JP2009109527A - 画像形成装置および現像剤充填方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】現像剤充填モードの実行指示がなされたら、充填許可フラグがあるか否かを検知し、充填許可フラグが立っている場合は、現像装置内に現像剤があるか否かにかかわらず、現像剤充填動作を実行し、充填許可フラグが立っていない場合は、現像剤装置内に現像剤があるか否かを検知し、ない場合は、充填許可フラグを立てて、現像剤充填動作を実行する。そして、初期設定動作の実行されたら、充填許可フラグを降ろして、現像剤の充填動作を許可する許可状態から現像剤の充填動作を禁止する禁止状態に切替える。
【選択図】図17
Description
この現像剤の交換方法としては、一定サイクルごとにサービスマンがユーザーを訪問し、古い現像剤を回収し、空にした現像収容部に新しい現像剤を充填している。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記禁止状態/前記許可状態の情報を、不揮発性メモリに記憶させるよう切替手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、前記現像剤収容部内に前記現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が、初期設定動作であることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、前記現像剤収容部内に前記現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が、作像動作であることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、前記現像剤収容部内に前記現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が、画質調整動作であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、装置本体にセットされた現像剤を収容した現像剤収容ボトルから現像装置の現像剤収容部内に現像剤を充填する現像剤充填方法において、前記現像剤収容部内に現像剤が充填されていないことを検知したら、現像剤の充填動作を禁止する禁止状態から現像剤の充填動作が行える許可状態に切替えて、前記現像剤収容ボトルから前記現像剤収容部内に現像剤を充填し、前記現像剤収容部内に前記現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が実行されたら、前記許可状態から前記禁止状態に切替えることを特徴とするものである。
また、現像剤収容部内に現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が実行されるまで、上記許可状態から上記禁止状態に切替わらないので、現像剤充填動作中に装置の電源が落とされたり、現像剤収容ボトル内の現像剤が詰まったりして、現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填されなかったときは、現像剤充填動作が実行できる許可状態である。よって、現像剤充填動作中に装置の電源が落とされたり、現像剤収容ボトル内の現像剤が詰まったりして、現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填されなかったときは、現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかにかかわらず、再度、現像剤充填動作を実行することができる。これにより、現像剤収容ボトル内の現像剤を全て充填することができる。
さらに、現像剤収容部内に現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が実行されたら、禁止状態に切替えるので、サービスマンが禁止状態に切替えるための操作を行わなくても、自動的に禁止状態に切替わる。これにより、現像剤交換作業のときは、確実に、現像剤収容部内が空でないと、現像剤充填動作が実行されないようにすることができ、サービスマンのヒューマンエラーによる現像剤の二重充填を確実に防止することができる。
図1は、本実施形態に係る複写機100の概略構成図である。複写機100はプリンタ部150、これを載せる給紙装置200、プリンタ部150の上に固定されたスキャナ300などを備えている。また、このスキャナ300の上に固定された原稿自動搬送装置400なども備えている。
プロセスカートリッジ18Y,M,C,Kは、ドラム状の感光体1、帯電器、現像装置4、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
帯電手段たる帯電器によって、潜像担持体たる感光体1Yの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体1Yの表面には、光書込ユニット21によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部(露光部)の電位が減衰する。この減衰により、感光体1Y表面にY用の静電潜像が形成される。形成されたY用の静電潜像は現像手段たる現像装置4Yによって現像されてYトナー像となる。
Y用の感光体1Y上に形成されたYトナー像は、後述の中間転写ベルト110に一次転写される。一次転写後の感光体1Yの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Y用のプロセスカートリッジ18Yにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体1Yは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ18M,C,Kについても同様である。
中間転写ユニット17は、中間転写体たる中間転写ベルト110やベルトクリーニング装置90などを有している。また、張架ローラ15、駆動ローラ14、二次転写バックアップローラ16、4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kなども有している。
中間転写ベルト110は、張架ローラ14を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ15の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kは、それぞれ中間転写ベルト110の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト110をその内周面側から感光体1Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体1と一次転写バイアスローラ62との間に一次転写電界が形成される。
