JP2018072553A - Developer supply device and image forming apparatus - Google Patents

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一幸 坂本
Kazuyuki Sakamoto
一幸 坂本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developer supply device that can reduce developer supply time with a simple configuration.SOLUTION: A developer supply device comprises: a pump 51 for supplying, to a developing unit 3, toner inside a removable toner bottle 50 that stores the toner; and a CPU 70 that causes the pump 51 to carry out developer supply operation, and, when determining that the toner bottle 50 is newly attached, can set time when the pump 51 continuously supplies the toner to be longer than time when, subsequent thereto, the pump 51 supplies the toner.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、例えばレーザービームプリンタ、LEDプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に好適な現像剤補給装置に関する。   The present invention relates to a developer supply device suitable for an electrophotographic image forming apparatus such as a laser beam printer or an LED printer.

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラム(像担持体)の表面に形成された静電潜像に対して、現像器に収納されたトナー(現像剤)を現像スリーブにより供給することで、感光体ドラム上にトナー像を形成する。   In an electrophotographic image forming apparatus, toner (developer) stored in a developing device is supplied by a developing sleeve to an electrostatic latent image formed on the surface of a photosensitive drum (image carrier). Thus, a toner image is formed on the photosensitive drum.

また現像器に対するトナー補給は、トナーボトル(現像剤収容容器)に充填されたトナーから行われ、トナーボトル内のトナーが切れたときには空のトナーボトルと新品トナーボトルとを交換することができる構成が広く知られている。   Further, the toner supply to the developing device is performed from the toner filled in the toner bottle (developer container), and when the toner in the toner bottle runs out, an empty toner bottle and a new toner bottle can be exchanged. Is widely known.

ここで、新品トナーボトルの交換後に、トナーが詰まってトナーボトルからトナーが排出されにくくなることがある。これは例えば、トナーボトルの排出口を下にして縦置きで長期間保管を行った場合や、輸送や保管が好ましい状態以外で行われる場合などに発生する。   Here, after replacement of a new toner bottle, the toner may become clogged and it may be difficult to discharge the toner from the toner bottle. This occurs, for example, when the toner bottle is stored vertically for a long time with the discharge port of the toner bottle down, or when transportation or storage is performed in a state other than the preferred state.

そこで、このようにトナーが詰まる現象を解消するための構成が従来から提案されている。例えば特許文献1では、トナー搬送予想値と実際に受け取ったトナー量を重量センサで検出し、その差分が所定以上のときにトナー詰まりと判定してトナー搬送路のスクリューを逆回転させる構成が記載されている。   Thus, a configuration for eliminating the phenomenon of toner clogging has been proposed. For example, Patent Document 1 describes a configuration in which a toner transport expected value and an actually received toner amount are detected by a weight sensor, and when the difference is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the toner is clogged and the screw in the toner transport path is rotated backward. Has been.

また特許文献2では、トナー詰まりをセンサで検出後、振動を加えて詰まり状態を解消する構成が記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes a configuration in which after a toner clogging is detected by a sensor, vibration is applied to eliminate the clogged state.

特開平10−268725号公報JP-A-10-268725 特開平11−52811号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-52811

しかし、特許文献1に記載の構成でトナー詰まりを解消する場合、スクリューを逆回転させる時間分、トナーの補給時間が延長される。またスクリュー搬送外の部分でトナー詰まりが発生した場合、トナー詰まりを解消することができない。   However, in the case of eliminating the toner clogging with the configuration described in Patent Document 1, the toner replenishment time is extended by the time for rotating the screw in the reverse direction. Further, when a toner clog occurs in a portion outside the screw conveyance, the toner clog cannot be eliminated.

また特許文献2に記載の構成でトナー詰まりを解消する場合、トナー詰まりを検出するセンサとそのセンサから信号を受け取って振動を加える部材と制御システムが必要であるため、構成が複雑になる。   Further, when toner clogging is eliminated with the configuration described in Patent Document 2, the configuration is complicated because a sensor that detects toner clogging, a member that receives a signal from the sensor and applies vibration to the sensor, and a control system are necessary.

そこで本発明の目的は、簡易な構成で現像剤の補給時間を短縮することができる現像剤補給装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developer replenishing device capable of shortening the developer replenishment time with a simple configuration.

この目的を達成するために、本発明に係る現像剤補給装置は、現像剤を収容する着脱自在な現像剤収容容器の現像剤を現像器に供給するための供給手段と、前記供給手段に現像剤の供給動作を行わせると共に、前記現像剤収容容器が新たに装着されたことが判定される場合に前記供給手段が現像剤を連続的に供給する時間をその後に前記供給手段が現像剤を供給する時間より長い時間に設定可能な制御手段と、を有することを特徴とする。   In order to achieve this object, a developer replenishing device according to the present invention includes a supply means for supplying a developer in a detachable developer storage container for storing a developer to a developing device, and developing the supply means. A supply operation of the developer, and when it is determined that the developer storage container is newly installed, the supply unit continuously supplies the developer after the time for supplying the developer is determined. And control means that can be set to a longer time than the supply time.

本発明によれば、簡易な構成で現像剤の補給時間を短縮することができる。   According to the present invention, the developer replenishment time can be shortened with a simple configuration.

画像形成装置の断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus. 画像形成部の拡大図である。It is an enlarged view of an image forming unit. 搬送路内センサの斜視図と、出力特性を示すグラフである。It is the graph which shows the perspective view and output characteristic of a sensor in a conveyance path. 画像形成装置の制御部のブロック図である。2 is a block diagram of a control unit of the image forming apparatus. FIG. トナー補給装置と現像器の側面図と平面図である。FIG. 2 is a side view and a plan view of a toner supply device and a developing device. ポンプが伸縮したときのトナー補給装置の断面概略図と平面概略図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view and a schematic plan view of a toner replenishing device when a pump expands and contracts. 搬送路の断面図と側面図である。It is sectional drawing and a side view of a conveyance path. 第1実施形態のトナー補給シーケンスのフローチャートである。3 is a flowchart of a toner supply sequence according to the first embodiment. 第1実施形態のポンプの駆動条件を示す表である。It is a table | surface which shows the drive condition of the pump of 1st Embodiment. 比較例のトナー補給シーケンスのフローチャートである。6 is a flowchart of a toner supply sequence of a comparative example. 第1実施形態と比較例とのトナー補給時間を比較するための表である。6 is a table for comparing toner replenishment times between the first embodiment and a comparative example. 第2実施形態のトナー補給シーケンスのフローチャートである。10 is a flowchart of a toner supply sequence according to a second embodiment. 第2実施形態のポンプの駆動条件を示す表である。It is a table | surface which shows the drive conditions of the pump of 2nd Embodiment. 第2実施形態と比較例とのトナー補給時間を比較するための表である。10 is a table for comparing toner replenishment times between the second embodiment and a comparative example.

(第1実施形態)
<画像形成装置>
以下、まず本発明の第1実施形態に係る現像剤補給装置を備える画像形成装置A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、部材の種類、形状、配置、個数等は以下の実施形態にものに限定されず、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
(First embodiment)
<Image forming apparatus>
First, the overall configuration of the image forming apparatus A including the developer supply device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings together with the operation during image formation. The type, shape, arrangement, number, etc. of the members are not limited to those in the following embodiments, and are appropriately replaced within the scope not departing from the gist of the invention, such as appropriately replacing the constituent elements with those having the same effects. It can be changed.

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45と、原稿の画像を読み取る画像読取部40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5と、を備える。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus A includes an image forming unit 45 that transfers a toner image onto a sheet, an image reading unit 40 that reads an image of a document, a sheet feeding unit that supplies a sheet to the image forming unit, And a fixing unit 5 for fixing the toner image on the sheet.

図2は、画像形成部45の拡大図である。図2に示す様に、画像形成部45は、有機感光体からなる感光体ドラム1(像担持体)、帯電ローラ2、現像器3、転写ローラ4、レーザスキャナユニット41、クリーニングブレード47などを備える。また、トナーボトル50に収容されたトナーを搬送路60を介して現像器3に補給するトナー補給装置100(現像剤補給装置)を備える。   FIG. 2 is an enlarged view of the image forming unit 45. As shown in FIG. 2, the image forming unit 45 includes a photosensitive drum 1 (image carrier) made of an organic photosensitive member, a charging roller 2, a developing device 3, a transfer roller 4, a laser scanner unit 41, a cleaning blade 47, and the like. Prepare. Further, a toner replenishing device 100 (developer replenishing device) that replenishes toner accommodated in the toner bottle 50 to the developing device 3 via the conveyance path 60 is provided.

