JP2012168423A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】製品のコストが上昇することを抑えつつ、トナー通路においてトナーが固着する可能性を低くする画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、トナー通路111と、トナー通路111に回転可能に配置され、回転することによってトナーを攪拌する攪拌部112と、トナー通路111を冷却する冷却部130と、制御信号に基づいて攪拌部112を回転させると共に、攪拌部112の回転が定常回転に到達すると所定の信号を出力するモーター113と、モーター113を駆動させるよう制御信号を出力してから所定の信号を受信するまでの時間が第1時間T1以上の場合に、トナー通路111を冷却するよう冷却部130を制御すると共に、攪拌部112の回転を継続させるようモーター113に制御信号を出力する制御部90と、を備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、被転写材に画像を形成する画像形成装置に関する。
コピー機やプリンター等の画像形成装置には、被転写材としての用紙に対してトナーを付着させることにより画像を形成した後、用紙を加熱すると共に用紙を加圧することにより、画像を用紙に定着させるものがある。
このようなトナーを利用する画像形成装置では、装置内の温度が上昇することによって、トナー通路等においてトナーが溶融してトナー通路等の壁面等に固着する可能性がある。このようなトナーの溶融や固着を防止するために、画像形成装置には、装置内に温度センサーを配置すると共に、トナー通路内に攪拌装置を配置して、温度センサーによって検出される温度が所定の温度以上になった場合に、攪拌装置によってトナー通路内のトナーを攪拌するものがある(特許文献1参照)。
特開2007−93639号公報
しかしながら、特許文献1に記載された発明では、温度センサーから出力される信号を制御部に伝送するためのハーネスが必要になる。このため、特許文献1に記載された発明は実現すると、コストが上昇する。
本発明は、製品のコストが上昇することを抑えつつ、トナー通路においてトナーが固着することにより生じる不具合を抑制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、トナー通路部と、前記トナー通路部に回転可能に配置され、回転することによってトナーを攪拌する攪拌部と、前記トナー通路部を冷却する冷却部と、制御信号を出力する制御部と、前記制御信号に基づいて前記攪拌部を回転させると共に、前記攪拌部の回転が定常回転に到達すると所定の信号を前記制御部に対して出力する駆動部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部を駆動させるよう前記制御信号を出力してから前記所定の信号を受け付けるまでの時間が第1時間以上の場合に、前記トナー通路部を冷却するよう冷却部を制御すると共に、前記攪拌部の回転を継続させるよう前記駆動部に前記制御信号を出力する画像形成装置に関する。
画像形成装置は、表示部をさらに備え、前記制御部は、前記制御信号を出力してから前記所定の信号を受け付けるまでの時間が前記第1時間よりも長い第2時間以上の場合には、前記表示部に警告を表示させることが好ましい。
また、画像形成装置は、像担持体又は中間転写ベルトからトナーを取り除くクリーニング部と、クリーニング部によって像担持体又は中間転写ベルトから取り除かれたトナーを収容する収容部と、を備え、前記トナー通路部は、前記クリーニング部と前記収容部とを接続するように配置されることが好ましい。
本発明は、製品のコストが上昇することを抑えつつ、トナー通路においてトナーが固着することにより生じる不具合を抑制する画像形成装置を提供することができる。
画像形成装置の一実施形態に係るコピー機の全体構成を説明するための図である。 クリーニング部の概略構成を説明する斜視図である。 トナー通路及び攪拌部について説明するための図である。 コピー機の機能構成を示すブロック図である。 コピー機の動作について説明するためのフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置の一実施形態に係るコピー機について説明する。まず、コピー機1の全体構成について説明する。図1は、画像形成装置の一実施形態に係るコピー機1の全体構成を説明するための図である。
コピー機1は、原稿搬送部10と、原稿読取部20と、用紙搬送部30と、画像形成部40と、転写部50と、定着部60とを備える。
