JP4590935B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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この発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像したトナー像を中間転写体を介して記録媒体へ転写する際、転写によって発生する転写残トナーを回収するクリーニング装置、及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning device that collects transfer residual toner generated by transfer when transferring a toner image obtained by developing an electrostatic latent image formed on an image carrier onto a recording medium via an intermediate transfer member, and an image. The present invention relates to a forming apparatus.
従来、フルカラープリンタ等の画像形成装置では、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、ブラック(K)、シアン(C)の色毎に像担持体としての感光体を設け、各感光体上にY、M、K、Cの各色対応する静電潜像を形成し、各色の静電潜像に現像手段としての現像器から各色のトナーを付着させて現像を行い、現像された各色のトナー像を中間転写体上に重畳して形成されたフルカラーのトナー像を記録媒体へ転写している。この記録媒体への転写の祭、感光体及び中間転写体には転写されずに残る転写残トナーがあるため、画像形成装置では転写残トナー回収手段としてのクリーニング装置によって転写残トナーを回収している。 Conventionally, in an image forming apparatus such as a full-color printer, a photoconductor as an image carrier is provided for each of yellow (Y), magenta (M), black (K), and cyan (C), and Y is provided on each photoconductor. , M, K, and C, an electrostatic latent image corresponding to each color is formed, each color toner is attached to the electrostatic latent image of each color from a developing device as a developing means, and development is performed. A full color toner image formed by superimposing the toner image on the intermediate transfer member is transferred to a recording medium. During the transfer to the recording medium, since there is residual toner that remains untransferred on the photosensitive member and the intermediate transfer member, the image forming apparatus collects the residual toner by a cleaning device as a residual toner collecting unit. Yes.
近年、これらの画像形成装置は小型化が求められており、クリーニング装置も小型化されている。この小型化されたクリーニング装置には、転写残トナーを回収する転写残トナー回収機構部としてのクリーニングロールと、回収した転写残トナーを貯留する一時貯留室と、で構成されたものがあり、一時貯留室に貯留した転写残トナーを、一時貯留室に設けた搬送手段としてのオーガにより一定量ずつ搬送し、回収容器に回収して保持するものがある。しかし、クリーニング装置を小型化すると一時貯留室の容量も小さくなり一度に回収できるトナー量が減少し、転写残トナーを十分に回収できなくなることがある。このため、特許文献1には、クリーニング装置が回収できるトナー量を、画像濃度の最も濃いベタのトナー像が形成され、例えば、用紙等の記録媒体に搬送不良(所謂、ジャム)が発生して前記ベタのトナー像が転写されずに全て残った場合のトナー量以上とすることが開示されている。これにより、ベタのトナー像が全て残って転写残トナーとなった場合でも、クリーニング装置により全て回収することができる。 In recent years, these image forming apparatuses are required to be miniaturized, and cleaning apparatuses are also miniaturized. This miniaturized cleaning device includes a cleaning roll as a transfer residual toner recovery mechanism that recovers transfer residual toner, and a temporary storage chamber that stores the recovered transfer residual toner. Some transfer residual toner stored in the storage chamber is transported by a fixed amount by an auger serving as transport means provided in the temporary storage chamber, and is collected and held in a recovery container. However, when the size of the cleaning device is reduced, the capacity of the temporary storage chamber is reduced, and the amount of toner that can be collected at one time is reduced, and the transfer residual toner may not be sufficiently collected. For this reason, in Patent Document 1, a solid toner image having the darkest image density is formed with the amount of toner that can be collected by the cleaning device. For example, a conveyance failure (so-called jam) occurs on a recording medium such as paper. It is disclosed that the amount of toner is not less than the amount of toner when the solid toner image remains without being transferred. As a result, even when all the solid toner images remain and become transfer residual toner, all can be collected by the cleaning device.
一方、画像形成装置には、高画質の画像を形成するため現像器にトナーとキャリアからなる2成分現像剤を装填して現像を行うものがある。この2成分現像剤を用いた現像器では、トナーとキャリアを攪拌することにより帯電させて現像を行っており、感光体に付着させるトナーの濃度を調整するため、非画像形成時に現像器から過剰なトナーの吐き出しを行い、クリーニング装置で全て回収している。ここで、このトナーの濃度を調整するため吐き出されるトナー量は、前記ベタのトナー像として感光体に付着するトナー量より多い場合があり、クリーニング装置は前記ベタのトナー像として感光体に付着するトナー量以上のトナーを回収することがある。
本発明は、各現像手段のトナー濃度を適切に維持す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。 The present invention aims to provide an image forming equipment which can properly maintain the toner density of each developing unit.
