JP2005195864A

JP2005195864A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005195864A
Application number: JP2004001960A
Authority: JP
Inventors: Keizo Isemura; 圭三伊勢村; Naohisa Nagata; 直久永田; Ichiro Sasaki; 一郎佐々木; Akinobu Nishikata; 彰信西方
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】従来、機械を停止して廃トナーボトルの交換を実施していたが、廃トナーボトルを交換中においてもプリントを継続して行えるダウンタイムレスマシンを構築する。
【解決手段】廃トナーボトル以外に廃トナーバッファを設け、クリーナーから廃トナーバッファ部への第１廃トナー搬送手段の廃トナー搬送力と廃トナーバッファ部から廃トナーボトルへの第２廃トナー搬送手段の廃トナー搬送力に関して、第２廃トナー搬送手段の廃トナー搬送力の方が第１廃トナー搬送手段の廃トナー搬送力と等しい或いは大きくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置に関し、さらに詳しくは廃トナー容器交換時のコンティニュアスランを可能にする画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置において、クリーナーで回収された廃トナーは廃トナー搬送のパイプ等の搬送経路を経て廃トナー容器内に蓄積される。
この廃トナー容器内の廃トナー容量が満杯になると重量検知、光センサ、枚数カウンターによる検出手段により廃トナー容器の交換時期などをユーザーに警告する。この警告を受け、廃トナー容器の交換をサービスマン或いはユーザー自身が行うが、この交換作業時は、通常、画像形成動作を停止させて行うように構成されている。また、特許文献１のように廃トナー容器を交換するときにシャッター機構を設け、画像形成したままで廃トナー容器を交換できるようにしたものもある。
特開平１０−１８６９８７号公報

しかしながら、画像形成を続けたまま廃トナー容器を交換するには、容器交換中に一旦どこかに廃トナーをバッファしておくことが必要である。廃トナー容器を交換した後に廃トナー容器が廃トナーで満杯になってしまう前にバッファ部が満杯になってしまってはせっかくのコンティニュアスランの画像形成を行う事ができない。

またバッファが満杯になってしまった場合にはそれを検出するような機構があるわけではなく、ある一定量のバッファのみで対処している。これでは廃トナー容器の交換に時間がかかってしまったりすると廃トナーが溢れてしまうことになり、廃トナー搬送経路から廃トナーがこぼれ落ち、ユーザー、サービスマンの手を汚すことになり清掃にも時間がかかってしまうという問題点がある。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、従来、機械を停止して廃トナーボトルの交換を実施していたが、廃トナーボトルを交換中においてもプリントを継続して行えるダウンタイムレスマシンを構築する画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は上記状況に鑑みてなされたものであり、本発明に関わる第１の発明は、
像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体に潜像を形成する露光手段と、前記潜像を現像して現像像とする現像手段と、像担持体上の現像像を記録シートに転写する転写手段と、像担持体上の残留トナーを回収するためのクリーナー手段と、クリーナー手段に一端が接続された第１の廃トナー搬送手段とを有する画像形成装置において、前記廃トナー搬送手段の端部に廃トナーを貯蔵するバッファ手段が設けられ、前記バッファ手段は、廃トナー容器へ廃トナーを搬送する第２の廃トナー搬送手段を具備し、前記第１の廃トナー搬送手段のトナー搬送力と前記第２の廃トナー搬送手段の搬送力において、前記第２の廃トナー搬送手段の搬送力の方が等しい或いは大きい事を特徴とする。

本発明によれば、第１廃トナー搬送手段の廃トナー搬送力と第２廃トナー搬送手段の廃トナー搬送力において、第２廃トナー搬送手段の廃トナー搬送力の方が等しい或いは大きいようにする事で廃トナー容器交換で画像形成の停止させる事も無いし、バッファ部の廃トナー満杯で画像形成を停止させるような心配はなくなる。廃トナー容器の交換をしないまま画像形成を継続した場合にはバッファ部の廃トナー満杯検出をする事で廃トナー漏れを発生させることを回避することが可能となる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