原稿搬送部10は、ADF(Automatic Document Feeder)であり、原稿載置部11と、第1送りローラー12と、ガイド13と、タイミングローラー対14と、原稿排出部15とを備える。第1送りローラー12は、原稿載置部11に載置された原稿Gを1枚ずつ順にタイミングローラー対14に供給する。タイミングローラー対14は、原稿読取部20が原稿Gの画像を読み取るタイミングと、原稿Gの画像が原稿読取部20によって読み取られる位置(ガイド13が配置されている位置)に原稿Gを供給するタイミングとを合わせるために、原稿Gの搬送又は原稿Gの搬送停止を行う。ガイド13は、搬送された原稿Gを後述する第1読取面21aに導く。原稿排出部15は、原稿読取部20によって画像が読み取られた(ガイド13を通過した)原稿Gをコピー機本体2の外部に排出する。
原稿排出部15におけるコピー機本体2の外側には、原稿集積部16が形成される。原稿集積部16には、原稿排出部15から排出された原稿Gが積層して集積される。
原稿読取部20は、第1読取面21aと、第2読取面22aとを備える。第1読取面21aは、ガイド13に対向して配置された第1コンタクトガラス21の上面に沿って形成され、原稿Gの画像を読み取る面となる。第2読取面22aは、第1読取面21aに隣接して(図1に示す場合では、第1読取面21aの右側の大部分に亘って)配置される。第2読取面22aは、原稿搬送部10を用いずに原稿Gの画像を読み取る場合に用いられる。第2読取面22aは、原稿Gが載置される第2コンタクトガラス22の上面に沿って形成され、原稿Gの画像を読み取る面となる。
また、原稿読取部20は、照明部23と、第1ミラー24と、第2ミラー25と、第3ミラー26と、結像レンズ27と、撮像部28とを備える。照明部23と第1ミラー24とは、それぞれ副走査方向Xに移動する。第2ミラー25と第3ミラー26とは、図1において照明部23及び第1ミラー24の左側に配置される。さらに、第2ミラー25及び第3ミラー26は、第1ミラー24と、第2ミラー25と、第3ミラー26と、結像レンズ27とを介した第1読取面21a又は第2読取面22aから撮像部28までの距離(光路長)を一定に保ちつつ、それぞれ副走査方向Xに移動する。
照明部23は、原稿Gに光を照射する光源である。第1ミラー24、第2ミラー25及び第3ミラー26は、光路長を一定に保ちつつ、原稿Gによって反射された光を結像レンズ27に導くためのミラーである。結像レンズ27は、第3ミラー26から入射した光を撮像部28に結像させる。撮像部28は、入射された光を電気信号に変換することにより、結像された光像に基づいて画像データを得るための撮像素子であり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサーである。
用紙搬送部30は、第2送りローラー31と、第3送りローラー32と、レジストローラー対33と、用紙排出部34とを備える。第2送りローラー31は、給紙カセット36に収容される用紙T(被転写材)を転写部50に供給する。第3送りローラー32は、手差しトレイ37に載置される用紙T(被転写材)を転写部50に供給する。レジストローラー対33は、転写部50にトナー画像が形成されるタイミングと、転写部50に用紙Tを供給するタイミングとを合わせるために、用紙Tの搬送又は用紙Tの搬送停止を行う。また、レジストローラー対33は、用紙Tのスキュー(斜め給紙)補正を行う。用紙排出部34は、トナー画像が定着された用紙Tをコピー機本体2の外部に排出する。
用紙排出部34におけるコピー機本体2の外側には、排紙集積部35が形成される。排紙集積部35には、用紙排出部34から排出された用紙Tが積層して集積される。
画像形成部40は、感光体ドラム41と、帯電部42と、レーザースキャナユニット43と、現像器44と、クリーニング部45と、トナーカートリッジ46と、1次転写ローラー47と、中間転写ベルト48と、対向ローラー49とを備える。
感光体ドラム41(41a,41b,41c,41d)は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローそれぞれのトナー画像を形成するために、感光体又は像担持体として機能する。各感光体ドラム41a,41b,41c,41dの周囲には、感光体ドラム41の回転方向に沿って上流側から下流側へ順に、帯電部42と、レーザースキャナユニット43と、現像器44と、クリーニング部45とが配置される。帯電部42は、感光体ドラム41の表面を帯電させる。レーザースキャナユニット43は、感光体ドラム41の表面から離れて配置され、原稿読取部20によって読み取られた原稿Gに関する画像データに基づいて感光体ドラム41の表面を走査露光する。これにより、感光体ドラム41の表面には、露光された部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。現像器44は、感光体ドラム41の表面に形成された静電潜像をトナーによって現像することでトナー画像を形成する。クリーニング部45は、除電器(図示せず)によって感光体ドラム41の表面が除電された後のその表面に残るトナー等を除去する。
トナーカートリッジ46は、現像器44に供給される各色のトナーを収容する。トナーカートリッジ46と現像器44とは、トナー供給路(図示せず)により接続されている。