画像形成に際しては、図1に示す様に、CPU70(図4参照)がプリント信号を発すると、不図示の給送ローラや搬送ローラによってシート積載部43に積載収納されたシートSが画像形成部45に送り出される。   In the image formation, as shown in FIG. 1, when the CPU 70 (see FIG. 4) issues a print signal, the sheet S stacked and stored in the sheet stacking unit 43 by a feed roller and a conveyance roller (not shown) is transferred to the image forming unit. 45.

一方、画像形成部45においては、図2に示す様に、まず帯電ローラ2に帯電バイアスが印加されることにより、帯電ローラ2と接触する感光体ドラム1の表面が帯電させられる。   On the other hand, in the image forming unit 45, as shown in FIG. 2, first, a charging bias is applied to the charging roller 2, whereby the surface of the photosensitive drum 1 in contact with the charging roller 2 is charged.

その後、レーザスキャナユニット41が、内部に備える光源(不図示)からレーザ光を出射し、画像読取部40で読み取った画像情報等に応じてレーザ光を感光体ドラム1に照射する。これにより、感光体ドラム1の電位が部分的に低下して画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム1の表面上に形成される。   Thereafter, the laser scanner unit 41 emits laser light from a light source (not shown) provided therein, and irradiates the photosensitive drum 1 with laser light according to image information read by the image reading unit 40. As a result, the potential of the photosensitive drum 1 is partially reduced, and an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on the surface of the photosensitive drum 1.

その後、現像器3が備える現像スリーブ8に現像バイアスが印加されることにより、現像スリーブ8から感光体ドラム1表面に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像が形成される。なお、本実施形態では不図示の高圧印加基板から交流電圧と直流電圧を重畳させた現像バイアスを印加する。また、本実施形態のトナーは、粉砕方式による磁性一成分トナーあり、トナー粒径は5〜10μm程度、帯電量は−5〜−20uC/g程度である。また本発明の構成はこれに限らず、非磁性一成分トナーや非磁性二成分トナーを使用してもよい。   Thereafter, a developing bias is applied to the developing sleeve 8 provided in the developing device 3, whereby toner is attached to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 from the developing sleeve 8 to form a toner image. In this embodiment, a developing bias in which an AC voltage and a DC voltage are superimposed is applied from a high voltage application substrate (not shown). The toner of the present embodiment is a magnetic one-component toner by a pulverization method, the toner particle size is about 5 to 10 μm, and the charge amount is about −5 to −20 uC / g. The configuration of the present invention is not limited to this, and nonmagnetic one-component toner or nonmagnetic two-component toner may be used.

感光体ドラム1表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム1と転写ローラ4との間に形成された転写ニップ部に送り込まれる。トナー像が転写ニップ部に到着すると、転写ローラ4にトナーと逆極性の転写バイアスが印加されてトナー像がシートSに転写される。   The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1 is sent to a transfer nip portion formed between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 4. When the toner image arrives at the transfer nip portion, a transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer roller 4, and the toner image is transferred to the sheet S.

その後、トナー像が転写されたシートSは定着部5に送られ、定着部5の加熱部と加圧部との間に形成された定着ニップ部において加熱・加圧され、トナー像がシートに定着される。その後、シートは不図示の排出ローラに搬送されて排出部42に排出される。   Thereafter, the sheet S to which the toner image has been transferred is sent to the fixing unit 5 where it is heated and pressurized at the fixing nip formed between the heating unit and the pressing unit of the fixing unit 5, and the toner image is applied to the sheet. It is fixed. Thereafter, the sheet is conveyed to a discharge roller (not shown) and discharged to the discharge unit 42.

なお、現像器3内のトナーが少なくなると、トナーボトル50(現像剤収容容器)に収容されたトナーが搬送路60を介して現像器3に補給される。すなわち、搬送路60と現像器3には、トナー量を検出する検出手段としての搬送路内センサ14と現像器内センサ16が設けられている。そして、これらのセンサによりトナーの有無を検出し、この検出結果に基づいて現像器3にトナーが補給される。   When the toner in the developing device 3 is reduced, the toner stored in the toner bottle 50 (developer storage container) is supplied to the developing device 3 via the transport path 60. That is, the transport path 60 and the developing device 3 are provided with a transport path sensor 14 and a developer sensor 16 as detection means for detecting the toner amount. Then, the presence or absence of toner is detected by these sensors, and the toner is supplied to the developing device 3 based on the detection result.

具体的には、本実施形態では搬送路内センサ14、現像器内センサ16として透磁率センサである磁気ブリッジセンサを使用する。これらのセンサは同様の構成であるため、搬送路内センサ14を挙げて説明すると、図3(a)に示す様に、搬送路内センサ14は本体部14a上に検出ヘッド14bが円柱状に載っている形状で一体に構成されている。そして図3(b)に示す様に、検出ヘッド14bの天面側に磁性体であるトナーが多い場合には高い出力電圧を示し、少ない場合には低い出力電圧を示す。これらの検出信号の授受を入出力用の信号線14cを介してCPU70との間で行う。   Specifically, in this embodiment, a magnetic bridge sensor, which is a magnetic permeability sensor, is used as the transport path sensor 14 and the developer sensor 16. Since these sensors have the same configuration, the sensor 14 in the transport path will be described with reference to the sensor 14 in the transport path. As shown in FIG. 3A, the sensor 14 in the transport path has a columnar detection head 14b on the main body 14a. It is configured integrally with the shape that is on the board. As shown in FIG. 3B, a high output voltage is shown when the magnetic toner on the top surface side of the detection head 14b is large, and a low output voltage is shown when the toner is small. These detection signals are exchanged with the CPU 70 via the input / output signal line 14c.

なお、本実施形態では、現像器内センサ16に関して、例えば現像器3内のトナー重量が200g程度であった場合に現像器内センサ16の出力Dutyが20%、250g程度であった場合に出力Dutyが30%の関係が得られる。   In this embodiment, for the sensor 16 in the developing unit, for example, when the toner weight in the developing unit 3 is about 200 g, the output Duty of the sensor 16 in the developing unit is about 20% and 250 g. A relationship with a duty of 30% is obtained.

そしてCPU70は、センサにより得られた出力電圧が所定以上の場合にトナー有(現像剤有)と検出し、所定未満の場合にはトナー無(現像剤無)と検出する。なお、所望のトナー重量によってトナー有の判断閾値を変更することができる。   The CPU 70 detects that the toner is present (developer is present) when the output voltage obtained by the sensor is equal to or higher than a predetermined value, and detects that the toner is absent (developer is absent) when the output voltage is lower than the predetermined value. Note that the determination threshold for the presence of toner can be changed depending on the desired toner weight.

<制御部>
次に、画像形成装置Aの制御部について、図4に示すブロック図を用いて説明する。ここでは特に現像器3に関する制御系について説明する。
<Control unit>
Next, the control unit of the image forming apparatus A will be described with reference to the block diagram shown in FIG. Here, a control system related to the developing device 3 will be described in particular.

図4に示す様に、CPU70(制御手段)には、トナー検出部71を介して、搬送路内センサ14と現像器内センサ16が接続されている。また駆動制御部72を介して、ボトル駆動モータ74、搬送路モータ75、現像器クラッチ76が接続されている。このため、CPU70は搬送路内センサ14、現像器内センサ16の検出結果に基づいてトナー補給装置100や現像器3の駆動を制御することができる。   As shown in FIG. 4, the CPU 70 (control means) is connected to the in-conveyance path sensor 14 and the in-developer sensor 16 via the toner detection unit 71. Further, a bottle drive motor 74, a conveyance path motor 75, and a developing device clutch 76 are connected via a drive control unit 72. Therefore, the CPU 70 can control the driving of the toner supply device 100 and the developing device 3 based on the detection results of the in-conveyance path sensor 14 and the developing device sensor 16.

また、CPU70にはROMとRAMを備える記憶部73が接続されており、各種の情報を格納することができる。   The CPU 70 is connected to a storage unit 73 including a ROM and a RAM, and can store various types of information.

