JP5206739B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、二成分現像剤を用い画像形成装置本体の稼動を停止させることなくトナーカートリッジの交換を可能にする画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that uses a two-component developer and enables replacement of a toner cartridge without stopping the operation of the main body of the image forming apparatus.

従来、電子写真方式の画像形成装置がある。この画像形成装置は、一般に感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化して、そのトナー像を直接または間接に用紙等の転写材に転写して定着器で定着させる。   Conventionally, there is an electrophotographic image forming apparatus. In this image forming apparatus, generally, a photosensitive drum is uniformly charged and initialized, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum by optical writing, and the electrostatic latent image is converted into a toner image. Is directly or indirectly transferred onto a transfer material such as paper and fixed by a fixing device.

この種の画像形成装置の現像装置にあっては、静電潜像をトナー像に現像するに伴ってトナーが消費されるから、現像性能を良好に保つために現像装置に逐次トナーを補給する。このトナーの補給には、着脱交換式のトナーカートリッジが用いられる場合が多い。   In a developing device of this type of image forming apparatus, toner is consumed as the electrostatic latent image is developed into a toner image, so that the developing device is sequentially replenished with toner in order to maintain good development performance. . For this toner replenishment, a removable and replaceable toner cartridge is often used.

このトナーカートリッジからトナーの補給が繰り返されていくうちに、やがてトナーカートリッジ内のトナーが使い尽くされてトナーカートリッジが空になる。空になったトナーカートリッジは新品と交換されなければならない。   As the toner supply from the toner cartridge is repeated, the toner in the toner cartridge is eventually used up and the toner cartridge becomes empty. An empty toner cartridge must be replaced with a new one.

ところで、トナーカートリッジの交換が操作パネルに報知された場合、ユーザは、画像形成装置の稼動を一端停止させ、新旧のトナーカートリッジを交換してから、画像形成装置の稼動スイッチを入れて、画像形成処理を再開するのが一般的な方法であった。   By the way, when the operation panel notifies that the toner cartridge has been replaced, the user temporarily stops the operation of the image forming apparatus, replaces the old and new toner cartridges, turns on the operation switch of the image forming apparatus, and forms an image. It was common practice to resume processing.

また、交換用のトナーカートリッジをユーザーが保管して居ない場合は、新旧トナーカートリッジの交換を即座に行うことが出来ない。そうすると、画像形成装置を使用することができなくなり、ユーザーの操作性を損なってしまう。   In addition, when the user does not store the replacement toner cartridge, the old and new toner cartridges cannot be replaced immediately. As a result, the image forming apparatus cannot be used, and the operability for the user is impaired.

上記の画像形成装置の稼動を一端停止させる場合、又は新品トナーカートリッジの保管がなく画像形成装置を使用することができなかった場合、いずれにしてもユーザーの操作性を損なう点において変わりはない。   When the operation of the image forming apparatus is temporarily stopped, or when the image forming apparatus cannot be used without storing a new toner cartridge, there is no change in that the user operability is impaired.

そこで、画像形成装置本体の稼動を停止させずにトナーカートリッジの交換が可能なように、画像形成装置本体に対して着脱可能なトナーカートリッジからリザーブタンクにトナーを供給し、そのリザーブタンクからトナー現像容器にトナーを搬送する装置が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)   Therefore, in order to allow the toner cartridge to be replaced without stopping the operation of the image forming apparatus main body, the toner is supplied to the reserve tank from the toner cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body, and the toner development is performed from the reserve tank. An apparatus for transporting toner to a container has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1.)

また、リザーブタンクを備え、装置全体の小型化を考慮し、タンデム式のカラー画像形成装置にも適用可能であり、現像器に現像剤を搬送する画像形成動作位置と、現像器の取出作業が行えるメンテナンス作業位置との間で容易に移動可能な現像剤搬送装置が提案されている、(例えば、特許文献2参照。)   In addition, it has a reserve tank and can be applied to a tandem type color image forming apparatus in consideration of the miniaturization of the entire apparatus. The image forming operation position for transporting the developer to the developing device and the work for taking out the developing device There has been proposed a developer transport device that can be easily moved between maintenance work positions that can be performed (see, for example, Patent Document 2).

特開2003−029518号公報JP 2003-029518 A 特開2006−113137号公報JP 2006-113137 A

しかしながら、特許文献1の従来技術は、トナーカートリッジおよびリザーブタンクが現像器から離れた位置に配置されている。特許文献1のようにロータリ式の現像装置を備えたカラー画像形成装置に限らず、他のタンデム型のカラー画像形成装置であっても、リザーブタンクと現像器とが離れた位置に配置されるとトナー搬送装置が大型になってしまうという解決すべき課題がある。   However, in the prior art of Patent Document 1, the toner cartridge and the reserve tank are arranged at positions away from the developing device. The reserve tank and the developing device are arranged at a distance from each other not only in a color image forming apparatus having a rotary developing device as in Patent Document 1, but also in other tandem type color image forming apparatuses. There is a problem to be solved that the toner conveying device becomes large.

また、特許文献2の従来技術は、現像剤搬送装置の小型化を目的としており、画像形成装置本体の稼動を停止させずにトナーカートリッジの交換が出来るという記載はない。したがって現像剤搬送装置の小型化が達成できても、まだ解決すべき課題が残されている。   The prior art in Patent Document 2 aims to reduce the size of the developer conveying device, and there is no description that the toner cartridge can be replaced without stopping the operation of the main body of the image forming apparatus. Therefore, even if the developer conveying device can be reduced in size, there are still problems to be solved.

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、二成分現像剤により感光体にトナー像を現像する現像器と、該現像器に備えられ上記二成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサと、トナー搬送路を介して上記現像器に連結されたトナー補給用のリザーブタンクと、該トナー補給用リザーブタンクに着脱自在なトナーカートリッジと、該トナーカートリッジが新しいか否かを検知する新カートリッジ検知装置と、上記トナーカートリッジのトナー残量を検知するトナー残量センサと、制御部と、を備え、通常印字モードと、リザーブタンク印字モードと、を有し、上記制御部は、上記通常印字モードにおいて、上記トナー残量センサが上記トナーカートリッジのトナー無しを検知したとき上記リザーブタンク印字モードに移行し、トナー有りを検知したとき上記通常印字モードによる印字を続行し、上記通常印字モードによる印字続行中は、トナー濃度センサの出力値が示すトナー濃度が予め設定されたトナー補給閾値以上であるとき上記通常印字モードによる印字を続行し、上記トナー濃度が上記トナー補給閾値より低いとき上記リザーブタンクから上記現像器へのトナー補給と、上記トナーカートリッジから上記リザーブタンクへのトナー補給とを行って上記通常印字モードによる印字を続行し、上記リザーブタンク印字モードにおいて、上記トナーカートリッジの交換が可能であることをユーザに報知すると共に該報知の時点からの消費トナー量を累算し、上記トナー濃度センサの出力値が示すトナー濃度が予め設定されたトナー無し閾値以上であるときは、上記新カートリッジ検知装置が上記トナーカートリッジが新しいトナーカートリッジに交換されたことを検知するまで上記リザーブタンク印字モードの印字を続行し、上記新カートリッジ検知装置が上記トナーカートリッジが新しいトナーカートリッジに交換されたことを検知したとき、上記ドットカウンタにより得られた消費トナー量累算値分のトナー量を上記トナーカートリッジから上記リザーブタンクへ補給すると共に上記トナーカートリッジの交換可能の報知を解除して、上記通常印字モードによる印字に移行する、ように構成される。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus of the present invention develops a toner image on a photoreceptor with a two-component developer, and detects the toner concentration of the two-component developer provided in the developer. A toner concentration sensor; a toner replenishment reserve tank connected to the developing unit via a toner conveyance path; a toner cartridge detachably attached to the toner replenishment reserve tank; and detecting whether the toner cartridge is new. A new cartridge detecting device, a toner remaining amount sensor for detecting the remaining amount of toner in the toner cartridge, and a control unit, and having a normal print mode and a reserve tank print mode, In the normal print mode, when the remaining toner sensor detects that the toner cartridge is out of toner, the reserve tank print mode is entered. When the presence of toner is detected, the printing in the normal printing mode is continued. During the printing in the normal printing mode, the toner density indicated by the output value of the toner density sensor is equal to or higher than a preset toner supply threshold. Printing in the normal printing mode is continued, and when the toner density is lower than the toner replenishment threshold value, toner replenishment from the reserve tank to the developer and toner replenishment from the toner cartridge to the reserve tank are performed. Printing in the normal printing mode is continued, and in the reserve tank printing mode, the user is notified that the toner cartridge can be replaced, and the amount of toner consumed from the time of the notification is accumulated, and the toner concentration sensor When the toner density indicated by the output value is greater than or equal to the preset no-toner threshold Printing in the reserve tank print mode is continued until the new cartridge detection device detects that the toner cartridge has been replaced with a new toner cartridge, and the new cartridge detection device has replaced the toner cartridge with a new toner cartridge. When this is detected, the toner amount corresponding to the accumulated toner amount obtained by the dot counter is replenished from the toner cartridge to the reserve tank, and the notification that the toner cartridge can be replaced is canceled, and the normal It is configured to shift to printing in the printing mode .

上記消費トナー量の累算は、上記報知の時点からの印字データに対するドットカウンタにより得られる累算である、ように構成される。 The accumulation of the consumed toner amount is configured to be an accumulation obtained by a dot counter with respect to print data from the notification time .

また、上記制御部は、上記リザーブタンク印字モードにおいて、例えば、上記ドットカウンタにより得られた消費トナー量累算値に基づき、上記リザーブタンクのトナー残量を上記ユーザに報知するように構成され、また、例えば、上記トナー濃度センサの出力値が示すトナー濃度が上記トナー無し閾値より低いときは、画像形成装置本体の稼動を強制停止するように構成される。   The control unit is configured to notify the user of the remaining amount of toner in the reserve tank based on, for example, an accumulated toner amount obtained by the dot counter in the reserve tank printing mode. Further, for example, when the toner density indicated by the output value of the toner density sensor is lower than the no-toner threshold, the operation of the image forming apparatus main body is forcibly stopped.