Y用の感光体1Y上に形成された上述のYトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト110上に一次転写される。このYトナー像の上には、M,C,K用の感光体1M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト110上には多重トナー像たる4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
中間転写ベルト110上に重ね合わせ転写された4色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト110の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ15との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置90によってクリーニングされる。
中間転写ユニット17の図中下方には、2本の張架ローラ23によって紙搬送ベルト24を張架している二次転写装置22が配設されている。紙搬送ベルト24は、少なくとも何れか一方の張架ローラ23の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。2本の張架ローラ23のうち、図中右側に配設された一方の張架ローラ23は、中間転写ユニット17の二次転写バックアップローラ16との間に、中間転写ベルト110及び紙搬送ベルト24を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット17の中間転写ベルト110と、二次転写装置22の紙搬送ベルト24とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ23には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット17の中間転写ベルト110上の4色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ23側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対49によって中間転写ベルト110上の4色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた4色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ23に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
図2に示すように感光体1は図中矢印G方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体1の表面は光書込ユニット21より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置4からトナーを供給され、トナー像を形成する。
現像ローラ5の供給スクリュ8との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ5に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ12を備えている。
現像ローラ5の感光体1との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ8と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ6を備えている。供給スクリュ8を備えた供給搬送路9は現像ローラ5の横方向に、回収スクリュ6を備えた回収搬送路としての回収搬送路7は現像ローラ5の下方に並設されている。この回収スクリュ6も回転軸とこの回転軸に設けられた羽部とを備え、回転することにより軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送部材である。
供給搬送路9と攪拌搬送路10とは仕切り部材としての第一仕切り壁133によって仕切られている。第一仕切り壁133の供給搬送路9と攪拌搬送路10とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路9と攪拌搬送路10とが連通している。
なお、供給搬送路9と回収搬送路7とも第一仕切り壁133によって仕切られているが、第一仕切り壁133の供給搬送路9と回収搬送路7とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
また、攪拌搬送路10と回収搬送路7との2つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁134によって仕切られている。第二仕切り壁134は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路10と回収搬送路7とが連通している。
また、現像装置4では、現像剤を収容する現像剤収容部を供給搬送路9、回収搬送路7及び攪拌搬送路10によって構成する。
図3は現像剤収容部内の現像剤の流れを説明する現像装置4の模式図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
現像ローラ5から回収搬送路7に送られ、回収スクリュ6によって回収搬送路7の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁134の回収開口部93より攪拌搬送路10に供給される(図3中矢印F)。
そして、攪拌搬送路10は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ11の搬送方向下流側であり、供給スクリュ8の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁133の供給開口部91より供給搬送路9に供給される(図3中矢印D)。
攪拌搬送路10では攪拌スクリュ11によって、回収現像剤、余剰現像剤及びトナー補給口95から必要に応じて補給されるプレミックストナーを、回収搬送路7及び供給搬送路9の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路9の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路10の下方には、不図示のトナー濃度検知手段たるトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により詳細は後述するトナー補給装置を作動し、トナー収納容器からトナー補給を行う。
