JP4006371B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ等の画像形成装置、特に２成分現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置に関するものであり、特に２成分現像剤とトナーをそれぞれ供給する一体型容器に劣化現像剤を回収するように構成したものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a laser printer, and more particularly to an image forming apparatus that forms an image using a two-component developer. The container is configured to collect the deteriorated developer in a container.

従来、高品質のコピー画像を得るのに適するとして、帯電キャリア粒子と当該キャリア粒子に摩擦帯電的に付着する帯電トナー粒子とからなる所謂２成分現像剤が広く使用されている。このような２成分現像剤を用いて現像を行うと、現像剤のうち、トナー分は現像を繰り返す毎に消費され、キャリア分に対する比率が低下し、形成画像の濃度低下を引き起こすので、適宜、消費量に相当する量の新トナーを現像剤に補給する必要があり、またキャリア粒子も繰り返しての使用によって特性が劣化するので交換する必要がある。   Conventionally, a so-called two-component developer composed of charged carrier particles and charged toner particles adhering to the carrier particles in a triboelectric manner has been widely used as suitable for obtaining a high-quality copy image. When development is performed using such a two-component developer, the toner content of the developer is consumed every time the development is repeated, and the ratio to the carrier content decreases, causing a decrease in density of the formed image. It is necessary to replenish the developer with an amount of new toner corresponding to the consumed amount, and the carrier particles need to be replaced because their characteristics deteriorate due to repeated use.

現像剤の交換については、現像剤の寿命に合わせて交換を行うとすると、交換の前後で画像品質（印刷品質）に著しい変化をきたす欠点があるので、そのような欠点を回避するために、現像器内の現像剤量の一部を回収し、当該回収量に相当する量の新現像剤を供給する所謂少量現像剤交換が行われている。例えば特許文献１において、現像器内における現像剤の使用量が予め設定の値に達したならば、当該現像器内における使用済み現像剤の一部を、予め設定の所定量排出し、その排出量とほぼ同量の新現像剤を現像器に供給することが開示されている。このようにすることで現像器内の現像剤は寿命に達することなく、安定した疲労程度を保つことができる。
特開平４−２９２７１号公報 Regarding the replacement of the developer, if the replacement is performed in accordance with the life of the developer, there is a drawback that the image quality (printing quality) is significantly changed before and after the replacement. In order to avoid such a defect, A so-called small amount of developer replacement is performed in which a part of the developer amount in the developing device is recovered and a new developer corresponding to the recovered amount is supplied. For example, in Patent Document 1, when the usage amount of the developer in the developing device reaches a preset value, a part of the used developer in the developing device is discharged in a predetermined amount, and then discharged. It is disclosed that approximately the same amount of new developer is supplied to the developing device. By doing so, the developer in the developing device can maintain a stable degree of fatigue without reaching the lifetime.
JP-A-4-29271

しかしながら、このような構成においては、新品現像剤を収容した貯蔵容器と、回収した現像剤を収納する回収剤容器とを予め現像装置に設置することが必要で、これら容器のための大きなスペースを要するという問題があり、近年の画像形成装置の小型化に制約を加えている。   However, in such a configuration, it is necessary to previously install a storage container containing a new developer and a recovery agent container containing the recovered developer in the developing device, and a large space for these containers is required. There is a problem that it is necessary, and restrictions are imposed on the downsizing of image forming apparatuses in recent years.