請求項1に記載の発明は、複数の像担持体の各々に画像データに基づいてイエロー、マゼンダ、ブラック、シアンの各色の画像を示す静電潜像を形成し、当該複数の像担持体に形成された静電潜像を当該複数の像担持体の各々に設けられた複数の現像手段から各色のトナーを付着させて現像し、現像された各色のトナー像を中間転写体を介して記録媒体へ転写する画像形成装置であって、前記画像データに基づいて前記複数の現像手段から付着された各色のトナー量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された各色のトナー量を色毎に累計して記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている各色の累計トナー量を読み込み、最も累計量の大きい色の累計トナー量と最も累計量の大きい色以外の他の3色の累計トナー量との各差を加算した値が所定の値以上となった場合に、前記各差に応じて各現像手段からトナーの吐出しを行わせる制御を行うトナー吐き出し制御手段と、を有している。
これにより、各現像手段のトナー濃度を適切に維持することができる。
According to the first aspect of the present invention, an electrostatic latent image showing an image of each color of yellow, magenta, black, and cyan is formed on each of the plurality of image carriers based on the image data, and the plurality of image carriers are formed on the plurality of image carriers. The formed electrostatic latent image is developed by attaching each color toner from a plurality of developing means provided on each of the plurality of image carriers, and the developed toner image of each color is recorded via an intermediate transfer member. An image forming apparatus for transferring to a medium, a calculation unit that calculates a toner amount of each color attached from the plurality of developing units based on the image data, and a toner amount of each color calculated by the calculation unit A storage unit that accumulates and stores the accumulated toner amount for each color, and reads the accumulated toner amount of each color stored in the storage unit, and the other three colors other than the accumulated toner amount of the largest accumulated amount and the largest accumulated amount Each with a cumulative toner amount of The when the addition value is equal to or greater than a predetermined value, and a, a toner discharge control means performs control to perform the discharge of the toner from the developing unit in accordance with the respective difference.
Thereby, the toner density of each developing unit can be maintained appropriately.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記像担持体又は前記中間転写体の少なくとも一方に対向配置され、前記像担持体又は前記中間転写体の少なくとも一方上のトナーを回収するトナー回収機構部と、当該回収したトナーを一時的に貯留する一時貯留室と、で構成されたトナー回収手段と、前記トナー回収機構部と連動し、前記一時貯留室に貯留されている前記トナーを所定の方向へ搬送する搬送手段と、前記搬送手段による搬送方向に設けられ、前記トナーを最終的に回収し、保持する回収容器と、をさらに有し、前記トナー吐き出し制御手段により各現像手段の吐出するトナー量が、前記一時貯留室の容量の1/3以下であることを特徴とする。 Invention according to claim 2, in the invention of claim 1 Symbol mounting, is disposed opposite to at least one of the image bearing member or the intermediate transfer member, toner on the at least one of the image bearing member or the intermediate transfer member The toner collecting mechanism unit for collecting the toner, the toner collecting unit configured to temporarily store the collected toner, and the toner collecting mechanism unit are interlocked with the toner collecting mechanism unit and stored in the temporary storage chamber. A conveying unit configured to convey the toner in a predetermined direction; and a collection container that is provided in a conveying direction by the conveying unit to finally collect and hold the toner, and the toner discharge control unit The amount of toner discharged by each developing unit is 1/3 or less of the capacity of the temporary storage chamber.
請求項2に記載の発明によれば、現像手段の吐出するトナー量Dを一時貯留室の容量の1/3以下とすると、転写残トナー回収機構部により回収され、一時貯留室に貯留される転写残トナーの量は容量の1/3以下となる。搬送手段では、貯留されている転写残トナーが容量の1/3以下であると搬送手段にかかる負荷が小さいため、搬送手段を駆動させるために必要な駆動力を所定の範囲内に保つことができる。これにより、駆動系の破損を防止できる。 According to the second aspect of the present invention, when the toner amount D discharged from the developing unit is 1/3 or less of the capacity of the temporary storage chamber, the toner is recovered by the transfer residual toner recovery mechanism and stored in the temporary storage chamber. The amount of transfer residual toner is 1/3 or less of the capacity. In the transport unit, if the stored transfer residual toner is 1/3 or less of the capacity, the load applied to the transport unit is small, and therefore the driving force necessary to drive the transport unit can be kept within a predetermined range. it can. Thereby, damage to the drive system can be prevented.
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記トナー回収機構部が、所定の電圧が印加されることにより発生する静電気力に基づき、周面にトナーを付着させるクリーニングロールと、前記クリーニングロールの周面と接触し、付着しているトナーを掻き落とすことによって前記一時貯留室へ案内するブレードと、で構成されていることを特徴とする。 The invention of claim 3 is the invention of claim 2, wherein, prior Quito toner collecting mechanism is based on the electrostatic force generated by the predetermined voltage is applied to deposit the door toner on the peripheral surface and cleaning roll in contact with the peripheral surface of the cleaning roller, characterized in that it is a blade and, in configuration to guide to the temporary storage chamber by scraping the belt toner adhered.
請求項3に記載の発明によれば、クリーニングロールは所定の電圧が印加されることによる静電気力でトナーを付着させ、ブレードはクリーニングロールと接触してトナーを掻き落し、一時貯留室へ案内している。このブレードは、クリーニングロールに付着しているトナーを掻き落とすが、トナーが付着している部分でクリーニングロールからわずかに離間した状態となるため、クリーニングロール及びブレードの摩耗が少なくなり、クリーニングロール及びブレードの交換時期を延ばすことができる。 According to the invention described in claim 3, the cleaning roll by attaching the door toner an electrostatic force due to the predetermined voltage is applied, the blade scrape the door toner in contact with the cleaning roll, to the temporary storage chamber I am guiding you. The blade scrapes the belt toner adhering to the cleaning roller, but since a state in which the bets toner slightly spaced from the cleaning roll in the portion that is attached, wear of the cleaning roll and blade is reduced, cleaning The replacement time of the rolls and blades can be extended.
以上説明したように、本発明によれば、各現像手段のトナー濃度を適切に維持することができる画像形成装置を提供できるという優れた効果を有する。 As described above, according to the present invention has the excellent effect that can provide an image forming equipment which can properly maintain the toner density of each developing unit.