図4に示すように、トナーを補給するトナー補給口95を攪拌スクリュ11を備える攪拌搬送路10の搬送方向上流端部の上方に設けている。このトナー補給口95は現像ローラ5の幅方向端部よりも外側に設けてある。
また、トナー補給口95としては、攪拌搬送路10の搬送方向上流端部の上方に限らず、回収搬送路7の下流端部の上方に設けても良い。
さらに、回収搬送路7から攪拌搬送路10へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部93の真上にトナー補給口95を設けるようにしても良い。受渡し部である回収開口部93では現像剤が混ざりやすいため、この位置で補給を行うことにより、より効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
図5は、複写機100が有するトナー補給装置500の斜視説明図であり、図6はトナー補給装置500の概略を示す概略説明図である。また、図7は、粉体収納容器であるトナーボトル120の外観斜視図であり、図8は、K色用のトナーボトル120をセットする様子を説明する図であり、図9は、複写機の外観斜視図である。
トナーボトル120は、トナーとキャリアとからなり、トナーの割合が現像装置4内の現像剤よりも多い現像剤であるプレミックストナーを収納する粉体収納容器としての現像剤収納容器である。なお、図5中の符号Tfはプレミックストナーの流れを示している。
タンデム方式の画像形成装置である複写機100は、図5のように各色のプレミックストナーを収納するトナー収納容器であるトナーボトル120が並んで配置される構成をとる。各色のトナーボトル120はそれぞれ現像剤の搬送路部材であるトナー補給チューブ65を介してサブホッパ68、粉体ポンプであるトナーポンプ60等を備えた補給ユニットと接続し、現像装置4は補給ユニットの下方に接続している。
ポンプ装置であるトナーポンプ60としては、図6に示すように筒状の内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材のステータ69とステータ69内部で回転することにより軸方向にプレミックストナーを移動させるロータ61を備えたスクリューポンプであるモーノポンプを用いている。トナーポンプ60としては、特開2000−98721に記載のものを用いることができる。
トナーボトル120は図6及び図7に示すように、粉体収納部であるトナー収容体121と、唯一の粉体排出口であるトナー排出口122に取り付けられる口金部材130とで構成されている。
すなわち、トナーポンプ60では、ロータ61及びステータ69の2つの部材のうちの一方であるロータ61を回転させることによって、他方であるステータ69に対し摺動を伴う運動をさせてトナー吸引口63に負圧を発生させる。トナー吸引口63に負圧を発生させることで搬送路部材であるトナー補給チューブ65の内部に気流を発生させる。
図10は、中間転写ベルト110の張架構造の説明図であり、中間転写ベルト110が全ての感光体1Y,M,C,Kに当接した全当接モードを示している。上記接離手段は、図10において、中間転写ベルト110をイエロー、マゼンタ、シアンの各感光体1Y,M,Cに対して同時に接離させるための第1揺動アーム141及び第1接離カム142と、中間転写ベルト110を黒感光体1Kに対して接離させるための第2揺動アーム143及び第2接離カム144とから主に構成されている。上記第1接離カム142は、駆動制御部145からの制御信号で駆動制御される接離モータ146により回転駆動される。また、上記第2接離カム144は、第2接離カム144のカム軸の先端にレバーが装着されて、レバーを手動で回転させることにより回転駆動される。
図10の状態から第1接離カム142を半回転させることにより、第1揺動アーム141が揺動支点148を中心として図中下側に揺動し、イエロー用,マゼンタ用,シアン用の3つの一次転写ローラ62Y,M,Cがこれらに対応した3つの感光体1Y,M,Cから離れていき、中間転写ベルト110がこれら3つの感光体1Y,M,Cから離間する。この結果、図11に示す一部離間モードとなり、黒単色画像を形成することができる。
この一部離間モードでは、中間転写ベルト110が黒感光体1Kのみに当接し、これ以外の他の3つの感光体1Y,M,Cから離間しているため、これら3つの感光体1Y,M,Cでは中間転写ベルト110との接触による感光体劣化を防止することができる。また、黒感光体1K以外の他の3つの感光体1Y,M,Cの動作を停止しておくことができるので、これらの感光体1Y,M,Cだけでなく、帯電装置、現像装置4、クリーニング装置等の寿命を延ばすことができる。
図11の状態から第2接離カム144を半回転させると、第2揺動アーム143が揺動支点149を中心として図中右回り方向に揺動し、黒用一次転写ローラ62Kが下側に下がって黒感光体1Kから離れていき、中間転写ベルト110が黒感光体1Kから離間する。これにより、中間転写ベルト110は全ての感光体1Y,M,C,Kから離間することになる。
また、このとき、一端を第2揺動アーム143により支持された第1揺動アーム141は揺動支点148側が図中下側に下がるため、第1揺動アーム141は図11の状態から略平行に下に移動することになる。仮に、第1揺動アーム141の揺動支点148が第2揺動アーム143に接続していなければ、第1揺動アーム141は図中左下側に傾斜した状態となり、シアン用一次転写ローラ62Cがシアン感光体1Cに最も接近しており、中間転写ベルト110とシアン感光体1Cとの離間量が他の2つの感光体1Y,Mに比べて小さくなってしまう。
また、現像剤を収容する現像装置に予め現像剤を充填して複写機100を出荷した場合、輸送時に振動を受けたり装置全体が傾いたりして、現像装置の開口部から現像剤が飛散したり、現像剤が外気と触れることにより現像剤が劣化したりするため、複写機100がユーザーのもとに搬送されてから、現像剤を現像装置へと充填する。
以上が、空の現像装置に現像剤の充填するときの一連の作業である。
以下に、実施例に基づいて、具体的に説明する。
まず、実施例1について説明する。実施例1は、現像剤ボトル内の現像剤が全て現像装置に充填された後に行われる初期設定動作が実行されたときに、現像剤充填動作を許可する許可状態から、現像剤充填動作を禁止する禁止状態に切替えるものである。
図17は、実施例1における現像剤充填動作を禁止する禁止状態と現像剤充填動作を許可する許可状態とを切替えを行うための制御フロー図である。
まず、サービスマンが操作表示パネル194を操作して、現像剤充填モードの実行を指示したら(S1のYES)、切替手段たる制御部198は、充填許可フラグが立っているか否かを検知し(S2)、充填許可フラグが立っておらず、現像剤充填動作が禁止状態のとき(S2のNO)は、現像装置内に現像剤が充填されているか否かを検知する(S3)。