本発明の画像形成装置は、二成分現像剤を用い画像形成装置本体の稼動を停止させることなくトナーカートリッジの交換を可能にするという効果を奏する。また、リザーブタンク内にトナー量検知機構を配置する必要の無い簡便な装置でトナーの補給を正しく行うことができるという効果を奏する。   The image forming apparatus of the present invention is advantageous in that the toner cartridge can be replaced using a two-component developer without stopping the operation of the main body of the image forming apparatus. Further, there is an effect that toner can be replenished correctly with a simple device that does not require a toner amount detection mechanism in the reserve tank.

本発明の実施例1に係るフルカラーの画像形成装置(プリンタ)の内部構成を説明する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of a full-color image forming apparatus (printer) according to Embodiment 1 of the invention. 実施例1に係るプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。1 is a circuit block diagram including a printer control device according to Embodiment 1. FIG. (a)は実施例1に係るプリンタの現像装置及びトナー供給部のリザーブタンクとトナーカートリッジを分かりやすくそれぞれ1個のみ取り上げ、転写ベルトと共に模式的に示す図、(b)はそれらを側面から見た断面図である。(a) is a diagram illustrating a developing device of the printer according to the first embodiment, a reserve tank and a toner cartridge of a toner supply unit in an easy-to-understand manner, and schematically showing them together with a transfer belt, and (b) is a diagram showing them from the side. FIG. (a),(b) は実施例1に係るプリンタのトナーカートリッジのトナーの有無を検知する有無検知装置の構成の1例を示す図である。(a), (b) is a figure which shows one example of the structure of the presence-and-absence detection apparatus which detects the presence or absence of the toner of the toner cartridge of the printer which concerns on Example 1. FIG. (a),(b) は実施例1に係るプリンタのトナー濃度センサの出力と現像部に対する制御との関係を示す図である。(a), (b) is a figure which shows the relationship between the output of the toner density sensor of the printer which concerns on Example 1, and control with respect to a image development part. 実施例1に係るプリンタのドットカウンタのトナー量算出方法を説明する図である。6 is a diagram illustrating a toner amount calculation method of a dot counter of the printer according to the first embodiment. FIG. 実施例1に係るプリンタの制御装置による通常印字モードの印字中におけるトナー補充処理の動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an operation of toner replenishment processing during printing in a normal printing mode by the printer control device according to the first exemplary embodiment. 実施例1に係るプリンタの制御装置によるリザーブタンク印字モードの印字中におけるトナー補充処理の動作を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an operation of toner replenishment processing during printing in the reserve tank printing mode by the printer control apparatus according to the first embodiment. 実施例1に係るプリンタの印字中におけるトナー補充処理に対応するトナー補給部の動作状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an operation state of a toner replenishing unit corresponding to a toner replenishing process during printing by the printer according to the first exemplary embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の実施例では、トナーとキャリアから成る二成分現像剤が使用される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, a two-component developer composed of toner and carrier is used.

図1は、実施例1に係るフルカラーの画像形成装置(以下、単にプリンタという)の内部構成を説明する断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of a full-color image forming apparatus (hereinafter simply referred to as a printer) according to the first embodiment.

図1に示すプリンタ1は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部2、転写ベルトユニット3、トナー供給部4、給紙部5、ベルト式定着ユニット6、及び両面印刷用搬送ユニット7で構成されている。   A printer 1 shown in FIG. 1 is an electrophotographic secondary transfer tandem color image forming apparatus, and includes an image forming unit 2, a transfer belt unit 3, a toner supply unit 4, a paper feeding unit 5, and a belt type fixing device. It comprises a unit 6 and a transport unit 7 for duplex printing.

上記画像形成部2は、転写ベルトユニット3の転写ベルト8の下部走行部表面8aに接して同図の右から左へ4個の現像装置9(9m、9c、9y、9k)を多段式に並設した構成からなる。この画像形成部2は、図1に示す印刷実行時位置から、それより下方の保守位置に、昇降可能にプリンタ1本体のフレームに保持されている。   The image forming unit 2 is in contact with the lower running unit surface 8a of the transfer belt 8 of the transfer belt unit 3 and multi-stages four developing devices 9 (9m, 9c, 9y, 9k) from right to left in FIG. It consists of a side-by-side configuration. The image forming unit 2 is held by a frame of the printer 1 main body so as to be movable up and down from a printing execution position shown in FIG. 1 to a maintenance position below it.

上記4個の現像装置9のうち下流側(図の右側)の3個の現像装置9m、9c及び9yは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の色トナーによるモノカラー画像を形成し、現像装置9kは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック(K)トナーによるモノクロ画像を形成する。   Of the four developing devices 9, three developing devices 9m, 9c, and 9y on the downstream side (right side in the figure) are magenta (M), cyan (C), and yellow (Y), which are subtractive three primary colors, respectively. A mono-color image is formed with the color toner, and the developing device 9k forms a monochrome image mainly with black (K) toner used for characters and dark portions of the image.

上記の各現像装置9は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック(K)のトナー用の現像装置9kを例にしてその構成を説明する。   Each of the developing devices 9 has the same configuration except for the color of the toner that develops the image. Therefore, the configuration of the developing device 9k for black (K) toner will be described below as an example.

現像装置9は、最上部に感光体ドラム10を備えている。この感光体ドラム10は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム10の周面近傍を取り巻いて、クリーナ11、帯電ローラ12、光書込ヘッド13、及び現像器14の現像ローラ15が配置されている。   The developing device 9 includes a photosensitive drum 10 at the top. The photosensitive drum 10 has a peripheral surface made of, for example, an organic photoconductive material. A cleaner 11, a charging roller 12, an optical writing head 13, and a developing roller 15 of the developing device 14 are disposed around the periphery of the photosensitive drum 10.

現像器14は、外部を覆う筐体16、内部に設けられた隔壁17、現像ローラ15、第1の攪拌搬送スクリュー18、及び第2の攪拌搬送スクリュー19を備えている。第1及び第2の攪拌搬送スクリュー18及び19は、特には図示しないが、スクリュー軸と、このスクリュー軸と一体に構成されて回転するフィンから成る。   The developing device 14 includes a housing 16 that covers the outside, a partition wall 17 provided inside, a developing roller 15, a first stirring and conveying screw 18, and a second stirring and conveying screw 19. Although not specifically shown, the first and second agitating and conveying screws 18 and 19 include a screw shaft and a fin that is integrally formed with the screw shaft and rotates.

この現像器14には、トナー供給部4の詳しくは後述するリザーブタンクから、同図にはM、C、Y、Kで示すようにマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)のいずれかのトナーが供給される。   The developing unit 14 includes a reserve tank, which will be described later in detail, and a magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and magenta (M) as shown by M, C, Y, and K in FIG. Either black (K) toner is supplied.

転写ベルトユニット3は、本体装置のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト8と、この転写ベルト8を掛け渡されて転写ベルト8を図の矢印aで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ21と従動ローラ22を備えている。   The transfer belt unit 3 has an endless transfer belt 8 that extends in the shape of a flat loop in the left-right direction in the figure at approximately the center of the main unit, and the transfer belt 8 is stretched over the transfer belt 8. A driving roller 21 and a driven roller 22 are provided to circulate and move counterclockwise as indicated by an arrow a in the figure.

上記の転写ベルト8は、下方を循環移動するベルト表面に、ユニットと一体に組み込まれて転写ベルト8を介して感光体ドラム10に圧接する一次転写ローラ20によりトナー像を直接転写(一次転写)されて、そのトナー像を更に用紙に転写(二次転写)すべく用紙への二次転写部23まで搬送する。   The above-described transfer belt 8 is directly transferred to the surface of the belt that circulates below by a primary transfer roller 20 that is integrated with the unit and pressed against the photosensitive drum 10 via the transfer belt 8 (primary transfer). Then, the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 23 to the paper for further transfer (secondary transfer) to the paper.

この転写ベルトユニット3には、駆動ローラ21に掛け渡されている表面に当接するクリーニングブレード25を備えたベルトクリーナ24が配置されている。ベルトクリーナ24の下方には廃トナー回収容器26が着脱自在に配置されている。   The transfer belt unit 3 is provided with a belt cleaner 24 having a cleaning blade 25 that comes into contact with the surface of the drive roller 21. A waste toner collecting container 26 is detachably disposed below the belt cleaner 24.

ベルトクリーナ24は、クリーニングブレード25が転写ベルト8の表面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを搬送スクリューにより下方の廃トナー回収容器26に送り込んでいる。   In the belt cleaner 24, the cleaning blade 25 abuts on the surface of the transfer belt 8 to scrape and remove the waste toner, and the waste toner is sent to a lower waste toner collection container 26 by a conveying screw.

トナー供給部4は、転写ベルト8の上部走行部の上方に配置されている4個のリザーブタンク27(27m、27c、27y、27k)と、これらのリザーブタンク27の上にそれぞれ着脱自在に配置されたトナー補充用のトナーカートリッジ28(28m、28c、28y、28k)で構成される。   The toner supply unit 4 includes four reserve tanks 27 (27m, 27c, 27y, and 27k) that are disposed above the upper running unit of the transfer belt 8, and are detachably disposed on the reserve tanks 27, respectively. Toner cartridge 28 (28m, 28c, 28y, 28k) for toner replenishment.