<現像剤補給装置>
次に、現像器3にトナーを補給する現像剤補給装置としてのトナー補給装置100の構成について詳しく説明する。図5はトナー補給装置100と現像器3の側面図と平面図である。なお、図5(a)は図2の右視図であり、図5(b)は図2の上視図である。
<Developer supply device>
Next, the configuration of the toner replenishing device 100 as a developer replenishing device that replenishes toner to the developing device 3 will be described in detail. FIG. 5 is a side view and a plan view of the toner replenishing device 100 and the developing device 3. 5A is a right view of FIG. 2, and FIG. 5B is a top view of FIG.

図5に示す様に、トナー補給装置100は現像器3の近傍に設けられている。トナー補給装置100は、トナーボトル50と、トナーボトル50を回転可能に支持するボトル装着部9を備える。またボトル駆動モータ74(図4参照)から駆動力を受けてトナーボトル50を回転駆動させる回転駆動機構10を備える。またトナーボトル50から現像器3にトナーを搬送するための搬送路60を備える。   As shown in FIG. 5, the toner replenishing device 100 is provided in the vicinity of the developing device 3. The toner supply device 100 includes a toner bottle 50 and a bottle mounting portion 9 that rotatably supports the toner bottle 50. In addition, a rotation driving mechanism 10 is provided that receives a driving force from a bottle driving motor 74 (see FIG. 4) to rotate the toner bottle 50. Further, a transport path 60 for transporting toner from the toner bottle 50 to the developing device 3 is provided.

ボトル装着部9の内部には、往復動に伴い容積が可変な樹脂製で蛇腹状の容積可変型ポンプであるポンプ51(ポンプ部材)が設けられている。ポンプ51は、山折り部と谷折り部が周期的に交互に複数形成されている。そして、回転駆動機構10から受けた駆動力がポンプ51の往復動力に変換されることで圧縮、伸張を交互に繰り返し行う(伸縮する)ことができる。なお、本実施形態では、ポンプ51の伸縮時の容積変化量は17cm(cc)に設定されている。またポンプ51を駆動させる駆動系については後述する。 Inside the bottle mounting portion 9 is provided a pump 51 (pump member), which is a resin-made bellows-type variable volume type pump whose volume is variable with reciprocation. The pump 51 has a plurality of mountain folds and valley folds formed alternately and periodically. Then, the driving force received from the rotary drive mechanism 10 is converted into the reciprocating power of the pump 51, whereby compression and extension can be alternately repeated (stretched). In the present embodiment, the volume change amount when the pump 51 is expanded and contracted is set to 17 cm 3 (cc). A drive system for driving the pump 51 will be described later.

また、トナーボトル50は円筒状の部材であり、内周面には螺旋状の突起50aがトナーボトル50の内方側に突出して形成されている。そして回転駆動機構10により回転駆動することで、トナーが突起50aによってボトル装着部9側へと搬送され、その後にトナーはポンプ51内に搬送される。なお、トナーボトル50はボトル装着部9(現像剤補給装置の装置本体)に着脱自在な構成となっている。   The toner bottle 50 is a cylindrical member, and a spiral protrusion 50 a is formed on the inner peripheral surface so as to protrude inward of the toner bottle 50. Then, the toner is transported to the bottle mounting portion 9 side by the protrusion 50 a by being rotationally driven by the rotational drive mechanism 10, and then the toner is transported into the pump 51. The toner bottle 50 is detachably attached to the bottle mounting portion 9 (the apparatus main body of the developer supply device).

図6は、ポンプ51の構成を説明するための図である。ここで図6(a)はポンプ51が使用上最大限伸張された状態の断面概略図である。また図6(b)は、ポンプ51が使用上最大限収縮された状態の断面概略図である。また図6(c)は図6(a)を上方向から見た図であり、図6(d)は図6(b)を上方向から見た図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of the pump 51. Here, FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of the pump 51 in a state in which the pump 51 is extended as much as possible. FIG. 6B is a schematic cross-sectional view showing a state where the pump 51 is maximally contracted in use. FIG. 6C is a view of FIG. 6A viewed from above, and FIG. 6D is a view of FIG. 6B viewed from above.

図6に示す様に、ポンプ51は搬送路60にトナーを排出するための排出口52を備える。そして所定の周期で繰り返し伸縮してトナーボトル50を含む空間の容積を変化させ、排出口52を介して吸気動作と排気動作を繰り返し、排出口52から搬送路60にトナーを排出する。   As shown in FIG. 6, the pump 51 includes a discharge port 52 for discharging the toner to the conveyance path 60. Then, the volume of the space including the toner bottle 50 is changed by repeatedly expanding and contracting at a predetermined cycle, the intake operation and the exhaust operation are repeated through the discharge port 52, and the toner is discharged from the discharge port 52 to the conveyance path 60.

つまり、ポンプ51は一番伸びて最大容積となり(図6(a)、(c)の状態)、一番縮んで最小容積となり(図6(b)、(d)の状態)、この動作を所定の周期で繰り返す。これにより排出口52を通してトナーボトル50の内部に向かう気流とトナーボトル50から外部に向かう気流を交互に繰り返し発生させ、小径(直径が約2mm)の排出口52から搬送路60にトナーを効率良く排出させる。また排出されたトナーは搬送路60を介して現像器3に供給される。つまり、ポンプ51の駆動(伸縮)は、搬送路60を介して現像器3にトナーを供給する供給動作といえる。なお、ポンプ51は、円筒部57の回転方向へ自らが回転することがないように設けられている。   That is, the pump 51 is extended to the maximum volume (the state shown in FIGS. 6A and 6C) and contracted to the minimum volume (the states shown in FIGS. 6B and 6D). Repeat at a predetermined cycle. As a result, an air flow directed to the inside of the toner bottle 50 through the discharge port 52 and an air flow directed to the outside from the toner bottle 50 are repeatedly generated, and the toner is efficiently transferred from the discharge port 52 having a small diameter (about 2 mm in diameter) to the conveyance path 60. Let it drain. Further, the discharged toner is supplied to the developing device 3 through the conveyance path 60. That is, the driving (extension / contraction) of the pump 51 can be said to be a supply operation for supplying the toner to the developing device 3 via the conveyance path 60. The pump 51 is provided so that it does not rotate in the rotation direction of the cylindrical portion 57.

次に、トナーボトル50とポンプ51の駆動系について図6を用いて説明する。   Next, the drive system of the toner bottle 50 and the pump 51 will be described with reference to FIG.

図6に示す様に、トナーボトル50はギア部53(駆動受入部)を備え、ギア部53が回転駆動を受けることでトナーボトル50が回転する。またギア部53には、全周に溝が設けられたカム溝55がギア部53と一体に設けられている。そして、このカム溝55を含むカム機構により、トナーボトル50を回転させるための回転駆動力を、ポンプ51を往復動させる方向の力へ変換する。このようにトナーボトル50の回転とポンプ51の往復動するための駆動力を1つのギア部53で受ける構成とすることで、駆動受入れ部を2つ別々に設ける場合に比べてトナーボトル50の駆動入力機構の構成を簡易化できる。   As shown in FIG. 6, the toner bottle 50 includes a gear portion 53 (drive receiving portion), and the toner bottle 50 rotates when the gear portion 53 is rotationally driven. In addition, the gear portion 53 is provided with a cam groove 55 having a groove on the entire periphery thereof. Then, by the cam mechanism including the cam groove 55, the rotational driving force for rotating the toner bottle 50 is converted into a force in the direction in which the pump 51 is reciprocated. As described above, the configuration in which the driving force for rotating the toner bottle 50 and the reciprocating motion of the pump 51 is received by the single gear portion 53 makes it possible to compare the toner bottle 50 with the case where two drive receiving portions are separately provided. The configuration of the drive input mechanism can be simplified.

具体的には、回転駆動力をポンプ51の往復動力に変換するために介する部材として往復動部材54(駆動伝達部材)を用いている。まず回転駆動機構10からギア部53が回転駆動を受けると、ギア部53と一体となっているカム溝55が回転する。このカム溝55には往復動部材54から一部が突出した係合突起56が係合している。また往復動部材54は円筒部57の回転方向へ自らが回転することがないように(ガタ程度は許容する)に固定されている。このため、カム溝55の回転によりカム溝55の形状に沿って係合突起56が往復動し、これにより往復動部材54が往復動し、ポンプ51が伸張した状態と収縮した状態を交互に繰り返す。   Specifically, a reciprocating member 54 (drive transmission member) is used as a member interposed for converting the rotational driving force into the reciprocating power of the pump 51. First, when the gear portion 53 receives rotational driving from the rotational drive mechanism 10, the cam groove 55 integrated with the gear portion 53 rotates. The cam groove 55 is engaged with an engaging protrusion 56 partially protruding from the reciprocating member 54. The reciprocating member 54 is fixed so that it does not rotate in the direction of rotation of the cylindrical portion 57 (allows a backlash to be allowed). Therefore, the rotation of the cam groove 55 causes the engagement projection 56 to reciprocate along the shape of the cam groove 55, whereby the reciprocating member 54 reciprocates, and the pump 51 is alternately expanded and contracted. repeat.