図1には、本発明の実施の形態に係る画像形成装置10の概要が示されている。画像形成装置10には、画像形成装置本体12が備えられており、画像形成装置本体12の下部には、給紙ユニット14が設けられている。
FIG. 1 shows an outline of an image forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 10 includes an image forming apparatus
この給紙ユニット14は、用紙が積載される用紙トレイ22と、この用紙トレイ22から用紙を送り出す給紙ロール24と、で構成されており、給紙ロール24により送り出された用紙は、搬送ロール26、28を経て給紙路30を通過し、後述する転写ロール74へ搬送される。
The paper feed unit 14 includes a
この転写ロール74によってトナー像が用紙に転写され、定着ユニット32で定着された後、切替爪34の位置選択によって、排出ロール36又は排出ロール38により、画像形成装置本体12の上部に設けられた第1の排出トレイ16又は第2の排出トレイ18へ排出される。
After the toner image is transferred onto the paper by the
ここで、両面印刷の場合、上記のような順序で表面の印刷が終わった後、第1の排出トレイ16へ用紙が完全に排出される前に、排出ロール36が逆転し、該用紙が反転路40へ供給される。そして、搬送ロール42、44、46、48を経て再び給紙路30に戻され、用紙の裏面側が印刷される。また、手差し印刷の場合、手差しトレイ20へ用紙を載置することで、用紙は手差しロール49から搬送ロール48を経て給紙路30へ搬送され、印刷される。
Here, in the case of double-sided printing, after the printing of the front surface is completed in the order as described above, before the paper is completely discharged to the
ところで、画像形成装置10の図1右側には、各色毎の現像剤(トナーとキャリアからなる)が充填された4個の現像剤カートリッジ64が配設されている。この現像剤カートリッジ64は、それぞれ現像剤供給路65によって、図1の上から順に配列された後述する現像器60Y、60M、60K、60Cと接続されており、現像剤カートリッジ64中の現像剤が現像器60Y、60M、60K、60Cへ供給される。
Meanwhile, on the right side of FIG. 1 of the image forming apparatus 10, four
現像剤カートリッジ64の図1左側には、露光ユニット62が配置されており、露光ユニット62は4本のレーザ光L(Y)、L(M)、L(K)、L(C)を、露光ユニット62の図1左側に配置された感光体ユニット50を構成する感光体52へ向けて出力している。
An
露光ユニット62は、形成する画像のY、M、C、K各色に応じて変調されたレーザ光L(Y)、L(M)、L(K)、L(C)(以下総称する場合は、レーザ光Lという)を出力する光源部(図示なし)と、レーザ光Lに対して形成する画像に基づく変調を行なう変調処理部(図示なし)と、レーザー光Lを各感光体52上で走査させるためのポリゴンミラー62Aと、複数のミラーにより構成されたミラー群62Bと、を含んで構成されている。
The
感光体ユニット50は、縦方向に並べられた4つの感光体52(52Y、52M、52K、52C)を備えており、上部から例えばイエロー(52Y)、マゼンダ(52M)、ブラック(52K)、シアン(52C)用となっており、前記光源部から射出され前記変調処理部により変調されたレーザ光Lがポリゴンミラー62Aにより走査光とされ、ミラー群62Bにより各色に対応する感光体52の配設方向に反射されて各感光体52上に結像される。
The
感光体ユニット50には、図2に示される如く、各感光体52に対応して、帯電ロール56及びリフレッシュロール54が備えられており、それぞれ感光体52に接触回転するように設けられている。帯電ロール56は、負極性の電圧(例えば、−800V)が印加されて感光体52を負極性(例えば、−500V)に一様に帯電させる。一様に帯電した各感光体52には、前記レーザ光Lの走査露光が行われて静電潜像が形成され、後述する現像器ユニット58に備えられたマグネットロール80からトナーが吐出されて感光体52の表面に付着する。一方、リフレッシュロール54では感光体52を放電させ、感光体52の表面に付着した転写残トナーを取り除き、感光体52の表面に転写残トナーが残留することで生じるゴースト等を防止する。
As shown in FIG. 2, the
ここで、現像器ユニット58は、それぞれの感光体ユニット50の図2右下側に配置されており、各感光体52(52Y、52M、52K、52C)に対応して4つの現像器60(60Y、60M、60K、60C)が縦方向に並べられている。
Here, the developing
現像器ユニット58は、図2に示すように、4つの現像器60で構成されており、各現像器60は箱状のハウジング110及びハウジング110を閉塞する蓋体120を備えており、ハウジング110には、感光体52へトナーを供給するマグネットロール80(現像剤担持体)と、現像器60内の現像剤(トナー及びキャリア)を攪拌してトナーを負極性、キャリアを正極性に帯電させるスパイラルオーガ114及び、マグネットロール80へ現像剤を供給するスパイラルオーガ112が回転自在に軸支されている。
As shown in FIG. 2, the developing
また、各現像器60は、マグネットロール80が感光体52に当接する位置と、感光体52から退避した位置とに移動可能となっており、トナー吐出時には、マグネットロール80が感光体52に当接するようになっている。これにより、感光体52に形成された静電潜像に対応してトナーが感光体52に付着するようにしているが、トナーの吐出を行わない場合には、現像器ユニット58は感光体52から退避するようになっている。