4個のトナーカートリッジ28m、28c、28y、28kは、それぞれマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)のトナーを収容し、4個のリザーブタンク27(27m、27c、27y、27k)は、それぞれ上に装着されているトナーカートリッジ28からトナーを補充される。   The four toner cartridges 28m, 28c, 28y, and 28k accommodate magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) toners, respectively, and four reserve tanks 27 (27m, 27c). , 27y, 27k) are replenished with toner from the toner cartridge 28 mounted thereon.

これら4個のリザーブタンク27は、図1では転写ベルトユニット3の向う側に隠れて見えないが、それぞれトナー供給路により対応する現像装置9の現像器14と連結されている。   These four reserve tanks 27 are hidden behind the opposite side of the transfer belt unit 3 in FIG. 1, but are connected to the corresponding developing devices 14 of the developing device 9 by toner supply paths.

このトナー供給部4は、特には図示しないが、図1に示す印刷実行時位置から、それより上方の保守位置に、昇降可能にプリンタ1本体のフレームに保持されている。   Although not particularly shown, the toner supply unit 4 is held on the frame of the printer 1 main body so as to be able to be raised and lowered from the printing execution position shown in FIG. 1 to a maintenance position above it.

このトナー供給部4の左方には、ベルトクリーナ24の左方から駆動ローラ21の上方にかけて2つの電装部30が配設されている。電装部30には、詳しくは後述する複数の電子部品からなる制御装置が搭載された回路基盤を備えている。   Two electrical parts 30 are disposed on the left side of the toner supply unit 4 from the left side of the belt cleaner 24 to above the drive roller 21. The electrical unit 30 includes a circuit board on which a control device composed of a plurality of electronic components, which will be described in detail later, is mounted.

給紙部5は、上下2段に配置された2個の給紙カセット29(29a、29b)を備えている。2個の給紙カセット29の給紙口(図の右方)近傍には、それぞれ用紙取出ローラ31、給送ローラ32、捌きローラ33、待機搬送ローラ対34が配置されている。   The paper feed unit 5 includes two paper feed cassettes 29 (29a, 29b) arranged in two upper and lower stages. A paper take-out roller 31, a feed roller 32, a separating roller 33, and a standby conveyance roller pair 34 are disposed in the vicinity of the paper feed opening (right side of the drawing) of the two paper feed cassettes 29, respectively.

待機搬送ローラ対34の用紙搬送方向(図の鉛直上方向)には、転写ベルト8を介して従動ローラ22に圧接する二次転写ローラ35が配設されて、前述した用紙への二次転写部23を形成している。   A secondary transfer roller 35 that is in pressure contact with the driven roller 22 via the transfer belt 8 is disposed in the paper transport direction (vertically upward in the drawing) of the standby transport roller pair 34, and the secondary transfer onto the paper described above. Part 23 is formed.

この二次転写部の下流(図では上方)側にはベルト式熱定着ユニット6が配置されている。ベルト式熱定着ユニット6の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着ユニット6から搬出する搬出ローラ対36、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー37に排紙する排紙ローラ対38が配設されている。   A belt-type heat fixing unit 6 is disposed downstream (upward in the drawing) of the secondary transfer portion. On the further downstream side of the belt-type heat fixing unit 6, a pair of carry-out rollers 36 for carrying out the fixed paper from the belt-type heat fixing unit 6, and a paper discharge tray 37 formed on the upper surface of the apparatus. A paper discharge roller pair 38 for paper discharge is provided.

両面印刷用搬送ユニット7は、外面(図の右方外側面)がプリンタ1の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。   The conveyance unit 7 for double-sided printing also serves as an opening / closing member whose outer surface (right outer surface in the drawing) opens or shields the inside of the printer 1 from the side surface to the outside.

この両面印刷用搬送ユニット7は、排紙ローラ対38の直前から図の右横方向に分岐する開始返送路39a、それから下方に曲がる中間返送路39b、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路39cから成る返送路39を備えている。   This duplex printing transport unit 7 has a start return path 39a that branches rightward in the figure from just before the paper discharge roller pair 38, an intermediate return path 39b that bends downward, and a left lateral direction opposite to the above. Thus, a return path 39 including a terminal return path 39c for finally inverting the return sheet is provided.

また、返送路39の途中には、5組の返送ローラ対41(41a、41b、41c、41d、41e)が配置されている。上記終端返送路41eの出口は、給紙部5の下方の給紙カセット29aに対応する待機搬送ローラ対34への搬送路に合流している。   In the middle of the return path 39, five pairs of return rollers 41 (41a, 41b, 41c, 41d, 41e) are arranged. The exit of the end return path 41 e joins the conveyance path to the standby conveyance roller pair 34 corresponding to the sheet feeding cassette 29 a below the sheet feeding unit 5.

図2は、上記のプリンタ1の制御装置を含む回路ブロック図である。図2に示すように回路ブロックは、CPU(central processing unit)42を中心にして、このCPU42に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ(I/F_CONT)43及びプリンタコントローラ(PR_CONT)44が接続されている。PR_CONT44にはプリンタ印字部45が接続されている。   FIG. 2 is a circuit block diagram including the control device of the printer 1 described above. As shown in FIG. 2, the circuit block has a central processing unit (CPU) 42 as a center, and an interface controller (I / F_CONT) 43 and a printer controller (PR_CONT) 44 are connected to the CPU 42 via data buses. ing. A printer printing unit 45 is connected to the PR_CONT 44.

また、CPU42には、ROM(read only memory)46、EEPROM(electrically erasable programmable ROM)47、本体操作部の操作パネル48、各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部49及びドットカウンタ54が接続されている。   Further, the CPU 42 has a ROM (read only memory) 46, an EEPROM (electrically erasable programmable ROM) 47, an operation panel 48 of the main body operation unit, a sensor unit 49 to which an output from a sensor arranged in each unit is input, and a dot counter. 54 is connected.

ROM46には、システムプログラムが記憶され、CPU42は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。   The ROM 46 stores a system program, and the CPU 42 performs processing by controlling each unit in accordance with the system program.

すなわち、各部において、先ず、I/F_CONT43は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ51に展開する。フレームメモリ51は、ブラック(K)、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。   That is, in each unit, first, the I / F_CONT 43 converts print data supplied from a host device such as a personal computer into bitmap data and develops it in the frame memory 51. In the frame memory 51, a storage area is set for each of black (K), magenta (M), cyan (C), and yellow (Y), and data of each color is developed in a corresponding area.

フレームメモリ51に展開されたデータはPR_CONT44に出力され、PR_CONT44からプリンタ印字部45に出力される。   The data developed in the frame memory 51 is output to the PR_CONT 44, and is output from the PR_CONT 44 to the printer printing unit 45.

プリンタ印字部45は、エンジン部であり、PR_CONT44からの制御の下で、図1に示した感光体ドラム10、一次転写ローラ20等を含む不図示の回転駆動系、帯電ローラ12、光書込ヘッド13等の被駆動部を有する画像形成部、転写ベルトユニット3の上下移動や転写ベルト8の回転を駆動する不図示の駆動部を備えている。   The printer printing unit 45 is an engine unit, and under the control of the PR_CONT 44, a rotation driving system (not shown) including the photosensitive drum 10, the primary transfer roller 20 and the like shown in FIG. An image forming unit having a driven unit such as a head 13 and a driving unit (not shown) that drives the transfer belt unit 3 to move up and down and the transfer belt 8 to rotate are provided.

更に、プリンタ印字部45は、ベルト式定着ユニット6のベルト駆動を行うベルト駆動部52や、後述するカートリッジモータ、リザーブタンクモータ等を駆動するトナー供給部モータ駆動部53を備えている。   Further, the printer printing unit 45 includes a belt driving unit 52 that drives the belt of the belt-type fixing unit 6, and a toner supply unit motor driving unit 53 that drives a cartridge motor, a reserve tank motor, and the like, which will be described later.

更に、プリンタ印字部45は、用紙取出ローラ22〜排紙ローラ対31等の回転駆動される各部からなる搬送機構、発熱駆動及び回転駆動されるベルト式定着ユニット6などのプロセス負荷への駆動出力を制御する。   Further, the printer printing unit 45 is a drive output to a process load such as a conveyance mechanism composed of rotationally driven parts such as the paper take-out roller 22 to the paper discharge roller pair 31, and a belt-type fixing unit 6 that is driven and heated. To control.

そして、PR_CONT44から出力されたブラック(K)、マゼンダ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の各色のデータは、プリンタ印字部45からそれぞれ対応する図1に示した光書込ヘッド13に供給される。   The black (K), magenta (M), cyan (C), and yellow (Y) data output from the PR_CONT 44 are respectively sent from the printer printing unit 45 to the corresponding optical writing heads 13 shown in FIG. To be supplied.

また、ドットカウンタ54は、光書込ヘッド13に供給される各色のデータに基づく光書込ヘッド13による感光体ドラム10への露光面積に基づいて印字に使用されるトナーの量を算出する。   The dot counter 54 calculates the amount of toner used for printing based on the exposure area of the photosensitive drum 10 by the optical writing head 13 based on the data of each color supplied to the optical writing head 13.

図3(a)は実施例1に係るプリンタ1における画像形成部2の現像装置9と感光体ドラム10及びトナー供給部4のリザーブタンク27とトナーカートリッジ28を分かりやすくそれぞれ1個のみ取り上げ、転写ベルト8と共に模式的に示す図であり、図3(b)はそれらを側面から見た断面図である。   FIG. 3A shows the developing device 9 of the image forming unit 2, the photosensitive drum 10, the reserve tank 27 of the toner supply unit 4, and the toner cartridge 28 in the printer 1 according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram schematically showing the belt 8 and FIG. 3B is a cross-sectional view of the belt 8 as viewed from the side.

尚、図3(a),(b)には、図1に示した構成と同一の構成又は機能部分には図1と同一の番号を付与して示している。また、図3(b)には図3(a)の転写ベルト8に代えて転写ベルトユニット3を破線のブロックで示している。   3 (a) and 3 (b), the same components or functions as those shown in FIG. 1 are given the same numbers as in FIG. In FIG. 3B, the transfer belt unit 3 is indicated by a broken line block in place of the transfer belt 8 of FIG.