なお、本実施形態では、係合突起56はカム溝55に複数係合するように設けられている。具体的には、円筒部57の外周面に2つの係合突起56が約180°対向するように設けられている。しかし、係合突起56の配置個数については、少なくとも1つ設けられていればよい。但し、ポンプ51の伸縮時の抗力により駆動変換機構等にモーメントが発生し、スムーズな往復動が行われない恐れがあるため、カム溝55形状との関係が破綻しないよう複数個設ける構成が好ましい。   In the present embodiment, a plurality of engaging protrusions 56 are provided to engage with the cam groove 55. Specifically, two engaging projections 56 are provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 57 so as to face each other by about 180 °. However, at least one engagement protrusion 56 may be provided. However, since a moment is generated in the drive conversion mechanism or the like due to the drag force when the pump 51 is expanded or contracted, smooth reciprocation may not be performed. Therefore, it is preferable to provide a plurality so that the relationship with the shape of the cam groove 55 does not break. .

またトナーボトル50の回転の確認は、トナーボトル50の一部に突起部(不図示)を持たせ、フォトインタラプタ式のHPセンサ(不図示)を利用して行われている。突起部はトナーボトル50の半回転毎にHPセンサで検出されるよう設置され、ポンプ51はこの半回転毎に1回駆動(伸縮)する構成になっている。   The rotation of the toner bottle 50 is confirmed by providing a protrusion (not shown) on a part of the toner bottle 50 and using a photo interrupter type HP sensor (not shown). The protruding portion is installed so as to be detected by the HP sensor every half rotation of the toner bottle 50, and the pump 51 is configured to be driven (expanded) once every half rotation.

またHPセンサが突起部を検出してトナーボトル50の回転が停止している状態を以下ではホームポジションと称する。ここで、ホームポジション以外でトナーボトル50の回転が停止する場合、ポンプ51が伸張もしく収縮した状態で停止する事になる。ここから次の回転駆動を始めるとポンプ51が通常の伸縮動作ができず、トナー排出異常が発生する可能性が高まる。そのため、トナーボトル50の回転はホームポジションで止める制御としている。   The state in which the HP sensor detects the protrusion and the rotation of the toner bottle 50 is stopped is hereinafter referred to as a home position. Here, when the rotation of the toner bottle 50 is stopped at a position other than the home position, the pump 51 is stopped in a state where the pump 51 is extended or contracted. When the next rotational drive is started from here, the pump 51 cannot perform normal expansion and contraction, and the possibility of occurrence of toner discharge abnormality increases. Therefore, the rotation of the toner bottle 50 is controlled to stop at the home position.

次に、搬送路60の構成について説明する。図7は搬送路60の構成を示す図である。ここで図7(a)は搬送路60の断面図であり、図7(b)は搬送路60の側面図である。   Next, the configuration of the transport path 60 will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the conveyance path 60. Here, FIG. 7A is a cross-sectional view of the conveyance path 60, and FIG. 7B is a side view of the conveyance path 60.

図7に示す様に、搬送路60は、排出口52(図5参照)と連結する搬送路供給口61を備える。また現像器3にトナーを搬送するための搬送スクリュー13(現像剤搬送手段)を備える。また搬送スクリュー13の近傍であり、搬送路供給口61のほぼ真下に搬送路内センサ14を備える。また現像器3にトナーを補給するための補給口62を備える。   As shown in FIG. 7, the transport path 60 includes a transport path supply port 61 connected to the discharge port 52 (see FIG. 5). Further, the developing device 3 is provided with a conveying screw 13 (developer conveying means) for conveying the toner. Further, in the vicinity of the conveyance screw 13 and just below the conveyance path supply port 61, a sensor 14 in the conveyance path is provided. Further, a replenishing port 62 for replenishing toner to the developing device 3 is provided.

次に、搬送路60のトナー搬送動作について説明する。まず搬送路供給口61から搬送路60内にトナーが供給される。その後、搬送路モータ75(図4参照)から駆動力を受けて搬送スクリュー13が回転することでトナーが補給口62側に搬送される。そして、トナーが補給口62まで搬送されると、補給口62から現像器3にトナーが補給される。   Next, the toner conveyance operation of the conveyance path 60 will be described. First, toner is supplied into the conveyance path 60 from the conveyance path supply port 61. Thereafter, the driving screw 13 is rotated by receiving a driving force from the transport path motor 75 (see FIG. 4), so that the toner is transported to the supply port 62 side. When the toner is conveyed to the replenishing port 62, the toner is replenished from the replenishing port 62 to the developing device 3.

なお、本実施形態の搬送路60で使用されるトナーは温度が20〜25℃、湿度が30〜60%の環境で嵩密度0.5〜0.8g/cm程度である。この構成の下では、搬送スクリュー13の直径は10〜20mm程度であり、スクリューピッチは10〜30mm程度、スクリュー回転数は100〜200rpmが望ましい。なお、トナーの種類や搬送路内へのトナー供給量が大きく変更となった場合には、搬送スクリューの構成も適宜最適化する必要がある。 The toner used in the conveyance path 60 of the present embodiment has a bulk density of about 0.5 to 0.8 g / cm 3 in an environment where the temperature is 20 to 25 ° C. and the humidity is 30 to 60%. Under this configuration, the diameter of the conveying screw 13 is preferably about 10 to 20 mm, the screw pitch is about 10 to 30 mm, and the screw rotation speed is preferably 100 to 200 rpm. Note that when the type of toner and the amount of toner supplied into the transport path are significantly changed, the configuration of the transport screw needs to be optimized as appropriate.

<トナー補給シーケンス>
次に、トナーボトル50の交換後に現像器3にトナー補給を行うトナー補給シーケンスについて説明する。
<Toner replenishment sequence>
Next, a toner supply sequence for supplying toner to the developing device 3 after replacement of the toner bottle 50 will be described.

まずシーケンスを説明する前に、トナーボトル50の交換後に初期時のトナー詰まりによってポンプ51を駆動しても排出口52からトナーが排出されない初期閉塞と呼ばれる現象ついて説明する。   First, before explaining the sequence, a phenomenon called initial blockage in which toner is not discharged from the discharge port 52 even if the pump 51 is driven due to toner clogging at the initial time after replacement of the toner bottle 50 will be described.

トナーボトル50からトナーが排出される状態は、トナーボトル50の保管状態によって変化する。ここで通常保管と苛酷物流の状態について定義する。通常保管とは、トナーボトル50を温度が20〜25℃(室温)、湿度が40〜60%の状態で10日間放置した状態である。苛酷物流とは、トナーボトル50に対して地上3〜6cmの高さから、ポンプ51が配置されたトナー排出側を下にして1000回程度落下させ、振動を加えた状態である。   The state in which the toner is discharged from the toner bottle 50 varies depending on the storage state of the toner bottle 50. Here we define the conditions of normal storage and harsh logistics. The normal storage is a state in which the toner bottle 50 is left for 10 days at a temperature of 20 to 25 ° C. (room temperature) and a humidity of 40 to 60%. The severe distribution is a state where the toner bottle 50 is dropped about 1000 times from a height of 3 to 6 cm above the ground with the toner discharge side on which the pump 51 is disposed down, and vibration is applied.

通常保管の場合、トナーボトル50交換直後から円滑なトナーの排出が行われる。しかし苛酷物流では、排出口52の直径が小さいことが多いため、トナー詰まりが発生しやすいという特徴がある。このため、初期状態でポンプ51が駆動してもトナーが排出されない空打ちが生じ、この空打ちが程度行われてからトナーが排出される。これが初期閉塞と呼ばれるトナー詰まりの現象である。このように初期閉塞が起こる場合、トナー補給装置100から現像器3にトナーを補給するトナー補給時間が長期化する。   In normal storage, the toner is smoothly discharged immediately after the toner bottle 50 is replaced. However, in severe logistics, since the diameter of the discharge port 52 is often small, toner clogging is likely to occur. For this reason, even if the pump 51 is driven in the initial state, an idle shot in which the toner is not discharged occurs, and the toner is discharged after the idle shot is performed to some extent. This is a phenomenon of toner clogging called initial blockage. When the initial blockage occurs as described above, the toner replenishment time for replenishing the toner from the toner replenishing device 100 to the developing device 3 is prolonged.