1次転写ローラー47(47a,47b,47c,47d)は、中間転写ベルト48における各感光体ドラム41a,41b,41c,41dとは反対側にそれぞれ配置される。中間転写ベルト48は、画像形成部40及び転写部50を通過するベルトである。中間転写ベルト48の一部分は、各感光体ドラム41a,41b,41c,41dと各1次転写ローラー47a,47b,47c,47dとの間に挟み込まれ、各感光体ドラム41a,41b,41c,41dの表面に形成されたトナー画像が1次転写される。対向ローラー49は、環状形状の中間転写ベルト48の内側に配置され、中間転写ベルト48を図1に示す矢印A方向に進行させるための駆動ローラーである。
中間転写ベルト48には、クリーニング部100が配置される。クリーニング部100の詳細については、後述する。
転写部50は、2次転写ローラー51を備える。2次転写ローラー51は、中間転写ベルト48における対向ローラー49とは反対側に配置され、中間転写ベルト48の一部分を対向ローラー49との間に挟みこむ。さらに、2次転写ローラー51は、中間転写ベルト48に1次転写されたトナー画像を用紙Tに2次転写させる。
定着部60は、加熱回転体61と、加圧回転体62とを備える。加熱回転体61と加圧回転体62とは、トナー画像が2次転写された用紙Tを挟み込んで、トナーを溶融及び加圧し、そのトナーを用紙Tに定着させる。
次に、中間転写ベルト48に配置されるクリーニング部100について説明する。図2は、クリーニング部100の概略構成を説明する斜視図である。図3は、トナー通路(トナー通路部)111及び攪拌部112について説明するための図である。
図2に示すように、クリーニング部100は、クリーニングブラシ101と、回収ローラー102と、ブレード103とを備える。
クリーニングブラシ101は、中間転写ベルト48の表面に接触するよう配置され、表面に形成又は転写されたトナー画像を構成するトナー又は用紙Tに転写されずに残存したトナーを除去する。クリーニングブラシ101は、矢印B方向に回転可能となっている。
回収ローラー102は、クリーニングブラシ101を挟んで中間転写ベルト48と対向した位置に配置される。回収ローラー102は、クリーニングブラシ101に接触し、クリーニングブラシ101により除去されたトナーを回収する。回収ローラー102は、矢印C方向に回転可能に配置される。
ブレード103は、回収ローラー102に接触し、回収ローラー102により回収されたトナーを掻き取る。ブレード103によって掻き取られたトナーは、ブレード103の下方に配置されるトナー通路(トナー通路部)111に落下する。
トナー通路111は、クリーニング部100と収容部110(図3参照)とを接続するように配置される。収容部110は、クリーニング部100によって中間転写ベルト48から取り除かれたトナーを収容する。
また、図3に示すように、トナー通路111には、攪拌部112が配置される。攪拌部112は、トナー通路111に回転可能に配置され、且つ、回転することによってトナーを攪拌する。さらに、攪拌部112は、トナー通路111に落下したトナーを搬送方向の下流側に搬送する。図3に示す場合には、攪拌部112は、トナーを矢印D方向に搬送して、収容部110に落下させる。このような攪拌部112は、例えば、軸112aと、その軸112aの周囲に配置されたフィン112bとを備えるスクリュー部材から構成される。
攪拌部112には、駆動部としてのモーター113が接続される。モーター113は、制御部90から出力された制御信号に基づいて攪拌部112を回転させる。また、モーター113は、攪拌部112の回転が定常回転に到達すると所定の信号(レディー信号)を出力する。レディー信号は、制御部90に入力される。
なお、感光体ドラム41に付着したトナーを除去するクリーニング部45と、収容部110とを接続するように配置されるトナー通路(トナー通路部)(図示せず)についても、上述した攪拌部112とモーター113と同様の構成の攪拌部(図示せず)及びモーター(図示せず)が配置される。
次に、コピー機1の機能構成について説明する。図4は、コピー機1の機能構成を示すブロック図である。
コピー機1は、上述した構成要素(原稿搬送部10、原稿読取部20、用紙搬送部30、画像形成部40、転写部50及び定着部60)を備える。用紙搬送部30、画像形成部40、転写部50及び定着部60によりエンジン部3が構成される。なお、図1を用いて説明した構成要素については、その説明を省略する。
さらに、コピー機1は、上述した機能構成に加えて、操作部70と、記憶部80と、計時部120と、冷却部130と、制御部90とを備える。
操作部70は、表示部としてのタッチパネル71、テンキー(図示せず)、及びスタートキー(図示せず)等を備える。タッチパネル71は、種々の機能(一例として、印刷倍率の設定機能や、複数のページを1枚の用紙Tに割り付ける機能(2in1等))が割り当てられた複数のキー等を表示する。タッチパネル71に表示されたキーは、種々の機能のうちのいずれかをコピー機1に実行させるために操作される。テンキーは、印刷部数等の数字を入力するために操作される。スタートキーは、印刷を実行させるために操作される。操作部70は、いずれかのキーが操作されることにより、このキーが操作されたことを表す信号を制御部90に供給する。
