JP2018072410A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えばレーザビームプリンタ、LEDプリンタ等)などの画像形成装置に関し、特に画像形成の過程で排出されるトナーを回収する技術に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer (for example, a laser beam printer or an LED printer), and more particularly to a technique for collecting toner discharged in the image forming process.
電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラム表面に形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付着させてトナー像を形成し、トナー像を記録媒体に転写して画像を形成する。一方、転写後においては、像担持体としての感光体ドラムや中間転写ベルトに残留したトナーをクリーニング部材により除去し、除去されたトナーは回収トナー容器(回収部)に回収される。 In an electrophotographic image forming apparatus, a toner as a developer is formed on an electrostatic latent image formed on the surface of a photosensitive drum to form a toner image, and the toner image is transferred to a recording medium to form an image. To do. On the other hand, after the transfer, the toner remaining on the photosensitive drum or the intermediate transfer belt as an image carrier is removed by a cleaning member, and the removed toner is collected in a collected toner container (collecting unit).
ここで、回収トナー容器は、回収されたトナーで容器内部が満杯になると交換が必要になる。近年は画像形成装置の生産性の向上に伴って、回収されるトナーの単位時間当たりの発生量が増加傾向にあり、回収トナー容器の交換頻度を低下させるために回収トナー容器の大容量化が進んでいる。しかし、回収トナー容器の大容量化にもスペース的な限界があり、限られた容量でより多くのトナーを回収することが求められている。 Here, the collected toner container needs to be replaced when the inside of the container is filled with the collected toner. In recent years, as the productivity of image forming apparatuses has improved, the amount of toner collected per unit time has been increasing. To reduce the frequency of replacement of the collected toner container, the capacity of the collected toner container has increased. Progressing. However, there is a space limitation in increasing the capacity of the collected toner container, and it is required to collect more toner with a limited capacity.
そこで従来から、回収トナー容器に多くのトナーを回収するための構成が提案されている。例えば特許文献1では、回収トナー容器に回収されたトナー量を、画素情報と使用状況に応じて予測する。これによりトナー量の予測精度を向上させ、多くのトナーを回収トナー容器に回収する構成が記載されている。
Therefore, conventionally, a configuration for collecting a large amount of toner in a collected toner container has been proposed. For example, in
また特許文献2では、トナーを回収トナー容器に回収する前にバッファ容器に滞留させ、バッファ容器に設けられた検知部によりトナー体積を検知する。その後、バッファ容器で検知された体積のトナーを回収トナー容器に搬送し、回収トナー容器への搬送回数に基づいて回収トナー容器内部のトナーの満杯の判定を行う。このような構成により、回収トナー容器内部でトナー量を検知する構成に比べて、多くのトナーを回収トナー容器に回収することができる。
In
しかしながら、特許文献1の構成では、回収されるトナー量の予測精度を改善しているにとどまっており、正確に転写効率を見積もることができないため、精度良い満杯の判定は困難である。
However, in the configuration of
また特許文献2の構成において、バッファ容器に滞留するトナーが有する電荷は、回収トナー容器で放置され空気中に電荷が放電された状態のトナーが有する電荷よりも多くなる。このため、バッファ容器で体積が測定されるトナーの嵩密度は、回収トナー容器内のトナーの嵩密度に比べて、嵩密度が低い状態となっている。従って、バッファ容器内に一時的に滞留したトナーは、回収トナー容器内で放置されて嵩密度が上昇して体積が小さく変化する。この結果、特許文献2の構成では、バッファ容器内のトナーの体積を基準にトナー量を制御するため、回収トナー容器内でトナーの体積が小さく変化して回収トナー容器内にトナーの堆積空間があるにも関わらず、回収トナー容器が満杯と判定してしまう。
Further, in the configuration of
そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、回収部における現像剤の満杯を精度良く判定し、多くの現像剤を回収部に回収させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of such a current situation, and provides an image forming apparatus capable of accurately determining the fullness of the developer in the collection unit and allowing the collection unit to collect a large amount of developer. With the goal.
上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置は、像担持体の表面から除去された現像剤が回収される回収部と、前記回収部に対して現像剤を一定量ずつ搬送する搬送手段であって、単位時間当たりの現像剤の搬送量が搬送方向の上流に比べて下流で小さくなる搬送手段と、前記搬送手段が前記回収部に搬送する現像剤の搬送量に基づいて、前記回収部内の現像剤が所定量に達したことを判定する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a collection unit that collects developer removed from the surface of an image carrier, and a conveyance that conveys the developer to the collection unit by a certain amount. And a transport unit in which the transport amount of the developer per unit time is smaller in the downstream than in the upstream in the transport direction, and the transport amount of the developer that the transport unit transports to the recovery unit. And control means for determining that the developer in the collection unit has reached a predetermined amount.
本発明によれば、回収部における現像剤の満杯を精度良く判定し、多くの現像剤を回収部に回収させることができる。 According to the present invention, it is possible to accurately determine the fullness of the developer in the collection unit, and to collect a large amount of developer in the collection unit.
(第1実施形態)
<画像形成装置>
以下、まず本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(First embodiment)
<Image forming apparatus>
First, the overall configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings together with the operation during image formation. Note that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the described components are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.