Each developing
各現像器60は、図3に示されるが如く、マグネットロール80の近傍には、マグネットロール80の軸方向に沿って金属製の層厚規制部材124が配設されており、マグネットロール80上に供給された現像剤の層厚を規制している。この層厚規制部材124は板金等によって断面が略L字状に形成され、内部には合成樹脂などによって形成された詰部材126が収容され、層厚規制部材124に固定されている。
As shown in FIG. 3, each developing
この詰部材126によって、層厚規制部材124とマグネットロール80の隙間へ現像剤を案内することができる。そして、層厚規制部材124を通過することで、所定の高さの磁気ブラシが形成され、マグネットロール80の回転に伴って感光体52(図2参照)を摺擦する。マグネットロール80には、交流成分に直流成分を重畳した現像バイアス電圧が印加されており、これにより感光体52の静電潜像(画像部)のみに負極性のトナーを静電気力により付着させてトナー像の形成が行われる。
The clogging
図2に示すが如く、感光体ユニット50の左側には、中間転写ユニット66が配置されており、3つのドラム状の中間転写体68、70、72が備えられている。2つの第1中間転写体68、70は、縦方向に上下に並べられており、上部の第1中間転写体68が、感光体52のうち上部に配置された2つの感光体52Y、52Mに接触回転し、下部の第1中間転写体70が、下部に配置された2つの感光体52K、52Cに接触回転するようになっている。この第1中間転写体68、70には負極性のトナーを転写させるため正極性の電圧(例えば、+500V)が印加されており、感光体52Y、52M上の各トナー像が第1中間転写体68に転写され、感光体52K、52C上の各トナー像が第1中間転写体70にそれぞれ転写される。また、第2中間転写体72は、第1中間転写体68、70の双方に接触回転するようになっており、第1中間転写体68、70上の負極性のトナーを転写させるため正極性の電圧(例えば、+1000V)が印加され、この第1中間転写体68、70上の各2色のトナー像が第2中間転写体72上への転写によって重畳されてフルカラーのトナー像となり、このフルカラーのトナー像が前記転写ロール74(図1参照)により用紙に転写される。
As shown in FIG. 2, an
また、これらの中間転写体68、70、72の近傍には、それぞれクリーニングロール76及びクリーニングブラシ78からなる転写残トナー回収手段としてのクリーニング装置75が配置されており、トナー像の転写後、中間転写体68、70、72の表面に残る転写残トナーを回収している。
Further, a
画像形成装置10では、各色のトナー像を感光体52から第1中間転写体68、70及び、第1中間転写体68、70から第2中間転写体72へと転写しているが、この転写に伴い中間転写体68、70、72上に発生する転写残トナーには、負極性のトナーと共に、転写時に印加される正極性の電圧による電荷注入、あるいは用紙剥離の際に生じる微少放電などの影響ににより、極性が反転した正極性の転写残トナーが発生する。このため、クリーニング装置75はクリーニングロール76及びクリーニングブラシ78の2つのロールにより負極性の転写残トナー及び正極性の転写残トナーをそれぞれ回収している。
In the image forming apparatus 10, the toner images of the respective colors are transferred from the
ここで、本実施の形態の画像形成装置10では、装置を小型化するために現像器60(60Y、60M、60K、60C)のスパイラルオーガ112及びスパイラルオーガ114を同一の図示しないモータの駆動力により回転させており、各色の現像剤(トナー及びキャリア)は、同じように攪拌されている。そのため、例えば、画像形成装置10が形成する画像にモノトーンが連続すると、現像器60Kではブラック色の現像剤が消費されるが、現像器60Y、60M、60Cではイエロー、マゼンダ、シアン色の現像剤が消費されない。このため、現像器60Y、60M、60Cでは現像剤が過剰な状態となると、感光体52上の静電潜像に付着させる各色のトナーの濃度を調整するため、非画像形成時に過剰なトナーを各感光体52上に吐き出して内部の現像剤の量を調整している。この吐き出された過剰なトナーは、画像形成でのベタ画像のトナー量より多く吐出されることもあり、画像形成時のトナー像と同じように第1中間転写体68、70から第2中間転写体72へと転写され、主に第2中間転写体72と接しているクリーニング装置75により画像形成時と同じように転写残トナーとして回収される。
Here, in the image forming apparatus 10 of the present embodiment, the driving force of the same motor (not shown) is used for the
クリーニング装置75は、図4、図5に示されるが如く、カバーハウジング130内にクリーニングロール76及びクリーニングブラシ78が回転自在に固定されており、クリーニング装置駆動用モータ166(図6参照)の駆動力によりそれぞれ軸線回りに回転する。クリーニングロール76は金属製の剛体であり、正極性の電圧(例えば、+1200V)を印加されて中間転写体68、70、72上の負極性の転写残トナーを静電気力に基づいて付着させる。クリーニングロール76には金属製のブレード132が当接しており、付着した負極性の転写残トナーはクリーニングロール76の回転に伴って一時貯留室134内に運ばれブレード132のエッジによって一時貯留室134に掻き落とされる。この一時貯留室134には所定の軸線回りに螺旋形状に巻回された搬送手段としてのオーガ136が設けられており、図示しない歯車によりクリーニングロール76及びクリーニングブラシ78と連動してクリーニング装置駆動用モータ166(図6参照)の駆動力により前記軸線回りに回転し、一端側に設けられた排出口138(図5参照)から一定量ずつ転写残トナーを排出することができる。この排出口138は図示しない回収容器に差込まれており、排出された転写残トナーは回収容器内に保持される。ここで、クリーニングロール76は、金属製であるため金属製のブレード132により摺擦することができ、従来の合成樹脂に比べてクリーニング性能がよい、また、クリーニングロール76及びブレード132が共に金属製であるため、共に合成樹脂で形成した場合より磨耗が少ない。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
