JP2006071788A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電子写真方式、静電記録方式などにより像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像して可視像を得る画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms a latent image on an image carrier by, for example, electrophotography or electrostatic recording, and develops the latent image to obtain a visible image.
例えば、電子写真方式を用いたプリンタ等の画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムを一様に帯電させ、この感光体ドラムへの選択的な露光によって潜像を形成し、潜像を現像剤である微粉体のトナーで顕在化して可視像(即ち、トナー像)となし、トナー像を記録媒体に転写し、更に、転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録媒体に定着させることで画像記録を行う。 For example, an image forming apparatus such as a printer using an electrophotographic method uniformly charges a photosensitive drum, which is an image carrier, and forms a latent image by selective exposure to the photosensitive drum. Is visualized with a fine powder toner as a developer to form a visible image (that is, a toner image), the toner image is transferred to a recording medium, and further, heat and pressure are applied to the transferred toner image. Image recording is performed by fixing the image on a recording medium.
このような画像形成装置には、トナー容器内に収納されているトナーの残量を測定するためのトナー残量検出装置が設けられている。トナー残量検出装置には、さまざまな方式があるが、より安価で簡単な構成のものとして、例えば、特許文献1に記載するような、光透過式トナー残量検知がある。光透過式トナー残量検知とは、トナー容器内に検知光を通過させ、その検知光の通過時間によってトナー容器内に収納されているトナーの残量を検出する方式である。
Such an image forming apparatus is provided with a toner remaining amount detecting device for measuring the remaining amount of toner stored in the toner container. There are various types of toner remaining amount detection devices. As an example of a cheaper and simpler configuration, there is a light transmission type toner remaining amount detection as disclosed in
特許文献1に記載する光透過式トナー残量検出装置の構成について説明すると、発光素子等の発光部材から発せられた検知光は、光透過部材からなる第一のガイド部を通り、トナー容器に設けられた光透過性を有する第一の窓部材からトナー容器内部に入射される。また、トナー容器内に入射された検知光は、同じくトナー容器に設けられた光透過性を有する第二の窓部材からトナー容器外部に通過し、さらにトナー容器外に出た検知光は、光透過部材からなる第二のガイド部を介して受光素子等の受光部材に至り、受光部材が検知光を受光した時間の長さによってトナー容器内の現像剤残量を検知する構成となっている。
The configuration of the light transmission type toner remaining amount detection device described in
なお、トナー容器内のトナー搬送部のシート部材は、長手領域の一部において、第一の窓部材と第二の窓部材に対して0.5〜4mm程度侵入しており、第一の窓部材と第二の窓部材の表面に付着したトナーを拭き取る働きも兼ねている。このような構成とすることで、窓部材の上にトナーが被っても、シート部材によって窓部材が清掃され、検知光がトナー容器内を通過することが可能となる。トナー容器内にトナーが大量に入っている状態では、シート部材が窓部材の表面を清掃しても、すぐにトナーが被り、窓部材を遮光してしまうため、検知光がトナー容器内を通過する時間は短い。 Note that the sheet member of the toner conveying portion in the toner container has intruded about 0.5 to 4 mm with respect to the first window member and the second window member in a part of the longitudinal region. It also serves to wipe off toner adhering to the surfaces of the member and the second window member. With such a configuration, even if the toner is covered on the window member, the window member is cleaned by the sheet member, and the detection light can pass through the toner container. When a large amount of toner is in the toner container, even if the sheet member cleans the surface of the window member, the toner is immediately covered and shields the window member, so that the detection light passes through the toner container. The time to do is short.
しかし、トナー容器内のトナーが消費されて残量が少なくなってくると、シート部材が窓部材を清掃した後に再度トナーが被ってくるまでの間隔が開いてくるため、それに対応して検知光がトナー容器内を通過する時間が長くなる。このようにして光透過式トナー残量検出装置では、検知光がトナー容器内を通過する時間の長さの変化によってトナー容器内のトナー残量を測定する。 However, when the toner in the toner container is consumed and the remaining amount becomes low, the interval between the sheet member cleaning the window member and the toner covering again increases. Takes longer to pass through the toner container. In this way, the light transmission type toner remaining amount detecting device measures the remaining amount of toner in the toner container based on a change in the length of time that the detection light passes through the toner container.
すなわち、トナー容器内にトナーが大量に入っている状態であると検知光の通過時間は短く、逆にトナーが消費された状態の場合は、検知光の通過時間は長くなる。そして、トナー容器内のトナーがなくなったときの検知光の通過時間を予めしきい値として設定しておけば、トナー容器内を通過する検知光の通過時間がしきい値を越えたとき、プロセスカートリッジのトナーがなくなったことをユーザーに知らせることができる。 That is, when the toner container is in a large amount of toner, the detection light passage time is short. Conversely, when the toner is consumed, the detection light passage time is long. If the passage time of the detection light when the toner in the toner container runs out is set in advance as a threshold value, the process time when the passage time of the detection light passing through the toner container exceeds the threshold value is set. The user can be notified that the toner in the cartridge has run out.
さらに、トナー容器内を通過する検知光の通過時間と、トナー容器内のトナー残量を対応させたトナー残量検知シーケンスを作れば、検知光のトナー容器内の通過時間に対応してトナー容器内のトナー残量をリアルタイムでユーザーに告知するトナー残量の逐次検知が可能となる。
しかしながら、上述した画像形成装置におけるトナー残量検知方法において、トナー容器内にトナーが大量に入っている状態から、トナー容器内のトナーが消費されて残量が少なくなってくる状態まで、一定の撹拌駆動速度で高精度にトナー残量検知を行うことは非常に難しい。 However, in the above-described toner remaining amount detection method in the image forming apparatus, there is a constant amount from a state where a large amount of toner is contained in the toner container to a state where the toner in the toner container is consumed and the remaining amount decreases. It is very difficult to detect the remaining amount of toner with high accuracy at the stirring drive speed.
例えば、トナー残量が多い場合には撹拌駆動速度が遅い方が検知光の通過時間が長くなり、トナー残量が少ない場合には撹拌駆動速度が速い方が検知光の通過時間が長くなる。これは、撹拌駆動速度が速い場合にはトナー容器内のトナーは常にクラウド状態であり、撹拌駆動速度が遅い場合には、トナーはクラウド状態になった後トナー容器底に留まるからである。 For example, when the remaining amount of toner is large, the detection light passing time is longer when the stirring drive speed is low, and when the remaining toner amount is low, the detection light passing time is longer when the stirring drive speed is high. This is because when the stirring drive speed is high, the toner in the toner container is always in the cloud state, and when the stirring drive speed is low, the toner stays at the bottom of the toner container after entering the cloud state.
すなわち、トナー残量が多く撹拌駆動速度が速い場合には、トナーは常にクラウド状態で且つ密度が大きいため検知光が通過しづらく、トナー残量が多く撹拌駆動速度が遅い場合には、トナーは密度の低いクラウド状態になった後トナー容器底に留まるため検知光が通過しやすい(密度の低いクラウド状態の間に通過する)。 That is, when the remaining amount of toner is large and the stirring drive speed is high, the toner is always in a cloud state and the density is high, so that the detection light does not easily pass. When the remaining amount of toner is large and the stirring drive speed is slow, the toner is After reaching the low density cloud state, it stays at the bottom of the toner container, so that the detection light easily passes (passes during the low density cloud state).