画像形成装置Aは、イエローY、マゼンダM、シアンC、ブラックKの4色のトナー(現像剤)を中間転写ベルトに転写した後、シート(記録材)に画像を転写して画像を形成する中間転写タンデム方式、電子写真方式のカラー画像形成装置である。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字としてY、M、C、Kを付するものの、各部材の構成や動作は使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じであるため、区別を要する場合以外には添え字を適宜省略する。 The image forming apparatus A transfers four color toners (developers) of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K to an intermediate transfer belt, and then transfers the image to a sheet (recording material) to form an image. This is an intermediate transfer tandem type and electrophotographic color image forming apparatus. In the following description, although the members using the toners of the respective colors are given subscripts Y, M, C, and K, the configuration and operation of each member are different except that the color of the toner used is different. Since they are substantially the same, subscripts are omitted as appropriate unless distinction is required.
図1に示す様に、画像形成装置Aは、シートにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部と、を備える。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus A includes an image forming unit that transfers a toner image to a sheet, a sheet feeding unit that supplies the sheet to the image forming unit, a fixing unit that fixes the toner image on the sheet, Is provided.
画像形成部は、中間転写ベルト31の水平部に直列状に並んで配置された像担持体としての感光体ドラム11(11Y、11M、11C、11K)と、感光体ドラム11を帯電させる帯電ローラ12(12Y、12M、12C、12K)を備える。またクリーニングブレード15(15Y、15M、15C、15K)、レーザスキャナユニット13(13Y、13M、13C、13K)、現像装置14(14Y、14M、14C、14K)、中間転写ユニット30を備える。
The image forming unit includes a photosensitive drum 11 (11Y, 11M, 11C, 11K) as an image carrier arranged in series in a horizontal portion of the
中間転写ユニット30は、一次転写ローラ35(35Y、35M、35C、35K)、無端円筒状の中間転写ベルト31(像担持体)、二次転写ローラ41、二次転写対向ローラ32、クリーニング装置101などを備えている。また中間転写ベルト31は、二次転写対向ローラ32、駆動ローラ33、テンションローラ34によって張架され、駆動ローラ33から駆動力を受けて回転する。
The
次に、画像形成動作について説明する。まず図10に示す制御部20が画像形成ジョブ信号を受信すると、給紙カセット61(61a〜61d)に積載収納されたシートSが給送ローラ74(74a〜74d)によりシート搬送路81に搬送され、その後にシートSはレジストローラ75に搬送される。レジストローラ75は、画像形成部の動作とタイミングを合わせた上で、画像形成部にシートSを搬送する。
Next, an image forming operation will be described. First, when the
一方、画像形成部においては、まず感光体ドラム11が帯電ローラ12によって表面を帯電させられる。その後、不図示の外部機器等から送信された画像信号に応じてレーザスキャナユニット13が感光体ドラム11表面にレーザ光を照射し、感光体ドラム11表面に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像装置14によってトナーを付着させて現像することにより感光体ドラム11上にトナー像が形成される。
On the other hand, in the image forming unit, first, the surface of the
感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、感光体ドラム11と一次転写ローラ35から形成される一次転写部において、一次転写ローラ35に一次転写バイアスが印加されることで中間転写ベルト31にそれぞれ一次転写される。
The toner image formed on the
その後、トナー画像は、中間転写ベルト31の回転により二次転写ローラ41と二次転写対向ローラ32から形成される二次転写部に送られる。この二次転写部において、二次転写ローラ41に二次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト31上のトナー像がシートSに転写される。
Thereafter, the toner image is sent to the secondary transfer portion formed by the
トナー像が転写されたシートSは、定着装置90に送られ、加熱、加圧されてトナー像がシートSに定着された後、排紙搬送経路82、反転搬送路83、バッファ搬送路84を通って排出トレイ65に排出される。
The sheet S to which the toner image has been transferred is sent to the fixing
また、一次転写後に感光体ドラム11上に残ったトナーは、クリーニングブレード15に掻き取られて除去される。同様に、二次転写後に中間転写ベルト31上に残ったトナーは、クリーニング装置101に掻き取られて除去される。
Further, the toner remaining on the
<トナー回収機構>
次に、画像形成処理によって発生するトナーを回収するトナー回収機構の構成の概要について説明する。
<Toner recovery mechanism>
Next, an outline of a configuration of a toner recovery mechanism that recovers toner generated by the image forming process will be described.