図3(a),(b)に示すトナーカートリッジ28は、図1に示す画像形成装置1本体に対し前面方向に、すなわち図3(a)の両方向矢印bで示すように、リザーブタンク27に対して着脱自在である。   The toner cartridge 28 shown in FIGS. 3A and 3B is placed in the reserve tank 27 in the front direction with respect to the main body of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1, that is, as indicated by the double arrow b in FIG. On the other hand, it is detachable.

図3(b)に示すように、トナーカートリッジ28には新旧を示す被検知部55が配置されており、プリンタ1本体側には、被検知部55によりトナーカートリッジ28が新しいか否かを検知する検知部56が配設されている。このような新トナーカートリッジを検知する新カートリッジ検知装置57は、ごく一般的な安価な方法で構成することができる。   As shown in FIG. 3B, the toner cartridge 28 is provided with a detected part 55 indicating whether the toner cartridge 28 is new or old. The detected part 55 detects whether the toner cartridge 28 is new on the printer 1 main body side. A detecting unit 56 is disposed. The new cartridge detection device 57 for detecting such a new toner cartridge can be configured by a very general and inexpensive method.

このトナーカートリッジ28は、内部に、回転軸58と螺旋状の攪拌フィン59から成るトナー補給機構61を備えている。トナー補給機構61の回転軸58には外部からカートリッジモータ62が係合している。   The toner cartridge 28 includes a toner supply mechanism 61 including a rotation shaft 58 and a spiral stirring fin 59 inside. A cartridge motor 62 is engaged with the rotation shaft 58 of the toner supply mechanism 61 from the outside.

また、トナーカートリッジ28には、カートリッジモータ62に係合する側の反対側端部に、リザーブタンク27に装着されたとき、リザーブタンク27に連結されて、リザーブタンク27にトナー63を補充するためのトナー補充口64が形成されている。   Further, the toner cartridge 28 is connected to the reserve tank 27 at the end opposite to the side engaged with the cartridge motor 62 and is connected to the reserve tank 27 to replenish the reserve tank 27 with the toner 63. The toner replenishing port 64 is formed.

上記のトナー補給機構61は、トナーカートリッジ28の右端部から左端部までトナーカートリッジ28の長手方向に沿って延在し、トナー補充口64の直上でフィン形状の変化点65を形成し、内部のトナー63をトナー補充口64に送り出すようになっている。   The toner replenishing mechanism 61 extends along the longitudinal direction of the toner cartridge 28 from the right end portion to the left end portion of the toner cartridge 28, and forms a fin-shaped change point 65 directly above the toner replenishing port 64. The toner 63 is sent out to the toner replenishing port 64.

そして、トナーカートリッジ28の内部には、トナー補充口64上のフィン形状の変化点65に近接する位置に、トナー残量センサ66が配設されている。トナー残量センサ66の出力信号線は、トナーカートリッジ28がリザーブタンク27に装着されたとき、自動的に制御回路のセンサ部49に接続される。   A toner remaining amount sensor 66 is disposed in the toner cartridge 28 at a position close to the fin-shaped change point 65 on the toner replenishing port 64. The output signal line of the toner remaining amount sensor 66 is automatically connected to the sensor unit 49 of the control circuit when the toner cartridge 28 is attached to the reserve tank 27.

一方のリザーブタンク27の内部には、これもトナーカートリッジ28と同様な、回転軸67と螺旋状の攪拌フィン68から成るトナー補給機構69が配設されている。トナー補給機構69の回転軸67には外部からリザーブタンクモータ71が係合している。   Inside one reserve tank 27, a toner replenishing mechanism 69 comprising a rotating shaft 67 and a helical stirring fin 68, which is also the same as the toner cartridge 28, is disposed. A reserve tank motor 71 is engaged with the rotating shaft 67 of the toner supply mechanism 69 from the outside.

上記のトナー補給機構69は、リザーブタンク27の左端部から右端部までリザーブタンク27の長手方向に沿って延在し、左端部においてトナーカートリッジ28からトナー補充口64を介して補充されるトナー63を右端部まで搬送する。   The toner replenishing mechanism 69 extends from the left end of the reserve tank 27 to the right end along the longitudinal direction of the reserve tank 27, and the toner 63 is replenished from the toner cartridge 28 via the toner replenishment port 64 at the left end. To the right end.

その右端部にはトナー補給機構69のフィン形状の変化点72が形成されている。このフィン形状の変化点72の直下に、リザーブタンク27と現像器14を連結するトナー搬送路73の上端部が開口している。このトナー搬送路73は、転写ベルトユニット3の後方に回り込んで配置されている。   A fin-shaped change point 72 of the toner replenishing mechanism 69 is formed at the right end. Immediately below the fin-shaped change point 72, an upper end portion of a toner conveyance path 73 that connects the reserve tank 27 and the developing device 14 is opened. The toner conveyance path 73 is arranged so as to wrap around the transfer belt unit 3.

トナー補給機構69によるトナー補給動作において、フィン形状の変化点72まで攪拌フィン68により攪拌搬送されたトナー63は、トナー搬送路73の上から下まではトナー63の自重で落下する。これにより、トナー63がリザーブタンク27から現像器14に補給される。   In the toner replenishing operation by the toner replenishing mechanism 69, the toner 63 stirred and conveyed by the stirring fin 68 up to the fin-shaped change point 72 falls from the upper side to the lower side of the toner conveying path 73 due to its own weight. As a result, the toner 63 is supplied from the reserve tank 27 to the developing device 14.

現像器14は、内部にトナーカートリッジ28のトナー搬送機構61やリザーブタンク27のトナー搬送機構69と同様の構成のフィンスクリュウ75を備えている。なお、図3(b)には、図1に示した第1の攪拌搬送スクリュー18及び第2の攪拌搬送スクリュー19を簡単に1個のフィンスクリュウ75として示している。   The developing device 14 includes a fin screw 75 having the same configuration as the toner transport mechanism 61 of the toner cartridge 28 and the toner transport mechanism 69 of the reserve tank 27. In FIG. 3B, the first stirring and conveying screw 18 and the second stirring and conveying screw 19 shown in FIG. 1 are simply shown as one fin screw 75.

フィンスクリュウ75の回転軸には、図示を省略した現像器モータが連結されている。現像器14は、現像器モータにより駆動されるフィンスクリュウ75によりキャリアとトナー63を攪拌搬送しながら適度のトナー濃度の二成分現像剤76を生成し、この二成分現像剤76のトナー63を現像ローラ15に供給する。この現像器14には、適宜な箇所にトナー濃度センサ81が配置されている。   A developing device motor (not shown) is connected to the rotating shaft of the fin screw 75. The developing device 14 generates a two-component developer 76 having an appropriate toner concentration while stirring and conveying the carrier and the toner 63 by a fin screw 75 driven by a developing device motor, and develops the toner 63 of the two-component developer 76. Supply to roller 15. In the developing device 14, a toner density sensor 81 is disposed at an appropriate location.

尚、図3(b)では、トナー残量センサ66はトナーカートリッジ28に内蔵された形式のものを示しているが、トナー残量センサ66を透過型光センサとし、発光部と受光部をプリンタ1本体側に設けるようにしてもよい。   In FIG. 3B, the toner remaining amount sensor 66 is of a type built in the toner cartridge 28. However, the toner remaining amount sensor 66 is a transmissive optical sensor, and the light emitting portion and the light receiving portion are printers. You may make it provide in 1 main body side.

図4(a),(b)は、透過型光センサから成るトナー残量センサの発光部と受光部をプリンタ1本体側に設けるようにした例を示す図である。図4(a)はトナーカートリッジ28の図3(b)に示すトナー補充口64側の端部を示している。   FIGS. 4A and 4B are diagrams showing an example in which the light emitting part and the light receiving part of the toner remaining amount sensor formed of a transmission type optical sensor are provided on the printer 1 main body side. FIG. 4A shows the end of the toner cartridge 28 on the toner replenishing port 64 side shown in FIG.

図4(a)に示すトナーカートリッジ28の左端の内部には、図4(b) に示すようなガラス部材からなる発光導光路82と受光導光路83が固定して配置されている。発光導光路82と受光導光路83の左端面82aと83aはトナーカートリッジ28の左端面に露出している。   Inside the left end of the toner cartridge 28 shown in FIG. 4A, a light emitting light guide 82 and a light receiving light guide 83 made of a glass member as shown in FIG. 4B are fixedly arranged. The left end faces 82 a and 83 a of the light emitting light guide path 82 and the light receiving light guide path 83 are exposed on the left end face of the toner cartridge 28.

トナーカートリッジ28内部にある発光導光路82と受光導光路83の本体の右端は、互いに近づく方向に折り曲げられ、先端が軸に対して斜めに切り欠かれ、互いに対向する平面82bと83bを形成し、その対向部84によりトナー有無検出部を形成している。   The right ends of the main body of the light emitting light guide 82 and the light receiving light guide 83 inside the toner cartridge 28 are bent in a direction approaching each other, and the tips are notched obliquely with respect to the shaft to form planes 82b and 83b facing each other. The toner presence / absence detecting portion is formed by the facing portion 84.

トナーカートリッジ28の外部に設置されている図4(b)に示す透過型光センサ85は、その発光部86と受光部87を、装着部に装着されるトナーカートリッジ28の発光導光路82と受光導光路83の外端面82aと83aにそれぞれ密着させ、発光導光路82と受光導光路83と共にトナー残量センサ66を構成する。   The transmission type optical sensor 85 shown in FIG. 4B installed outside the toner cartridge 28 receives the light emitting part 86 and the light receiving part 87 from the light emitting light guide path 82 of the toner cartridge 28 attached to the attachment part. The toner remaining amount sensor 66 is configured to be in close contact with the outer end faces 82 a and 83 a of the light guide path 83 and together with the light emitting guide path 82 and the light receiving guide path 83.

