vorgesehen, um restlichen Toner von dem Übergaberiemen 90 abzuschaben.
Der durch die Übergabe- und Beförderungsvorrichtung 14 abgeschabte Toner enthält jedoch häufig fremde Substanzen, wie etwa Papierstaub usw. Demzufolge wird der durch die Übergabe- und Beförderungsvorrichtung 14 abgeschabte Toner nicht in die Toner-Recyclingvorrichtung 66 gegeben, sondern fällt, wie in den 1, 3 und 4 dargestellt ist, durch einen Entladeauslass 92 der Reinigungsvorrichtung 91 durch Schwerkraft nach unten, um durch ein Entladerohr 93 in einem Behälter 94 für entladenen Toner gesammelt zu werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform erfolgte die Beschreibung in Bezug auf einen trommelförmig geformten Photoleiter 10. Die Erfindung kann jedoch auch dann angewendet werden, wenn der Photoleiter 10 riemenförmig geformt ist.
Des Weiteren kann in einer elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung, bei der ein Tonerbild, das auf einem Photoleiter vorhanden ist, über ein Zwischenübertragungsorgan auf ein Blatt übertragen wird, die vorliegende Erfindung dann angewendet werden, wenn restlicher Toner, der auf dem Zwischenübertragungsriemen vorhanden ist, zusätzlich zur Sammlung des restlichen Toners, der auf dem Photoleiter vorhanden ist, gesammelt wird.
Zahlreiche zusätzliche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind im Licht der obigen Lehren möglich. Es sollte deswegen klar sein, dass die vorliegende Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche anders als in der hier speziell beschriebenen Weise praktiziert werden kann.

Claims

Toner-Recyclingvorrichtung (66) für eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung, um gesammelten verwendeten Toner zu einer Entwicklungsvorrichtung der Bilderzeugungsvorrichtung zu befördern, mit: einer Pulverbeförderungspumpe (77), die angetrieben wird, um den gesammelten verwendeten Toner zu der Entwicklungsvorrichtung (13) der Bilderzeugungsvorrichtung zu befördern, wenn ein integrierter Wert vorgegebener numerischer Werte, wovon jeder auf einer Anzahl von Bildelementen eines zu erzeugenden Bildes basiert, gleich oder größer als ein konstanter Wert ist; gekennzeichnet durch: eine Additionsvorrichtung (75), die ausgelegt ist, um zu dem integrierten Wert einen vorgegebenen konstanten Wert zu addieren, wenn ein Antreiben eines Bildträgerorgans der Bilderzeugungsvorrichtung detektiert wird.
Toner-Recyclingvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einer Koeffizientenbestimmungsvorrichtung, die ausgelegt ist, um einen vorgegebenen Koeffizienten in Übereinstimmung mit einer Tonerdichte eines Entwicklers der Bilderzeugungsvorrichtung zu bestimmen und um jeden der vorgegebenen numerischen Werte durch Multiplizieren jedes der vorgegebenen numerischen Werte mit dem Koeffizienten zu korrigieren.
Toner-Recyclingvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Koeffizient in Übereinstimmung mit einer Differenz zwischen der Tonerdichte des Entwicklers und einem Sollwert der Tonerdichte bestimmt wird.
Toner-Recyclingvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antreiben der Pulverbeförderungspumpe nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer ab dem Beginn des Antreibens angehalten wird.
Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung, die umfasst: eine Entwicklungsvorrichtung (13), um ein auf einem Photoleiter erzeugtes latentes Bild mit einem Toner zu entwickeln; und eine Toner-Recyclingvorrichtung (66) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Toner-Recyclingverfahren für eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung, das umfasst: Antreiben einer Pulverbeförderungspumpe, um gesammelten verwendeten Toner zu einer Entwicklungsvorrichtung der Bilderzeugungsvorrichtung zu befördern, wenn ein integrierter Wert vorgegebener numerischer Werte, wovon jeder auf einer Anzahl von Bildelementen eines zu erzeugenden Bildes basiert, gleich oder größer als ein konstanter Wert ist; gekennzeichnet durch: Addieren eines vorgegebenen konstanten Wertes zu dem integrierten Wert, wenn ein Antreiben eines Bildträgerorgans der Bilderzeugungsvorrichtung detektiert wird.
Toner-Recyclingverfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst: Bestimmen eines vorgegebenen Koeffizienten in Übereinstimmung mit einer Tonerdichte eines Entwicklers der Bilderzeugungsvorrichtung und Korrigieren jedes der vorgegebenen numerischen Werte durch Multiplizieren jedes der vorgegebenen numerischen Werte mit dem Koeffizienten.
Toner-Recyclingverfahren nach Anspruch 7, wobei in dem Bestimmungsschritt der Koeffizient in Übereinstimmung mit einer Differenz zwischen der Tonerdichte des Entwicklers und einem Sollwert der Tonerdichte bestimmt wird.
Toner-Recyclingverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei in dem Antriebsschritt das Antreiben der Pulverbeförderungspumpe nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer ab dem Beginn des Antreibens angehalten wird.
Elektrophotographisches Bilderzeugungsverfahren, das umfasst: Entwickeln eines auf einem Photoleiter erzeugten latenten Bildes mit einem Toner; und Recycling von gesammeltem verwendetem Toner in Übereinstimmung mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9.