トナー残量が少なく撹拌駆動速度が速い場合には、トナーは常にクラウド状態で且つ密度が小さいため検知光が通過しやすく、トナー残量が少なく撹拌駆動速度が遅い場合には、トナーはクラウド状態になった後トナー容器底にとどまる(検知窓にトナーが被る)ため検知光が通過しづらくなる。 When the remaining amount of toner is low and the agitation drive speed is fast, the toner is always in the cloud state and the density is small, so the detection light easily passes. When the remaining toner amount is low and the agitation drive speed is slow, the toner is in the cloud state Since the toner stays at the bottom of the toner container (the toner covers the detection window), the detection light is difficult to pass.
従って本発明の目的は、光透過式残量検出装置を用い、高精度なトナー残量の逐次検知を行うことのできる画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of sequentially detecting the remaining amount of toner with high accuracy using a light transmission type remaining amount detecting device.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体と、前記像担持体上に形成された潜像を現像しトナー像とするために現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、前記現像剤を収容した現像剤収容部と、該現像剤収容部内の前記現像剤を撹拌するための駆動が可変とされる撹拌手段と、前記現像剤収容部内の前記現像剤の残量を検知するためのセンサー手段を有する現像剤残量検知装置と、現像剤残量を更新記憶する記憶手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を有する画像形成装置において、
前記現像剤残量検知装置は、前記撹拌手段の複数の撹拌駆動速度に対応した前記現像剤残量検知装置による現像剤残量検知モードを有し、
前記画像形成装置は、所定のタイミングに応じて、前記撹拌手段の撹拌駆動速度を所定の速度に変更し、それに対応した現像剤残量検知モードによる現像剤残量を記憶手段に記憶し、画像形成時は、画像形成中の前記撹拌手段の撹拌駆動速度に対応した現像剤残量検知モードによる現像剤残量を前記記憶手段の値に基づいて補正して、前記記憶手段に記憶し、前記記憶手段に記憶された値を現像剤残量とすることを特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides an image carrier, a developer carrier that carries and transports a developer to develop a latent image formed on the image carrier into a toner image, and the developer. A developer storage unit that is housed, a stirring unit that can be driven to stir the developer in the developer storage unit, and a sensor that detects the remaining amount of the developer in the developer storage unit An image forming apparatus comprising: a developer remaining amount detecting device having a means; a storage means for updating and storing the developer remaining amount; and a transfer means for transferring the toner image to a recording medium.
The developer remaining amount detecting device has a developer remaining amount detecting mode by the developer remaining amount detecting device corresponding to a plurality of stirring drive speeds of the stirring means,
The image forming apparatus changes the stirring drive speed of the stirring unit to a predetermined speed in accordance with a predetermined timing, stores the developer remaining amount in the developer remaining amount detection mode corresponding thereto in the storage unit, and At the time of formation, the developer remaining amount in the developer remaining amount detection mode corresponding to the stirring drive speed of the stirring unit during image formation is corrected based on the value of the storage unit, and stored in the storage unit. The image forming apparatus is characterized in that a value stored in a storage unit is used as a developer remaining amount.
本発明の画像形成装置は、光透過式残量検出装置により、高精度なトナー残量の逐次検知を行うことができる。 The image forming apparatus of the present invention can perform sequential detection of the remaining amount of toner with high accuracy by the light transmission type remaining amount detecting device.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings. The examples described below illustrate the present invention by way of example, and the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described below are not particularly specified unless otherwise specified. However, the scope of the present invention is not limited thereto.
実施例1
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置Aは、画像情報に応じて電子写真方式にて記録媒体6、例えば記録用紙、OHPシートなどに画像を形成するレーザービームプリンタとされる。又、本実施例の画像形成装置Aは、詳しくは後述するように、画像形成装置本体100にプロセスカートリッジBが着脱可能とされている。
Example 1
FIG. 1 shows a schematic cross section of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus A according to the present embodiment is a laser beam printer that forms an image on a recording medium 6 such as a recording sheet or an OHP sheet by electrophotography in accordance with image information. In the image forming apparatus A of this embodiment, as will be described in detail later, the process cartridge B can be attached to and detached from the image forming apparatus
画像形成装置Aは、パーソナルコンピュータなどのホスト14に接続されて用いられる。コントローラ部33において、ホスト14からのプリント要求信号並びに画像データを処理し、露光手段であるスキャナ3を制御することで、像担持体1上に静電潜像を形成する。本実施例にて、像担持体1は、ドラム状の電子写真感光体(以下「感光体ドラム」という。)とされ、図中矢印Ra方向に回転される。
The image forming apparatus A is used by being connected to a
感光体ドラム1は、本実施例では、帯電手段である、感光体ドラム1に加圧当接されたローラ状の帯電部材、即ち、DC接触帯電ローラ(以下「帯電ローラ」という。)2によって一様に帯電される。帯電ローラ2には帯電バイアスとして所定の値に固定された直流電圧が印加され、感光体ドラム1の表面を負に一様に帯電させる。帯電ローラ2は、感光体ドラム1の回転により図中矢印Rd方向に従動回転する。帯電ローラ2は、感光体ドラム1の長手方向(記録媒体6の搬送方向に直交する方向)略全域に亙って当接されている。
In this embodiment, the
一様に帯電された感光体ドラム1は、露光手段であるスキャナ3からのレーザー光Eにより露光され、その表面に静電潜像が形成される。スキャナ3は、レーザー光源、ポリゴンミラー、レンズ系などを有し、コントローラ部33の制御により、感光体ドラム1上を走査露光する。
The uniformly charged
その後、この静電潜像は、現像手段である現像装置4によって現像剤が供給されて、トナー像として可視化される。つまり、現像装置4は、本実施例では、一成分現像剤である負帯電性の非磁性トナー(以下、単に「トナー」という。)Tを収容する現像剤収容部、即ち、トナー容器21を有する。本実施例では、トナーTには、高速の画像形成(印刷)を可能とした、定着特性の優れた粘弾性の低い、体積平均粒径約6μmの略球形のトナーを用いた。
Thereafter, the electrostatic latent image is visualized as a toner image by being supplied with a developer by the developing
感光体ドラム1と対向するトナー容器21の一部は、感光体ドラム1の長手方向略全域に亙り開口しており、この開口部に現像手段を構成するローラ状の現像剤担持体である現像ローラ23が配置されている。現像ローラ23は、現像装置4の図中左上方に位置する感光体ドラム1に所定の侵入量となるように押圧、接触され、図中矢印Rb方向に回転駆動される。
A part of the
現像ローラ23の図中右下方には、現像ローラ23への現像剤を供給し、又未現像トナーを現像ローラ23から剥ぎ取る手段として、弾性ローラ24が当接されている。弾性ローラ24は、回転可能にトナー容器21に支持されている。又、弾性ローラ24は、現像ローラ23へのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取り性の点からゴムスポンジローラとし、現像ローラ23と同一方向である図中矢印Rc方向に回転駆動する。
An
又、現像装置4は、現像ローラ23に担持させるトナー量を規制する現像剤層厚規制部材として、現像ブレード25を備えている。現像ブレード25は、弾性を有するリン青銅製の金属薄板で構成され、自由端側の先端近傍を現像ローラ23の外周面に面接触にて当接するように設けられている。弾性ローラ24との摺擦により現像ローラ23上に担持されたトナーは、現像ブレード25との当接部を通過する際に摩擦帯電により電荷付与され、且つ、薄層に規制される。
Further, the developing
このような構成の現像装置4において、現像ローラ23には、現像バイアスとして所定の値に固定された直流電圧が印加される。これによって、本実施例では、一様に帯電された感光体ドラム1の表面の、負電荷が減衰した露光部を反転現像により現像する。