本出願人は、このようなスペース的な問題を解消し、併せて補給と回収のための機構が簡単でしかも確実な補給・回収を実現できる補給装置として、環状部分を有した容器の中央空間に、当該容器と同心状の円筒形容器を嵌め込み一体化し、各容器の同じ側に同心状開口部を設け、容器内壁に傾斜した凸状螺旋部を形成してなる横置き補給カートリッジと、各容器に収容されそれぞれの開口部から排出されるトナー／現像剤のいずれをも現像装置へガイド搬送する共通供給装置と、現像装置からオーバーフローする使用済み現像剤を上記２つの容器の少なくともいずれか一方に回収する回収装置とを備える構成を先に提案した。このような構成によって、大きなスペースや特段のメンテナンスを要することなく、カートリッジ装着後に新現像剤を供給し、必要に応じてトナー補給をしながら画像形成を行い、最後に使用済み現像剤の一部をカートリッジに回収ことができることとなった。しかしながら、最終段階で行われるべき現像剤の回収が行われないうちにカートリッジを取り出し、新しいものと交換してしまうと、現像剤の回収を行うことができず、現像器内の現像剤量が増えてしまうという問題が生じる。   The applicant of the present invention has solved the above-mentioned space problem, and at the same time, as a replenishing device capable of realizing reliable replenishment / recovery with a simple mechanism for replenishment and recovery, the central space of the container having an annular portion. A horizontal replenishment cartridge in which a concentric cylindrical container and a concentric cylindrical container are fitted and integrated, a concentric opening is provided on the same side of each container, and a convex spiral part is formed on the inner wall of the container; At least one of the above-mentioned two containers for a common supply device that guides and conveys all of the toner / developer contained in the container and discharged from each opening to the developing device, and used developer that overflows from the developing device Previously proposed a configuration including a recovery device for recovery. With such a configuration, new developer is supplied after mounting the cartridge, and image formation is performed while replenishing toner as necessary, without requiring a large space or special maintenance. Can be recovered in a cartridge. However, if the cartridge is taken out before the developer that should be collected in the final stage is removed and replaced with a new one, the developer cannot be collected, and the amount of developer in the developing device is reduced. The problem that it increases will arise.

このような問題については、トナーと現像剤を収容したカートリッジを装着する画像形成装置においてカートリッジの新旧を識別するための判別部及びその設定内容の検出手段を設けるとする特開平６−１９３０８号公報に開示の構成によって解決可能である。旧と判定された場合には現像剤の投入駆動を禁止する他、カートリッジを途中で取り外すことのないようにロック機構を設けることも示されている。けれども、これを実現するためには複雑な機構を設けなければならず、作業者が無理にカートリッジを外そうとしてカートリッジや装置本体を壊す恐れもある。また途中でカートリッジを取り出してトナー残量を確認することも不可能となる。   With respect to such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-19308 discloses that an image forming apparatus in which a cartridge containing toner and developer is mounted is provided with a discriminating unit for identifying whether the cartridge is new or old and a setting content detecting means. This can be solved by the configuration disclosed in FIG. When it is determined that the cartridge is old, it is indicated that a drive mechanism is prohibited and a lock mechanism is provided so that the cartridge is not removed in the middle. However, in order to realize this, it is necessary to provide a complicated mechanism, and there is a possibility that an operator may forcibly remove the cartridge and break the cartridge or the apparatus main body. Also, it is impossible to take out the cartridge halfway and check the remaining amount of toner.

そこで本発明は、カートリッジが途中で取り外され、新しいカートリッジが装着された場合にも動作を継続でき、しかも画像形成動作に何らの問題も生じない画像形成装置を提供することを課題とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can continue the operation even when the cartridge is removed halfway and a new cartridge is mounted, and that does not cause any problems in the image forming operation.

上記課題を解決するために、本発明によれば、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置及びトナー収容スペースと現像剤収容スペースを有する一体型容器を備えた画像形成装置において、画像形成動作中に必要に応じて上記一体型容器のトナー収容スペースから上記現像装置へトナー補給を行うトナー供給モードと、上記現像装置内の現像剤の一部を当該現像装置から上記一体型容器の現像剤収容スペースへ回収する現像剤回収モードと、上記一体型容器の現像剤収容スペース内の現像剤を当該現像剤収容スペースから上記現像装置へ供給する現像剤供給モードとを有し、１回の画像形成動作が行われるごとに、画像形成動作に次いで現像剤回収モードと現像剤供給モードがこの順で実行される。 In order to solve the above-described problems, according to the present invention, in an image forming apparatus including a developing device for developing an electrostatic latent image on an image carrier and an integrated container having a toner storage space and a developer storage space, A toner supply mode for supplying toner from the toner storage space of the integrated container to the developing device as necessary during an image forming operation, and a part of the developer in the developing device from the developing device to the integrated container. A developer recovery mode for recovering the developer in the developer storage space, and a developer supply mode for supplying the developer in the developer storage space of the integrated container from the developer storage space to the developing device. Each time the image forming operation is performed, the developer recovery mode and the developer supply mode are executed in this order after the image forming operation.