すなわち、発光部86から矢印cで示すように外端面82aに向けて射出された発光は発光導光路82に案内されて、他と対向する平面82bに達し、対向部84に光を遮るもの(つまりトナー63)が無いときは矢印dのように他の平面83bに入射し、受光導光路83に案内されて、外端面83aから矢印eで示すように受光部87に回帰する。   That is, the light emitted from the light emitting portion 86 toward the outer end surface 82a as shown by the arrow c is guided by the light emitting light guide path 82, reaches the plane 82b facing the other, and blocks the light at the facing portion 84 ( That is, when there is no toner 63), it enters the other flat surface 83b as shown by the arrow d, is guided by the light receiving light guide path 83, and returns to the light receiving portion 87 from the outer end face 83a as shown by the arrow e.

これにより、トナーカートリッジ28にトナー63があるときは、対向部84で光が遮断されるため、透過型光センサ85の出力(受光部の出力)はほぼ「0」であり、トナーカートリッジ28にトナー63が無くなると、対向部84で光を遮るものが無くなるので透過型光センサ85の出力は最高出力となる。   As a result, when the toner 63 is present in the toner cartridge 28, the light is blocked by the facing portion 84, so that the output of the transmissive optical sensor 85 (output of the light receiving portion) is almost “0”. When the toner 63 is used up, there is no light blocking at the facing portion 84, so that the output of the transmissive optical sensor 85 becomes the maximum output.

制御装置のCPU42は、センサ部49を介して入力する透過型光センサ85の出力を監視して、トナーカートリッジ28のトナー63の有無を判別する。   The CPU 42 of the control device monitors the output of the transmissive optical sensor 85 input via the sensor unit 49 and determines the presence / absence of the toner 63 in the toner cartridge 28.

図5(a),(b)は実施例1に係るプリンタ1のトナー濃度センサ81の出力と現像装置9に対する制御との関係を示す図である。図5(a),(b)は、それぞれ横軸に時間(秒(s))を示し、縦軸にトナー濃度センサ81の出力(電圧(v))を示している。実線のグラフ88(88a、88b)は、トナー濃度センサ81の出力値の例を示している。   5A and 5B are diagrams illustrating the relationship between the output of the toner density sensor 81 of the printer 1 according to the first embodiment and the control for the developing device 9. 5A and 5B, the horizontal axis indicates time (second (s)), and the vertical axis indicates the output (voltage (v)) of the toner density sensor 81. Solid line graphs 88 (88a, 88b) show examples of output values of the toner density sensor 81.

尚、本例では、トナー濃度センサ81の出力を反転させており、図5(a),(b)に示す縦軸の値は、上にいくほど低く、下にいくほど高くなっている。図5(a)の破線で示す値は「トナー補給閾値v1」を示している。また、図5(b)のトナー補給閾値v1の上方に示す破線は「トナー無し閾値v2」を示している。   In this example, the output of the toner density sensor 81 is inverted, and the values on the vertical axis shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) are lower toward the top and higher toward the bottom. A value indicated by a broken line in FIG. 5A indicates “toner supply threshold v1”. Also, the broken line above the toner replenishment threshold v1 in FIG. 5B indicates the “no toner threshold v2”.

図5(a)は、時刻t1で印字を開始し、時刻t2でトナー濃度センサ81の出力がトナー補給閾値に達し(トナー濃度が適正値のほぼ限界まで低下し)、その時刻t2から、リザーブタンク27のトナー63が現像器14に補充されはじめ、時刻t3でトナー濃度が適正値になって、トナー濃度センサ81の出力がトナー補給閾値以下に回復したことを示している。   In FIG. 5A, printing is started at time t1, and the output of the toner density sensor 81 reaches the toner replenishment threshold value at time t2 (the toner density is reduced to almost the limit of the appropriate value). The toner 63 in the tank 27 begins to be replenished to the developing device 14, and the toner density becomes an appropriate value at time t3, indicating that the output of the toner density sensor 81 has recovered below the toner replenishment threshold.

図5(b)は、時刻t1で印字を開始し、時刻t2でトナー濃度センサ81の出力がトナー補給閾値に達し、現像器14にトナー63を補充するためにリザーブタンク27のトナー補給機構69を駆動しても、リザーブタンク27が空であるためトナー63が補充されず、時刻t3でトナー濃度センサ81の出力がトナー無し閾値v2を超えてしまった例を示している。   In FIG. 5B, printing starts at time t1, the output of the toner density sensor 81 reaches the toner replenishment threshold at time t2, and the toner replenishment mechanism 69 of the reserve tank 27 is used to replenish the developer 63 with toner 63. Even when is driven, since the reserve tank 27 is empty, the toner 63 is not replenished, and the output of the toner density sensor 81 exceeds the no-toner threshold value v2 at time t3.

ここで、トナー濃度センサ81の出力を説明するために、現像器14内の二成分現像剤76について、元に戻ってキャリアとトナー63に分けて考えることにする。キャリアは現像器14内でトナー63と混合撹拌されてトナー63に所定の電荷を与える。電荷を与えられたトナー63はキャリアの表面に一時的に付着してキャリアの表面を被覆する。   Here, in order to explain the output of the toner density sensor 81, the two-component developer 76 in the developing device 14 is returned to the original state and divided into the carrier and the toner 63. The carrier is mixed and stirred with the toner 63 in the developing device 14 to give the toner 63 a predetermined charge. The charged toner 63 temporarily adheres to the surface of the carrier and covers the surface of the carrier.

現像ローラ15により回転搬送される二成分現像剤76のキャリアは、電荷を帯びたトナー63を感光体ドラム10と現像ローラ15との対向位置まで運び、感光体ドラム10上の静電潜像にトナー63を転移させて、静電潜像上にトナー像を現像させる。表面のトナー63を放出したキャリアは現像ローラ15上に残り、再び現像器14内に戻る。   The carrier of the two-component developer 76 rotated and conveyed by the developing roller 15 carries the charged toner 63 to a position where the photosensitive drum 10 and the developing roller 15 are opposed to each other and forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 10. The toner 63 is transferred to develop the toner image on the electrostatic latent image. The carrier that has released the toner 63 on the surface remains on the developing roller 15 and returns to the developing device 14 again.

現像器14内に戻ったキャリアは新たなトナー63と再び混合撹拌され、トナー63に電荷を与え、そのトナー63を感光体ドラム10上に運ぶ、というように繰り返し使用される。現像器14内のトナー63が少なくなる(トナー濃度が低くなる)と外部から新たなトナー63が補給される。   The carrier that has returned to the developing device 14 is mixed and stirred again with new toner 63, charges are applied to the toner 63, and the toner 63 is conveyed onto the photosensitive drum 10 and is used repeatedly. When the amount of toner 63 in the developing device 14 decreases (toner density decreases), new toner 63 is supplied from the outside.

本例の現像器14で用いる現像剤はキャリアとトナー63から成る二成分現像剤76であるので、図3(b)に示すトナー濃度センサ81には透磁センサを用いている。この透磁センサは、二成分現像において現像器14内のトナー63が少なくなったことを検出するためのもので、コイルのインダクタンス成分を利用する型、周波数型、磁気ブリッジ型など、トナー濃度センサとして一般的なものである。   Since the developer used in the developing device 14 of this example is a two-component developer 76 composed of a carrier and toner 63, a magnetic permeability sensor is used as the toner concentration sensor 81 shown in FIG. This magnetic permeability sensor is for detecting that the amount of toner 63 in the developing device 14 has decreased in the two-component development, and is a toner density sensor such as a type that uses an inductance component of a coil, a frequency type, or a magnetic bridge type. As a general thing.

二成分現像においては、キャリアが磁性体であるのに対してトナーは非磁性体である。透磁センサを通してキャリアとトナーの混合体である二成分現像剤を見ると、一定の重量比で混合した現像剤は必ず一定のセンサ出力値を得ることができる。   In the two-component development, the carrier is a magnetic material while the toner is a non-magnetic material. When a two-component developer, which is a mixture of carrier and toner, is viewed through the magnetic permeability sensor, the developer mixed at a constant weight ratio can always obtain a constant sensor output value.

したがって、キャリアに対してトナーが多いと、つまりトナー濃度が高いと、二成分現像剤の透磁率が下がり透磁センサ、つまりトナー濃度センサ81の出力値が下がる。逆にキャリアに対してトナーが少ないと、つまりトナー濃度が低いと、二成分現像剤の透磁率が上昇しトナー濃度センサ81の出力値が上昇する。   Therefore, if there is a lot of toner relative to the carrier, that is, if the toner concentration is high, the magnetic permeability of the two-component developer is lowered and the output value of the magnetic permeability sensor, that is, the toner concentration sensor 81 is lowered. On the other hand, if the toner is less than the carrier, that is, if the toner concentration is low, the permeability of the two-component developer increases and the output value of the toner concentration sensor 81 increases.

本例のプリンタ1において、例えば通常の画像形成時に現像に適切な二成分現像剤のトナー濃度は約10%であるので、画像形成中つまり印字中は、現像器14のトナー濃度を10%に維持するように制御される。   In the printer 1 of this example, for example, the toner concentration of the two-component developer suitable for development during normal image formation is about 10%, so the toner concentration of the developing device 14 is set to 10% during image formation, that is, during printing. Controlled to maintain.

したがって、所望の現像剤濃度(例えば10%のトナー濃度)に対応するトナー濃度センサ81の出力値を「トナー補給閾値v1」として制御装置の例えばEEPROM47の所定の領域に予め設定しておく。   Therefore, the output value of the toner density sensor 81 corresponding to a desired developer density (for example, 10% toner density) is set in advance as a “toner replenishment threshold v1” in a predetermined area of the control device such as the EEPROM 47, for example.