図2は、トナー回収機構の断面概略図である。図2に示す様に、クリーニングブレード15により掻き取られた感光体ドラム11上のトナーは、まず第1クリーニング容器16(16Y、16M、16C、16K)に堆積する。その後、第1クリーニング容器16内において不図示の搬送スクリューにより感光体ドラム11の回転軸方向に搬送され、縦パイプ203へ搬送される。また現像装置14で発生した劣化トナーも縦パイプ203へ搬送される。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the toner recovery mechanism. As shown in FIG. 2, the toner on the
またクリーニング装置101により掻き取られた中間転写ベルト31上のトナーも、同様に第2クリーニング容器36に一時的に堆積した後、縦パイプ202に搬送される。
Similarly, the toner on the
このようにして縦パイプ202、203に搬送されたトナーは、縦パイプ202、203を通過して横パイプ204内で合流し、横パイプ204内に配置された搬送スクリュー205によって排出パイプ201まで搬送される。その後、排出パイプ201を通過したトナーは、滞留部としてのバッファ容器206上部の開口からバッファ容器206内に落下して堆積収納される。
The toner conveyed to the
バッファ容器206内で一時的に滞留されたトナーは、バッファ容器206の下部に配置された最終搬送部208を通過した後、回収パイプ209を通過して、回収部としての回収トナー容器200に回収される。
The toner temporarily retained in the
回収トナー容器8は、画像形成装置A本体(画像形成装置本体)に対して着脱可能に構成されており、回収トナー容器8内のトナーが満杯になると、ユーザによって新しい回収トナー容器8に取り換えられる。また画像形成装置A本体には、回収トナー容器8が装着されていることを検知する回収トナー容器有無検知部210が設けられている。
The collected
<滞留部>
次に、回収トナー容器8に回収されるトナーを一時的に滞留させる滞留部としてのバッファ容器206の構成について説明する。
<Residual part>
Next, the configuration of the
図3はバッファ容器206の上面方向の断面概略図であり、図4はバッファ容器206の正面方向の断面概略図である。図3、4に示す様に、バッファ容器206は、トナーを一時的に滞留させる堆積空間220と、バッファ容器206内のトナーを回収トナー容器8に搬送するための最終搬送部208で構成されている。
3 is a schematic cross-sectional view of the
またバッファ容器206の側面には、バッファ容器206内のトナー量(現像剤量)を検知する粉面検知部221(検知部)が取り付けられている。粉面検知部221は、バッファ容器206内のトナーの粉面が粉面検知部221の検知面よりも高い位置にある場合にはONになる。またバッファ容器206内のトナーの粉面を均一化させるための均一化部材222が設けられている。排出パイプ201から落下したトナーは、堆積空間220に堆積し、均一化部材222が不図示の回転駆動部により回転することで粉面が均一化される。
Further, a powder level detection unit 221 (detection unit) for detecting the amount of toner (developer amount) in the
最終搬送部208は、第1搬送スクリュー1が配置された第1搬送路3と、第2搬送スクリュー2が配置された第2搬送路4を有する。また第1搬送路3は、第1搬送路3と第2搬送路4を連通させるための開口部5を有する。第1搬送スクリュー1と第2搬送スクリューは、回転することで回転軸に設けられた螺旋状の羽根によりトナーを搬送する。また第2搬送スクリュー2は、第1搬送スクリューよりもトナーの搬送方向の下流側に配置されている。また最終搬送部208は、第1搬送スクリュー1と第2搬送スクリュー2を駆動させる駆動部25(図10参照)を有する。
The
第1搬送スクリュー1の外径は16mm、軸径6mm、羽根のピッチは11.5mmであり、第1搬送路3の直径は18mmである。また第2搬送スクリュー2の外径は13mm、軸径6.8mm、羽根のピッチは9mmであり、第2搬送路4の直径は14.5mmである。また第1搬送スクリュー1と第2搬送スクリュー2は、同一の駆動源で駆動されており、ギア比は2.1となっており、第1搬送スクリュー1は第2搬送スクリュー2よりも2.1倍回転速度が速い構成となっている。以上の構成により、スクリューの一回転当たりのトナーの搬送量は、第1搬送スクリュー1は1.66[ml]、第2搬送スクリュー2は1.43[ml]となる。
The outer diameter of the first conveying
このような構成により、単位時間当たりのトナーの搬送量は、第1搬送スクリュー1に比べて第2搬送スクリュー2の方が小さくなる。つまり、最終搬送部208において、単位時間当たりのトナーの搬送量は、搬送方向の上流に比べて下流で小さくなる。このため、最終搬送部208において、トナーは圧縮されながら回収トナー容器8に搬送される。
With such a configuration, the toner conveyance amount per unit time is smaller in the
このようにトナーを圧縮することで、トナーの持つ電荷は除去される。このため、最終搬送部208から回収トナー容器8に搬送されるトナーと、回収トナー容器8内で放置されて空気中に電荷が放電された状態のトナーとの嵩密度を近づけることができる。
By compressing the toner in this way, the charge of the toner is removed. For this reason, the bulk density of the toner conveyed from the
その他、トナーを圧縮しながら搬送する構成としては、次のような構成が考えられる。すなわち、例えば図5に示す様に、第1搬送スクリュー1の回転軸の径が、第2搬送スクリュー2の回転軸の径よりも小さい構成が考えられる。また図6に示す様に、第1搬送路3及び第1搬送スクリュー1の羽根の直径が、第2搬送路4及び第2搬送スクリュー2の羽根の直径より大きい構成も考えられる。
In addition, as a configuration for conveying toner while compressing, the following configuration is conceivable. That is, for example, as shown in FIG. 5, a configuration in which the diameter of the rotating shaft of the first conveying
また第1搬送スクリュー1と第2搬送スクリュー2の軸径、直径、スクリューピッチが一致し、第1搬送路3と第2搬送路4の直径が一致している場合、第1搬送スクリュー1の回転速度が第2搬送スクリュー2の回転速度より速い構成も考えらえる。また第1搬送スクリュー1の駆動部と第2搬送スクリュー2の駆動部は別駆動の場合、第1搬送スクリュー1を連続で駆動させ、第2搬送スクリュー2を間欠で駆動させる構成も考えらえる。
Further, when the shaft diameter, the diameter, and the screw pitch of the first conveying