In the developing
一方、記録媒体6は、記録媒体収容部16から供給ローラ16aなどにより分離給送され、レジストローラ16bで一旦停止する。レジストローラ16bは、記録媒体6の記録位置と感光体ドラム1へのトナー像の形成タイミングとの同期をとり、転写手段である転写ローラ5と感光体ドラム1との対向部(転写部)へと、記録媒体6を送り出す。
On the other hand, the recording medium 6 is separated and fed from the
こうして、可視化された感光体ドラム1上のトナー像は、転写ローラ5の作用によって記録媒体6に転写される。トナー像を転写された記録媒体6は、定着装置9に搬送される。ここで、記録媒体6上の未定着のトナー像は、熱、圧力よって記録媒体6に永久定着される。その後、記録媒体6は排出ローラ16cなどにより機外に排紙される。
Thus, the visualized toner image on the
又、転写されずに感光体ドラム1上に残留した転写残トナーは、クリーニング手段(クリーナ)7によって清掃する。つまり、クリーナ7は、クリーニング部材であるクリーニングブレード7aにより転写残トナーを感光体ドラム1から掻き取り、廃トナー容器8に収納する。クリーニングされた感光体ドラム1は画像形成に供される。
Further, untransferred toner remaining on the
本実施例では、画像形成装置Aは、感光体ドラム1とされる電子写真感光体を備えた像担持体と、この像担持体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジBを装置本体100に対して着脱可能とするプロセスカートリッジ方式とされている。
In this embodiment, the image forming apparatus A integrally forms an image carrier having an electrophotographic photosensitive member as the
ここで、プロセス手段としては、電子写真感光体を帯電する帯電手段、電子写真感光体に現像剤を供給する現像手段、電子写真感光体をクリーニングするクリーニング手段が含まれる。つまり、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段と、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするか、或いは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも1つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであるか、或いは、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。 Here, the process means includes charging means for charging the electrophotographic photosensitive member, developing means for supplying a developer to the electrophotographic photosensitive member, and cleaning means for cleaning the electrophotographic photosensitive member. That is, the process cartridge is a charging unit, a developing unit, a cleaning unit, and an electrophotographic photosensitive member integrated into a cartridge, and the cartridge can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus, or the charging unit, At least one of the developing means and the cleaning means and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge so as to be detachable from the main body of the electrophotographic image forming apparatus, or at least the developing means and the electrophotographic photosensitive member. The cartridge is integrated with the body so that the cartridge can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus.
本実施例においては、感光体ドラム1、帯電ローラ2、現像装置4、クリーナ7が一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジBを形成し、装置本体100に着脱可能とされている。プロセスカートリッジBは、装置本体100が備えた装着手段(図示せず)を介して、取り外し可能に装置本体100に装着される。
In this embodiment, the
プロセスカートリッジBには記憶手段26を設ける。記憶手段26としては、例えば、接触不揮発性メモリ、非接触不揮発性メモリ、電源を有する揮発性メモリなど、任意の形態を用いることができる。本実施例では、記憶手段として非接触不揮発性メモリ26がプロセスカートリッジBに搭載されている。非接触不揮発性メモリ26は、メモリ側の情報伝達手段であるアンテナ(図示せず)を有し、無線で画像形成装置本体13が備えた制御手段(CPU)32と通信することで、情報の読み出し及び書き込みが可能である。即ち、本実施例では、CPU32は、制御部、演算部、記憶部(ROM)、時計などを備え、更に、装置本体側の情報伝達手段、メモリ26の情報の読み書き手段の機能を備えている。詳しくは後述するがこの記憶手段26には、トナー残量検知によるトナー消費量と画像形成(印刷)枚数が記憶される。
The process cartridge B is provided with a storage means 26. As the
本実施例におけるプロセスカートリッジB、及び、プロセスカートリッジBに設けられた弾性ローラ24へのトナー搬送及びトナー残量検知の詳細について図2を用いて説明する。
Details of toner conveyance and toner remaining amount detection to the process cartridge B and the
図2に示すように、本実施例にて、プロセスカートリッジBは、それぞれ別体である、前記クリーナ7を構成するクリーニングユニット11と、前記現像装置4を構成する現像装置ユニット12とが一体となった枠体構成を取っている。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the process cartridge B is a separate body, and the
現像装置ユニット12にて、トナー容器21内には、トナー容器21長手方向に交差する方向に、開口41に近い側から順に、第一撹拌部材28aと第二撹拌部材28bがトナー容器21によって、回転可能に支持されている。
In the developing
次に、撹拌部材28(28a、28b)の構成について説明すると、第一撹拌部材28aと第二撹拌部材28bは、棒部材28a1、28b1に可撓性を有するシート部材28a2、28b2を取り付けたものであり、トナー容器21内で第一撹拌部材28aと第二撹拌部材28bが回転することによって、第一の撹拌部材28aと第二の撹拌部材28bのシート部材28a2、28b2が、トナー容器21底面に溜まったトナーTをかき出す。そして、トナーTは、開口41よりトナー容器21外に送り出され、その後、トナー供給ローラ24や、現像ローラ23を介して感光体ドラム1の表面に現像される。本実施例においては、第一撹拌部材28aと第二撹拌部材28bは、現像ローラ23と不図示のギアで連結され、画像形成装置本体100に設けた駆動手段により現像ローラ23の駆動と共に、第一撹拌部材28aと第二撹拌部材28bが可変にて回転駆動される構成を用いた。
Next, the configuration of the agitating member 28 (28a, 28b) will be described. The first agitating
次に、図2、図3を参照して光透過式現像剤残量検知方法及び装置について説明する。 Next, the light transmission type developer remaining amount detecting method and apparatus will be described with reference to FIGS.
図2に示すように、トナーTを収納するプロセスカートリッジBのトナー容器21には、光透過窓26aと光透過窓26bが設けられている。また、画像形成装置本体100には、図3に示すように、現像剤残量検知装置30を構成する発光素子30aと受光素子30bを備えたセンサー手段が配置されている。
As shown in FIG. 2, the
本実施例の現像剤残量検知装置30によれば、発光素子30aから出射された検知光Lは、トナー容器21の長手に渡って配設されたライトガイド31aを通って光透過窓26aからトナー容器21の内部に入射される。そして、トナー容器21の内部に入射された検知光Lは、前記光透過窓26bからトナー容器21の外部に通過する。トナー容器21の外部に通過した検知光Lは、同じくトナー容器21の長手に渡って配設されたライトガイド31bを介して受光素子30bに至り、そこで受光素子30bがどれだけの時間検知光Lを受光したかによってトナー容器21内に収納されているトナーTの残量を検知する構成となっている。
According to the developer remaining
なお、第一撹拌部材28aのシート部材28a2は、長手領域の一部において、光透過窓26a、26bに対して0.5〜4mm程度侵入しており、光透過窓26a、26bの表面に付着したトナーを拭き取る働きも兼ねている。このような構成とすることで、光透過窓26a、26bの上にトナーが被っても、シート部材28a2によって光透過窓26a、26bの表面が清掃され、検知光Lがトナー容器21内を通過することが可能となる。トナー容器21内にトナーTが大量に入っている状態では、シート部材28a2が光透過窓26a、26bの表面を清掃しても、すぐにトナーが被り、光透過窓26a、26bを遮光してしまうため、検知光Lがトナー容器21内を通過する時間は短い。
The sheet member 28a2 of the first stirring
しかし、トナー容器21内のトナーTが消費され、残量が少なくなってくると、シート部材28a2が光透過窓26a、26bを清掃した後に再度トナーTが被ってくるまでの間隔が開いてくるため、それに対応して検知光Lがトナー容器21内を通過する時間が長くなる。このようにして光透過式現像剤残量検出装置では、検知光Lがトナー容器21内を通過する時間の長さの変化によってトナー容器21内のトナーTの残量を測定する。
However, when the toner T in the
すなわち、トナー容器21内にトナーTが大量に入っている状態だと検知光Lの通過時間は短く、逆にトナーTが消費された状態においては、検知光Lの通過時間は長くなる。そして、トナー容器25内のトナーTがなくなったときの検知光Lの通過時間を予めしきい値Yとして設定しておけば、トナー容器21内を通過する検知光Lの通過時間がしきい値Yを越えたとき、プロセスカートリッジBのトナーTがなくなったことをユーザーに知らせることができる。
That is, the passage time of the detection light L is short when the toner T is in a large amount in the
さらに、トナー容器21内を通過する検知光Lの通過時間と、トナー容器21内のトナーTの残量とを対応させたトナー残量検知シーケンスを作れば、検知光Lのトナー容器21内の通過時間に対応して、トナー容器21内のトナーTの残量をリアルタイムでユーザーに告知するトナー残量の逐次検知が可能となる。
Further, if a toner remaining amount detection sequence in which the passage time of the detection light L passing through the
ここで、本実施例における撹拌速度とトナー残量検知精度との関係について説明する。 Here, the relationship between the stirring speed and the toner remaining amount detection accuracy in this embodiment will be described.