これにより、トナー濃度センサ81の出力値とトナー補給閾値との比較によって現像器14内の減少したトナー濃度を検知することができる。また、何らかの原因で、現像器14へのトナー63の補充が途絶えた場合、印字の続行によってトナー濃度がトナー補給閾値以下に低下する。   Thereby, the decreased toner density in the developing device 14 can be detected by comparing the output value of the toner density sensor 81 with the toner replenishment threshold. Further, when the replenishment of the toner 63 to the developing device 14 is interrupted for some reason, the toner density is lowered below the toner replenishment threshold by continuing the printing.

現像に適するトナー濃度の上下幅はある程度の許容差があるので、トナー濃度がトナー補給閾値以下に低下しても、ある時間は印字を続行できる。   Since the upper and lower widths of the toner density suitable for development have a certain tolerance, printing can be continued for a certain period of time even if the toner density falls below the toner replenishment threshold.

しかし、現像に適するトナー濃度の下の方の許容差以下となった場合は、形成画像の品質が保証できないのでプリンタ1本体を強制的に停止させなければならない。本例では、このトナー濃度の下の方の許容差を「トナー無し閾値v2」として、EEPROM47の他の所定の領域に予め設定しておく。   However, if the toner density is less than the lower tolerance suitable for development, the quality of the formed image cannot be guaranteed, and the printer 1 main body must be forcibly stopped. In this example, the lower tolerance of the toner density is set in advance in another predetermined area of the EEPROM 47 as the “no toner threshold v2”.

図6は、図2に示したドットカウンタ54のトナー量算出方法を説明する図である。尚、図6は横軸に光書込ヘッド13による感光体ドラム10への露光面積(m^2)を示し、縦軸にトナー消費量(g)を示している。換言すれば図6はトナー消費量と光書込ヘッド13による露光量との関係を示している。   FIG. 6 is a diagram for explaining a toner amount calculation method of the dot counter 54 shown in FIG. In FIG. 6, the horizontal axis represents the exposure area (m ^ 2) of the photosensitive drum 10 by the optical writing head 13, and the vertical axis represents the toner consumption (g). In other words, FIG. 6 shows the relationship between the toner consumption amount and the exposure amount by the optical writing head 13.

本発明では、リザーブタンク27の内部にトナー残量検知装置を配設していない。その代わりに、図6に示す特性図に基づいてトナー消費量を図2に示したドットカウンタ54で判断している。   In the present invention, the toner remaining amount detecting device is not disposed inside the reserve tank 27. Instead, the toner consumption is determined by the dot counter 54 shown in FIG. 2 based on the characteristic diagram shown in FIG.

光書込ヘッド13が出力する一定光量に対して現像効率をAとしたとき、「トナー消費量(g)=A×露光面積(m^2)」の関係から、トナー消費量を計算することができる。   To calculate the toner consumption from the relationship of “toner consumption (g) = A × exposure area (m ^ 2)”, where A is the development efficiency for a certain amount of light output from the optical writing head 13. Can do.

図7は、上記構成におけるプリンタ1の図2に示した制御装置のCPU42による通常印字モードの印字中におけるトナー補充処理の動作を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing the operation of toner replenishment processing during printing in the normal printing mode by the CPU 42 of the control device shown in FIG.

図8は、上記構成におけるプリンタ1の図2に示した制御装置のCPU42によるリザーブタンク印字モードの印字中におけるトナー補充処理の動作を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing the operation of toner replenishment processing during printing in the reserve tank printing mode by the CPU 42 of the control device shown in FIG.

図9は、状態Aから状態Eまで、上記のフローチャートで示す印字中におけるトナー補充処理に対応するトナー供給部4の動作状態を示す断面図である。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing the operation state of the toner supply unit 4 corresponding to the toner replenishment process during printing shown in the flowchart from the state A to the state E.

尚、この処理では、ユーザが使用中(稼動休止中)のプリンタ1の印字開始を前提にしている。また、新品のプリンタ1の場合はリザーブタンク27へのトナーの初期充填が完了して、使用中で稼動休止中の状態となっていることを前提にしている。   This process is based on the premise that the printer 1 starts printing when the user is in use (not operating). In the case of a new printer 1, it is assumed that the initial filling of the toner in the reserve tank 27 is completed and the printer is in use and is in a suspended state.

ところで、工場出荷時の新品のプリンタ1には、現像器14には未使用のトナー63は投入されているが、リザーブタンク27内にはトナー63は充填されていない。   By the way, in the new printer 1 at the time of shipment from the factory, unused toner 63 is put in the developing device 14, but the reserve tank 27 is not filled with the toner 63.

しかし、本例では、例えば、リザーブタンク27の収容可能なトナー容量は100g、トナーカートリッジ28のトナー補給機構61のトナー補給能力は0.5g/secと決まっているので、新品のトナーカートリッジ28から200秒間のトナー補給を実行すると、リザーブタンク27を満杯にすることができる。   However, in this example, for example, the toner capacity that can be accommodated in the reserve tank 27 is 100 g, and the toner replenishment capability of the toner replenishment mechanism 61 of the toner cartridge 28 is determined to be 0.5 g / sec. When the toner supply for 200 seconds is executed, the reserve tank 27 can be filled.

図9の状態Aは、新品のトナーカートリッジ28からリザーブタンク27に200秒間のトナー補給を実行して、空のリザーブタンク27を満杯にした状態を示している。リザーブタンク27を満杯にした分だけ、新品のトナーカートリッジ28のトナー63がほぼ半分に減っている。   A state A in FIG. 9 shows a state in which the empty reserve tank 27 is filled by executing toner replenishment from the new toner cartridge 28 to the reserve tank 27 for 200 seconds. The amount of toner 63 in the new toner cartridge 28 is reduced by almost half as much as the reserve tank 27 is full.

図9の状態Bは、トナーカートリッジ28のトナー63が、ちょうど空になったときの状態を示している。この状態で、トナー残量センサ66がトナーカートリッジ28の「トナー無し」を検知する。   The state B in FIG. 9 shows a state when the toner 63 of the toner cartridge 28 is just emptied. In this state, the toner remaining amount sensor 66 detects “no toner” in the toner cartridge 28.

図9の状態Cは、トナーカートリッジ28が空(つまりトナー無し)のまま、まだ新品のトナーカートリッジ28と交換されていない状態を示している。印字は続行されているので、リザーブタンク27内の満杯であったトナー63が半分近く減っている。   A state C in FIG. 9 shows a state where the toner cartridge 28 is empty (that is, no toner is present) and has not yet been replaced with a new toner cartridge 28. Since the printing is continued, the toner 63 that is full in the reserve tank 27 is reduced by almost half.

図9の状態Dは、リザーブタンク27内の補充可能なトナー量をハッチング領域89で示している。この補充可能なトナー量は、状態Bから状態Cに至る間に印字で消費されたトナー量を、ドットカウンタ54が演算したものである。   In the state D of FIG. 9, the refillable toner amount in the reserve tank 27 is indicated by a hatched area 89. This replenishable toner amount is obtained by the dot counter 54 calculating the amount of toner consumed during printing from state B to state C.

図9の状態Eは、状態Dの時点で、新旧のトナーカートリッジ28が交換されて、新品のトナーカートリッジ28から、トナー63が、ドットカウンタ54が演算した分だけリザーブタンク27に補充された状態を示している。   The state E in FIG. 9 is a state in which the new and old toner cartridges 28 are replaced at the time of the state D, and the toner 63 is replenished from the new toner cartridge 28 to the reserve tank 27 by the amount calculated by the dot counter 54. Is shown.

リザーブタンク27内部の左側と右側のトナー63の新旧の段差h及び新旧間の空間gは、リザーブタンク27からトナー補給機構69によりトナー搬送路73を介してトナー63が現像器14に補充されていくうちに平均化される。   The toner 63 is replenished to the developing device 14 from the reserve tank 27 through the toner transport path 73 by the toner replenishing mechanism 69 in the old and new step h and the old and new space g of the left and right toner 63 inside the reserve tank 27. It will be averaged over time.

図7において、印字が開始されると、先ず、ユーザからの印字終了指示、又はホスト機器から印字データの終了コマンドが入力されているか否か判別する(ステップS1)。印字処理は用紙1枚ごとに繰り返される同一のシーケンス処理であるので、このように処理開始の冒頭で処理終了か否かを判別する。   In FIG. 7, when printing is started, first, it is determined whether or not a print end instruction from the user or a print data end command is input from the host device (step S1). Since the printing process is the same sequence process that is repeated for each sheet of paper, it is thus determined whether or not the process is completed at the beginning of the process.

この判別は、印字開始直後ではNoとなるので、次に、CPU42は、トナー供給部4の4個のトナーカートリッジ28m、28c、28y、28kのトナー残量センサ66の出力値をそれぞれ読み出す(ステップS2)。   Since this determination is No immediately after the start of printing, the CPU 42 next reads the output values of the toner remaining amount sensors 66 of the four toner cartridges 28m, 28c, 28y, and 28k of the toner supply unit 4 (step). S2).

そして、CPU42は、その読み出した出力値が、トナー残量有りを示しているか否か判別する(ステップS3)。この判別でトナー残量有りなら(S3の判別がYes)、続いて、CPU42は、トナー濃度センサ81の出力値を読み出し(ステップS4)、その読み出した出力値がトナー補給閾値v1以下であるか判別する(ステップS5)。   Then, the CPU 42 determines whether or not the read output value indicates that there is a remaining amount of toner (step S3). If there is a remaining amount of toner in this determination (Yes in S3), then the CPU 42 reads the output value of the toner density sensor 81 (step S4), and whether the read output value is equal to or less than the toner replenishment threshold v1. A determination is made (step S5).