また、クリーニングロール76は、負極性の転写残トナーの回収を行うが、ブレード132はクリーニングロール76に付着している転写残トナーによりクリーニングロール76からわずかに離間した状態となるため、クリーニングロール76及びブレード132のエッジの摩耗を押さえることができる。しかし、画像濃度の低い画像形成が連続すると、各現像器60から吐出されるトナーの量も少なくなるため転写残トナーの量も減り、クリーニングロール76とブレード132の間で転写残トナーが不足して接触部分が多くなり摩耗を生じてしまう。このため、本実施の形態の画像形成装置10では、画像濃度の低い画像形成が続いた場合に、非画像形成時に現像器60から一定量のトナーを吐き出させ、クリーニングロール76に所定の電圧(例えば、+1200V)を印加して静電気力により転写残トナーを付着させることにより、適正な離間状態となるように調整するクリーニングアシストを行っている。なお、文字画像では画像濃度が2〜5%と低く、画像領域全体のベタの画像では画像濃度が90〜100%と高くなり、一般的な画像では画像全体を平均すると画像濃度が50%となるように各色が調整されることが知られいる。
The cleaning
一方、クリーニング装置75のクリーニングブラシ78は表面にブラシ毛が植毛されており、画像形成時に負極性の電圧(例えば、−500V)が印加されることにより、中間転写体68、70、72上の正極性の転写残トナーを付着させて暫定保持し、一定枚数(例えば、100枚)の画像形成を行われる毎に正極性の電圧(例えば、+1200V)を印加して付着した正極性の転写残トナーを中間転写体68、70、72上に吐出し、中間転写体68、70、72の回転させてクリーニングロール76に搬送し、クリーニングロール76に負極性の電圧(例えば、−500V)を印加することにより正極性の転写残トナー付着させて回収している。
On the other hand, the brush of the cleaning
次に、図6に示すトナー濃度調整及びクリーニングアシストを行う制御部の構成について説明する。 Next, the configuration of the controller that performs toner density adjustment and cleaning assist shown in FIG. 6 will be described.
画像形成制御部150は、トナー量算出部152と接続されている。画像形成制御部150は、用紙への画像形成処理の制御を行っており、画像データが入力されると、感光体52Y、52M、52K、52Cをそれぞれ回転させながら、帯電ロール56により一様に帯電させ、露光ユニット62から画像データに基づくレーザ光L(Y)、L(M)、L(K)、L(C)を走査露光させて感光体52Y、52M、52K、52C上に静電潜像を形成し、現像器60Y、60M、60K、60CによりY、M、K、C各色のトナーを付着させて現像を行い、各色のトナー像を形成する。画像形成制御部150は、形成された感光体52Y、52M上の各トナー像を接触回転する第1中間転写体68上に重なるように転写させ、また、感光体52K、52C上の各トナー像を接触回転する第1中間転写70上に重なるように転写させ、さらに、第1中間転写体68、70上のトナー像を接触回転する第2中間転写体72上に重なるように転写させてフルカラーのトナー像を形成する。さらに、形成したフルカラーのトナー像を用紙トレイ22から送り出され、給紙路30を搬送されて同期するように転写ロール74に達した用紙に転写し、用紙上に画像を形成する。
The image
また、画像形成制御部150は、画像形成処理を行った画像データをトナー量算出部152へ送出する。
In addition, the image
トナー量算出部152は画像形成制御部150、オーガ回転時間算出部162、累計トナー量記憶部154及びクリーニングアシスト判定部158と接続されている。トナー量算出部152は、画像形成制御部150より送出された画像データに基づき形成される画像のイエロー(Y)、マゼンダ(M)、ブラック(K)、シアン(C)のピクセル数をカウントして、画像形成処理で各現像器60から吐き出された各色のトナー量を算出する。トナー量算出部152は、算出した各色のトナー量をオーガ回転時間算出部162、累計トナー量記憶部154及びクリーニングアシスト判定部158へ送出する。
The toner
累計トナー量記憶部154は、トナー量算出部152、トナー濃度調整判定部156及びトナー吐き出し制御部160と接続されている。累計トナー量記憶部154は、トナー量算出部152より送出された画像形成処理で各現像器60から吐き出された各色のトナー量を色毎に累計して記憶する。また、後述するトナー吐き出し制御部160から初期化指示を受けると、記憶している色毎の累計トナー量を初期化して、新たに累計を開始する。
The cumulative toner
トナー濃度調整判定部156は、累計トナー量記憶部154及びトナー吐き出し制御部160と接続されている。トナー濃度調整判定部156は、累計トナー量記憶部154に記憶されている各色の累計トナー量を読み込み、最も累計量の大きい色の累計トナー量と他の3色の累計トナー量との差をそれぞれ加算した値が所定の値となった場合に、トナー吐き出し指示をトナー吐き出し制御部160へ送出する。これは、例えば、画像データにより形成される画像がモノトーンである場合、ブラック(K)色のトナーのみ消費され、イエロー、マゼンダ、シアン色のトナーが消費されないため、現像器60Y、60M、60Cから過剰なトナーを吐き出させることによりトナー濃度の調整を行うためである。