請求項１に記載の画像形成装置によれば、画像形成動作に次いで現像剤回収モードと現像剤供給モードがこの順で実行されるようになっているので、現像装置内の現像剤量の増減する時間間隔を限定でき、その結果、一体型容器を途中で取り出しても特段の問題を生じない。 According to the image forming apparatus of the first aspect, since the developer recovery mode and the developer supply mode are executed in this order after the image forming operation, the amount of developer in the developing apparatus is increased or decreased. Time interval can be limited, and as a result, no particular problem occurs even if the integral container is taken out halfway .

本発明の詳細を、図に示された実施の形態に基づいて、説明する。
本発明の画像形成装置の作像部の一例を図１に示す。作像部の機構としては従来公知のものと基本的に同じである。像担持体５３はドラム状の感光体であって、帯電ユニット５０により表面を均一に帯電され、レーザ露光５２により潜像を書き込まれ、現像装置５４によって当該潜像を可視像化される。レジストローラ５５で像担持体５３に沿って移動する当該可視像にタイミングを合わせた用紙は、ガイド板５６上を搬送して、転写装置５７で像担持体５３上のトナー像を転写され、除電ブラシ５８で除電されて像担持体５３より分離し、搬送ベルト６０によって定着装置６１へと送られる。用紙は、熱ローラ６２と加圧ローラ６３とによって熱及び加圧作用を受けて、トナー像を定着される。像担持体５３上の残留トナーはクリーニングユニット６４によって除去回収され、クエンチングランプ６５によって除電され、新たな潜像形成が可能となる。 The details of the present invention will be described based on the embodiment shown in the drawings.
An example of the image forming unit of the image forming apparatus of the present invention is shown in FIG. The mechanism of the image forming unit is basically the same as that conventionally known. The image carrier 53 is a drum-shaped photoconductor, the surface of which is uniformly charged by the charging unit 50, the latent image is written by the laser exposure 52, and the latent image is visualized by the developing device 54. A sheet of paper that is aligned with the visible image moving along the image carrier 53 by the registration roller 55 is conveyed on the guide plate 56, and the toner image on the image carrier 53 is transferred by the transfer device 57. The charge is removed by the charge removing brush 58 and separated from the image carrier 53, and sent to the fixing device 61 by the transport belt 60. The sheet is heated and pressed by the heat roller 62 and the pressure roller 63 to fix the toner image. Residual toner on the image carrier 53 is removed and collected by the cleaning unit 64 and discharged by the quenching lamp 65, so that a new latent image can be formed.