図4は、撹拌速度3水準に対するトナー容器21内のトナー消費量と、現像剤残量検出装置の検知光Lがトナー容器21内を通過した通過時間との関係を示したグラフである。速度1<速度2<速度3の順で速度が大きい。横軸のトナー消費量は、0%のとき、トナー容器21内にトナーTが所定の量詰められた初期の状態であり、100%のとき、トナー容器21内のトナーTが完全に消費されてなくなった状態であることを示す。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the toner consumption amount in the
縦軸の検知光Lの通過時間は、現像剤残量検出装置30の検知光Lがトナー容器21内を通過した通過時間を示し、トナー容器21内のトナーTが大量にある状態では、検知光Lがトナー容器21内を通過する通過時間は少ない(=短い)が、トナー容器21内のトナーTが消費され、トナー容器21内にトナーTが少なくなるに従って、検知光Lがトナー容器21内を通過する通過時間は多く(=長く)なる。ここでは、全く検知光Lがトナー容器21内を通過しない状態を0、検知光Lがトナー容器21内を通過し続ける状態を100としている。
The passage time of the detection light L on the vertical axis indicates the passage time when the detection light L of the developer remaining
図4に示すように、本実施例では、トナー残量が多い場合には撹拌駆動速度が遅い方が検知光の通過時間が長くなり、トナー残量が少ない場合には撹拌駆動速度が速い方が検知光の通過時間が長くなる。これは、撹拌駆動速度が速い場合にはトナー容器21内のトナーは常にクラウド状態であり、撹拌駆動速度が遅い場合には、トナーはクラウド状態になった後トナー容器底にとどまるからである。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, when the remaining amount of toner is large, the slower the stirring drive speed is, the longer the detection light passes, and when the remaining amount of toner is small, the faster the stirring drive speed is. However, the passage time of the detection light becomes longer. This is because when the stirring drive speed is high, the toner in the
すなわち、トナー残量が多く撹拌駆動速度が速い場合には、トナーは常にクラウド状態で且つ密度が大きいため検知光が通過しづらく、トナー残量が多く撹拌駆動速度が遅い場合には、トナーは密度の低いクラウド状態になった後トナー容器底にとどまるため検知光が通過しやすい(密度の低いクラウド状態の間に通過する)。 That is, when the remaining amount of toner is large and the stirring drive speed is high, the toner is always in a cloud state and the density is high, so that the detection light does not easily pass. When the remaining amount of toner is large and the stirring drive speed is slow, the toner is After the low density cloud state, the detection light easily passes because it stays at the bottom of the toner container (passes during the low density cloud state).
トナー残量が少なく撹拌駆動速度が速い場合には、トナーは常にクラウド状態で且つ密度が小さいため検知光が通過しやすく、トナー残量が少なく撹拌駆動速度が遅い場合には、トナーはクラウド状態になった後トナー容器底にとどまる(検知窓にトナーが被る)ため検知光が通過しづらくなる。 When the remaining amount of toner is low and the agitation drive speed is fast, the toner is always in the cloud state and the density is small, so the detection light easily passes. When the remaining toner amount is low and the agitation drive speed is slow, the toner is in the cloud state Since the toner stays at the bottom of the toner container (the toner covers the detection window), the detection light is difficult to pass.
ただし、本実施例では撹拌速度を速度2とすると、トナー残量に関わらず高い精度でのトナー残量検知が可能となり、高精度トナー残量検知の撹拌速度を速度2とする(以下「高精度残検モード」と呼ぶ)。 However, in this embodiment, if the stirring speed is set to speed 2, the remaining amount of toner can be detected with high accuracy regardless of the remaining amount of toner, and the stirring speed for detecting high-accuracy toner remaining is set to speed 2 (hereinafter referred to as “high” Called “accuracy check mode”).
本実施例では、弾性ローラ24へできるだけ多くのトナーを搬送したいため、撹拌速度を速くする必要があり、通常速度には速度3を使っている(以下「通常残検モード」と呼ぶ)。
In this embodiment, since it is desired to transport as much toner as possible to the
ここで、本実施例において、印刷枚数100枚毎に、高精度残検モードを行い、通常残検モードによるトナー消費量を補正し、トナー残量検知の精度を上げることを提案する。 Here, in the present embodiment, it is proposed that the high-accuracy residual detection mode is performed for every 100 printed sheets, the toner consumption amount in the normal residual detection mode is corrected, and the accuracy of the toner residual amount detection is improved.
先ず、通常残検モードのトナー残量検知を高精度残検モードにより補正する方法について説明する。 First, a method for correcting the remaining toner amount detection in the normal residual detection mode using the high accuracy residual detection mode will be described.
通常残検モードと、高精度残検モードでの、トナー消費量に対する、現像剤残量検出装置の検知光Lがトナー容器21内を通過した通過時間は、下記表1のようになる。ここでは、全く検知光Lがトナー容器21内を通過しない状態を0、検知光Lがトナー容器21内を通過し続ける状態を100としている。
Table 1 below shows the passage time of the detection light L of the developer remaining amount detection device passing through the
この表1からトナー消費推移に対する、通常残検モードと高精度残検モードにおけるそれぞれの検知光通過量変化量を計算し、通常残検モードを補正する補正係数を導き出した。補正係数の計算方法を説明する。 From Table 1, the change amount of the detected light passing amount in the normal residual detection mode and the high accuracy residual detection mode with respect to the toner consumption transition was calculated, and a correction coefficient for correcting the normal residual detection mode was derived. A method for calculating the correction coefficient will be described.
表1でトナー消費0のときの通常時検知光通過量を通常(0)のように表すと、例えばトナー消費推移が0%−10%の場合の補正係数は、{高精度(10)−高精度(0)}/{通常(10)−通常(0)}で表される。 In Table 1, when the normal amount of detected light passing when the toner consumption is 0 is expressed as normal (0), for example, the correction coefficient when the toner consumption transition is 0% -10% is {high accuracy (10)- High precision (0)} / {normal (10) −normal (0)}.