さらに、トナーを圧縮しながら搬送するためには、必ずしも複数の搬送スクリューで構成する必要はなく、1つの搬送スクリューで構成してもよい。この場合、例えば図7に示す様に、第2搬送スクリュー2の搬送方向の上流から下流にかけて回転軸の径が大きくなる構成や、図8に示す様に、搬送方向の上流から下流にかけて羽根のピッチが小さくなる構成が考えられる。
Furthermore, in order to convey the toner while compressing it, it is not always necessary to constitute the toner with a plurality of conveying screws, and it may be constituted with one conveying screw. In this case, for example, as shown in FIG. 7, the diameter of the rotating shaft increases from the upstream to the downstream in the conveying direction of the second conveying
さらに、上に例示した構成の組み合わせでもよく、バッファ容器206から回収トナー容器8へトナーを搬送する過程で、単位時間当たりのトナーの搬送量が搬送方向の上流に比べて下流で小さくなる構成であればよい。しかし、トナーを圧縮しすぎると搬送スクリューへの過負荷が懸念されるため、本実施形態における圧縮率と同等の1.16程度に圧縮率を設定するのが好ましい。
Furthermore, a combination of the configurations exemplified above may be used. In the process of transporting toner from the
次に、圧縮されたトナーを一定量ずつ回収トナー容器8に搬送するための構成について説明する。
Next, a configuration for conveying the compressed toner to the collected
図9は、最終搬送部208の断面概略図である。図9に示す様に、第1搬送スクリュー1及び第2搬送スクリュー2により圧縮されながら搬送されるトナーは、回収パイプ209上部の開口部から落下して回収トナー容器8に回収される。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the
ここで第2搬送路4がトナーで満ちた状態でトナーが搬送される場合、第2搬送スクリュー2を1回転させると、第2搬送スクリュー2の羽根1ピッチ分の体積(図9に示すVp)のトナーが回収トナー容器8に搬送される。このため、第2搬送路4を満たした状態で、第2搬送スクリュー2を駆動させることで、第2搬送スクリュー2の回転数に応じて一定量(一定の体積)ずつ回収トナー容器8にトナーを搬送することができる。従って、第2搬送スクリュー2の回転数に応じて、回収トナー容器8に搬送されるトナーの量を制御することができる。以下、このように第2搬送路4が満ちた状態でトナーを一定量ずつ回収トナー容器8に搬送することを定量排出と称する。
Here, when the toner is transported in the state where the
定量排出を行う際に、第2搬送路4をトナーで満ちた状態で第2搬送スクリュー2を駆動させるため、第1搬送スクリュー1と第2搬送スクリュー2は、粉面検知部221がONになり、バッファ容器206内のトナーが所定以上になったときに駆動が開始される。これにより最終搬送部208にトナーが満ちた状態、つまり第1搬送路3と第2搬送路4がトナーで満ちた状態で第2搬送スクリュー2の駆動が開始され、圧縮されたトナーを定量排出することができる。
When the fixed amount is discharged, the second conveying
<制御部>
次に、画像形成装置Aの制御部の構成、特にトナー回収機構に関連する制御部の構成について説明する。
<Control unit>
Next, the configuration of the control unit of the image forming apparatus A, particularly the configuration of the control unit related to the toner recovery mechanism will be described.
図10は、画像形成装置Aの制御系の一部の構成を示すブロック図である。図10に示す様に、画像形成装置Aは各種の制御を行う制御部20を備える。制御部20は、メモリ22、駆動制御部23、演算部24を備える。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a partial configuration of the control system of the image forming apparatus A. As illustrated in FIG. 10, the image forming apparatus A includes a
演算部24は、各種の制御に必要な演算を行う。メモリ22には各種の制御に必要な設定値等が記録されており、必要に応じて制御部20により呼び出される。駆動制御部23は、第1搬送スクリュー1、第2搬送スクリュー2を駆動させる駆動部25を制御する。
The
また制御部20には、粉面検知部221、回収トナー容器有無検知部210が接続されている。このため、制御部20は、粉面検知部221、回収トナー容器有無検知部210の検知結果に基づいて、駆動部25等を制御することができる。
Further, a powder
また制御部20には、操作パネル21(報知手段)が接続されている。ユーザは、操作パネル21を操作することで画像形成ジョブを実行可能であり、制御部20は操作パネル21からの信号を受けて画像形成装置Aの各種デバイスを動作させる。また操作パネル21には、各種の情報が表示される。
The
<回収トナー容器満杯判定シーケンス>
次に、上述した構成により、回収トナー容器8の満杯を判定する回収トナー容器満杯判定シーケンスについて、図11に示すフローチャートを用いて説明する。
<Recovered toner container full determination sequence>
Next, a collected toner container full determination sequence for determining whether the collected
まずシーケンスが開始されると、制御部20は、回収トナー容器8の交換の有無について判定を行う(S1)。この判定は、ユーザが操作パネル21で回収トナー容器8交換完了の操作をして判定する方法や、回収トナー容器8に新旧被検知部を設け、装置本体側に回収トナー容器8の新旧検知部を設けて、その検知結果に基づいて交換の有無を判定する方法等が考えられる。
First, when the sequence is started, the
次に、回収トナー容器8が交換され、新しい回収トナー容器8が入っていると判定された場合、第2搬送スクリュー2の総回転数NA、画像形成枚数NB、搬送スクリュー2の駆動停止を判定するフラグFの値をリセットする(S2)。
Next, when the collected