そこで、このような初期閉塞によるトナー補給時間の長期化を抑制するため、以下に説明するトナー補給シーケンスによりトナーボトル50交換後のトナー補給を行う。以下、トナー補給シーケンスの内容を図8に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。   Therefore, in order to suppress such a prolonged toner replenishment time due to the initial blockage, toner replenishment is performed after the toner bottle 50 is replaced by a toner replenishment sequence described below. Hereinafter, the contents of the toner replenishment sequence will be specifically described with reference to the flowchart shown in FIG.

図8に示す様に、まずトナーボトル50が交換されたことをCPU70が検出する(S1)。これによりシーケンスが開始する。   As shown in FIG. 8, first, the CPU 70 detects that the toner bottle 50 has been replaced (S1). This starts the sequence.

次に、搬送路60内の搬送路内センサ14により、搬送路60内のトナーの有無を判定する(S2)。   Next, the presence or absence of toner in the transport path 60 is determined by the transport path sensor 14 in the transport path 60 (S2).

次に、搬送路60内のトナー無が検出された場合、ポンプ51が通常の補給動作における動作(通常駆動)を行う(S3)。ここで通常駆動とは、図9に示すポンプ通常駆動のSTART、STOP条件でポンプ51が駆動することを意味する。すなわち、ポンプ51は、搬送路内センサ14がトナー無を検出した時に駆動を開始し、トナーボトル50が半回転したことをHPセンサにより検出した時に駆動を停止する。つまり、通常の補給動作ではポンプ51が1回伸縮してトナー供給動作を行う。なお、ポンプ51が通常駆動を行ったときの駆動時間は0.7secである。   Next, when the absence of toner in the conveyance path 60 is detected, the pump 51 performs an operation (normal drive) in a normal replenishment operation (S3). Here, the normal drive means that the pump 51 is driven under the START and STOP conditions of the pump normal drive shown in FIG. That is, the pump 51 starts driving when the conveyance path sensor 14 detects the absence of toner, and stops driving when the HP sensor detects that the toner bottle 50 is half-rotated. That is, in the normal replenishment operation, the pump 51 expands and contracts once to perform the toner supply operation. The driving time when the pump 51 performs normal driving is 0.7 sec.

次に、ポンプ51が通常駆動したのにも関わらず搬送路内センサ14がトナー無を検出する場合(S4)、トナー無カウントを+1追加して記憶部73のRAMに記憶する(S5)。なお、ここで搬送路内センサ14がトナー有無を検出する時間は0.5secである。   Next, when the transport path sensor 14 detects the absence of toner although the pump 51 is normally driven (S4), +1 is added to the no-toner count and the result is stored in the RAM of the storage unit 73 (S5). Here, the time for the conveyance path sensor 14 to detect the presence or absence of toner is 0.5 sec.

次に、トナー無カウントが+10以下であるか否かを判定する(S6)。ここでトナー無カウントが+10以下の場合、ポンプ51が再び通常駆動し(S3)、搬送路内センサ14がトナーの有無を再度検出する(S4)。   Next, it is determined whether the toner non-count is +10 or less (S6). Here, when the toner non-count is +10 or less, the pump 51 is normally driven again (S3), and the conveyance path sensor 14 detects the presence or absence of toner again (S4).

これを繰り返して、このトナー無カウントが+10より大きくなった時(S6)、初期閉塞と判断し(S7)、通常の補給動作よりも供給を促進させる供給動作としてポンプ51を連続駆動させる(S8)。ここで連続駆動とは、図9に示すポンプ連続駆動のSTART、STOP条件でポンプ51が駆動することを意味する。すなわち、ポンプ51は搬送路内センサ14がトナー無検出を10回連続検出(連続して所定回数以上検出)した時に初期閉塞として連続駆動を開始して伸縮動作(通常のトナー供給動作)を時間的な間隔を置かずに連続的に実行する。そして搬送路内センサ14がトナー有を検出したとき(S9)、連続駆動を停止する(S10)。つまりCPU70は、新たにトナーボトル50が装着され、その後に搬送路内センサ14が所定回数以上連続してトナーを検出しない場合、連続駆動を開始して、通常の補給動作よりも長い時間、ポンプ51によりトナーを供給するように設定する。   By repeating this, when the toner non-count becomes larger than +10 (S6), it is determined as an initial blockage (S7), and the pump 51 is continuously driven as a supply operation that promotes the supply rather than the normal replenishment operation (S8). ). Here, the continuous drive means that the pump 51 is driven under the START and STOP conditions of the pump continuous drive shown in FIG. That is, the pump 51 starts continuous driving as an initial closing when the conveyance path sensor 14 continuously detects no-toner detection 10 times (continuously detected a predetermined number of times or more), and performs an expansion / contraction operation (normal toner supply operation) for a time. Run continuously without regular intervals. When the in-conveyance path sensor 14 detects the presence of toner (S9), the continuous driving is stopped (S10). That is, when the toner bottle 50 is newly attached and the conveyance path sensor 14 does not detect the toner continuously for a predetermined number of times or more after that, the CPU 70 starts the continuous driving and continues the pump for a longer time than the normal replenishment operation. 51 is set to supply toner.

連続駆動を停止後、ポンプ51の駆動条件は図9に示すポンプ通常駆動のSTART、STOP条件に戻る。その後、現像器内センサ16によって現像器3内のトナーの有無が判定される(S11)。ここでトナー無が検出された時、搬送路内センサ14がトナーの有無を判定し(S2)、トナー無を検出した場合にはポンプ51が通常駆動する(S3)。   After the continuous drive is stopped, the drive condition of the pump 51 returns to the START and STOP conditions of the pump normal drive shown in FIG. Thereafter, the presence or absence of toner in the developing device 3 is determined by the developing device sensor 16 (S11). Here, when the absence of toner is detected, the in-conveyance path sensor 14 determines the presence or absence of toner (S2). When the absence of toner is detected, the pump 51 is normally driven (S3).

この状態では、上記したポンプ51の連続駆動により初期閉塞が解消されているため、ポンプ51の通常駆動により搬送路60にトナーが供給される。従って、搬送路内センサ14がトナー有を検出し(S4)、現像器内センサ16により現像器3内のトナーの有無の判定を再び行う(S11)。これを現像器内センサ16がトナー有を検出するまで繰り返す。   In this state, since the initial blockage is eliminated by the continuous driving of the pump 51 described above, the toner is supplied to the conveyance path 60 by the normal driving of the pump 51. Accordingly, the in-conveyance path sensor 14 detects the presence of toner (S4), and the in-developer sensor 16 again determines the presence or absence of toner in the developer 3 (S11). This is repeated until the developer sensor 16 detects the presence of toner.

その後、現像器内センサ16がトナー有を検出した時、記憶部73のRAMに記憶されているトナー無しカウントをクリアし(S12)、トナー補給シーケンスを終了する(S13)。   Thereafter, when the in-developer sensor 16 detects the presence of toner, the toner absence count stored in the RAM of the storage unit 73 is cleared (S12), and the toner replenishment sequence is terminated (S13).

<トナー補給時間の比較>
次に、本実施形態のトナー補給シーケンスと、比較例のトナー補給シーケンスのトナー補給時間の比較を行う。なお、この比較においては、初期閉塞によりポンプ51が80回駆動するまで空打ちが生じ、81回目からトナーが排出されるものとする。また、81回目から100回目までポンプ51が駆動したときに現像器内センサ16がトナー有を検出するものとする。
<Comparison of toner replenishment time>
Next, the toner supply time of the toner supply sequence of the present embodiment and the toner supply sequence of the comparative example are compared. In this comparison, it is assumed that idling occurs until the pump 51 is driven 80 times due to the initial blockage, and toner is discharged from the 81st time. Further, it is assumed that the developing device sensor 16 detects the presence of toner when the pump 51 is driven from the 81st time to the 100th time.

比較例のトナー補給シーケンスを図10のフローチャートに示す。本実施形態のトナー補給シーケンスとの大きな違いは次のものである。すなわち、図10に示す様に、初期閉塞が発生した場合であっても、ポンプ51を連続駆動せずに、搬送路内センサ14によるトナー有無の判定(S104)と、ポンプ51通常駆動(S103)のステップを繰り返す。   A toner replenishment sequence of the comparative example is shown in the flowchart of FIG. The major difference from the toner supply sequence of this embodiment is as follows. That is, as shown in FIG. 10, even when the initial blockage occurs, the pump 51 is not continuously driven, the toner presence / absence determination by the in-conveyance path sensor 14 (S104), and the pump 51 normal drive (S103). Repeat step).