トナー消費推移と補正係数の関係を下記表2に示す。 The relationship between the toner consumption transition and the correction coefficient is shown in Table 2 below.
この補正係数の使い方を説明する。あるタイミングで高精度残検モードを行い、記憶手段26に記憶しその値をトナー消費量とする。通常残検モード残量検知が行われると、検知光通過量の変化量に記憶手段26に記憶されたトナー消費量に対応する補正係数を掛けた値を、記憶手段26に記憶されたトナー消費量に加え、記憶手段26に記憶しその値をトナー消費量とする。
How to use this correction coefficient will be described. The high-accuracy residual detection mode is performed at a certain timing, stored in the storage means 26, and the value is set as the toner consumption. When the normal remaining detection mode remaining amount detection is performed, the toner consumption stored in the
本実施例での、トナー残量検知シーケンスについて図5のフローチャートを用い、説明する。 The toner remaining amount detection sequence in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
プロセスカートリッジBは記憶手段26を具備しており、記憶手段26には、高精度残検モード後の印刷枚数であるT、通常残検モードによるトナー消費量P(T)、及びトナー残量検知シーケンスによって導き出されるトナー消費量Zが記憶されている。
シーケンス開始。
S1:トナー残量検知をスタートする。
S2:高精度残検モード後の印刷枚数T<100を判定する。
S3:T≧100の場合、高精度残検モードによるトナー残量検知を行い、トナー消費量を算出する。高精度残検モード後の印刷枚数であるTをリセットするためT=0とする。
S4:T<100の場合、通常残検モードによるトナー残量検知を行い、トナー消費量を算出し、P(T)に書き込む。
S5:補正係数を用いトナー消費量を算出する。具体的には下の計算
トナー消費量={P(T)−P(T−1)}×補正係数+Z
補正係数は表2から、Zの消費推移に対応する補正係数を選択する。
S6:T=T+1とする。
S7:S3、S5で計算したトナー消費量の値をZに書き込む。
シーケンス終了。
The process cartridge B includes a
Sequence start.
S1: Toner remaining amount detection is started.
S2: Determine the number of printed sheets T <100 after the high accuracy residual check mode.
S3: When T ≧ 100, the remaining toner amount is detected in the high-accuracy remaining detection mode, and the toner consumption is calculated. To reset T, which is the number of printed sheets after the high-accuracy residual detection mode, T = 0 is set.
S4: When T <100, the remaining toner amount is detected in the normal remaining detection mode, the toner consumption is calculated, and written in P (T).
S5: Toner consumption is calculated using the correction coefficient. Specifically, calculated toner consumption below = {P (T) −P (T−1)} × correction coefficient + Z
As the correction coefficient, the correction coefficient corresponding to the consumption transition of Z is selected from Table 2.
S6: T = T + 1.
S7: The toner consumption value calculated in S3 and S5 is written in Z.
End of sequence.
本実施例では、このトナー残量検知シーケンスを行うことにより、通常残検モードでの精度が低くても、100枚毎に高精度残検モードを更新し、通常残検モードへの補正が実行されるため、光透過式残量検出装置により、高精度なトナー残量の逐次検知を行うことができる。 In this embodiment, by performing this toner remaining amount detection sequence, even if the accuracy in the normal residual detection mode is low, the high accuracy residual detection mode is updated every 100 sheets and the correction to the normal residual detection mode is executed. Therefore, the remaining amount of toner can be sequentially detected with high accuracy by the light transmission type remaining amount detecting device.
本実施例では、画像形成(印刷)速度と撹拌速度との関係には触れていないが、記録媒体の種類に応じて、複数の撹拌駆動速度に対応した複数の印刷速度で、画像形成を行う装置においても、上述のトナー残量検知シーケンスにおける、高精度残検モードを画像形成非実行中に行うことにより、ほぼ同等の効果を得ることができる。 In this embodiment, the relationship between the image formation (printing) speed and the stirring speed is not mentioned, but image formation is performed at a plurality of printing speeds corresponding to a plurality of stirring driving speeds according to the type of the recording medium. Also in the apparatus, substantially the same effect can be obtained by performing the high-accuracy residual detection mode in the above-described toner remaining amount detection sequence while image formation is not being performed.
本実施例では、高精度残検モードを行うタイミングとして、印刷枚数による間隔を用いているが、他のシーケンスを含めた画像形成の積算時間を用いると更に効果的である。 In this embodiment, the interval according to the number of printed sheets is used as the timing for performing the high-accuracy residual detection mode. However, it is more effective to use the integrated image formation time including other sequences.
又、本発明は、画像形成装置がプロセスカートリッジ方式とされていない場合にも適用することができ、本実施例と同様の効果を奏し得る。 The present invention can also be applied to a case where the image forming apparatus is not of a process cartridge type, and can achieve the same effects as the present embodiment.
実施例2
次に、本発明に係る画像形成装置の他の実施例について説明する。
Example 2
Next, another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described.
本実施例は、実施例1にて説明した画像形成装置A及びプロセスカートリッジBにおいて、トナー残量検知シーケンスを行うタイミングを変更し、実施例1と同等の効果があることを特徴とする。従って、本実施例では、実施例1にて説明した画像形成装置A及びプロセスカートリッジBについての説明は省略する。
The present embodiment is characterized in that, in the image forming apparatus A and the process cartridge B described in the first embodiment, the timing for performing the remaining toner amount detection sequence is changed and the same effect as the first embodiment is obtained. Therefore, in this embodiment, the description of the image forming apparatus A and the process cartridge B described in
本実施例では、実施例1での通常残検モード10回行う毎にその分散を計算し、その値に応じて高精度残検モードを実行する。本実施例における、トナー残量検知シーケンスを行う閾値となる分散と、トナー残量検知精度、画像弊害(撹拌速度低下による濃度薄)、高精度残検モードが行われる平均間隔(印刷枚数)の関係を、下記表3に示す。 In the present embodiment, the variance is calculated every time the normal residual detection mode is performed 10 times in the first embodiment, and the high-accuracy residual detection mode is executed according to the value. In this embodiment, the threshold value for performing the remaining toner amount detection sequence, the remaining toner amount detection accuracy, the image adverse effect (thinning density due to a decrease in stirring speed), and the average interval (number of printed sheets) at which the high accuracy residual detection mode is performed. The relationship is shown in Table 3 below.
この表3は、閾値となる分散の値を大きく設定すると残検精度が落ち、小さく設定すると画像弊害が発生することを示している。 Table 3 shows that the residual accuracy decreases when the variance value serving as the threshold is set large, and the image defect occurs when it is set small.
高精度残検モードが行われる平均間隔も短い方が良いため、本実施例では分散の閾値として分散≦50を選択する。 Since it is better that the average interval in which the high-accuracy residual check mode is performed is shorter, in this embodiment, variance ≦ 50 is selected as the variance threshold.