次に、回収トナー容器有無検知部28により回収トナー容器8が画像形成装置A本体に装着されているか否かを検知し(S3)、装着されている場合には第2搬送スクリュー2の総回転数NAが許容回転数NA−MAX未満か否かを判定する(S4)。この許容回転数NA−MAXは次のように算出される。すなわち、回収トナー容器8内のトナー堆積可能体積である回収トナー容器8の容積をV[L]、第2搬送スクリュー2が1回転したときに回収トナー容器8に搬送されるトナーの体積(1ピッチ分の体積)をVp[L]とする。このとき、新しい回収トナー容器8が装着されてから回収トナー容器8が満杯になるまでに第2搬送スクリュー2が回転可能な回数が許容回転数NA−MAXであり、NA−MAX=V/Vpで表される。なお、回転数の数値は自然数である。
Next, the collected toner container presence / absence detecting unit 28 detects whether or not the collected
ここで総回転数NAが許容回転数NA−MAX未満と判定された場合、回収トナー容器8は満杯でない。このため、次に制御部20は、粉面検知部221によりバッファ容器206内のトナーの粉面が粉面検知部221の高さ未満か否かを判定する(S5)。ここで粉面検知部221がONでない場合、最終搬送部208はトナーで満たされていないため、第1搬送スクリュー1及び第2搬送スクリュー2を駆動させず、ステップS1に戻って上記工程を繰り返す。
Here, when it is determined that the total rotational speed NA is less than the allowable rotational speed NA-MAX, the collected
画像形成時には、常にバッファ容器206内にトナーが投下されている。従って、画像形成動作が続けられると、粉面検知部221より上にトナーの粉面がきて粉面検知部221がONになる。制御部20は、粉面検知部221のONを判定した場合(S5)、フラグFの確認を行い(S6)、フラグFが立っていない場合には第1搬送スクリュー1と第2搬送スクリュー2を40回転させる(S7)。これにより第2搬送スクリュー2の40回転分の体積のトナーが回収トナー容器8に搬送される。その後、第2搬送スクリュー2の総回転数NAに40回転分を加算し(S8)、再度ステップS1に戻る。
At the time of image formation, toner is always dropped into the
なお、この40回転という数値は、粉面検知部221がONになってから第2搬送スクリュー40回転分の体積のトナーが回収トナー容器8に搬送されたときに、最終搬送部208より上部にトナーの粉面があることを保証する回転数である。この回転数は、第2搬送スクリュー2が駆動している間に最終搬送部208より上部にトナーの粉面があることを保証する回転数であれば40回転に限られない。
It should be noted that the value of 40 rotations is higher than the
このような工程が繰り返されると、第2搬送スクリュー2の総回転数NAが増加していき、回収トナー容器8にトナーが堆積していく。そして総回転数NAと許容回転数NA−MAXが一致したとき、制御部20は回収トナー容器8の満杯(回収部内の現像剤が所定量以上)と判定する(S4)。制御部20は、回収トナー容器8の満杯を判定すると、操作パネル21に回収トナー容器8の満杯及び交換依頼メッセージを表示させる(S9)。また第2送スクリュー2の駆動停止を判定するフラグFを立てる(S10)。
When such a process is repeated, the total rotation number NA of the second conveying
以上説明した構成によれば、トナーを圧縮してトナーの電荷を除去し、回収トナー容器8に搬送されるトナーと回収トナー容器8内で放置されるトナーとの嵩密度を近づけるとともに、圧縮されたトナーを一定量ずつ回収トナー容器8に搬送することができる。そして第2搬送スクリュー2による回収トナー容器8へのトナーの搬送量に基づいて回収トナー容器8内のトナー量を制御することで、予測されたトナー量ではなく、実際のトナー量に基づいて回収トナー容器8におけるトナーの満杯を判定することができる。従って、回収トナー容器8におけるトナーの満杯を精度良く判定することができ、回収トナー容器8に多くのトナーを回収することができる。
According to the configuration described above, the toner is compressed to remove the electric charge of the toner, and the bulk density of the toner conveyed to the collected
次に、回収トナー容器8の満杯を判定した後の制御について説明する。
Next, the control after determining that the collected
回収トナー容器8の満杯を判定した後、制御部20は、粉面検知部221がONか否かを再度判定する(S5)。その後、粉面検知部221がONになってバッファ容器206内のトナーの粉面が粉面検知部221の高さになるまで上記同様の工程が繰り返される(S1〜S5、S9、S10)。
After determining that the collected
次に、粉面検知部221のONが判定されると、制御部20はフラグFの確認を行う(S6)。ここで、既にステップS10においてフラグFが立っている。このため、F=0ではないと判定し、次のステップS11に移る。
Next, when it is determined that the powder
ステップS11では、画像形成枚数NBが許容画像形成枚数NB−MAXに達しているか否かを判定する。許容画像形成枚数NB−MAXについて説明する。まず画像形成処理に用いられるトナーの体積情報である作画用トナー量G、制御用トナー量P、画像安定用トナー量H、及び、予想される転写効率Kpに基づいて、バッファ容器206に搬送されるトナーの体積の予測値Vtを次の式1により算出する。ここで作画用トナー量Gとは、ユーザが指定する画像情報に基づいて形成されるトナー画像の作像に用いられるトナーの体積である。また制御用トナー量Pは、パッチ画像を形成し、そのパッチ画像の濃度から画像形成時の画像の色味を調整する制御を行う際のパッチ画像の作像に用いられるトナーの体積である。また画像安定用トナー量Hは、また現像装置14から縦パイプ203を介して排出される劣化トナーの体積である。
In step S11, it is determined whether or not the image forming number NB has reached the allowable image forming number NB-MAX. The allowable image forming number NB-MAX will be described. First, the toner is conveyed to the
Vt=G×Kp+P+H・・・(1) Vt = G × Kp + P + H (1)
そして、このように算出された予測値Vtが、バッファ容器206内におけるトナーが堆積可能な空間の体積と一致するときの画像形成枚数を許容画像形成枚数NB−MAXとする。ここで、画像形成枚数NBが許容画像形成枚数NB−MAXに達していない場合、バッファ容器206内はトナーで満たされていないと予測される。つまりステップS6においてバッファ容器206内のトナーの粉面高さは粉面検知部221以上であることが検知されているものの、それよりも上部のトナーが堆積可能な空間(図12の斜線部)全てにトナーが満たされていないと予測される。このため、画像形成枚数NBに1枚加算し(S12)、フラグFをリセットする(S13)。その後、ステップ1に戻って、画像形成枚数NBと許容画像形成枚数NB−MAXが一致するまで画像形成を行う。