The toner density
クリーニングアシスト判定部158は、トナー量算出部152及びトナー吐き出し制御部160と接続されている。クリーニングアシスト判定部158は、カウンタnを記憶しており、トナー量算出部152より送出された各色のトナー量を合計した値が画像全体として一定の濃度(例えば、画像濃度5%)のトナー量以下であるかを判定し、一定の濃度以下である場合、カウンタnを1加算する。また、各色のトナー量が一定の濃度より大きい場合、カウンタnを初期化する。すなわち、カウンタは一定の濃度以下の画像形成処理を連続して何回行ったかを記憶している。このカウンタnが、所定の値(例えば、50)となると、クリーニングアシスト判定部158は、トナー吐き出し指示をトナー吐き出し制御部160へ送出する。これは、トナー濃度の低い画像形成処理が連続すると、クリーニング装置75のクリーニングロール76とブレード132の間に転写残トナー不足が発生して磨耗を生じてしまうため、各現像器60から一定量のトナーを吐き出してクリーニング装置75で回収させることにより離間状態の調整を行うためである。
The cleaning assist
トナー吐き出し制御部160は、累計トナー量記憶部154、トナー濃度調整判定部156、クリーニングアシスト判定部158及びオーガ回転時間算出部162と接続されている。トナー吐き出し制御部160は、トナー濃度調整判定部156よりトナー吐き出し指示を受けると、累計トナー量記憶部154を各色の累計トナー量を読出し、最も累計量の大きい色の累計トナー量と他の3色の累計トナー量との差に応じて各現像器60から吐き出すトナー量を算出し、各現像器60から算出したトナー量の吐出しを行わせる。また、クリーニングアシスト判定部158からトナー吐き出し指示を受けると、各現像器60から吐き出すトナー量を一定の値とし、各現像器60か一定のトナー量の吐出しを行わせる。さらに、トナー吐き出し制御部160は、各感光体52、第1中間転写体68、70、第2中間転写体72を回転させて画像形成時と同様に転写を行い、吐き出された各色のトナーをクリーニング装置75へ搬送させる。
The toner
また、トナー吐き出し制御部160は、各現像器60から吐き出させたトナー量をオーガ回転時間算出部162へ送出し、累計トナー量記憶部154へ記憶している累計トナー量を初期化する初期化指示を送出する。
Further, the toner
ここで、トナー吐き出し制御部160は、各現像器60から吐出させるトナー量を算出しているが、各現像器60から吐出させるトナー量を合計した合計吐き出しトナー量Dは、クリーニング装置75の一時貯留室134の容量をVとしたときに、容量Vの1/3以下となるように各現像器60から吐出させるトナー量を算出する。これは、図7に示すが如く、合計吐き出しトナー量Dが容量Vの1/3を超えるとクリーニング装置駆動用モータ166によりオーガ136を回転させるトルクが大きく増加して所定の許容トルクを超え、オーガ136を回転させる歯車(図示なし)などに過剰な力がかかり、破損をしてしまうためである。よって、前記トナー濃度調整判定部156において、最も累計量の多い色の累計トナー量と他の3色の累計トナー量との差をそれぞれ加算した値を判定する所定の値とは、合計吐き出しトナー量Dを一時貯留室134の容量Vの1/3以下とする適切な値とされている。
Here, the toner
オーガ回転時間算出部162は、トナー量算出部152、トナー吐き出し制御部160及びクリーニング装置制御部164と接続されている。オーガ回転時間算出部162は、トナー量算出部152及びトナー吐き出し制御部160より各現像器60から吐き出されたトナー量を受け、前記トナー量を合計した合計吐き出しトナー量Dとオーガ136を回転させたとき一時貯留室134から回収容器に搬送される単位時間あたりの搬送量Rからオーガ136を回転させる駆動時間Tを以下の(3)式の関係から算出する。
D ≦ R × T ・・・(3)
D:合計吐き出しトナー量
R:単位時間あたりの搬送量
T:オーガを回転させる駆動時間
オーガ136を回転させる駆動時間Tを(3)式を満たすように定めることにより、各現像器60から吐き出されたトナーが全て転写残トナーとなり、クリーニング装置75により回収されて一時貯留室134に貯留されたとしても、一時貯留室134に貯留された転写残トナーを全て回収容器に搬送することができる。オーガ回転時間算出部162は算出した駆動時間Tをクリーニング装置制御部164へ送出する。
The auger rotation
D ≦ R × T (3)
D: Total discharged toner amount R: Conveyed amount per unit time T: Driving time for rotating the auger Driving time T for rotating the
クリーニング装置制御部164は、オーガ回転時間算出部162及びクリーニング装置駆動用モータ166と接続されている。クリーニング装置制御部164は、クリーニング装置75のクリーニングロール76に正極性の電圧(例えば、+1200V)、クリーニングブラシ78に負極性の電圧(例えば、−500V)を印加し、中間転写68、70、72上の負極性の転写残トナーをクリーニングロール76に付着させて一時貯留室134に回収させ、正極性の転写残トナーをクリーニングブラシ78に付着させる。
The cleaning
また、クリーニング装置制御部164は、クリーニング装置駆動用モータ166を制御してオーガ136を駆動時間Tだけ回転駆動させることにより一時貯留室134の転写残トナーを回収容器に搬送させる。
Further, the cleaning
次に本実施の形態の作用を図8に示すフローを用いて説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described using the flow shown in FIG.