本実施例での、トナー残量検知シーケンスについて図6のフローチャートを用い、説明する。 The remaining toner amount detection sequence in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
プロセスカートリッジBは記憶手段26を具備しており、記憶手段26には、通常残検モードによる測定10回の消費量分散計算後の印刷枚数であるT、通常残検モードによるトナー消費量P(T)、及びトナー残量検知シーケンスによって導き出されるトナー消費量Zが記憶されている。
シーケンス開始。
S1:トナー残量検知をスタートする。
S2:高精度残検モード後の印刷枚数T<10を判定する。
S3:T≧10の場合、P(0)〜P(9)の分散を計算し、分散計算値≦50を判定する。
S4:分散計算値>50の場合、高精度残検モードによるトナー残量検知を行い、トナー消費量を算出する。高精度残検モード後の印刷枚数であるTをリセットするためT=0とする。
S5:S2でT<10であるか、S4で分散計算値≦50の場合、通常残検モードによるトナー残量検知を行い、トナー消費量を算出し、P(T)に書き込む。
S6:補正係数を用いトナー消費量を算出する。具体的には下の計算
トナー消費量={P(T)−P(T−1)}×補正係数+Z
補正係数は表2から、Zの消費推移に対応する補正係数を選択する。
S7:T=T+1とする。
S8:S3、S5で計算したトナー消費量の値をZに書き込む。
シーケンス終了。
The process cartridge B includes a
Sequence start.
S1: Toner remaining amount detection is started.
S2: Determine the number of printed sheets T <10 after the high-accuracy residual inspection mode.
S3: When T ≧ 10, the variance of P (0) to P (9) is calculated, and the variance calculated value ≦ 50 is determined.
S4: When the dispersion calculation value> 50, the remaining toner amount is detected in the high-accuracy remaining detection mode, and the toner consumption is calculated. To reset T, which is the number of printed sheets after the high-accuracy residual detection mode, T = 0 is set.
S5: If T <10 in S2 or the calculated dispersion value ≦ 50 in S4, the remaining toner amount is detected in the normal remaining detection mode, and the toner consumption is calculated and written in P (T).
S6: Toner consumption is calculated using the correction coefficient. Specifically, calculated toner consumption below = {P (T) −P (T−1)} × correction coefficient + Z
As the correction coefficient, the correction coefficient corresponding to the consumption transition of Z is selected from Table 2.
S7: T = T + 1.
S8: The value of the toner consumption calculated in S3 and S5 is written in Z.
End of sequence.
本実施例では、このトナー残量検知シーケンスを行うことにより、通常残検モードでの精度が低くても、通常残検モードの分散が大きく(ばらつきが大きくなる)毎に高精度残検モードを更新し、通常残検モードへの補正が実行されるため、光透過式残量検出装置により、高精度なトナー残量の逐次検知を行うことができる。 In this embodiment, by performing this toner remaining amount detection sequence, even if the accuracy in the normal residual detection mode is low, the high-accuracy residual detection mode is changed every time the dispersion in the normal residual detection mode is large (the variation becomes large). Since it is updated and the correction to the normal residual detection mode is executed, it is possible to sequentially detect the remaining amount of toner with high accuracy by the light transmission type residual amount detection device.
本実施例では、印刷速度と撹拌速度との関係には触れていないが、記録媒体の種類に応じて、複数の撹拌駆動速度に対応した複数の印刷速度で、画像形成を行う装置においても、上述のトナー残量検知シーケンスにおける、高精度残検モードを画像形成非実行中に行うことにより、ほぼ同等の効果を得ることができる。 In this embodiment, the relationship between the printing speed and the stirring speed is not mentioned, but in an apparatus that performs image formation at a plurality of printing speeds corresponding to a plurality of stirring driving speeds according to the type of the recording medium, By performing the high-accuracy residual detection mode in the above-described toner remaining amount detection sequence while image formation is not being performed, substantially the same effect can be obtained.
又、本発明は、画像形成装置がプロセスカートリッジ方式とされていない場合にも適用することができ、本実施例と同様の効果を奏し得る。 The present invention can also be applied to a case where the image forming apparatus is not of a process cartridge type, and can achieve the same effects as the present embodiment.
実施例3
本実施例は、実施例1にて説明した画像形成装置Aにおいて、画像形成装置Aが図7のように垂直方向に並設した4個のプロセスカートリッジBを装着する装着部(不図示)を有するインラインフルカラー画像形成装置に適用したことを特徴とする。各プロセスカートリッジB、即ち、Y色、M色、C色、K色のプロセスカートリッジBY、BM、BC、BKは、実施例1で説明したプロセスカートリッジBと同様の構成とされ、また、実施例1と同様に、画像形成装置本体100の装着部において、画像形成装置本体100に対して着脱可能とされている。
Example 3
In the present embodiment, in the image forming apparatus A described in the first embodiment, the mounting portion (not shown) for mounting the four process cartridges B arranged in parallel in the vertical direction as shown in FIG. The present invention is characterized by being applied to an in-line full-color image forming apparatus. Each process cartridge B, that is, the process cartridges BY, BM, BC, and BK of Y color, M color, C color, and K color, have the same configuration as the process cartridge B described in the first embodiment. 1, the mounting portion of the image forming apparatus
また、図7に図示されてはいないが、本実施例の画像形成装置A及び各プロセスカートリッジB(BY、BM、BC、BK)にも、実施例1の画像形成装置A及び各プロセスカートリッジBと同様の構成及び作用をなす現像剤残量検知装置が設けられている。 Although not shown in FIG. 7, the image forming apparatus A and each process cartridge B according to the first embodiment are also applied to the image forming apparatus A and each process cartridge B (BY, BM, BC, BK) according to the present embodiment. Is provided with a developer remaining amount detecting device having the same configuration and function as the above.
図7を参照して、本実施例のカラー画像形成装置Aの構成及び動作を説明する。本実施例のカラー画像形成装置Aは、パーソナルコンピュータなどのホスト314に接続されて用いられる。
With reference to FIG. 7, the configuration and operation of the color image forming apparatus A of the present embodiment will be described. The color image forming apparatus A of this embodiment is used by being connected to a
コントローラ部333において、ホスト314からのプリント要求信号及び画像データを処理し、露光手段であるスキャナ303(303Y、303M、303C、303K)を制御することで、図中矢印Ra方向に回転する像担持体としての感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)上に静電潜像を形成する。
The controller unit 333 processes a print request signal and image data from the
各プロセスカートリッジB(BY、BM、BC、BK)に備えられた感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)は、帯電手段である、感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)に加圧当接されたローラ状の帯電部材、即ち、DC接触帯電ローラ(帯電ローラ)302(302Y、302M、302C、302K)によって一様に帯電される。帯電ローラ302(Y、M、C、K)には帯電バイアスとして所定の値に固定された直流電圧が印加され、感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)の表面を負に一様に帯電させる。帯電ローラ302(302Y、302M、302C、302K)は感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)の図中矢印Rd方向の回転により従動回転する。帯電ローラ302(302Y、302M、302C、302K)は、感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)の長手方向(記録媒体306の搬送方向に直交する方向)略全域に亙って当接されている。 The photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) provided in each process cartridge B (BY, BM, BC, BK) is a photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) which is a charging unit. It is uniformly charged by a roller-shaped charging member pressed against the surface, that is, a DC contact charging roller (charging roller) 302 (302Y, 302M, 302C, 302K). A DC voltage fixed to a predetermined value as a charging bias is applied to the charging roller 302 (Y, M, C, K), and the surface of the photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) is uniformly made negative. To charge. The charging roller 302 (302Y, 302M, 302C, 302K) is driven to rotate by the rotation of the photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) in the direction of arrow Rd in the drawing. The charging roller 302 (302Y, 302M, 302C, 302K) abuts over substantially the entire length of the photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) in the longitudinal direction (direction perpendicular to the conveyance direction of the recording medium 306). Has been.