The number of image formations when the predicted value Vt calculated in this way matches the volume of the space in the
画像形成枚数NBと許容画像形成枚数NB−MAXが一致した場合(S11)、バッファ容器206はトナーで満たされていると予測される。従って、バッファ容器206からトナーが溢れることを防止するために画像形成を停止させ(S15)、シーケンスを終了する。
If the image forming number NB matches the allowable image forming number NB-MAX (S11), it is predicted that the
なお、上記ステップS11では、バッファ容器206に2つ目の粉面検知部を設けて、その検知結果に基づいて画像形成を停止させる構成にしてもよい。すなわち、図13に示す様に、粉面検知部221よりも上部のトナーが堆積可能な空間の最上部近傍に第2粉面検知部224を設ける。そして、第2粉面検知部224の高さまでトナーの粉面が達した時に、バッファ容器206がトナーで満ちたと判定して画像形成を停止させる。これにより、予測されたトナー量ではなく、粉面検知による実際のトナー量に基づいて画像形成を停止させることができ、より正確なタイミングで画像形成を停止させることができる。
In step S11, a second powder level detection unit may be provided in the
また、回収トナー容器8が画像形成装置A本体に装着されていない場合(S3)、操作パネル21上に回収トナー容器8の装着依頼メッセージを表示し(S9)、フラグFを立てた後(S10)、回収トナー容器8が満杯と判定された後と同様の制御を行う。
If the collected
(第2実施形態)
次に、本発明に係る画像形成装置Aの第2実施形態について図を用いて説明する。上記第1実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the image forming apparatus A according to the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
第1実施形態ではバッファ容器206に粉面検知部を配置した。本実施形態では、図14に示す様に、バッファ容器206に粉面検知部を配置せず、回収トナー容器8に粉面検知部300を配置する構成である。
In the first embodiment, the powder level detector is disposed in the
以下、本実施形態の回収トナー容器満杯判定シーケンスを図15に示すフローチャートを用いて説明する。 Hereinafter, the recovery toner container full determination sequence of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
図15に示す様に、まず第1実施形態のシーケンスと同様に、回収トナー容器8の交換の有無を判定し(S51)、交換された場合には第2搬送スクリュー2の総回転数NA、画像形成枚数NB、フラグF、フラグFaの値をリセットする(S52)。なお、フラグFaについては後述する。
As shown in FIG. 15, first, similarly to the sequence of the first embodiment, it is determined whether or not the collected
次に、回収トナー容器8の装着の有無を検知し(S53)、回収トナー容器8が装着されている場合、回収トナー容器8内のトナー粉面が粉面検知部300の高さまで達しているか否かを、粉面検知部300がONか否かを検知して判定する(S54)。
Next, it is detected whether or not the collected
ここでトナー粉面が粉面検知部300の高さまで達していない場合、第1搬送スクリュー1と第2搬送スクリュー2を駆動させて回収トナー容器8にトナーを排出させ(S55)、最終搬送部208にトナーが空になった状態でステップS1へ戻る。この工程が繰り返されることにより、回収トナー容器8内にトナーが蓄積されていく。
Here, when the toner powder level does not reach the level of the powder
次に粉面検知部300がONを検知した後、制御部20は、第2搬送スクリュー2の総回転数NAが許容回転数NA−MAX未満か否かを判定する(S56)。ここで総回転数NAが許容回転数NA−MAX未満の場合、フラグFが立っているか否かを判定し(S57)、フラグFが立っていない場合にはフラグFaが立っているか否かを判定する(S58)。
Next, after the powder
次に、フラグFaについて説明する。前述した通り、回収トナー容器8内のトナーの粉面が粉面検知部300の高さまで達するまでは第2搬送スクリュー2により回収トナー容器8にトナーが排出され続けるため、最終搬送部208は空の状態となっている。このため、第1実施形態と同様に定量排出を行うためには、次の状態になっている必要がある。
Next, the flag Fa will be described. As described above, since the toner continues to be discharged to the collected
すなわち、最終搬送部208を満たすトナーの体積VBK、搬送スクリュー2が40回転したときに回収トナー容器8に搬送されるトナーの体積VBTの合計をバッファ容器206に溜める必要がある。なお、図14において、体積VBKはバッファ容器206内において線Vよりも下部に堆積するトナーの体積として示され、体積VBTは線Vと線Wの間のトナーの体積として示される。またバッファ容器206内において、線Wより上部のトナーが堆積可能な空間の体積を体積VBJとする。
That is, it is necessary to store in the
また体積VBKと体積VBTの合計のトナーがバッファ容器206内に溜められた状態で第2搬送スクリュー2が40回転すると、トナーのバッファ容器206内のトナーの体積は体積VBKまで減少する。このため、次回の定量排出までに体積VBTのトナーをバッファ容器206に溜める必要がある。このように最初の定量排出時と、2回目以降の定量排出時とで、バッファ容器206内に蓄積させる必要があるトナーの体積は、体積VBK+体積VBTから体積VBKに変化する。このようにバッファ容器206に蓄積させるトナーの体積の差を判定するのがフラグFaである。つまりフラグFaが立っていない場合にはバッファ容器206に体積VBK+体積VBTのトナーを蓄積させる必要があり、フラグFaが立っている場合にはバッファ容器206内に体積VBTのトナーを蓄積させる必要がある。
In addition, when the second conveying
回収トナー容器8が交換された後、まだ1度も定量排出が行われていない段階では、フラグFaは立っていない。このため、バッファ容器206内に体積VBK+体積VBTのトナーが滞留しているかを判定すべく、画像形成枚数NBが許容画像形成枚数NBK+NBT以上か否かを判定する(S9)。