以下に本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。

（全体構成）
図１、図２は本発明の廃トナー搬送、廃トナーバッファ部、第２廃トナーパイプ搬送などを記載した模式図である。

１０１は、廃トナーを蓄積するためのバッファ部である。１０２は、廃トナーを蓄積するための廃トナー容器である。１０３は、クリーナーから排出された廃トナーをバッファ部１０１まで搬送する経路である廃トナーパイプである。１０４は、バッファ部１０１から廃トナー容器１０２まで廃トナーを搬送する経路である第２廃トナーパイプである。１０５は、バッファ部１０１内の廃トナー残量を検出するためのバッファ部廃トナー残量１センサである。１０６は、バッファ部廃トナー残量１センサ１０５と同じバッファ部廃トナー残量２センサである。このセンサ１０５は、バッファ部における廃トナーの満杯（あるいは満杯付近）を検出するセンサであり、センサ１０６は、バッファ部における廃トナーの空を検出するセンサである。１０７は、廃トナー容器１０７の満杯を検出するための廃トナー容器満杯検知センサである。１０８は、廃トナー容器１０２が本体内に設置されているかを検出するための廃トナー容器有無センサである。１０９は、本体から廃トナー容器１０２を取り出す為のドア１１０の開閉状態を検出するドア開閉センサである。１１０は、前述の通り廃トナー容器１０２を取り出すためのドアである。１１１は、本体の壁面である。１１２は、バッファ部１０１、廃トナーボトル１０２に蓄積された廃トナーである。

ここで、本発明に関わる画像形成装置の実施形態について図３により説明すると、１２は電子写真感光体などの感光体ドラムであり、該像担持体としての感光体ドラムは、→方向に回転し、該感光ドラムの表面は、帯電手段１３１により露光されて静電潜像が形成される。該静電潜像は、現像手段３３によりトナー等の現像剤により顕画化され現像像とされる。該現像像を転写手段３４により転写された紙などの記録シートＰは、分離手段３５により感光ドラム１２から分離され、図示しない定着手段へ搬送され、そこで現像像は、記録紙Ｐに定着される、転写されずに感光ドラム上に残った残留トナーはクリーナーブレードやローラなどのクリーナー部材３７により払拭され、クリーナー手段３６のクリーナー容器３８に廃トナーとして蓄積される。前記クリーナー手段から排出された廃トナーは、廃トナーパイプ１０３内のスクリューによってバッファ部１０１まで搬送される。

図４は画像形成装置の実施の主要構成を示す断面図であり、この発明の画像形成装置が適用された実施例の内部構成図である。この画像処理装置は、記録紙に原稿画像を載せ出力する装置である本体画像出力部４１０と、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部４１１と、本体画像入力部４１１の上部に装着された自動原稿送り装置４１２と、本体画像出力部４１０から排出されるコピー用紙を複数のビンに仕分けして排出するためのソータ４１３とを備えている。

この画像形成装置はディジタル複写機であり、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部４１１のＣＣＤにより画素化され画像データとして装置に読み込まれ、必要な画像処理が行われた後、画像メモリに蓄えられる。その画像データを本体画像出力部４１０に転送し、画像再生して記録紙にコピーされる。

本体画像入力部４１１は、入力部の上面の原稿台に積載された原稿を照射しながら走査する光源４２１を備える。光源４２１は図外の光学系モータから駆動力を得て、左右方向に往復駆動する。光源４２１から発生した光は、積載された原稿により反射され、光学像が得られる。その光学像をミラー４２２、４２３、４２４及びレンズ４２５を介してＣＣＤ４２６に伝送される。またミラー４２２、４２３、４２４は光源４２１と一体的に駆動される。ＣＣＤ４２６は光を電気信号に変換する素子により構成されており、この素子の働きにより伝送されてきた、光学像が電気信号に変換され、さらにディジタル信号（画像データ）に変換される。

これらの画像入力装置における各調整値はバックアップ記憶装置により、記憶される。

読み込まれた原稿の画像データは、種々の補正処理とユーザーの希望する処理による画像処理が加えられ、画像メモリ（図外）に蓄積される。

これらの画像処理装置における各調整値はバックアップ記憶装置により、記憶される。

本体画像出力部４１０は画像メモリに蓄積された画像データを読み出し、ディジタル信号からアナログ信号に再変換し、さらに露光制御部（図外）により適正な出力値に増幅され、光学照射部４２７により光信号に変換される。その光信号はスキャナー４２８、レンズ４２９及びミラー３０を伝播して、感光ドラム４３１（図５では１２）上に照射され静電による潜像が形成される。この潜像はトナーにより画像を形成し、本体内を搬送されてくる記録紙上に転写され、さらに定着ローラ４３２により記録用紙上にトナーが定着され、画像データが記録され、ソータ４１３に送られる。