そして、トナー濃度センサ81の出力値がトナー補給閾値v1以下であれば(S5の判別がYes)、当該現像器14のトナー濃度は現像に適正な濃度の範囲にあるので(図5(a)の時刻t2よりも前の期間参照)、CPU42は、ステップS1に戻って、ステップS2〜S5により通常印字モードによる印字を続行する。   If the output value of the toner density sensor 81 is equal to or less than the toner replenishment threshold value v1 (Yes in S5), the toner density of the developing device 14 is in the density range appropriate for development (FIG. 5A). CPU 42 returns to step S1 and continues printing in the normal print mode in steps S2 to S5.

上記ステップS5の判別で、トナー濃度センサ81の出力値がトナー補給閾値v1を超えたときは(S5の判別がNo)、当該現像器14のトナー濃度は現像に適正な濃度より低くなっているので(図5(a)の時刻t2以降の期間参照)、CPU42は、当該現像器14に対応するリザーブタンク27から当該現像器14にトナー63の補給を実行する(ステップS6)。   When the output value of the toner density sensor 81 exceeds the toner replenishment threshold value v1 in the determination in step S5 (No determination in S5), the toner density of the developing device 14 is lower than the density appropriate for development. Therefore (see the period after time t2 in FIG. 5A), the CPU 42 replenishes the developing device 14 with the toner 63 from the reserve tank 27 corresponding to the developing device 14 (step S6).

そして、現像器14に補給した分のトナー量を、トナーカートリッジ28からリザーブタンク27に補給して(ステップS7)、ステップS1に戻り、ステップS2〜S5により、通常印字モードによる印字を続行する。   Then, the toner amount supplied to the developing device 14 is supplied from the toner cartridge 28 to the reserve tank 27 (step S7), the process returns to step S1, and printing in the normal print mode is continued in steps S2 to S5.

また、上記ステップS3の判別で、トナーカートリッジ28にトナー残量が無いときは(S3の判別がNo)(図9の状態B参照)、当該トナーカートリッジ28に対応するトナー色の印字処理をリザーブタンク印字モードで印字処理するために、CPU42は、リザーブタンク印字モードへ移行する(ステップS8)。   If it is determined in step S3 that there is no remaining toner in the toner cartridge 28 (No in S3) (see state B in FIG. 9), the toner color printing process corresponding to the toner cartridge 28 is reserved. In order to perform the printing process in the tank printing mode, the CPU 42 shifts to the reserve tank printing mode (step S8).

図8に示すリザーブタンク印字モードでは、CPU42は、先ず、対象の(トナー残量が無いトナーカートリッジ28に対応するトナー色の、以下同様)現像装置9のトナーカートリッジ28が印字を続行したまま交換可能であることを操作パネル48に表示してユーザに報知する(ステップS11)。   In the reserve tank printing mode shown in FIG. 8, the CPU 42 first replaces the target toner cartridge 28 of the developing device 9 (the toner color corresponding to the toner cartridge 28 having no remaining toner, the same applies hereinafter) while printing continues. The fact that it is possible is displayed on the operation panel 48 to notify the user (step S11).

続いて、CPU42は、ドットカウンタ54により、対象の現像装置9のトナー消費量の計測を開始する(ステップS12)。そして、印字を実行しながら、リザーブタンク27のトナー残量を算出する(ステップS13)。   Subsequently, the CPU 42 starts measuring the toner consumption amount of the target developing device 9 by the dot counter 54 (step S12). Then, while executing printing, the remaining amount of toner in the reserve tank 27 is calculated (step S13).

上記のトナーカートリッジ28がトナー残量無しになった時点ではリザーブタンク27はトナー63で満杯であり、且つそのトナー収容量は100gと決まっているので、この100gからドットカウンタ54で計測した消費トナー量を減算すれば、リザーブタンク27のトナー残量を算出することができる。図9の状態Cは、このときの状態を示している。   Since the reserve tank 27 is full of toner 63 when the toner cartridge 28 runs out of toner, and the toner storage amount is determined to be 100 g, the consumed toner measured by the dot counter 54 from 100 g is determined. If the amount is subtracted, the remaining amount of toner in the reserve tank 27 can be calculated. The state C in FIG. 9 shows the state at this time.

次に、CPU42は、上記算出したリザーブタンク27のトナー残量を、対象の現像装置9の残りトナー量として(又は印字可能枚数に換算して)操作パネル48に表示報知する(ステップS14)。尚、既に表示報知が行われている場合には、その表示を更新して表しなおす。   Next, the CPU 42 notifies the operation panel 48 of the calculated remaining toner amount in the reserve tank 27 as the remaining toner amount of the target developing device 9 (or in terms of the printable number) (step S14). If the display notification has already been performed, the display is updated and represented again.

続いて、CPU42は、トナー濃度センサ81の出力値を読出し、その読み出した出力値がトナー無し閾値v2を超えているか否か判別する(ステップS15)。   Subsequently, the CPU 42 reads the output value of the toner density sensor 81, and determines whether or not the read output value exceeds the no-toner threshold value v2 (step S15).

そして、トナー濃度センサ81の出力値がトナー無し閾値v2を超えていないときは(S15の判別がNo)(図5(b)の時刻t3になる前の期間参照)、続いて、新カートリッジ検知装置57の出力を参照し、新しいトナーカートリッジ28に交換されているか否か判別する(ステップS16)。   Then, when the output value of the toner density sensor 81 does not exceed the no-toner threshold value v2 (No in S15) (see the period before time t3 in FIG. 5B), the new cartridge detection is subsequently performed. With reference to the output of the device 57, it is determined whether or not a new toner cartridge 28 has been replaced (step S16).

そして、新しいトナーカートリッジ28に交換されていないときは(S16の判別がNo)、CPU42は、ステップS13に戻って、ステップS13〜S16の処理を繰り返す。   When the toner cartridge 28 has not been replaced (No at S16), the CPU 42 returns to step S13 and repeats the processes at steps S13 to S16.

また、上記ステップS15の判別で、トナー濃度センサ81の出力値がトナー無し閾値v2を超えているときは(S15の判別がYes)(図5(b)の時刻t3以降の状態参照)、CPU42は、対象の現像器14にトナー63が無いと判断し、プリンタ1本体の稼動を停止させ、操作パネル48に「トナー無し」を表示する(ステップS20)。   If it is determined in step S15 that the output value of the toner density sensor 81 exceeds the no-toner threshold value v2 (Yes in S15) (see the state after time t3 in FIG. 5B), the CPU 42. Determines that there is no toner 63 in the target developing device 14, stops the operation of the main body of the printer 1, and displays "no toner" on the operation panel 48 (step S20).

また、上記ステップS16の判別で、新しいトナーカートリッジ28に交換されているときは(S16の判別がYes)、CPU42は、対象の現像装置9のリザーブタンク27の空き容量を算出する(ステップS17)。   If it is determined in step S16 that the toner cartridge 28 has been replaced (Yes in S16), the CPU 42 calculates the free capacity of the reserve tank 27 of the target developing device 9 (step S17). .

この処理では、ステップS13で算出されているリザーブタンク27のトナー残量を、リザーブタンク27のトナー全収容量能力100gから減算して、リザーブタンク27の空き容量を算出することができる。図9の状態Dのハッチング領域89は、リザーブタンク27の空き容量(補給可能容量)を示している。   In this process, the remaining capacity of the reserve tank 27 calculated in step S13 can be subtracted from the total toner storage capacity 100g of the reserve tank 27 to calculate the free capacity of the reserve tank 27. A hatching area 89 in the state D in FIG. 9 indicates the free capacity (replenishable capacity) of the reserve tank 27.

そして、CPU42は、いま算出したリザーブタンク27の空き容量分のトナー63を、新しく交換されたトナーカートリッジ28のトナー補給機構61を駆動して、リザーブタンク27に補給する(ステップS18)。図9の状態Eは、このときの状態を示している。   Then, the CPU 42 replenishes the reserve tank 27 with the toner 63 for the empty capacity of the reserve tank 27 just calculated by driving the toner replenishment mechanism 61 of the newly replaced toner cartridge 28 (step S18). The state E in FIG. 9 shows the state at this time.

続いて、CPU42は、ステップS11で操作パネル48に表示処理した「トナーカートリッジ28が交換可能である」ことの表示を解除して(ステップS19)、図7に示した通常印字モードの印字処理に復帰する。   Subsequently, the CPU 42 cancels the display of “toner cartridge 28 is replaceable” displayed on the operation panel 48 in step S11 (step S19), and performs the printing process in the normal printing mode shown in FIG. Return.

以上のように、トナー濃度センサ81の出力値がトナー無し閾値v2を超えないうちに、空になったトナーカートリッジ28が交換されている間は、ステップS1〜S8、S11〜S19が繰り返されて、やがて印字が終了すると(S1の判別がYes)、CPU42はプリンタ1の稼動を停止して印字処理を終了する(ステップS9)。   As described above, steps S1 to S8 and S11 to S19 are repeated while the empty toner cartridge 28 is replaced before the output value of the toner density sensor 81 exceeds the no-toner threshold v2. Eventually, when printing is finished (Yes in S1), the CPU 42 stops the operation of the printer 1 and finishes the printing process (step S9).

このように、本実施例によれば、二成分現像剤を用いる画像形成装置において装置本体の稼動を停止させることなくトナーカートリッジの交換を可能にするという効果を奏する。   As described above, according to the present exemplary embodiment, in the image forming apparatus using the two-component developer, it is possible to replace the toner cartridge without stopping the operation of the apparatus main body.

また、リザーブタンク内にトナー量検知機構を配置する必要の無い簡便な装置で、トナーの補給を正しく行うことができるという効果を奏する。   Further, there is an effect that toner can be replenished correctly with a simple device that does not require a toner amount detection mechanism in the reserve tank.