記憶部80は、ハードディスクや半導体メモリー等から構成される。記憶部80は、原稿読取部20によって読み取られた原稿Gに基づく画像データを記憶する。また、記憶部80は、コピー機1において利用される制御プログラム、及びこの制御プログラムによって利用されるデータ等を記憶する。
計時部120は、所定の時間間隔に到達したか否かを判断するために、計時を行う(第1計時)。また、計時部120は、モーター113を駆動させるために制御部90から制御信号が出力されると、計時を開始する(第2計時)。
冷却部130は、トナー通路111を冷却するために、トナー通路111の近傍に配置される。冷却部130は、例えば、空冷ファンから構成される。
制御部90は、原稿搬送部10、原稿読取部20、エンジン部3、操作部70等を制御する。
また、制御部90は、モーター113を駆動させるよう制御信号を出力してからレディー信号を受信するまでの時間Trが第1時間T1以上の場合に、トナー通路111を冷却するよう冷却部130を制御すると共に、攪拌部112の回転を継続させるようモーター113に制御信号を出力する。
すなわち、制御部90は、モーター113からレディー信号を受信したときに計時部120において計時される時間を参照して、その時間が第1時間T1以上であるか否かを判断する。その時間(時間Tr)が第1時間T1以上である場合には、トナー通路111にあるトナーが熱によって溶融して固着しかかっているために、攪拌部112が回転し難くなっている(モーター113が回転し難くなっている)可能性がある。このため、制御部90は、その時間(時間Tr)が第1時間T1以上であると判断した場合に、トナーを溶融し難くするために、冷却部130に制御信号を送信してトナー通路111を冷却させる。さらに、制御部90は、トナー通路111においてトナーが固着して通路を塞ぐのを防止するために、モーター113に制御信号を送信して、モーター113の駆動を継続させる(攪拌部112の回転を継続させる)。
さらに、制御部90は、モーター113を駆動させるよう制御信号を出力してから所定の信号を受信するまでの時間が第1時間よりも長い第2時間以上の場合には、タッチパネル71に警告を表示するよう制御する。
すなわち、制御部90は、モーター113からレディー信号を受信したときに計時部120において計時される時間を参照して、その時間が第2時間T2(T2>T1)以上であるか否かを判断する。その時間(時間Tr)が第2時間T2以上である場合には、トナー通路111にあるトナーが熱によって溶融して固着したため、上記の時間T1以上の場合に比べて攪拌部112が回転し難い状態(モーター113が回転し難い状態)、又は、攪拌部112が回転しない状態(モーター113が回転しない状態)になっている。このため、制御部90は、その時間(時間Tr)が第2時間T2以上であると判断した場合に、トナー通路111の点検や交換を促すための警告をタッチパネル71に表示させる。
なお、上述した第1時間T1及び第2時間T2は、攪拌部112やモーター113の構成に応じて適宜設定される。
また、制御部90の上述した制御は、計時部120によって計時される時間(第1計時)が所定の時間間隔に到達する毎に行われる。
次に、本実施形態におけるコピー機1の動作について説明する。図5は、コピー機1の動作について説明するためのフローチャートである。
ステップST1において、制御部90は、計時部120において計時される時間(第1計時)が所定の時間間隔に到達したか否かを判断する。所定の時間間隔に到達していない場合(No)には、ステップST1の判断が再度行われる。所定の時間間隔に到達した場合(Yes)には、処理は、ステップST2に進む。
ステップST2において、制御部90は、制御信号を出力して、モーター113を駆動させる。このとき、計時部120は、計時(第2計時)を開始する。
ステップST3において、制御部90は、計時部120が第2計時を開始してから、モーター113からレディー信号を受信するまでの時間Trが第1時間T1以上であるか否かを判断する。時間Trが第1時間T1未満である場合(T1>Tr)には、処理は、終了する。時間Trが第1時間T1以上である場合(T1≦Tr)には、処理は、ステップST4に進む。
ステップST4において、制御部90は、計時部120が第2計時を開始してから、モーター113からレディー信号を受信するまでの時間Trが第2時間T2(Tr<T2)以上であるか否かを判断する。時間Trが第2時間T2未満である場合(T2>Tr)には、処理は、ステップST5に進む。時間Trが第2時間T2以上である場合(T2≦Tr)には、処理は、ステップST6に進む。