次に、まず比較例のトナー補給シーケンスによるトナー補給時間を説明する。図11(a)に示す様に、比較例のシーケンスでは、トナーボトル50交換後からトナー補給動作が完了するまで通常条件でポンプ51が駆動する。従って、ポンプ51の空打ちが発生する1〜80回目までのポンプ51駆動1サイクルの時間は、ポンプ51の駆動時間0.7secに搬送路内センサ14のトナー無検出が行われる0.5secを加えた時間1.2secである。つまり1.2secにポンプ駆動回数80回を乗じた1.2sec×80回=96secとなる。   Next, the toner replenishment time according to the toner replenishment sequence of the comparative example will be described first. As shown in FIG. 11A, in the sequence of the comparative example, the pump 51 is driven under normal conditions from the replacement of the toner bottle 50 until the toner supply operation is completed. Accordingly, the pump 51 driving 1 cycle time from the 1st to the 80th time when the pump 51 is idling occurs is 0.5 sec during which no toner is detected by the in-conveyance path sensor 14 during the pump 51 driving time 0.7 sec. The added time is 1.2 sec. That is, 1.2 sec × 80 times = 96 sec obtained by multiplying 1.2 sec by 80 pump driving times.

その後、トナーの排出が81〜100回目まで行われ、現像器内センサ16がトナー有を検出してトナー補給シーケンスが停止する。この間のポンプ51駆動1サイクルの時間は、ポンプの駆動時間0.7secに対し、搬送路内センサ14がトナー有検出の後に、現像器内センサ16のトナー無検出が行われる2.0secを加えた2.7secである。そして、この2.7secにポンプ駆動回数20回を乗じると、2.7sec×20回=54secとなる。よって、トナーボトル50交換からトナー補給が完了するまでのトナー補給時間は96sec+54sec=150secになる。   Thereafter, the toner is discharged from the 81st to the 100th time, the developing device sensor 16 detects the presence of toner, and the toner supply sequence is stopped. The pump 51 driving cycle during this period is added to the pump driving time of 0.7 sec by adding 2.0 sec when the toner in the developer sensor 16 is not detected after the in-conveyance sensor 14 detects the presence of toner. 2.7 sec. Then, when 2.7 sec is multiplied by 20 times of pump driving, 2.7 sec × 20 times = 54 sec. Therefore, the toner replenishment time from the replacement of the toner bottle 50 to the completion of toner replenishment is 96 sec + 54 sec = 150 sec.

次に、本実施形態のトナー補給シーケンスによるトナー補給時間を説明する。図11(b)に示す様に、本実施形態のシーケンスでは、トナーボトル50交換後から初期閉塞と判断するまでは通常の駆動条件でポンプが10回駆動する。この間のポンプ駆動1サイクルの時間は1.2secであり、この間の時間は1.2sec×10回で12secとなる。   Next, the toner replenishment time according to the toner replenishment sequence of this embodiment will be described. As shown in FIG. 11B, in the sequence of the present embodiment, the pump is driven 10 times under normal driving conditions after the replacement of the toner bottle 50 until it is determined as the initial blockage. The period of one cycle of pump driving during this period is 1.2 sec, and the time during this period is 12 sec at 1.2 sec × 10 times.

次に、初期閉塞と判断すると、トナーが排出されない11〜80回目まではポンプが連続駆動する。すなわち、比較例と異なり、搬送路内センサ14の検出時間(0.5sec)が省略されるため、この間のポンプ駆動1サイクルの時間は0.7secとなる。従って、この間の時間は0.7sec×70回=49secとなる。   Next, when it is determined as the initial blockage, the pump is continuously driven from the 11th to the 80th time when the toner is not discharged. That is, unlike the comparative example, since the detection time (0.5 sec) of the in-conveyance path sensor 14 is omitted, the time for one cycle of the pump drive during this period is 0.7 sec. Therefore, the time during this period is 0.7 sec × 70 times = 49 sec.

次に、トナーの排出が81〜100回目まで行われ、現像器内センサ16がトナー有を検出してトナー補給シーケンスが停止する。この間の時間は比較例と同様に2.7sec×20回=54secとなる。よって、トナーボトル50交換からトナー補給が完了するまでのトナー補給時間は12sec+49sec+54sec=115secとなる。   Next, the toner is discharged from the 81st to the 100th time, the developer sensor 16 detects the presence of toner, and the toner supply sequence is stopped. The time during this period is 2.7 sec × 20 times = 54 sec as in the comparative example. Therefore, the toner replenishment time from the replacement of the toner bottle 50 to the completion of toner replenishment is 12 sec + 49 sec + 54 sec = 115 sec.

以上より、本実施形態のシーケンスでは、比較例のシーケンスのようにポンプ51を連続駆動させない構成に比べてトナーの補給時間を短縮できることがわかった。また、本実施形態では新たな部材を設けずに既存の構成によりトナー詰まりを解消している。従って、本実施形態の構成により、簡易な構成で初期閉塞によるトナー補給時間の長期化を抑制し、トナーの補給時間を短縮することができる。   From the above, it was found that the toner replenishment time can be shortened in the sequence of the present embodiment compared to the configuration in which the pump 51 is not continuously driven as in the sequence of the comparative example. In the present embodiment, toner clogging is eliminated by an existing configuration without providing a new member. Therefore, with the configuration of the present embodiment, it is possible to suppress the toner replenishment time from being prolonged due to the initial blockage with a simple configuration, and to shorten the toner replenishment time.

<排出されるトナー量>
次に、ポンプ51の駆動(ポンプ51による供給動作)により搬送路60に排出されるトナーの量について説明する。
<Discharged toner amount>
Next, the amount of toner discharged to the conveyance path 60 by driving the pump 51 (supply operation by the pump 51) will be described.

搬送路60の搬送路内センサ14付近に排出口52からトナーが過剰に供給されると、トナーが詰まって故障やトナー漏れの原因となる。本実施形態ではポンプ51〜搬送路60間の管内径6mm、長さ30mmであり、搬送路60の内径が16.4mmである。また搬送スクリュー13の直径15.4mm、芯径6mmであり、スクリューピッチは20mm、スクリュー回転数は150rpmである。このとき、8.0g以上のトナーが搬送路60に堆積すると上記故障やトナー漏れが発生するおそれがある。   If toner is excessively supplied from the discharge port 52 near the in-transport path sensor 14 of the transport path 60, the toner may be clogged, resulting in failure or toner leakage. In this embodiment, the inner diameter of the pipe between the pump 51 and the conveying path 60 is 6 mm, the length is 30 mm, and the inner diameter of the conveying path 60 is 16.4 mm. The conveying screw 13 has a diameter of 15.4 mm and a core diameter of 6 mm, a screw pitch of 20 mm, and a screw rotation speed of 150 rpm. At this time, if 8.0 g or more of toner accumulates on the conveyance path 60, the above-described failure or toner leakage may occur.

ここで本実施形態では、ポンプ51の通常駆動時に1回駆動したときのトナー排出量が2.0〜8.0g程度であるのに対し、初期閉塞後の連続駆動時にポンプ51が1回駆動したときのトナー排出量が0.5〜1.5gである。つまり、ポンプ51によるトナー供給動作1回当たりのトナーの供給量は、ポンプ51が通常駆動したときよりも、連続駆動したときの方が少ない。このように連続駆動時に排出されるトナー量が少ないのは、初期閉塞があったときのトナーは凝集したトナーであるため、凝集していない通常トナーと比較して1ポンプ当たりの排出量が少なくなるためである。   Here, in the present embodiment, the toner discharge amount when driven once during normal driving of the pump 51 is about 2.0 to 8.0 g, whereas the pump 51 is driven once during continuous driving after the initial closing. When the toner is discharged, the amount of discharged toner is 0.5 to 1.5 g. That is, the amount of toner supplied per toner supply operation by the pump 51 is smaller when the pump 51 is continuously driven than when the pump 51 is normally driven. In this way, the amount of toner discharged during continuous driving is small because the toner at the time of initial clogging is agglomerated toner, so the amount of toner discharged per pump is small compared to normal toner that is not agglomerated. It is to become.