このような基本構成を有する作像部において、現像剤／トナー補給用一体型容器（カートリッジ）１０は供給装置２０と排出装置２１とを介して現像装置５４に連結している。
ここで一体型容器１０の構成を図２に示す。図２（ａ）に示されるように、当該容器１０は、トナーとキャリアが現像装置内でそのまま使用可能な割合で混合された現像剤を収容する環状シリンダの形状をした第１容器１と、これと同心状で補給用トナーを収容する第２容器２とが嵌め合わされてなるものである。分解図たる図２（ｂ）で理解できるように、第２容器２は第１容器１の中央空間に差し込まれる突出部１１を有している。この突出部１１の側面には、第１容器１の内側凹み部１２に係合する***部１３が形成され、また開放端部全周にわたってシール部材３が貼付されて、両容器が嵌め合わされた際の両容器間の密閉を確実にしている。 In the image forming unit having such a basic configuration, the developer / toner replenishment integrated container (cartridge) 10 is connected to the developing device 54 via the supply device 20 and the discharge device 21.
Here, the structure of the integrated container 10 is shown in FIG. As shown in FIG. 2A, the container 10 includes a first container 1 in the shape of an annular cylinder that contains a developer in which a toner and a carrier are mixed in a proportion that can be used in the developing device. This is concentrically fitted with a second container 2 that contains a replenishing toner. As can be understood from FIG. 2B, which is an exploded view, the second container 2 has a protruding portion 11 that is inserted into the central space of the first container 1. A protruding portion 13 that engages with the inner recess 12 of the first container 1 is formed on the side surface of the protruding portion 11, and the seal member 3 is pasted around the entire circumference of the open end, and the two containers are fitted together. The seal between the two containers is ensured.

図２（ａ）に戻り、両容器は一体的容器として回転され、相互に逆向きの回転の際に、それぞれ収容した内容物（第１容器では現像剤、第２容器ではトナー）を排出口側、図における左側へ搬送するように、容器内周壁に凸状螺旋部４、５がつけられている。相互に逆の傾きを有した両凸状螺旋部４、５の螺旋によって、一体型容器を一方向に回転すると、例えば現像剤が排出口側へ搬送され、トナーは排出口から遠ざかる向きに搬送され、逆向きに回転すると、現像剤とトナーのそれぞれの搬送方向が逆転する。内容物を確実に排出するために各容器の太径部から細径部に移行する領域（容器くびれ部の段差領域）には、それぞれの螺旋部による内容物の流れに合致した形状を有するすくい壁６、７が設けられている。両容器の排出口には、摘み部１４を備えた共通蓋１５が嵌められていて、現像ユニットに装着される際には、自動チャックを用いて取り外される。   Returning to FIG. 2 (a), both containers are rotated as an integral container, and the contents contained therein (developer in the first container and toner in the second container) are discharged when they rotate in opposite directions. Convex spiral portions 4 and 5 are attached to the inner peripheral wall of the container so as to be conveyed to the left side in the drawing. When the integral container is rotated in one direction by the spirals of the biconvex spiral portions 4 and 5 having opposite inclinations, for example, the developer is conveyed to the discharge port side, and the toner is conveyed in a direction away from the discharge port. When rotated in the opposite direction, the transport directions of the developer and the toner are reversed. In order to discharge the contents reliably, the area (step difference area of the container constriction part) that transitions from the large diameter part to the small diameter part of each container has a shape that matches the flow of the contents by each spiral part. Walls 6 and 7 are provided. A common lid 15 having a knob 14 is fitted to the discharge ports of both containers, and is removed using an automatic chuck when mounted on the developing unit.

再び図１に戻り、上記のような構成をした一体型容器１０の第１排出口２３から補給される現像剤及び第２排出口２４から補給されるトナーは、いずれも補給ガイド２６によって、搬送パイプ２７内に排出され、当該搬送パイプ２７内に収容された搬送スクリュー２８によって、現像装置５４の上蓋部に形成された受入口３０を介して現像装置５４内に放出される。   Returning to FIG. 1 again, both the developer replenished from the first discharge port 23 and the toner replenished from the second discharge port 24 of the integrated container 10 configured as described above are conveyed by the replenishment guide 26. The toner is discharged into the pipe 27 and discharged into the developing device 54 through the receiving port 30 formed in the upper lid portion of the developing device 54 by the conveying screw 28 accommodated in the conveying pipe 27.