ステップST5において、制御部90は、冷却部130に対して制御信号を出力することにより、冷却部130によってトナー通路111を冷却させる。さらに、制御部90は、モーター113に対して制御信号を出力することにより、モーター113の駆動を継続させる。すなわち、制御部90は、攪拌部112によってトナーの攪拌を行わせる。
なお、冷却部130によるトナー通路111の冷却と、攪拌部112によるトナーの攪拌とは、モーター113からレディー信号を受信後に制御部90が制御信号を出力した後所定の時間行われる。
ステップST6において、制御部90は、トナー通路111の点検又は交換を行うように促すための警告をタッチパネル71に表示させる。この場合、攪拌部112によるトナーの攪拌は、停止される。
以上説明したように、本実施形態のコピー機1によれば、以下の効果が奏される。
すなわち、本実施形態のコピー機1は、モーター113を駆動させるよう制御信号を出力してからレディー信号を受信するまでの時間が第1時間T1以上の場合に、冷却部130によってトナー通路111を冷却させると共に、攪拌部112の回転を継続させる。なお、トナー通路111は、クリーニング部100と収容部110とを接続するように配置される。したがって、コピー機1は、トナー通路111においてトナーが固着する可能性を低くすることができる。すなわち、トナー通路111においてトナーが固着することにより生じる不具合を抑制することができる。また、攪拌部112やモーター113は、従来からコピー機1に搭載されているものである。このため、コピー機1は、コストが上昇することを抑えた上で上記効果を奏することができる。
また、コピー機1は、モーター113を駆動させるよう制御信号を出力してからレディー信号を受信するまでの時間が第1時間T1よりも長い第2時間T2以上の場合には、タッチパネル71に警告を表示するよう制御する。これにより、コピー機1は、トナー通路111においてトナーが固着している可能性があるため、トナー通路111の点検やトナー通路111の交換をユーザに促すことができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、種々の形態で実施することができる。
本実施形態のコピー機1は、カラーコピー機であるが、この形態に限定されることはなく、モノクロコピー機であってもよい。
また、本実施形態のコピー機1は、中間転写ベルト48を介して用紙Tにトナー画像を転写している(間接転写方式)が、この形態に限定されることはなく、感光体ドラムに形成されたトナー画像を直接に用紙Tに転写してもよい(直接転写方式)。
また、本実施形態のコピー機1は、用紙Tの片面を印刷する構成であるが、これに限定されることはなく、用紙の両面を印刷する構成であってもよい。
また、本発明の画像形成装置は、上述したコピー機1に限定されることはない。すなわち、本発明の画像形成装置は、コピー機能、ファクシミリ機能、プリンター機能及びスキャナ機能を備える複合機であってもよく、ファクシミリやプリンターであってもよい。
また、本発明の画像形成装置によってトナー画像が定着される被転写材は用紙Tに限定されることはなく、例えば、OHP(オーバヘッドプロジェクター)シート等のフィルムシートであってもよい。
1…コピー機(画像形成装置)、71…タッチパネル(表示部)、90…制御部、100…クリーニング部、110…収容部、111…トナー通路(トナー通路部)、112…攪拌部、113…モーター(駆動部)、130…冷却部

Claims (3)

  1. トナー通路部と、
    前記トナー通路部に回転可能に配置され、回転することによってトナーを攪拌する攪拌部と、
    前記トナー通路部を冷却する冷却部と、
    制御信号を出力する制御部と、
    前記制御信号に基づいて前記攪拌部を回転させると共に、前記攪拌部の回転が定常回転に到達すると所定の信号を前記制御部に対して出力する駆動部と、を備え、
    前記制御部は、前記駆動部を駆動させるよう前記制御信号を出力してから前記所定の信号を受け付けるまでの時間が第1時間以上の場合に、前記トナー通路部を冷却するよう冷却部を制御すると共に、前記攪拌部の回転を継続させるよう前記駆動部に前記制御信号を出力する
    画像形成装置。
  2. 表示部をさらに備え、
    前記制御部は、前記制御信号を出力してから前記所定の信号を受け付けるまでの時間が前記第1時間よりも長い第2時間以上の場合には、前記表示部に警告を表示させる
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 像担持体又は中間転写ベルトからトナーを取り除くクリーニング部と、
    クリーニング部によって像担持体又は中間転写ベルトから取り除かれたトナーを収容する収容部と、を備え、
    前記トナー通路部は、前記クリーニング部と前記収容部とを接続するように配置される
    請求項1又は2に記載の画像形成装置。
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