このため、トナーが通常状態のときに連続駆動を行うと、トナーの排出量が過剰となり、上記のような故障やトナー漏れを発生させる可能性がある。例えば1ポンプで排出量8.0gの時にポンプ51が2回連続駆動すると搬送路60に約16.0g堆積することになり、上記の問題が発生するおそれがある。   For this reason, if continuous driving is performed while the toner is in a normal state, the amount of toner discharged becomes excessive, which may cause the above-described failure or toner leakage. For example, if the pump 51 is continuously driven twice when the discharge amount is 8.0 g by one pump, about 16.0 g is deposited on the conveyance path 60, and the above problem may occur.

一方、初期閉塞後の凝集したトナーではトナーの排出量が少ないため、連続駆動させても上記故障やトナー漏れを引き起こすほど、搬送路60にトナーが堆積する状況には至らない。   On the other hand, since the aggregated toner after the initial blockage has a small amount of toner discharge, even if the toner is continuously driven, the situation in which the toner accumulates on the conveyance path 60 is not high enough to cause the above-described failure or toner leakage.

従って、トナーボトル50交換直後ではポンプ51を通常駆動させ、初期閉塞判断後に連続駆動させることで、搬送路60にトナーが堆積して上記問題が発生することを抑制することができる。また、トナーボトル50交換直後にポンプ51を通常駆動させることで、トナーボトル50交換前に搬送路内センサ14付近に残存していたトナーを搬送スクリュー13で搬送する時間がより多く得られるため、搬送路60にトナーが堆積しにくくなる。   Therefore, the pump 51 is normally driven immediately after the replacement of the toner bottle 50, and is continuously driven after the initial blockage determination, so that it is possible to suppress the occurrence of the above problem due to the accumulation of toner on the conveyance path 60. Further, since the pump 51 is normally driven immediately after the replacement of the toner bottle 50, it is possible to obtain more time for the toner remaining in the vicinity of the sensor 14 in the transport path before the replacement of the toner bottle 50 to be transported by the transport screw 13. It becomes difficult for toner to accumulate on the conveyance path 60.

なお、ポンプ51の連続駆動中に搬送路内センサ14がトナー有を検出した場合、トナーボトル50は回転途中のため、ホームポジション以外の位置にある。従って、トナー有の検出後は連続駆動条件のままで次のホームポジションまでトナーボトル50が回転する。このため、この間にポンプ51によるトナーの排出が2回連続で実施されることになる。しかし、凝集したトナーは1ポンプ当たりの排出量が少ないためトナー詰まりによる搬送路の故障やトナー漏れを生じることはない。   When the conveyance path sensor 14 detects the presence of toner during continuous driving of the pump 51, the toner bottle 50 is in the middle of rotation and is in a position other than the home position. Accordingly, after the presence of toner is detected, the toner bottle 50 rotates to the next home position with the continuous drive condition maintained. For this reason, the toner is discharged twice by the pump 51 during this time. However, since the aggregated toner has a small discharge amount per pump, it does not cause a failure in the conveyance path or toner leakage due to toner clogging.

(第2実施形態)
次に、本発明に係る現像剤補給装置を備える画像形成装置Aの第2実施形態について説明する。上記第1実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、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 including the developer supply device according to the present invention will be described. About the part which overlaps with the said 1st Embodiment, the same drawing and the same code | symbol are attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

本実施形態のトナー補給シーケンスを図12に示すフローチャートを用いて説明する。図12に示す様に、まずトナーボトル50が交換されたことをCPU70が検出する(S51)。これによりシーケンスが開始する。   The toner replenishment sequence of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 12, first, the CPU 70 detects that the toner bottle 50 has been replaced (S51). This starts the sequence.

次に、ポンプ51を連続駆動させる(S52)。ここで連続駆動とは、図13に示すポンプ連続駆動のSTART、STOP条件でポンプ51が駆動することを意味する。つまり、ポンプ51はトナーボトル50交換が検出された時に連続駆動を開始する。また、搬送路内センサ14がトナー有を検出したとき(S53)、連続駆動が停止する(S54)。   Next, the pump 51 is continuously driven (S52). Here, the continuous drive means that the pump 51 is driven under the START and STOP conditions of the pump continuous drive shown in FIG. That is, the pump 51 starts continuous driving when the replacement of the toner bottle 50 is detected. When the conveyance path sensor 14 detects the presence of toner (S53), the continuous driving stops (S54).

次に、現像器内センサ16により現像器3内のトナーの有無が判定される(S55)。ここでトナー有と検出された場合、搬送路内センサ14によりトナーの有無を判定し(S56)、トナー有と検出された場合にはポンプ51が通常駆動する(S57)。   Next, the presence or absence of toner in the developing device 3 is determined by the developing device sensor 16 (S55). If it is detected that toner is present, the presence or absence of toner is determined by the transport path sensor 14 (S56). If it is detected that toner is present, the pump 51 is normally driven (S57).

このとき、ステップS53の連続駆動により初期閉塞は解消されている。従って、搬送路内センサ14がトナー有を検出し(S56)、再び現像器内センサ16によってトナー有無の検出が行われ(S55)、これを現像器内センサ16がトナー有を検出するまで繰り返す。   At this time, the initial blockage is eliminated by the continuous driving in step S53. Accordingly, the conveyance path sensor 14 detects the presence of toner (S56), and the development unit sensor 16 detects the presence of toner again (S55), and this is repeated until the development unit sensor 16 detects the presence of toner. .

その後、現像器内センサ16がトナー有を検出した時、トナー補給シーケンスを終了する(S59)。   Thereafter, when the developing device sensor 16 detects the presence of toner, the toner replenishment sequence is terminated (S59).

<トナー補給時間の比較>
次に、本実施形態のトナー補給シーケンスと、比較例のトナー補給シーケンスのトナー補給時間の比較を行う。なお、この比較においては、初期閉塞により1〜80回目駆動するまでポンプ51の空打ちが生じ、81回目からトナーが排出されるものとする。また、81回目から100回目までポンプ51が駆動したときに現像器内センサ16がトナー有を検出するものとする。
<Comparison of toner replenishment time>
Next, the toner supply time of the toner supply sequence of the present embodiment and the toner supply sequence of the comparative example are compared. In this comparison, it is assumed that the pump 51 is emptied until the first to 80th drive due to the initial blockage, and the toner is discharged from the 81st time. Further, it is assumed that the developing device sensor 16 detects the presence of toner when the pump 51 is driven from the 81st time to the 100th time.

比較例のトナー補給シーケンスでは、第1実施形態で説明した通り、トナーボトル交換からトナー補給を完了するまでの時間は150secとなる(図14(a))。   In the toner supply sequence of the comparative example, as described in the first embodiment, the time from the replacement of the toner bottle to the completion of the toner supply is 150 seconds (FIG. 14A).

一方、図14(b)に示す様に、本実施形態のトナー補給シーケンスでは、トナーボトル50交換後から搬送路内センサ14がトナー有を検出するまでポンプが連続駆動する。従って、トナーの排出が行われない1〜80回目までのポンプ駆動1サイクルの時間は0.7secとなる。従って、この間の時間は0.7sec×80回=56secとなる。   On the other hand, as shown in FIG. 14B, in the toner replenishment sequence of this embodiment, the pump is continuously driven after the toner bottle 50 is replaced until the conveyance path sensor 14 detects the presence of toner. Accordingly, the pump drive 1 cycle time from the 1st to the 80th time when the toner is not discharged is 0.7 sec. Therefore, the time during this period is 0.7 sec × 80 times = 56 sec.

次に、トナーの排出が81〜100回目まで行われ、現像器内センサ16がトナー有を検出してトナー補給シーケンスが停止する。この間の時間は比較例と同様に2.7sec×20回=54secとなる。よって、トナーボトル50交換からトナー補給が完了するまでのトナー補給時間は56sec+54sec=110secとなる。   Next, the toner is discharged from the 81st to the 100th time, the developer sensor 16 detects the presence of toner, and the toner supply sequence is stopped. The time during this period is 2.7 sec × 20 times = 54 sec as in the comparative example. Therefore, the toner supply time from the replacement of the toner bottle 50 to the completion of toner supply is 56 sec + 54 sec = 110 sec.