補給された現像剤又はトナーは、受入口３０に隣接して配置された第１撹拌スクリュー３１に達する。当該第１撹拌スクリュー３１は図面の手前側から奥側へ向かって現像剤を撹拌搬送するものであり、これと対の第２撹拌スクリュー３２は逆に図面の奥側から手前側へ撹拌搬送するものである。これら撹拌スクリューの作動の下に現像装置５４内の現像剤と均一に混合される。しかる後に現像剤は現像スリーブ３３側へ移動し、像担持体５３上に潜像に対応するトナー像を形成する。   The replenished developer or toner reaches the first stirring screw 31 arranged adjacent to the receiving port 30. The first stirring screw 31 stirs and conveys the developer from the front side to the back side of the drawing, and the second stirring screw 32 paired with the first stirring screw 31 stirs and transports the developer from the back side to the front side of the drawing. Is. Under the operation of the stirring screw, the developer in the developing device 54 is uniformly mixed. Thereafter, the developer moves toward the developing sleeve 33 and forms a toner image corresponding to the latent image on the image carrier 53.

現像装置５４の第２搬送スクリュー３２の端部に隣接して設けられた排出口３５には排出装置２１が取り付けられている。当該排出装置２１は、現像装置５４内の現像剤の一部を排出するためのものであり、現像剤は排出口３５を通り、搬送パイプとこれに収容された搬送スクリューとからなる排出装置２１によって回収剤ガイド３６を介して一体型容器１０へと搬送される。この際、回収された現像剤（回収剤）が最終的に容器内に収容されやすくなるように、排出口３５を通った回収剤は排出装置２１によって一旦持ち上げられ、ホッパー状の回収剤ガイド３６内を自重によって滑り落ちながら、容器内へ流れ込むようになっている。回収剤ガイド３６は垂直回動軸３７を中心に回転移動可能に支持されていて、蓋１５の着脱の際には、蓋の移動範囲から退避するようになっている。   A discharge device 21 is attached to a discharge port 35 provided adjacent to the end of the second conveying screw 32 of the developing device 54. The discharge device 21 is for discharging a part of the developer in the developing device 54, and the developer passes through the discharge port 35, and includes a discharge pipe 21 and a transfer screw accommodated in the discharge device 21. Is conveyed to the integrated container 10 via the recovery agent guide 36. At this time, the recovered agent that has passed through the discharge port 35 is once lifted by the discharge device 21 so that the recovered developer (recovered agent) can be easily stored in the container. It is designed to flow into the container while sliding down due to its own weight. The recovery agent guide 36 is supported so as to be rotatable about a vertical rotation shaft 37, and is retracted from the movement range of the lid when the lid 15 is attached or detached.

現像剤、トナーの補給は以下のようにしてなされる。すなわち、一体型容器１０がセットされると、先ず第１容器１に収容された現像剤を現像装置に供給し、次いでトナーの消費量に応じて第２容器２に収容されたトナーを供給する。第２容器に収容されたトナーがほぼ空になると、現像装置から現像剤が回収され、第１容器に充填される。   The developer and toner are replenished as follows. That is, when the integrated container 10 is set, the developer stored in the first container 1 is first supplied to the developing device, and then the toner stored in the second container 2 is supplied according to the amount of toner consumed. . When the toner stored in the second container becomes almost empty, the developer is recovered from the developing device and filled in the first container.

第１容器１から現像剤を現像装置に供給する場合には、図３に示されるように、自動チャック３９で蓋の摘み部１４を把持し、矢印方向に蓋を取り外した後、容器を矢印４０方向に回転する。第１容器１から現像剤４１がすくい壁６を乗り越えて搬送パイプ２７に排出され、搬送スクリュー２８によって現像装置へと送られる。この際、第２容器内のトナー４３は内周壁の螺旋部の作用によって白抜き矢印４２の方向へ容器内へと押し戻されながら撹拌されて、ブロッキング現象が防止される。   When supplying the developer from the first container 1 to the developing device, as shown in FIG. 3, the gripping portion 14 of the lid is gripped by the automatic chuck 39, the lid is removed in the direction of the arrow, and then the container is moved to the arrow. Rotate in 40 directions. From the first container 1, the developer 41 passes over the rake wall 6, is discharged to the transport pipe 27, and is sent to the developing device by the transport screw 28. At this time, the toner 43 in the second container is agitated while being pushed back into the container in the direction of the white arrow 42 by the action of the spiral portion of the inner peripheral wall, thereby preventing a blocking phenomenon.