After the collected
次に許容画像形成枚数NBKとNBTについて説明する。前述した通り、画像形成に際してバッファ容器206に搬送されるトナーの体積の予測値Vtと、バッファ容器206内のトナーが堆積可能な空間の体積とが一致するときの画像形成枚数は、許容画像形成枚数NB−MAXで表される。一方、許容画像形成枚数NBKは、予測値Vtと体積VBK(図14参照)とが一致するときの画像形成枚数である。また許容画像形成枚数NBTは、予測値Vtと体積VBT(図14参照)とが一致するときの画像形成枚数である。さらに後述する許容画像形成枚数NBJは、予測値Vtと体積VBJ(図14参照)とが一致するときの画像形成枚数である。
Next, the allowable image formation number NBK and NBT will be described. As described above, when the predicted value Vt of the volume of toner conveyed to the
ここで画像形成枚数NBが許容画像形成枚数NBK+NBT未満の場合、バッファ容器206内には体積VBK+体積VBTのトナーが滞留していないと予測される。このため、画像形成枚数NBに1を加算し(S60)、ステップS51に戻る。その後、画像形成を続けて、画像形成枚数NBが許容画像形成枚数NBK+NBT以上になったとき(S59)、体積VBK+体積VBTのトナーがバッファ容器206に滞留したと判定してフラグFaを立てる(S61)。
Here, when the image forming number NB is less than the allowable image forming number NBK + NBT, it is predicted that the toner of volume VBK + volume VBT does not stay in the
フラグFaが立てられた後、制御部20は、第1搬送スクリュー1及び第2搬送スクリュー2を40回転させる(S62)。これにより、回収トナー容器8には第2搬送スクリュー2の40回転分の体積のトナーが搬送され、一方でバッファ容器206内のトナーの粉面は図14に示す線Wから線Vまで下がる。その後、第2搬送スクリュー2の総回転数NAに40回転を加算し(S63)、画像形成枚数NBをリセットし(S64)、ステップS51へ戻る。
After the flag Fa is set, the
上記した工程が繰り返されて、再度ステップS58に達したとき、フラグFaは立った状態となっている。このため、次に画像形成枚数NBが許容画像形成枚数NBT以上か否かを判定する(S65)。なお、この段階においては、バッファ容器206内のトナーの体積は、少なくても体積VBK以上である。換言すれば、トナー粉面の高さが図14に示す線V以上の状態にある。
When the above steps are repeated and step S58 is reached again, the flag Fa is in a standing state. Therefore, it is next determined whether or not the image forming number NB is equal to or larger than the allowable image forming number NBT (S65). At this stage, the volume of the toner in the
ここで画像形成枚数NBが許容画像形成枚数NBT未満の場合、バッファ容器206内のトナーの体積は、体積VBK+体積VBTよりも少ないと予測される。つまり図14に示す線Wまでトナーの粉面が達していないと予測される。このため、画像形成枚数NBに1を加算し(S60)、ステップS1に戻る。
Here, when the image forming number NB is less than the allowable image forming number NBT, the volume of the toner in the
一方、画像形成枚数NBが許容画像形成枚数NBT以上の場合、バッファ容器206内のトナーの体積は、体積VBK+体積VBT以上と予測される。このため、第1搬送スクリュー1及び第2搬送スクリュー2を40回転させて(S62)、バッファ容器206内のトナーを回収トナー容器8に定量排出する。その後、第2搬送スクリューの総回転数NAに40回転を加算し(S63)、ステップ1に戻る。
On the other hand, when the image forming number NB is equal to or larger than the allowable image forming number NBT, the volume of the toner in the
このような工程が繰り返されると、第2搬送スクリュー2の総回転数NAが増加していき、回収トナー容器8にトナーが堆積していく。そして総回転数NAと許容回転数NA−MAXが一致したとき、制御部20は回収トナー容器8の満杯(回収部内の現像剤が所定量以上)と判定する(S56)。制御部20は、回収トナー容器8の満杯を判定すると、操作パネル21に回収トナー容器8の満杯及び交換依頼メッセージを表示させる(S66)。また第2送スクリュー2の駆動停止を判定するフラグFを立てる(S67)。
When such a process is repeated, the total rotation number NA of the second conveying
以上説明した構成によれば、トナーを圧縮してトナーの電荷を除去し、回収トナー容器8に搬送されるトナーと回収トナー容器8内で放置されるトナーとの嵩密度を近づけることができる。また粉面検知部300がONになった後、圧縮されたトナーを一定量ずつ回収トナー容器8に搬送することができる。そして第2搬送スクリュー2による回収トナー容器8へのトナーの搬送量に基づいて回収トナー容器8内のトナー量を制御することで、予測されたトナー量ではなく、実際のトナー量に基づいて回収トナー容器8におけるトナーの満杯を判定することができる。従って、回収トナー容器8におけるトナーの満杯を精度良く判定することができ、回収トナー容器8に多くのトナーを回収することができる。
According to the configuration described above, the toner can be compressed to remove the charge of the toner, and the bulk density of the toner conveyed to the collected
回収トナー容器8の満杯を判定した後の制御については、第1実施形態の制御とほぼ同様である。すなわち、制御部20はフラグFの確認を行い(S57)、既にステップS67においてフラグFが立っていため、ステップS68に移る。その後、ステップS68において、画像形成枚数NBと許容画像形成枚数NBT+NBJとが一致しているか否かを判定する。
The control after determining that the collected
ここで許容画像形成枚数NBT+NBJより画像形成枚数NBが小さい場合、バッファ容器206内はトナーで満たされていないと予測される。このため、画像形成枚数NBに1枚加算し(S69)、フラグFをリセットする(S70)。その後、ステップ1に戻って、画像形成枚数NBと許容画像形成枚数NBT+NBJが一致するまで画像形成を行う。