ステップ200では、画像形成制御部150に画像データが入力され、帯電ロール56により一様に帯電された感光体52Y、52M、52K、52C上に露光ユニット62から画像データに基づくレーザ光L(Y)、L(M)、L(K)、L(C)を走査されて静電潜像が形成され、現像器60Y、60M、60K、60Cから各色のトナーが吐出されて現像が行われて各色のトナー像が形成され、形成された感光体52Y、52M上の各トナー像が第1中間転写体68上へ、感光体52K、52C上の各トナー像が第1中間転写70上へ重なるように転写され、さらに、第1中間転写体68、70上のトナー像が第2中間転写体72上に重なるように転写されてフルカラーのトナー像を形成される。さらに、形成されたフルカラーのトナー像が用紙トレイ22から送り出され、給紙路30を搬送されて同期するように転写ロール74に達した用紙に転写され、用紙上に画像が形成され、ステップ202へ移行する。
In step 200, image data is input to the image
ステップ202では、画像データに基づき画像形成処理で吐出された各色のトナー量を算出し、また、色毎のトナー量を累計してステップ204へ移行する。
In
ステップ204では、画像形成時に画像形成処理で吐出された各色のトナー量の合計(合計吐き出しトナー量D)から上述した(3)式によりクリーニング装置75のオーガ136の駆動時間Tを算出してステップ206へ移行する。
In
ステップ206では、画像形成時に発生する転写残トナーを回収するため、クリーニングロール76に正極性の電圧(例えば、+1200V)を印加して中間転写68、70、72上の負極性の転写残トナーを付着させ、一時貯留室134に回収する。また、クリーニングブラシ78に負極性の電圧(例えば、−500V)を印加して中間転写68、70、72上の正極性の転写残トナーをクリーニングブラシ78に付着させる。
In
また、クリーニング装置駆動用モータ166を制御してオーガ136を駆動時間Tだけ回転駆動させて一時貯留室134に回収した負極性の転写残トナーを回収容器に搬送してステップ208へ移行する。
Further, the cleaning
ステップ208では、ステップ202で累計している累計トナー量が最も大きい色の累計トナー量と他の3色の累計トナー量との差をそれぞれ加算した値が所定の値以上である場合、特定の色のトナーのみが消費されており、トナー濃度の調整が必要であるため、肯定判定されてステップ212へ移行する。
In
一方、最も累計トナー量の多い色の累計トナー量と他の3色の累計トナー量との差をそれぞれ加算した値が所定値未満の場合、トナー濃度の調整は不要であるため、ステップ208は、否定判定されてステップ210へ移行する。 On the other hand, if the value obtained by adding the difference between the cumulative toner amount of the color with the largest cumulative toner amount and the cumulative toner amount of the other three colors is less than the predetermined value, the toner density adjustment is not necessary, so step 208 is If a negative determination is made, the process proceeds to step 210.
ステップ210では、画像形成処理で形成された画像濃度が5%以下である場合、クリーニングアシスト判定部158に記憶しているカウンタnの値を1加算し、加算した結果カウンタnの値が50となるとステップ210は肯定判定されてステップ212へ移行し、また、カウンタnを1加算したが値が50に満たないとステップ210は否定判定されステップ200の画像形成処理に戻る。さらに、画像形成処理で形成された画像の濃度が5%より大きい場合、ステップ210は否定判定され、カウンタnの値を0に初期化してステップ200の画像形成処理に戻る。
In
ステップ212では、色毎の累計トナー量からトナー濃度調整のため各色の吐き出すトナー量を算出し、現像器60Y、60M、60K、60Cから算出したトナー量を吐き出させる。また、各感光体52、第1中間転写体68、70、第2中間転写体72を回転させて画像形成時と同様に転写を行い、吐き出された各色のトナーをクリーニング装置75へ搬送させてステップ214へ移行する。
In
ステップ214では、ステップ212において現像器60Y、60M、60K、60Cから吐き出されたトナー量の合計(合計吐き出しトナー量D)から上述した(3)式によりクリーニング装置75のオーガ136の駆動時間Tを算出してステップ216へ移行する。
In step 214, the driving time T of the
ステップ216では、クリーニングロール76に正極性の電圧(例えば、+1200V)を印加して、トナー濃度調整又はクリーニングアシストのため現像器60Y、60M、60K、60Cから吐き出され、中間転写68、70、72上に残る転写残トナーを付着させて一時貯留室134に回収する。また、クリーニング装置駆動用モータ166を制御してオーガ136をステップ214で算出した駆動時間Tだけ回転駆動させて一時貯留室134に貯留されている転写残トナーを回収容器に搬送する。
In
このように、本実施の形態の画像形成装置10によれば、各現像器60から吐き出されたトナー量及びオーガ136の搬送能力に応じてオーガ136の駆動時間Tを定めることにより、各現像器60から吐き出され、クリーニング装置75により回収された転写残トナーが一時貯留室134に残ることを防止できる。また、トナー濃度の調整を行う祭に、各現像器60から通常の画像形成時より大量のトナーが吐き出されても、吐き出されたトナーをクリーニング装置75で回収して回収容器に全て搬送することができる。
As described above, according to the image forming apparatus 10 of the present embodiment, each developing device is determined by determining the driving time T of the
また、各現像器60から吐き出すトナー量の合計をクリーニング装置75の一時貯留室134の容量をVの1/3以下としたことにより、オーガ136を回転させるために過剰なトルクを必要としないため、装置の破損を防止することができる。
Further, since the total amount of toner discharged from each developing
なお、本実施の形態では、単位時間あたりの搬送量R、合計吐き出しトナー量Dからオーガを回転させる駆動時間Tを設定したが、オーガを回転させる駆動時間T、単位時間あたりの搬送量R及び合計吐き出しトナー量Dを前記(3)式を満たすように設定してもよい。この場合、単位時間あたりの搬送量Rはオーガ136を回転させるクリーニング装置駆動用モータ166の回転速度を変化させることにより変更可能である。
In this embodiment, the driving time T for rotating the auger is set from the transport amount R per unit time and the total discharged toner amount D. However, the driving time T for rotating the auger, the transport amount R per unit time, and The total discharged toner amount D may be set so as to satisfy the expression (3). In this case, the transport amount R per unit time can be changed by changing the rotation speed of the cleaning
また、本実施の形態では、トナー吐き出し制御部160において吐き出しトナーの合計を一時貯留室134の容量Vの1/3以下となるように定めたが、濃度調整のため吐き出すトナー量の合計を特に制限せず、トナー量の合計が容量Vの1/3を超える場合、トナー吐き出し制御部160で容量Vの1/3ずつとなるように分割して複数回に分けてトナーの吐き出しを行ってもよい。
In the present embodiment, the toner
さらに、本実施の形態では、クリーニング装置75を中間転写体68、70、72に設けたが、各感光体52に設けて転写残トナーを回収させてもよい。
Further, in this embodiment, the