現像剤が排出された後、トナーを補給する場合および現像装置から現像剤を回収する際には、図４で示されるように、回収剤ガイド３６が第１容器１の排出口にセットされ、一体型容器が矢印４４方向に回転する。第２容器２内のトナー４３は搬送パイプ２７へ排出され、搬送スクリュー２８で現像装置へと送られ、一方、現像装置から排出された回収剤４５は回収剤ガイド３６を経て第１容器１に充填される。   When the toner is replenished after the developer is discharged and when the developer is recovered from the developing device, the recovery agent guide 36 is set at the discharge port of the first container 1 as shown in FIG. The integral container rotates in the direction of arrow 44. The toner 43 in the second container 2 is discharged to the transport pipe 27 and sent to the developing device by the transport screw 28, while the recovered agent 45 discharged from the developing device is passed through the recovered material guide 36 to the first container 1. Filled.

以上のような一連の動作により、トナー濃度を一定範囲内に維持しながら、現像剤の交換が自動的に行われ、一体型容器内に劣化した現像剤が回収されることとなる。   Through the series of operations as described above, the developer is automatically replaced while maintaining the toner concentration within a certain range, and the deteriorated developer is collected in the integrated container.

これらの動作は制御部が司っている。図５は画像形成装置の制御系を表すブロック図である。制御部１０１は一体型容器１０の装着の有無を検出する容器検知センサ１０２の出力を受け、一体型容器１０の回転などを行うカートリッジ駆動系１０３、像担持体駆動系１０４、現像スリーブ駆動系１０５、現像装置内の撹拌手段を駆動する撹拌駆動系１０６、搬送パイプ２７及び排出装置２１内のスクリューを駆動する搬送スクリュー駆動系１０７を動作させる。また、制御部１０１は一体型容器１０内のトナー残量を検知するトナーエンドセンサ１０８からの信号を入力し、トナーがなくなったときは現像剤回収モードを実行させる。またカウンターＡ、Ｂはそれぞれ、現像剤供給モードと現像剤回収モードの実行回数をカウントするメモリで、電源切断中もその内容は保持されるタイプのものが使用される。   These operations are controlled by the control unit. FIG. 5 is a block diagram showing a control system of the image forming apparatus. The control unit 101 receives an output of the container detection sensor 102 that detects whether or not the integrated container 10 is mounted, and rotates the integrated container 10. The cartridge driving system 103, the image carrier driving system 104, and the developing sleeve driving system 105. Then, the agitation drive system 106 for driving the agitation means in the developing device, the conveyance pipe 27 and the conveyance screw drive system 107 for driving the screw in the discharge device 21 are operated. Further, the control unit 101 inputs a signal from the toner end sensor 108 that detects the remaining amount of toner in the integrated container 10, and executes the developer recovery mode when the toner runs out. Each of the counters A and B is a memory for counting the number of executions of the developer supply mode and the developer recovery mode, and a type that retains the contents even when the power is turned off is used.