If the image forming number NB is smaller than the allowable image forming number NBT + NBJ, it is predicted that the
画像形成枚数NBと許容画像形成枚数NBT+NBJが一致した場合(S68)、バッファ容器206はトナーで満たされていると予測される。従って、バッファ容器206からトナーが溢れることを防止するために画像形成を停止させ(S72)、シーケンスを終了する。
When the image forming number NB matches the allowable image forming number NBT + NBJ (S68), it is predicted that the
また回収トナー容器8が画像形成装置A本体に装着されていない場合(S53)、操作パネル21上に回収トナー容器8の装着依頼メッセージを表示し(S71)、フラグFを立てた後(S67)、回収トナー容器8が満杯と判定された後と同様の制御を行う。
If the collected
1…第1搬送スクリュー(搬送手段)
2…第2搬送スクリュー(搬送手段)
8…回収トナー容器(回収部)
11…感光体ドラム(像担持体)
20…制御部20(制御手段)
21…操作パネル(報知手段)
31…中間転写ベルト(像担持体)
206…バッファ容器(滞留部)
A…画像形成装置
1 ... 1st conveyance screw (conveyance means)
2 ... Second conveying screw (conveying means)
8 ... Collected toner container (collection unit)
11 ... Photosensitive drum (image carrier)
20: Control unit 20 (control means)
21 ... Operation panel (notification means)
31. Intermediate transfer belt (image carrier)
206: Buffer container (retention part)
A: Image forming apparatus
Claims (14)
前記回収部に対して現像剤を一定量ずつ搬送する搬送手段であって、単位時間当たりの現像剤の搬送量が搬送方向の上流に比べて下流で小さくなる搬送手段と、
前記搬送手段が前記回収部に搬送する現像剤の搬送量に基づいて、前記回収部内の現像剤が所定量に達したことを判定する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 A collection unit for collecting the developer removed from the surface of the image carrier;
A transporting means for transporting the developer by a fixed amount to the recovery unit, wherein the transporting amount of the developer per unit time becomes smaller downstream than upstream in the transporting direction;
Control means for determining that the developer in the recovery unit has reached a predetermined amount based on the transport amount of the developer transported to the recovery unit by the transport unit;
An image forming apparatus comprising:
前記搬送手段は、前記滞留部に滞留した現像剤を前記回収部に搬送することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A retention portion for temporarily retaining the developer removed from the surface of the image carrier,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the conveying unit conveys the developer staying in the staying portion to the collecting portion.
前記搬送スクリューは、前記搬送路が現像剤で満たされた状態で前記回収部に現像剤を搬送することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The transport means includes a transport screw that is disposed in the transport path and rotates to transport the developer by a spiral blade,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the transport screw transports the developer to the recovery unit in a state where the transport path is filled with the developer.
前記制御手段は、R≧V/Vpとなったときに前記回収部が満杯に達したと判定することを特徴とする請求項3乃至請求項10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 When the volume of the developer conveyed to the collection unit per rotation of the conveyance screw is Vp, the rotation number of the conveyance screw is R, and the volume of the collection unit is V,
11. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the control unit determines that the collecting unit is full when R ≧ V / Vp.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016208339A JP2018072410A (en) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | Image forming apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021043293A (en) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 株式会社リコー | Waste toner recovery device, and image forming apparatus |
-
2016
- 2016-10-25 JP JP2016208339A patent/JP2018072410A/en active Pending
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