以上より、比較例のシーケンスのようにポンプ51を連続駆動させない構成に比べて、本実施形態のシーケンスでは、トナーの補給時間を短縮できることがわかった。また第1実施形態のトナー補給シーケンスではトナー補給時間が115secであるため、本実施形態のトナー補給シーケンスを実行することで、トナーの補給時間をより短縮できることがわかった。つまり本実施形態の構成により、簡易な構成で初期閉塞によるトナー補給時間の長期化を抑制し、トナーの補給時間を短縮できることがわかった。   From the above, it was found that the toner replenishment time can be shortened in the sequence of this embodiment compared to the configuration in which the pump 51 is not continuously driven as in the sequence of the comparative example. In the toner supply sequence of the first embodiment, since the toner supply time is 115 seconds, it has been found that the toner supply time can be further shortened by executing the toner supply sequence of the present embodiment. In other words, it has been found that the configuration of this embodiment can suppress the toner replenishment time from being prolonged due to the initial blockage with a simple configuration and can shorten the toner replenishment time.

<排出されるトナー量>
次に、ポンプ51の駆動により搬送路60に排出されるトナーの量について説明する。
<Discharged toner amount>
Next, the amount of toner discharged to the conveyance path 60 by driving the pump 51 will be described.

本実施形態では、第1実施形態と異なり、ポンプ51〜搬送路60間の管内径9mm、長さ30mm、搬送路60の内径は24.0mmとなっている。また搬送スクリュー13の直径23.0mm、芯径9mm、スクリューピッチは20mm、スクリュー回転数は150rpmとなっている。このため、24.0g以上のトナーが搬送路60に堆積する場合、トナー詰まりによる搬送路60の故障やトナー漏れが発生するおそれがある。   In the present embodiment, unlike the first embodiment, the inner diameter of the tube between the pump 51 and the conveying path 60 is 9 mm, the length is 30 mm, and the inner diameter of the conveying path 60 is 24.0 mm. The diameter of the conveying screw 13 is 23.0 mm, the core diameter is 9 mm, the screw pitch is 20 mm, and the screw rotation speed is 150 rpm. For this reason, when toner of 24.0 g or more accumulates on the conveyance path 60, there is a possibility that the conveyance path 60 may be broken or toner leakage may occur due to toner clogging.

ここで本実施形態のトナー補給シーケンスでは、前述した通り、トナーボトル50の交換が検出されるとすぐにポンプが連続駆動する。しかし、このとき仮にトナーボトル50内のトナーが通常状態であっても、搬送路60のトナー詰まりによる問題は生じない。   Here, in the toner supply sequence of the present embodiment, as described above, the pump is continuously driven as soon as the replacement of the toner bottle 50 is detected. However, even if the toner in the toner bottle 50 is in a normal state at this time, there is no problem due to toner clogging in the conveyance path 60.

すなわち、第1実施形態で述べた通り、通常状態のトナーの1ポンプ当たりのトナー排出量は2.0〜8.0g程度である。このため、ポンプ51が連続駆動し、その後に搬送路内センサ14がトナー有を検出して通常駆動に変更される時に、ポンプ51によるトナー排出が2回連続で行われた場合でも、約16.0gしかトナーが搬送路60に堆積しない。このため、トナー詰まりによる問題が生じ得る24.0g以下のトナーしか堆積せず、問題が生じない。   That is, as described in the first embodiment, the toner discharge amount per pump of the toner in the normal state is about 2.0 to 8.0 g. For this reason, when the pump 51 is continuously driven and then the conveyance path sensor 14 detects the presence of toner and is changed to the normal drive, even if the toner discharge by the pump 51 is performed twice continuously, about 16 Only 0.0 g of toner accumulates on the conveyance path 60. For this reason, only 24.0 g or less of toner that may cause a problem due to toner clogging accumulates, and no problem occurs.

なお、本実施形態では、搬送路60の内径を変更することでトナー詰まりが発生するトナー堆積の限界を上げたが、他の方法で搬送路60のトナー詰まりを抑制することもできる。すなわち、例えば搬送路60を詰まりにくい形状にする方法や、搬送スクリュー13の形状や回転速度を変更してトナー搬送性能を向上させる方法を採ってもよい。   In this embodiment, the limit of toner accumulation that causes toner clogging is increased by changing the inner diameter of the conveyance path 60, but toner clogging in the conveyance path 60 can also be suppressed by other methods. That is, for example, a method for making the conveyance path 60 difficult to clog, or a method for improving the toner conveyance performance by changing the shape and rotation speed of the conveyance screw 13 may be adopted.

なお、上記第1、第2実施形態では、ポンプ51を連続駆動させることで、初期閉鎖によるトナー補給時間の長期化を抑制した。しかし、ポンプ51の駆動によりトナーが排出されたことをリアルタイムもしくはそれに近い時間で把握させ、ポンプ通常駆動の条件でポンプ連続駆動の条件に非常に近いことが行える構成にすることで、同様にトナー補給時間の長期化を抑制することができる。   In the first and second embodiments, the pump 51 is continuously driven to suppress the toner replenishment time from being prolonged due to the initial closing. However, the toner can be grasped in real time or close to the time when the toner is discharged by driving the pump 51, and the toner can be similarly configured so that it can be very close to the pump continuous driving condition under the normal pump driving condition. Prolonged supply time can be suppressed.

また、ポンプ51の空打ちの総回数を記憶部73のRAMに記憶させ、その回数分トナーの補給が無いことをトナー補給量に反映させることで、補給量の精度を向上させることができる。   Further, the total number of idle shots of the pump 51 is stored in the RAM of the storage unit 73, and the fact that the toner is not replenished by that number is reflected in the toner replenishment amount, so that the accuracy of the replenishment amount can be improved.

1…感光体ドラム(像担持体)
3…現像器
50…トナー補給装置(現像剤補給装置)
60…搬送路
70…CPU(制御手段)
A…画像形成装置
1 ... photosensitive drum (image carrier)
3 ... developer 50 ... toner supply device (developer supply device)
60 ... Conveying path 70 ... CPU (control means)
A: Image forming apparatus

Claims (7)

現像剤を収容する着脱自在な現像剤収容容器の現像剤を現像器に供給するための供給手段と、
前記供給手段に現像剤の供給動作を行わせると共に、前記現像剤収容容器が新たに装着されたことが判定される場合に前記供給手段が現像剤を連続的に供給する時間をその後に前記供給手段が現像剤を供給する時間より長い時間に設定可能な制御手段と、
を有することを特徴とする現像剤補給装置。
Supply means for supplying developer to a developing device in a detachable developer storage container for storing developer;
The supply means performs the supply operation of the developer, and when it is determined that the developer container is newly installed, the supply means continuously supplies a time for supplying the developer. Control means which can be set to a time longer than the time during which the means supplies developer;
A developer replenishing device comprising:
前記現像剤収容容器と前記現像器とを接続する搬送路の内部にある現像剤を検出する検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記検出手段が所定回数以上連続して現像剤を検出しない場合に、前記供給手段が前記連続的に供給する時間を長く設定することを特徴とする請求項1に記載の現像剤補給装置。
A detecting means for detecting a developer in a conveyance path connecting the developer container and the developing device;
2. The development according to claim 1, wherein the control unit sets a long time for the supply unit to supply continuously when the detection unit does not detect the developer continuously for a predetermined number of times or more. Agent supply device.
前記制御手段は、前記検出手段が現像剤を検出するまで、前記供給手段に連続的に供給させることを特徴とする請求項2に記載の現像剤補給装置。   3. The developer replenishing apparatus according to claim 2, wherein the control unit causes the supply unit to continuously supply the developer until the detection unit detects the developer. 前記連続的な供給は、画像形成時の供給動作を時間的な間隔を置かずに繰り返すものであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。   4. The developer supply device according to claim 1, wherein the continuous supply repeats a supply operation at the time of image formation without a time interval. 5. . 前記連続的な供給を行うときの供給動作1回あたりの現像剤の供給量は、前記供給動作を1回ずつ行うときの現像剤の供給量よりも少ないことを特徴とする請求項4に記載の現像剤補給装置。   5. The developer supply amount per supply operation when the continuous supply is performed is smaller than the developer supply amount when the supply operation is performed once. Developer replenisher. 前記供給手段は、容積が可変するポンプ部を有し、前記ポンプ部の容積を変化させることで前記供給動作を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の現像剤補給装置。   6. The supply unit according to claim 1, wherein the supply unit includes a pump unit having a variable volume, and the supply operation is performed by changing a volume of the pump unit. Developer supply device. 像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給する現像器と、
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の現像剤補給装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
A developing device for supplying a developer to the image carrier;
A developer replenishing device according to any one of claims 1 to 6,
An image forming apparatus comprising:
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