図６は制御部１０１が行う基本的な制御内容を示すフローチャートである。すなわち、画像形成装置の電源が投入されると、装置の初期設定が既になされているか否かが判断され、なされていない場合には初期設定を行う。初期設定では、現像装置への現像剤の投入などが行われる。次いで装置の表示部に新しい現像剤／トナー一体型容器を入れるようにメッセージを出し、待機状態になる。容器がセットされると、カウンターＡとＢの内容が比較され、Ａの内容（現像剤供給モードの実行回数）がＢの内容（現像剤回収モードの実行回数）より小さいか等しい場合、現像剤供給モードが実行され、カウンターＡの内容がインクリメントされる。次いで画像形成モードが、また必要に応じてトナー補給モードが実行される。容器検知センサ１０２によって一体型容器中のトナーの有無を検出し、トナーがあれば画像形成モードが繰り返されるが、トナーがなくなった場合には以下のステップに入る。   FIG. 6 is a flowchart showing basic control contents performed by the control unit 101. That is, when the power of the image forming apparatus is turned on, it is determined whether or not the initial setting of the apparatus has already been made. If not, the initial setting is performed. In the initial setting, the developer is charged into the developing device. Next, a message is issued to put a new developer / toner integrated container in the display section of the apparatus, and the apparatus enters a standby state. When the container is set, the contents of counters A and B are compared, and if the contents of A (number of executions of developer supply mode) are less than or equal to the contents of B (number of executions of developer recovery mode), the developer The supply mode is executed and the contents of the counter A are incremented. Next, an image forming mode and, if necessary, a toner supply mode are executed. The presence / absence of toner in the integrated container is detected by the container detection sensor 102, and if there is toner, the image forming mode is repeated. If the toner runs out, the following steps are entered.

先ず撹拌駆動系１０６、搬送スクリュー駆動系１０７などが動作して、現像剤回収モードが実行される。その直後にカウンターＢがカウントアップされる。次いで一体型容器の交換要求が表示され、容器が交換されるとカウンターＡとＢを比較するステップに戻る。   First, the agitation drive system 106, the conveying screw drive system 107, etc. operate, and the developer recovery mode is executed. Immediately thereafter, counter B is counted up. Next, a request for replacement of the integrated container is displayed, and when the container is replaced, the process returns to the step of comparing the counters A and B.

図７は画像形成モードの基本的な制御内容を示すフローチャートである。ここでは作像部の各ユニットがそれぞれの機能に従って作動し、定期的に現像装置のトナー濃度センサの出力からトナー濃度不足を検出する。トナー濃度不足と判定されると、カートリッジ駆動系１０３、搬送スクリュー駆動系１０７が作動し、一体型容器１０からトナーが所定量供給される。   FIG. 7 is a flowchart showing the basic control contents of the image forming mode. Here, each unit of the image forming unit operates according to its function, and periodically detects insufficient toner density from the output of the toner density sensor of the developing device. If it is determined that the toner concentration is insufficient, the cartridge driving system 103 and the conveying screw driving system 107 are operated, and a predetermined amount of toner is supplied from the integrated container 10.

更に現像剤回収モードのフローチャートを図８に示す。カートリッジ駆動系１０３、撹拌駆動系１０６、搬送スクリュー駆動系１０７が作動し、現像装置内部を循環する現像剤の一部が排出装置２１の搬送スクリューによって一体型容器１０の内部に排出される。制御部１０１は現像装置内部に配設された現像剤量検知センサ１１１からの出力信号をモニターし、現像剤量が所定量以下になったと判断したとき、カートリッジ駆動系１０３、撹拌駆動系１０６、搬送スクリュー駆動系１０７を停止させる。   Further, a flowchart of the developer recovery mode is shown in FIG. The cartridge driving system 103, the stirring driving system 106, and the conveying screw driving system 107 are operated, and a part of the developer circulating in the developing device is discharged into the integrated container 10 by the conveying screw of the discharging device 21. The control unit 101 monitors the output signal from the developer amount detection sensor 111 disposed in the developing device, and when it is determined that the developer amount has become a predetermined amount or less, the cartridge drive system 103, the agitation drive system 106, The conveying screw drive system 107 is stopped.

