JP2005316287A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 二成分現像剤を用いる画像形成装置の、感光体上のトナー付着量、現像器中のトナー濃度の検出値により現像器中のトナー濃度制御を行い、トナーホッパから現像器へトナー搬送を行う現像装置において、トナーホッパから現像器へのトナー搬送を、前記感光体上のトナー付着量または現像器中のトナー濃度検出から独立したトナー検出手段の信号により駆動する現像器直前の単独のトナー搬送手段を設けた。
【選択図】 図3
Description
最近の画像形成装置は、構造が複雑化し、ユーザーが交換を行うトナー収容容器と機械内部に設置される現像器が分離して配置され、トナー収容容器から吐出されたトナーを離れた位置にある現像器まで搬送する手段として、一旦トナーホッパに収容し、パイプとスクリュ等によりトナーを搬送する方法が多く使用されている。
トナー収容容器はその容器の回転によりトナーを吐出させる機構が多く使われており、トナー収容容器の回転と搬送させるスクリュの回転は駆動機構を簡素化するために同一の駆動系統からギヤなどを介して駆動させている事が多く、トナー収容容器からのトナー吐出と搬送スクリュの回転は同期して駆動している(図1参照)方法が提案されている。
トナー収容容器を回転させてトナーを吐出させる機構(例えばボトル形状のトナー収容容器)の場合、一回転あたりのトナー吐出量は収容容器内のトナー残量に比例しており、収容容器内にトナーが多い場合はボトル一回転あたりのトナー吐出量は多くなる(図2参照)。
上述のようにトナー収容容器の回転とトナー搬送スクリュの回転を同期させると、トナー搬送スクリュの搬送量よりもトナー収容容器からの吐出量のほうが多くなり、トナーホッパ内にトナーが溜まった状態となる。この溜まった状態時に例えば画像形成装置の故障、修理のためトナーホッパを外さなければならないような作業が発生した場合、トナーホッパ内あるいはパイプ等のトナー搬送手段内に残存するトナーが飛散してしまい画像形成装置や周辺の環境を汚してしまう不具合が発生する。
この対応として、画像形成によりトナーホッパ内の残トナーを現像器に排出しつつ高濃度トナー像を感光体上に形成し、クリーニング装置あるいは転写紙上に転写して回収する方法が公開されている(例えば特許文献1、2参照)。
また、上記方法は画像形成装置の破棄または再生時を想定している為、上記制御を行った後の現像器中のトナー濃度は無制御状態となり良好な画像形成はできないという問題もある。
本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、上記のように破棄または再生時想定ではなく、画像形成装置の故障により修理及び復帰させる際、トナーホッパを外さなければならないような作業が発生した時、トナーホッパ内あるいはパイプ等のトナー搬送手段内に残存するトナーを必要最低限のエネルギーにより強制的に搬送させることにより画像形成装置や周辺の環境を汚してしまう不具合を防止するとともに、搬送されたトナーによるトナー濃度過多を防止して画像形成装置の修理後に良好な画像の画像形成装置を提供することを目的とする。
また、請求項2に記載の発明は、前記トナーホッパ内のトナーの有無を検出する手段を設け、この検出手段によりトナー搬送の実行/停止を制御する請求項1記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、前記トナーホッパから現像器へのトナー搬送を終了させた後には、感光体上のトナー付着量、及び/又は、現像器中のトナー濃度を検出し、その結果により、トナーホッパから現像器へのトナー搬送を行う動作手順を記憶部に記憶させ、動作実行要求によりトナーホッパから現像器へのトナー搬送を実行する請求項1又は2記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、トナー濃度過多となった場合、現像器中のトナー量を消費させる動作を記憶部に記憶させ、動作実行要求により現像器中のトナー量を消費させる動作を実行させる請求項1又は2記載の画像形成装置を特徴とする。
トナー収容容器1の胴部にはスクリュ(螺旋)形状の溝を形成し、かつ収容容器の回転を伝達するギヤ5を設け、ギヤ5の回転によりトナー収容容器1が回転しトナーを吐出口に搬送する構成とする。
搬送パイプ3内のスクリュは、駆動モータ6及び駆動ギヤ類7の回転により駆動され、かつ駆動ギヤ類7をギヤ5と連結させることによりトナー収容容器1の回転も駆動させる構成とする。トナーホッパ2内にはトナーの有無を検知する為のトナーエンドセンサ8を設ける。