これらの画像出力装置における各調整値はバックアップ記憶装置により、記憶される。

ソータ４１３は本体画像出力部４１０の左側に設置されている装置であり、本体画像出力部４１０から出力された記録紙を排紙上トレイ４３３、排紙下トレイ４３４に仕分けして排紙する処理を行う。排紙トレイは上記本体制御部（図外）により制御され、出力された記録紙紙は制御部の指示した任意の排紙トレイ（上下）に排出される。

給紙トレイは、右デッキ４３４、左デッキ４３５、カセット上４３７、カセット下４３８は本体下部にあり、サイドデッキ４３９は本体右側に設置される（本体下部デッキは、１５００枚、カセットは５５０枚、サイドデッキは３５００枚程度蓄積可能である。）。

制御部により、給紙トレイ４３４、４３５、４３７、４３８、４３９から蓄積された記録紙を搬送し画像出力を行う。

給紙トレイ４３４、４３５は操作者により紙がセットされるが、その際、紙のサイズや向きの設定が行われるが、このデータはバックアップ記憶装置により記憶される。

本体画像出力部４１０の左側に、操作者が少数の任意種類のコピー用紙を比較的容易に給紙することが可能となる手差しトレイ４４０が設置されている。またこの手差しトレイは、ＯＨＰシートや厚紙、はがきサイズ紙など特殊な記録用紙を使用する場合にも使用される。

給紙ローラ４４１、４４２、４４３、４４４、４５２は用紙をピックアップするピックアップローラ（図に記載なし）、用紙搬送を行う搬送ローラ（上側）、束用紙を分離する分離ローラ（下側）の３つのローラから構成されている。

各給紙ローラの駆動は、それぞれステッピングモータで駆動され、右デッキ給紙は、右デッキモータ、左デッキ給紙は左デッキモータ、カセット上、下給紙はカセット給紙モータの正転、逆転でカセット上下を切り替えて給紙動作を行う。サイドデッキ給紙は、サイドデッキ引き抜きローラ４５３に繋がっているサイドデッキモータ（ステッピングモータ）からクラッチを介して動作させる事により給紙動作を行う。

次に搬送ローラについて説明する。

レジストローラ４５４は、ドラムモータ駆動によりクラッチを介して用紙を搬送する。

マルチ給紙ローラ４５５、マルチ引き抜きローラ４５６、左デッキ引き抜きローラ４５０はメインモータ駆動によりクラッチを介して用紙を搬送する。定着ローラ４３２、内排紙ローラ４５７は、定着モータ駆動である。縦パス下ローラ４４８、縦パス中ローラ４４７は、縦パス下モータ（ステッピングモータ）で駆動。縦パス上ローラ４４６は、縦パス上モータ（ステッピングモータ）で駆動。縦パス搬送ローラ４４５、両面搬送ローラ４４９は、縦パス両面搬送モータ（ステッピングモータ）で駆動。プレレジローラ４５１はプレレジモータ（ステッピングモータ）で駆動。外排紙ローラ４５８は外排紙モータ（ステッピングモータ）で駆動。反転ローラ４６０は反転モータ（ステッピングモータ）で駆動。両面右ローラ４６１は両面左モータ（ステッピングモータ）で駆動。両面左ローラ４６２は両面右モータ（ステッピングモータ）で駆動。

次に本発明の第１の廃トナー搬送手段と第２の廃トナー搬送手段のそれぞれの搬送力について図５、図６を用いて説明する。

まず図５については、本発明の搬送力とは異なる場合、つまり第１の廃トナー搬送手段における廃トナー搬送力が第２の廃トナー搬送手段の搬送力を上回っている時のグラフ図である（第１廃トナー搬送力＞第２廃トナー搬送力）。

縦軸に廃トナー量を示し、横軸に画像形成の時間を示している。

１３０１は、廃トナー容器１０２の廃トナー量を示した線である。

１３０２は、バッファ部１０１の廃トナー量を示した点線である。１３０３は、廃トナー満杯を示しており今回は同じ量でそれぞれ廃トナー容器１０２とバッファ部１０１が満杯となる形としている。