帯電ローラ302(302Y、302M、302C、302K)によって一様に帯電された感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)は、露光手段であるスキャナ303(303Y、303M、303C、303K)からのレーザー光により露光され、その表面に静電潜像が形成される。スキャナ303(303Y、303M、303C、303K)は、レーザー光源、ポリゴンミラー、レンズ系などを有し、コントローラ部333の制御により、感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)上を走査露光する。 The photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) uniformly charged by the charging roller 302 (302Y, 302M, 302C, 302K) is supplied from a scanner 303 (303Y, 303M, 303C, 303K) as an exposure unit. Is exposed to a laser beam, and an electrostatic latent image is formed on the surface thereof. The scanner 303 (303Y, 303M, 303C, 303K) includes a laser light source, a polygon mirror, a lens system, and the like, and scans and exposes the photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) under the control of the controller unit 333. To do.
その後、この静電潜像は、現像手段である現像装置304(304Y、304M、304C、304K)によって現像剤が供給されて、トナー像として可視化される。 Thereafter, the electrostatic latent image is visualized as a toner image by being supplied with a developer by a developing device 304 (304Y, 304M, 304C, 304K) which is a developing unit.
つまり、現像装置304(304Y、304M、304C、304K)は、一成分現像剤として夫々Y色、M色、C色、K色の負帯電性の非磁性トナー(トナー)を収容する現像剤収容部であるトナー容器321(321Y、321M、321C、321K)を有する。本実施例では、トナーには、高速印刷を可能とした、定着特性の優れた粘弾性の低い、体積平均粒径約6μmの略球形トナーを用いた。 That is, the developing device 304 (304Y, 304M, 304C, 304K) contains a developer containing negatively charged nonmagnetic toner (toner) of Y color, M color, C color, and K color, respectively, as a one-component developer. A toner container 321 (321Y, 321M, 321C, 321K). In this embodiment, a substantially spherical toner having a high viscoelasticity and a low viscoelasticity and a volume average particle diameter of about 6 μm, which enables high-speed printing, was used as the toner.
そして、感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)と対向するトナー容器321(321Y、321M、321C、321K)の一部は、感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)の長手方向略全域に亙り開口しており、この開口部に、現像手段を構成するローラ状の現像剤担持体である現像ローラ323(323Y、323M、323C、323K)が配置されている。現像ローラ323(323Y、323M、323C、323K)は、現像装置304(304Y、304M、304C、304K)の図中左上方に位置する感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)に所定の侵入量となるように押圧、接触され、図中矢印Rb方向に回転駆動される。 A part of the toner container 321 (321Y, 321M, 321C, 321K) facing the photoconductor drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) is the length of the photoconductor drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K). A developing roller 323 (323Y, 323M, 323C, 323K), which is a roller-shaped developer carrier constituting the developing means, is disposed in the opening in substantially the entire direction. The developing roller 323 (323Y, 323M, 323C, 323K) is predetermined on the photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) positioned at the upper left in the drawing of the developing device 304 (304Y, 304M, 304C, 304K). It is pressed and contacted so as to have an intrusion amount, and is driven to rotate in the direction of arrow Rb in the figure.
現像ローラ323(323Y、323M、323C、323K)の図中右下方には、現像ローラ323(323Y、323M、323C、323K)への現像剤を供給し、又未現像トナーを現像ローラ323(323Y、323M、323C、323K)から剥ぎ取る手段として、弾性ローラ324(324Y、324M、324C、324K)が当接されている。弾性ローラ324(324Y、324M、324C、324K)は、回転可能にトナー容器321(321Y、321M、321C、321K)に支持されている。又、弾性ローラ324(324Y、324M、324C、324K)は、現像ローラ323(Y、M、C、K)へのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取り性の点からゴムスポンジローラとし、現像ローラ323(323Y、323M、323C、323K)と同一方向(図中矢印Rc方向)に回転駆動する。 To the lower right of the developing roller 323 (323Y, 323M, 323C, 323K) in the drawing, developer is supplied to the developing roller 323 (323Y, 323M, 323C, 323K), and undeveloped toner is supplied to the developing roller 323 (323Y). 323M, 323C, 323K), elastic rollers 324 (324Y, 324M, 324C, 324K) are in contact with each other. The elastic roller 324 (324Y, 324M, 324C, 324K) is rotatably supported by the toner container 321 (321Y, 321M, 321C, 321K). The elastic roller 324 (324Y, 324M, 324C, 324K) is a rubber sponge roller from the viewpoint of supplying toner to the developing roller 323 (Y, M, C, K) and stripping off undeveloped toner. It is rotationally driven in the same direction as the H.323 (323Y, 323M, 323C, 323K) (arrow Rc direction in the figure).
又、現像装置304(304Y、304M、304C、304K)は、現像ローラ323(323Y、323M、323C、323K)に担持させるトナー量を規制する現像剤層厚規制部材として、現像ブレード325(325Y、325M、325C、325K)を備えている。現像ブレード325(325Y、325M、325C、325K)は、弾性を有するリン青銅製の金属薄板で構成され、自由端側の先端近傍を現像ローラ323(323Y、323M、323C、323K)の外周面に面接触にて当接するように設けられている。弾性ローラ324(324Y、324M、324C、324K)との摺擦により現像ローラ323(323Y、323M、323C、323K)上に担持されたトナーは、現像ブレード325(325Y、325M、325C、325K)との当接部を通過する際に摩擦帯電により電荷付与され、且つ、薄層に規制される。 The developing device 304 (304Y, 304M, 304C, 304K) is a developing blade 325 (325Y, 325Y) serving as a developer layer thickness regulating member that regulates the amount of toner carried on the developing roller 323 (323Y, 323M, 323C, 323K). 325M, 325C, 325K). The developing blade 325 (325Y, 325M, 325C, 325K) is made of an elastic phosphor bronze metal thin plate, and the vicinity of the free end is the outer peripheral surface of the developing roller 323 (323Y, 323M, 323C, 323K). It is provided so as to come into contact with surface contact. The toner carried on the developing roller 323 (323Y, 323M, 323C, 323K) by sliding with the elastic roller 324 (324Y, 324M, 324C, 324K) is developed with a developing blade 325 (325Y, 325M, 325C, 325K). When passing through the abutting portion, electric charge is imparted by frictional charging and the thin layer is regulated.
このような構成の現像装置304(304Y、304M、304C、304K)において、現像ローラ323(323Y、323M、323C、323K)には、現像バイアスとして所定の値に固定された直流電圧が印加される。これによって、本実施例では、一様に帯電された感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)の表面の、負電荷が減衰した露光部を反転現像により現像する。 In the developing device 304 (304Y, 304M, 304C, 304K) having such a configuration, a DC voltage fixed to a predetermined value as a developing bias is applied to the developing roller 323 (323Y, 323M, 323C, 323K). . Thus, in this embodiment, the exposed portion on the surface of the uniformly charged photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) where the negative charge is attenuated is developed by reversal development.