画像形成装置 10
感光体 52、52Y、52M、52K、52C(像担持体)
現像器 60、60Y、60M、60K、60C(現像手段)
中間転写体 68、70、72
クリーニング装置 75(転写残トナー回収手段)
クリーニングロール 76(転写残トナー回収機構部)
ブレード 132
一時貯留室 134
オーガ 136(搬送手段)
トナー吐き出し制御部160(トナーコンディション制御手段)
オーガ回転時間算出部 162(設定手段)
Image forming apparatus 10
Cleaning device 75 (transfer residual toner collecting means)
Cleaning roll 76 (transfer residual toner collecting mechanism)
Auger 136 (conveying means)
Toner discharge controller 160 (toner condition controller)
Auger rotation time calculation unit 162 (setting means)
Claims (3)
前記画像データに基づいて前記複数の現像手段から付着された各色のトナー量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された各色のトナー量を色毎に累計して記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている各色の累計トナー量を読み込み、最も累計量の大きい色の累計トナー量と最も累計量の大きい色以外の他の3色の累計トナー量との各差を加算した値が所定の値以上となった場合に、前記各差に応じて各現像手段からトナーの吐出しを行わせる制御を行うトナー吐き出し制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 An electrostatic latent image showing an image of each color of yellow, magenta, black, and cyan is formed on each of the plurality of image carriers, and the electrostatic latent images formed on the plurality of image carriers are An image forming apparatus that develops a corresponding color toner from a plurality of developing units provided on each of a plurality of image carriers, and transfers the developed toner image of each color to a recording medium via an intermediate transfer member Because
Calculating means for calculating the amount of toner of each color attached from the plurality of developing means based on the image data;
Storage means for accumulating and storing the toner amount of each color calculated by the calculation means for each color;
The accumulated toner amount of each color stored in the storage means is read, and each difference between the accumulated toner amount of the color with the largest accumulated amount and the accumulated toner amounts of the other three colors other than the color with the largest accumulated amount is added. Toner discharge control means for performing control to cause toner to be discharged from each developing means in accordance with the difference when the value is equal to or greater than a predetermined value;
An image forming apparatus comprising:
前記トナー回収機構部と連動し、前記一時貯留室に貯留されている前記トナーを所定の方向へ搬送する搬送手段と、
前記搬送手段による搬送方向に設けられ、前記トナーを最終的に回収し、保持する回収容器と、
をさらに有し、
前記トナー吐き出し制御手段により各現像手段の吐出するトナー量が、前記一時貯留室の容量の1/3以下であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 A toner collecting mechanism that is disposed opposite to at least one of the image carrier or the intermediate transfer member and collects toner on at least one of the image carrier or the intermediate transfer member, and temporarily stores the collected toner. A temporary storage chamber, and a toner collecting means comprising:
A transporting means for transporting the toner stored in the temporary storage chamber in a predetermined direction in conjunction with the toner recovery mechanism;
A collection container that is provided in a conveyance direction by the conveyance unit and that finally collects and holds the toner;
Further comprising
Each amount of toner discharging the developing means, the image forming apparatus according to claim 1 Symbol mounting, characterized in that said one-third or less of the capacity of the temporary storage chamber by said toner discharge control means.
前記クリーニングロールの周面と接触し、付着しているトナーを掻き落とすことによって前記一時貯留室へ案内するブレードと、で構成されていることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 A cleaning roller that pre Quito toner collecting mechanism is based on the electrostatic force generated by the predetermined voltage is applied to deposit the door toner on the peripheral surface,
The contact with the peripheral surface of the cleaning roller, adhering to have the image forming apparatus according to claim 2, characterized in that it is a blade and, in configuration to guide to the temporary storage chamber by scraping the belt toner.
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