次に、実施例2について説明する。
実施例2は、現像剤収容ボトル内の現像剤が全て現像装置に充填された後に行われる作像動作が実行されたときに、現像剤の充填動作を許可する許可状態から、現像剤の充填動作を禁止する禁止状態に切替えるものである。
図18は、実施例2における現像剤の充填動作を禁止する禁止状態と現像剤の充填動作を許可する許可状態とを切替えを行うための制御フロー図である。
実施例1同様、切替手段たる制御部198は、サービスマンの操作によって現像剤充填モードの実行指示がなされたら(S11のYES)、充填許可フラグがあるか否かを検知して(S12)、充填許可フラグが立っている場合(S12のYES)は、現像装置内に現像剤があるか否かにかかわらず、現像剤充填動作を実行し、充填許可フラグが立っていない場合(S12のNO)は、現像剤装置内に現像剤があるか否かを検知(S13)して、ある場合(S13のYES)は、操作表示パネル194に警告表示し、ない場合(S13のNO)は、充填許可フラグを立てて、現像剤充填動作を実行する。
次に、実施例3について説明する。
図19は、実施例3における現像剤の充填動作を禁止する禁止状態と現像剤の充填動作を許可する許可状態とを切替えを行うための制御フロー図である。
図19に示すように、実施例3は、現像剤収容ボトル内の現像剤が全て現像装置に充填された後に行われる画質調整動作が実行された(S26のYES)ときに、充填許可フラグを降ろして(S27)、現像剤の充填動作を許可する許可状態から、現像剤の充填動作を禁止する禁止状態に切替える。
画質調整動作は、環境条件やプロセスユニットの経時変化による画質の経時変化に対応するために実施するものであり、作像枚数が所定枚数に達したときなどに行う動作である。画質調整動作が実行されると、中間転写ベルト上にトナー付着量の異なる画質調整パターンが形成され、この画質調整パターンを付着量検知センサで検知する。そして、この付着量検知センサの検知結果から、所定の画像濃度が得られるように、現像バイアス、帯電バイアス、露光パワーなどが調整される。
これにより、現像剤収容部内が空でないと、禁止状態から許可状態に切替わらないので、現像剤収容部内に劣化した現像剤が充填されている状態で、現像剤収容ボトルから現像剤収容部内に現像剤が充填されるのを防止することができる。また、現像剤収容部内に現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が実行されるまで禁止状態に切替わらないので、現像剤充填動作中に装置の電源が落とされたり、現像剤ボトル内の現像剤が詰まったりして、現像剤ボトル内の現像剤が全て充填されなかったときは、現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかにかかわらず、再度、現像剤充填動作を実行することができる。これにより、現像剤ボトル内の現像剤を全て充填することができる。さらに、現像剤収容部内に現像剤ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が実行されたら、禁止状態に切替えるので、サービスマンが禁止状態に切替えるための操作を行わなくても、自動的に禁止状態に切替わる。これにより、次回の現像剤交換作業のときは、確実に、現像剤収容部内が空でないと、現像剤充填動作が実行されないようにすることができ、サービスマンのヒューマンエラーによる現像剤の二重充填を確実に防止することができる。
4 現像装置
20 画像形成ユニット
21 光書込ユニット
22 二次転写装置
25 定着装置
65 トナー補給チューブ
95 トナー補給口
100 複写機
120 トナーボトル
150 プリンタ部
141 第1揺動アーム
142 第1接離カム
143 第2揺動アーム
144 第2接離カム
180 現像剤ボトル
195 位置検知センサ
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
500 トナー補給装置
Claims (6)
- 潜像担持体と、
現像剤収容部内の現像剤を用いて前記潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、
装置本体にセットされた現像剤を収容した現像剤収容ボトルから前記現像剤収容部内に現像剤を充填する現像剤充填手段と、
前記現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかを検知する充填検知手段と、
前記現像剤収容部内に現像剤が充填されていないことを前記充填検知手段が検知したら、前記現像剤充填手段による現像剤充填動作を禁止する禁止状態から前記現像剤充填手段による現像剤充填動作を行うことができる許可状態に切替え、前記現像剤収容部内に前記現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が実行されたら、前記許可状態から前記禁止状態に切替える切替手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記禁止状態/前記許可状態の情報を、不揮発性メモリに記憶させるよう切替手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の画像形成装置において、
前記現像剤収容部内に前記現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が、初期設定動作であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の画像形成装置において、
前記現像剤収容部内に前記現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が、作像動作であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の画像形成装置において、
前記現像剤収容部内に前記現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が、画質調整動作であることを特徴とする画像形成装置。 - 装置本体にセットされた現像剤を収容した現像剤収容ボトルから現像装置の現像剤収容部内に現像剤を充填する現像剤充填方法において、
前記現像剤収容部内に現像剤が充填されていないことを検知したら、現像剤の充填動作を禁止する禁止状態から現像剤の充填動作が行える許可状態に切替えて、前記現像剤収容ボトルから前記現像剤収容部内に現像剤を充填し、前記現像剤収容部内に前記現像剤収容ボトル内の現像剤が全て充填された後に行われる動作が実行されたら、前記許可状態から前記禁止状態に切替えることを特徴とする現像剤充填方法。
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