本発明は、二成分現像剤を用い画像形成装置本体の稼動を停止させることなくトナーカートリッジの交換を可能にする画像形成装置に利用することができる。   The present invention can be used for an image forming apparatus that uses a two-component developer and that allows replacement of a toner cartridge without stopping the operation of the main body of the image forming apparatus.

1 フルカラー画像形成装置(プリンタ)
2 画像形成部
3 転写ベルトユニット
4 トナー供給部
5 給紙部
6 ベルト式定着ユニット
7 両面印刷用搬送ユニット
8 転写ベルト
8a 下部走行部表面
9(9m、9c、9y、9k) 現像装置
10 感光体ドラム
11 クリーナ
12 帯電ローラ
13 光書込ヘッド
14 現像器
15 現像ローラ
16 筐体
17 隔壁
15 現像ローラ
18 第1の攪拌搬送スクリュー
19 第2の攪拌搬送スクリュー
20 一次転写ローラ
21 駆動ローラ
22 従動ローラ
23 二次転写部
24 ベルトクリーナ
25 クリーニングブレード
26 廃トナー回収容器
27(27m、27c、27y、27k) リザーブタンク
28(28m、28c、28y、28k) トナーカートリッジ
29(29a、29b) 給紙カセット
30 電装部
31 用紙取出ローラ
32 給送ローラ
33 捌きローラ
34 待機搬送ローラ対
35 二次転写ローラ
36 搬出ローラ対
37 排紙トレー
38 排紙ローラ対
39 返送路
39a 開始返送路
39b 中間返送路
39c 終端返送路
41(41a、41b、41c、41d、41e) 返送ローラ対
42 CPU(central processing unit)
43 インターフェイスコントローラ(I/F_CONT)
44 プリンタコントローラ(PR_CONT)
45 プリンタ印字部
46 ROM(read only memory)
47 EEPROM(electrically erasable programmable ROM)
48 操作パネル
49 センサ部
51 フレームメモリ
52 ベルト駆動部
53 トナー供給部モータ駆動部
55 被検知部
56 検知部
57 新カートリッジ検知装置
61 トナー補給機構
62 カートリッジモータ
63 トナー
64 トナー補充口
65 フィン形状の変化点
66 トナー残量センサ
67 回転軸
68 攪拌フィン
69 トナー補給機構
71 リザーブタンクモータ
72 フィン形状の変化点
73 トナー搬送路
75 フィンスクリュウ
76 現像剤
81 トナー濃度センサ
82 発光導光路
82a 左端面
82b 平面
83 受光導光路
83a 左端面
83b 平面
84 対向部
85 透過型光センサ
86 発光部
87 受光部
88(88a、88b) トナー濃度センサの出力値の例
89 補給可能容量
1 Full-color image forming device (printer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Image formation part 3 Transfer belt unit 4 Toner supply part 5 Paper feed part 6 Belt type fixing unit 7 Conveyance unit for double-sided printing 8 Transfer belt 8a Lower running part surface 9 (9m, 9c, 9y, 9k) Drum 11 Cleaner 12 Charging roller 13 Optical writing head 14 Developer 15 Developing roller 16 Housing 17 Bulkhead 15 Developing roller 18 First agitating and conveying screw 19 Second agitating and conveying screw 20 Primary transfer roller 21 Drive roller 22 Driven roller 23 Secondary transfer section 24 Belt cleaner 25 Cleaning blade 26 Waste toner collection container 27 (27m, 27c, 27y, 27k) Reserve tank 28 (28m, 28c, 28y, 28k) Toner cartridge 29 (29a, 29b) Paper feed cassette 30 Electrical equipment Part 31 Paper removal 32 Feeding roller 33 Separating roller 34 Standby conveying roller pair 35 Secondary transfer roller 36 Unloading roller pair 37 Paper discharge tray 38 Paper discharge roller pair 39 Return path 39a Start return path 39b Intermediate return path 39c End return path 41 (41a, 41b) 41c, 41d, 41e) Return roller pair 42 CPU (central processing unit)
43 Interface Controller (I / F_CONT)
44 Printer controller (PR_CONT)
45 Printer printing section 46 ROM (read only memory)
47 EEPROM (electrically erasable programmable ROM)
48 Operation Panel 49 Sensor Unit 51 Frame Memory 52 Belt Drive Unit 53 Toner Supply Unit Motor Drive Unit 55 Detected Unit 56 Detection Unit 57 New Cartridge Detection Device 61 Toner Supply Mechanism 62 Cartridge Motor 63 Toner 64 Toner Supply Port 65 Change in Fin Shape Point 66 Remaining toner sensor 67 Rotating shaft 68 Stirring fin 69 Toner replenishment mechanism 71 Reserve tank motor 72 Change point of fin shape 73 Toner conveyance path 75 Fin screw 76 Developer 81 Toner density sensor 82 Light emitting light guide path 82a Left end face 82b Plane 83 Light receiving light guide 83a Left end face 83b Plane 84 Opposing part 85 Transmission type optical sensor 86 Light emitting part 87 Light receiving part 88 (88a, 88b) Example of output value of toner density sensor 89 Replenishable capacity

Claims (4)

二成分現像剤により感光体にトナー像を現像する現像器と、
該現像器に備えられ前記二成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサと、
トナー搬送路を介して前記現像器に連結されたトナー補給用のリザーブタンクと、
該トナー補給用リザーブタンクに着脱自在なトナーカートリッジと、
該トナーカートリッジが新しいか否かを検知する新カートリッジ検知装置と、
前記トナーカートリッジのトナー残量を検知するトナー残量センサと、
制御部と、
を備え、
通常印字モードと、
リザーブタンク印字モードと、
を有し、
前記制御部は、前記通常印字モードにおいて、
前記トナー残量センサが前記トナーカートリッジのトナー無しを検知したとき前記リザーブタンク印字モードに移行し、トナー有りを検知したとき前記通常印字モードによる印字を続行し、
前記通常印字モードによる印字続行中は、トナー濃度センサの出力値が示すトナー濃度が予め設定されたトナー補給閾値以上であるとき前記通常印字モードによる印字を続行し、前記トナー濃度が前記トナー補給閾値より低いとき前記リザーブタンクから前記現像器へのトナー補給と、前記トナーカートリッジから前記リザーブタンクへのトナー補給とを行って前記通常印字モードによる印字を続行し、
前記リザーブタンク印字モードにおいて、
前記トナーカートリッジの交換が可能であることをユーザに報知すると共に該報知の時点からの消費トナー量を累算し、
前記トナー濃度センサの出力値が示すトナー濃度が予め設定されたトナー無し閾値以上であるときは、
前記新カートリッジ検知装置が前記トナーカートリッジが新しいトナーカートリッジに交換されたことを検知するまで前記リザーブタンク印字モードの印字を続行し、
前記新カートリッジ検知装置が前記トナーカートリッジが新しいトナーカートリッジに交換されたことを検知したとき、前記消費トナー量累算値分のトナー量を前記トナーカートリッジから前記リザーブタンクへ補給すると共に前記トナーカートリッジの交換可能の報知を解除して、前記通常印字モードによる印字に移行する、
ことを特徴とする画像形成装置。
A developing device for developing a toner image on a photoreceptor with a two-component developer;
A toner concentration sensor provided in the developing device for detecting the toner concentration of the two-component developer;
A reserve tank for replenishing toner connected to the developing unit via a toner conveyance path;
A toner cartridge detachably attached to the toner supply reserve tank;
A new cartridge detection device for detecting whether or not the toner cartridge is new;
A toner remaining amount sensor for detecting the remaining amount of toner in the toner cartridge;
A control unit;
With
Normal printing mode,
Reserve tank printing mode,
Have
The control unit, in the normal printing mode,
When the toner remaining amount sensor detects that the toner cartridge is out of toner, it shifts to the reserve tank print mode, and when it detects the presence of toner, it continues printing in the normal print mode,
During printing in the normal printing mode, printing in the normal printing mode is continued when the toner density indicated by the output value of the toner density sensor is equal to or higher than a preset toner supply threshold, and the toner density is set to the toner supply threshold. When lower, the toner supply from the reserve tank to the developing device and the toner supply from the toner cartridge to the reserve tank are continued to continue printing in the normal print mode ,
In the reserve tank printing mode,
Notifying the user that the toner cartridge can be replaced, and accumulating the amount of toner consumed from the time of the notification,
When the toner concentration indicated by the output value of the toner concentration sensor is equal to or greater than a preset toner-free threshold,
Continue printing in the reserve tank print mode until the new cartridge detection device detects that the toner cartridge has been replaced with a new toner cartridge,
When the new cartridge detection device detects that the toner cartridge has been replaced with a new toner cartridge, the toner amount corresponding to the accumulated amount of consumed toner is replenished from the toner cartridge to the reserve tank, and the toner cartridge Cancel the exchangeable notification and shift to printing in the normal printing mode.
An image forming apparatus.
前記消費トナー量の累算は、前記報知の時点からの印字データに対するドットカウンタにより得られる累算である
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the accumulated toner amount is accumulated by a dot counter for print data from the notification time .
前記制御部は、前記リザーブタンク印字モードにおいて、
前記ドットカウンタにより得られた消費トナー量累算値に基づき、前記リザーブタンクのトナー残量を前記ユーザに報知する、
ことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
The control unit, in the reserve tank printing mode,
Informing the user of the remaining amount of toner in the reserve tank based on the accumulated toner amount obtained by the dot counter;
The image forming apparatus according to claim 2.
前記制御部は、前記リザーブタンク印字モードにおいて、
前記トナー濃度センサの出力値が示すトナー濃度が前記トナー無し閾値より低いときは、画像形成装置本体の稼動を強制停止する、ことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
The control unit, in the reserve tank printing mode,
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein when the toner density indicated by the output value of the toner density sensor is lower than the no-toner threshold, the operation of the image forming apparatus main body is forcibly stopped.
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