搬送パイプ3、その内部のスクリュ、及び駆動モータ6、駆動ギヤ類7は、トナー搬送手段を構成している。
図4に示す帯電電源9を介し帯電器10により一様に帯電された感光体11は、画像信号に応じて露光手段12により静電潜像を形成する。続いて現像器4の現像スリーブ4a上に搬送されたトナーとキャリアからなる現像剤により静電潜像にトナーが付着し可視像化される。現像スリーブ4aには高圧電源回路13により現像バイアス電圧が印加されており、感光体11の表面電位VLと現像バイアス電圧VBの電位差(=現像ポテンシャル)に応じて、トナーが現像スリーブ上から感光体上へ移動し現像される。そしてこの可視像を、感光体11の下方に搬送した転写紙に、転写電源14から転写バイアスを受ける転写器15により転写し、そのまま不図示の定着装置へ搬送し、そこで画像を定着して不図示の排紙部へと排出する。他方、画像転写後の感光体11の表面には一部未転写トナーが残留する為、クリーニング器16により残留トナーを除去し、その後次の画像形成プロセスに備え感光体上の表面電位を概ね0Vになるように除電器17にて除電を行う。
帯電電源9、露光手段12の光量、現像バイアス電源13及び転写電源14はI/O装置を介してCPUに接続し各々の動作の制御を行う。CPUにはROM及びRAM等の記憶部を接続し、画像形成に関わる様々な制御プログラムを記憶させておく。なお、CPU、ROM、RAMは、制御手段を構成している。
通常の画像形成時においては以下の制御とする。濃度センサ19の検出結果により決められた現像器4内のトナー濃度制御狙い値と現像器4内のトナー濃度センサ18の出力値に差が発生し、現像器中のトナー濃度が低下したと判断した際には、駆動モータ6の回転を行い、これに連結した駆動ギヤ類7及び5によりトナー収容容器1が回転し、トナーホッパ内2にトナーを吐出する。吐出されたトナーは、同時に駆動ギヤ7によって回転駆動されたスクリュにより搬送パイプ3内を搬送され、現像器4内に入ることにより現像器中のトナー濃度が上昇し、要求濃度になった所で駆動モータ6の回転を停止する。
これにより駆動ギヤ類7、トナー収容容器1及びスクリュの回転が停止しトナー収容容器1からトナーホッパ2へのトナー吐出及び搬送パイプ3内のトナー搬送を停止する。トナーホッパ2からのトナー搬送量は、スクリュの回転数やスクリュピッチ及び搬送パイプ3の内径等により設定され、トナー収容容器1からのトナー吐出量は、トナー収容容器1の回転数、胴部のスクリュピッチ、補給口の大きさ及び収容容器内のトナー残量により設定されるが、トナー収容容器1からのトナー吐出量(A)とトナーホッパ2からのトナー搬送量(B)は常にA≧Bとなるように設定し、現像器4へのトナー補給不足による画像濃度低下等の不具合を防止する。すなわちトナーホッパ2内には常にトナーが溜まっている状態とする。
トナーエンドセンサ8は、駆動モータ6をある時間駆動させ駆動ギヤ類7を介してトナー収容容器1を回転させてもトナーホッパ2内にトナーがあることが検出されない場合、すなわちトナー収容容器1からトナーが吐出しない時にトナー収容容器1内にトナーが無くなった旨の検知信号をCPUに出力し、制御手段としてのCPUはトナーが無くなったものと判断する。トナー収容容器1はユーザーが容易に脱着できるような構成とする。
請求項2の装置は、請求項1の駆動モータ6の駆動−停止をトナーエンドセンサ8の検出によって制御する。すなわち、請求項1の動作をONさせたときに、トナーエンドセンサ8の出力によりトナーホッパ2内トナーが無いと検出した場合は、駆動モータ6の動作をせず、トナーホッパ2内にトナーがあると検知した時のみ駆動モータ6を回転させる。また駆動モータ6の駆動をONした後、トナーエンドセンサ8によりトナーホッパ2内のトナーがなくなったと検出した時に駆動モータ6の回転を停止させる。
請求項2の装置では、請求項1の動作の停止をトナー収容容器内のトナー有無を検知するセンサの検出を活用して駆動−停止を制御させることによってコストアップすることなく確実にトナーホッパ内のトナーを現像器中へ搬送させるとともに、トナーホッパ内にトナーが無くなった事を検知して駆動の停止を行うことによって不必要なエネルギーの消費を防止することができる。
請求項3の装置では、例えば画像形成装置の操作部等からサービスマンモード等の特別な教育を受けた人のみが請求項1の操作を実行できるようにする事により、一般のユーザーが誤って実行し、現像器中のトナー濃度過多による画像不具合を防止し良好な画像形成装置を提供することができる。