最初に画像形成が開始されるとバッファ部１０１と廃トナー容器１０２に対し廃トナーが供給される。搬送力として第１廃トナー搬送手段の方が大きいため段々とバッファ部１０１の廃トナー量が増加していく。廃トナー容器１０２も第２廃トナー搬送手段により徐々に廃トナー量が増加していく。ずっと画像形成が続けられ図中１３０６の時点で廃トナー容器１０２が満杯になった後には第２廃トナー搬送手段は廃トナーの搬送を停止させるために、バッファ部１０１への廃トナー量がさらに増加する。次に１３０７の時点で廃トナー容器１０２が交換され、廃トナー容器１０２への廃トナー供給が第２廃トナー搬送手段によって再開される。それにつれてバッファ部１０１の廃トナー量の増加率も最初の傾きになる。１３０３の時点になるとバッファ部１０１の廃トナーが満杯になってしまいこれ以上画像形成を続けているとバッファ部１０１から廃トナーが溢れてしまう危険があるのでこの時点で画像形成を一旦停止させる。そうしてある程度バッファ部１０１の廃トナー量が減ってきた時点１３０４で画像形成が再開される。こうした制御をすることにより図５のように１３０５で示す時間だけ画像形成を停止させなければならないという事になる。

次に図６において本発明の第１廃トナー搬送手段の搬送力と第２廃トナー搬送手段の搬送力を比較して第２廃トナー搬送手段の方が等しいか或いは大きい場合について図６を示しながら説明する（第１廃トナー搬送力＜＝第２廃トナー搬送力）。

１２０１は、廃トナー容器１０２の廃トナー量を示した実線であり、１２０２はバッファ部１０１の廃トナー量を示した点線である。１２０３は図６中の１３０３と同じであるので説明は前述の通りである。画像形成が開始されるとまずは第２廃トナー搬送手段の廃トナー搬送力と第１廃トナー搬送手段の廃トナー搬送力の差分（以下αとする α＝第２廃トナー搬送力−第１廃トナー搬送力）だけ廃トナー容器１０１の廃トナーが増加していく。１２０４の時点で廃トナー容器１０２が廃トナーで満杯になったために第２廃トナー搬送を停止させる。そうなるとバッファ部１０１の廃トナー量が増加する。その後、１２０５の時点で廃トナー容器１０２が交換されると第２廃トナー搬送手段は廃トナー搬送を再開させる。そして１２０６まではバッファ部１０１に廃トナーが存在しているので第２廃トナー搬送手段の廃トナー搬送力で廃トナーを廃トナー容器１０２へ搬送する。こうして画像形成を継続させていくことが可能となる。このαの値が０以上の場合には画像形成をコンティニュアスで継続させてもバッファ部の廃トナーが満杯になることはない。但し、αが０の場合には永遠に画像形成を継続した場合にバッファ部１０１の廃トナーが満杯になることはあるがこれは廃トナー容器１０１の交換の累計時間と第１廃トナー搬送手段の搬送力で導かれるがαが０未満より十分に満杯になる危険度は少ない。

本実施例を説明する廃トナーバッファ部、廃トナー容器側面模式図本実施例を説明する廃トナーバッファ部、廃トナー容器上面模式図本実施例を説明する画像形成装置の概略図本実施例を説明する画像形成装置全体図画像形成時間と廃トナー蓄積量をしめしたグラフ本実施例の画像形成時間と廃トナー蓄積量をしめしたグラフ

符号の説明

１０１バッファ部
１０２廃トナー容器
１０３廃トナーパイプ
１０４第２廃トナーパイプ
１０５バッファ部廃トナー満杯センサ
１０６バッファ部廃トナー空センサ
１０７廃トナー容器満杯センサ
１０８廃トナー容器有無センサ
１０９廃トナー容器ドアセンサ

Claims

像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体に潜像を形成する露光手段と、前記潜像を現像して現像像とする現像手段と、像担持体上の現像像を記録シートに転写する転写手段と、像担持体上の残留トナーを回収するためのクリーナー手段と、クリーナー手段に一端が接続された第１の廃トナー搬送手段とを有する画像形成装置において、前記廃トナー搬送手段の端部に廃トナーを貯蔵するバッファ手段が設けられ、前記バッファ手段は、廃トナー容器へ廃トナーを搬送する第２の廃トナー搬送手段を具備し、前記第１の廃トナー搬送手段のトナー搬送力と前記第２の廃トナー搬送手段の搬送力において、前記第２の廃トナー搬送手段の搬送力の方が等しい或いは大きい事を特徴とする画像形成装置。