一方、全ての感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)に対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト341が配設されている。前記転写ベルト341は1011〜1014Ω・cmの体積固有抵抗を有する厚さ約150μmのフィルム状部材である。
On the other hand, an
そして、記録媒体306は記録媒体収容部316から供給ローラ316aなどにより分離給送され、レジストローラ316bで一旦停止する。レジストローラ316bは、記録媒体306の記録位置と感光体ドラム301(Y、M、C、K)へのトナー像の形成タイミングとの同期をとり、転写手段である転写ローラ305(305Y、305M、305C、305K)と感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)との対向部(転写部)へと、記録媒体306を送り出す。
Then, the recording medium 306 is separated and fed from the
このようにして記録媒体306は、前記転写ベルト341によりY色、M色、C色、K色の各転写位置まで順次搬送され、感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)上の各色トナー画像が記録媒体306上に順次転写され、トナー像を積層しながら上方へと搬送する。
In this way, the recording medium 306 is sequentially conveyed to the Y, M, C, and K transfer positions by the
トナー像が転写された記録媒体306は、定着装置309に搬送される。ここで、記録媒体306上の未定着のトナー像は、熱、圧力よって記録媒体306に永久定着される。その後、記録媒体306は排出ローラ316cなどにより機外に排紙される。
The recording medium 306 onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 309. Here, the unfixed toner image on the recording medium 306 is permanently fixed to the recording medium 306 by heat and pressure. Thereafter, the recording medium 306 is discharged out of the apparatus by a
又、転写されずに感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)上に残留した転写残トナーは、クリーニング手段(クリーナ)307(307Y、307M、307C、307K)によって清掃する。つまり、クリーナ307(307Y、307M、307C、307K)は、クリーニング部材であるクリーニングブレード307a(307aY、307aM、307aC、307aK)により転写残トナーを感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)から掻き取り、廃トナー容器308(308Y、308M、308C、308K)に収納する。クリーニングされた感光体ドラム301(301Y、301M、301C、301K)は再び画像形成に供される。 Further, untransferred toner remaining on the photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) without being transferred is cleaned by a cleaning unit (cleaner) 307 (307Y, 307M, 307C, 307K). That is, the cleaner 307 (307Y, 307M, 307C, 307K) removes the transfer residual toner from the photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) by the cleaning blade 307a (307aY, 307aM, 307aC, 307aK) as a cleaning member. It is scraped off and stored in a waste toner container 308 (308Y, 308M, 308C, 308K). The cleaned photosensitive drum 301 (301Y, 301M, 301C, 301K) is again used for image formation.
各プロセスカートリッジB(BY、BM、BC、BK)には記憶手段326(326Y、326M、326C、326K)を設ける。記憶手段326(326Y、326M、326C、326K)としては、例えば、接触不揮発性メモリ、非接触不揮発性メモリ、電源を有する揮発性メモリなど、任意の形態を用いることができる。本実施例では、記憶手段として非接触不揮発性メモリ326(326Y、326M、326C、326K)が夫々のプロセスカートリッジBに搭載されている。非接触不揮発性メモリ326(326Y、326M、326C、326K)は、メモリ側の情報伝達手段であるアンテナ(図示せず)を有し、無線で画像形成装置本体が備えた制御手段(CPU)332と通信することで、情報の読み出し及び書き込みが可能である。本実施例では、CPU332は装置本体側の情報伝達手段、メモリ326(326Y、326M、326C、326K)の情報の読み書き手段、及び、記憶手段326(326Y、326M、326C、326K)の情報を蓄えるメモリとしての機能を備えている。なお、プロセスカートリッジBに備えられた記憶手段326(326Y、326M、326C、326K)には、対応するプロセスカートリッジBにおけるトナー残量検知によるトナー消費量と印刷枚数が記憶される。 Each process cartridge B (BY, BM, BC, BK) is provided with storage means 326 (326Y, 326M, 326C, 326K). As the storage unit 326 (326Y, 326M, 326C, 326K), for example, any form such as a contact nonvolatile memory, a contactless nonvolatile memory, and a volatile memory having a power source can be used. In this embodiment, a non-contact nonvolatile memory 326 (326Y, 326M, 326C, 326K) is mounted on each process cartridge B as a storage means. The non-contact non-volatile memory 326 (326Y, 326M, 326C, 326K) has an antenna (not shown) as information transmission means on the memory side, and wirelessly includes a control means (CPU) 332 provided in the image forming apparatus main body. Can read and write information. In this embodiment, the CPU 332 stores information in the apparatus main body side, information in the memory 326 (326Y, 326M, 326C, 326K), and information in the storage unit 326 (326Y, 326M, 326C, 326K). It has a function as a memory. Note that the storage means 326 (326Y, 326M, 326C, 326K) provided in the process cartridge B stores the toner consumption amount and the number of printed sheets by detecting the remaining amount of toner in the corresponding process cartridge B.
本実施例において、実施例1、2のトナー残量検知シーケンスを、各プロセスカートリッジB(BY、BM、BC、BK)それぞれに対して、独立に実行することにより、プロセスカートリッジB(BY、BM、BC、BK)全てが高精度なトナー残量逐次検知を行うことができる。つまり、本実施例においても、実施例1、2と同様の作用効果を達成し得る。
In this embodiment, the toner remaining amount detection sequence of
また、本実施例では、上述のように、インラインフルカラーレーザービームプリンタを用いたが、ロータリー方式を用いたフルカラーレーザービームプリンタにおいても同等の効果を得ることができる。 In this embodiment, as described above, the inline full-color laser beam printer is used. However, the same effect can be obtained in a full-color laser beam printer using a rotary system.
1、301 感光体ドラム(像担持体)
2、302 帯電ローラ(帯電手段)
3、303 スキャナ(露光手段)
4、304 現像装置(現像手段)
5、305 転写ローラ(転写手段)
7、307 クリーナ(クリーニング手段)
21、321 トナー容器
23、323 現像ローラ(現像剤担持体)
26、326 非接触メモリ(記憶手段)
28、328 撹拌部材(撹拌手段)
30 現像剤残量検知装置
30a 発光素子(センサー手段)
30b 受光素子(センサー手段)
32 CPU(制御手段)
1,301 Photosensitive drum (image carrier)
2,302 Charging roller (charging means)
3, 303 Scanner (exposure means)
4,304 Developing device (developing means)
5,305 Transfer roller (transfer means)
7,307 Cleaner (cleaning means)
21, 321
26, 326 non-contact memory (storage means)
28, 328 Stirring member (stirring means)
30 Developer remaining
30b Light receiving element (sensor means)
32 CPU (control means)
Claims (8)
前記現像剤残量検知装置は、前記撹拌手段の複数の撹拌駆動速度に対応した前記現像剤残量検知装置による現像剤残量検知モードを有し、
前記画像形成装置は、所定のタイミングに応じて、前記撹拌手段の撹拌駆動速度を所定の速度に変更し、それに対応した現像剤残量検知モードによる現像剤残量を記憶手段に記憶し、画像形成時は、画像形成中の前記撹拌手段の撹拌駆動速度に対応した現像剤残量検知モードによる現像剤残量を前記記憶手段の値に基づいて補正して、前記記憶手段に記憶し、前記記憶手段に記憶された値を現像剤残量とすることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, a developer carrier for carrying and transporting a developer for developing a latent image formed on the image carrier to form a toner image, a developer containing portion containing the developer, A developer remaining amount detection having a stirring unit that can change a drive for stirring the developer in the developer accommodating portion, and a sensor means for detecting the remaining amount of the developer in the developer accommodating portion. In an image forming apparatus comprising: an apparatus; a storage unit that updates and stores a developer remaining amount; and a transfer unit that transfers the toner image to a recording medium.
The developer remaining amount detecting device has a developer remaining amount detecting mode by the developer remaining amount detecting device corresponding to a plurality of stirring drive speeds of the stirring means,
The image forming apparatus changes the stirring driving speed of the stirring unit to a predetermined speed in accordance with a predetermined timing, stores the developer remaining amount in the developer remaining amount detection mode corresponding thereto in the storage unit, and At the time of formation, the developer remaining amount in the developer remaining amount detection mode corresponding to the stirring drive speed of the stirring unit during image formation is corrected based on the value of the storage unit, and stored in the storage unit. An image forming apparatus characterized in that a value stored in a storage means is used as a developer remaining amount.
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