請求項4の装置においては、請求項1、2、3の動作を行った後には必ず濃度センサ19及びトナー濃度センサ18にて現像器4内のトナー濃度を検出し、トナー濃度の制御狙い値に入っているかを判定させその結果により、トナー濃度が制御狙い値よりも高濃度であった場合、現像器4中のトナーを消費させる制御、例えば、ある現像ポテンシャルを感光体11の表面電位と現像スリーブに印加した現像バイアス電圧により制御させて現像器4中のトナーを感光体11に移動させることにより現像器4中のトナー濃度を低下させ制御狙い値にする制御を実行する。これにより、トナー濃度が過多となった際にトナーを消費させ適正なトナー濃度に制御することにより良好な画像形成装置を提供することができる。
2 トナーホッパ
3 搬送パイプ
4 現像器
5 ギヤ
6 駆動モータ
7 駆動ギヤ類
8 トナーエンドセンサ
9 帯電電源
10 帯電器
11 感光体
12 露光手段
13 現像バイアス電源
14 転写電源
15 転写器
16 クリーニング器
17 除電器
18 トナー濃度センサ
19 濃度センサ
Claims (4)
- トナー収容容器と、トナー収容容器のトナー吐出口と連通したトナーホッパと、トナー収容容器から離間した位置にある現像器に対してトナーホッパ内のトナーを搬送するトナー搬送手段と、感光体上のトナー付着量または現像器中のトナー濃度を検出する各センサと、各センサによる検出値に基づいて現像器中のトナー濃度制御を行うためにトナー搬送手段を制御してトナーホッパから現像器へトナーを搬送する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記制御手段は、トナーホッパから現像器へのトナー搬送を、前記各センサによるトナー濃度検出から独立したトナーエンドセンサからの検出信号に基づいて駆動することを特徴とする画像形成装置。 - 前記トナーホッパ内のトナーの有無を検出するトナーエンドセンサを設け、前記制御手段は、このトナーエンドセンサからの検出信号に基づいてトナー搬送の実行/停止を制御することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記トナーホッパから現像器へのトナー搬送を終了させた後には、前記各センサによって感光体上のトナー付着量、及び/又は、現像器中のトナー濃度を検出し、その検出結果により、トナーホッパから現像器へのトナー搬送を行う動作手順を記憶部に記憶させ、動作実行要求によりトナーホッパから現像器へのトナー搬送を実行することを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、トナー濃度過多となった場合、現像器中のトナー量を消費させる動作を記憶部に記憶させ、動作実行要求により現像器中のトナー量を消費させる動作を実行させることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP2004136197A Pending JP2005316287A (ja) | 2004-04-30 | 2004-04-30 | 画像形成装置 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013113958A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Kyocera Document Solutions Inc | 画像形成装置 |
JP2014134583A (ja) * | 2013-01-08 | 2014-07-24 | Toshiba Corp | 画像形成装置 |
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JP2015041001A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 株式会社リコー | 現像剤搬送装置、現像装置及び画像形成装置 |
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2004
- 2004-04-30 JP JP2004136197A patent/JP2005316287A/ja active Pending
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