一体型容器の中にトナーが残っている状態で新しい容器に交換された場合、トナー残がなくなった後に始めて現像剤回収モードが実行される本制御では、カウンターＢの内容はカウンターＡの内容よりも小さい。現像剤供給モードを実行する前に必ずカウンターＡとＢの比較を行って、現像剤回収モードの実行回数が少ないことが明らかになれば、現像剤供給モードの実行を省略する。このようにして、現像装置に対して許容量以上の現像剤を供給することを防止することができる。現像剤回収モードが終了する前の時点で一体型容器が取り外されると、容器検知センサ１０２でそれを検知できるので、装置の表示部に警告を発することが望ましい。このような警告表示によって、現像剤回収モードの実行の確保を図ることができる。ただし、この場合でも、電源ＯＦＦの時には表示することができないので、上記機構が有用である。   In this control in which the developer recovery mode is executed only after there is no toner remaining when the toner container is replaced with a new one while the toner remains in the integrated container, the contents of the counter B are more than the contents of the counter A. Is also small. The counters A and B are always compared before executing the developer supply mode, and if it is clear that the developer collection mode is executed less frequently, the execution of the developer supply mode is omitted. In this way, it is possible to prevent the developer exceeding the allowable amount from being supplied to the developing device. If the integrated container is removed before the developer recovery mode ends, it can be detected by the container detection sensor 102, so it is desirable to issue a warning on the display unit of the apparatus. Such warning display can ensure the execution of the developer recovery mode. However, even in this case, since the display cannot be performed when the power is OFF, the above mechanism is useful.

図６に示された制御に代えて、図９に示された手順で制御を行ってもよい。この場合も、画像形成装置の電源が投入されると、装置の初期設定が既になされているか否かが判断され、なされていない場合には初期設定を行う。次いで装置の表示部に新しい一体型容器を入れるようにメッセージを出し、待機状態になる。容器がセットされると、それが新しいものか否かを判定し、新しい容器であれば現像剤供給モードを実行し、カウンターＡの内容をインクリメントする。次いで画像形成モードが、また必要に応じてトナー補給モードが実行される。容器検知センサ１０２によって一体型容器中のトナーの有無を検出し、トナーがあれば画像形成モードが繰り返されるが、なくなった場合には以下のステップに入る。   Instead of the control shown in FIG. 6, the control may be performed according to the procedure shown in FIG. Also in this case, when the power of the image forming apparatus is turned on, it is determined whether or not the initial setting of the apparatus has already been made. If not, the initial setting is performed. Next, a message is issued to put a new integrated container in the display unit of the apparatus, and a standby state is entered. When the container is set, it is determined whether or not it is a new one. If it is a new container, the developer supply mode is executed, and the contents of the counter A are incremented. Next, an image forming mode and, if necessary, a toner supply mode are executed. The presence or absence of toner in the integrated container is detected by the container detection sensor 102, and if there is toner, the image forming mode is repeated.

カウンターＡとＢの内容を比較し、Ａの内容が大きければ撹拌作動系１０６、搬送スクリュー駆動系１０７などを動作させて現像剤回収モードを実行し、直後にカウンターＢをカウントアップする。その後に再びカウンターＡとＢを比較するステップに戻り、ＡとＢの内容が等しくなるまで繰り返される。カウンターＡがＢより大きくなくなったとき、容器の交換要求のメッセージを出力し、容器交換が行われると現像剤供給モードを実行するステップに戻る。   The contents of counters A and B are compared. If the contents of A are large, the agitation operating system 106, the conveying screw drive system 107, etc. are operated to execute the developer recovery mode, and immediately after that, the counter B is counted up. Thereafter, the process returns to the step of comparing the counters A and B again, and is repeated until the contents of A and B become equal. When the counter A is not greater than B, a message for requesting replacement of the container is output. When the container is replaced, the process returns to the step of executing the developer supply mode.

以上のステップにおいて、一体型容器の新旧を識別するために、例えば容器にピン状の突起を設けておいて当該容器が装着される際に装置本体との接触によって当該突起を折り曲げたり取り去るなど、容器外形の一部を変化させたり、装着の際に容器を着色したりマーク書き込みするなどして、容器表面の反射濃度などを変化させることが考えられる。   In the above steps, in order to identify whether the integrated container is new or old, for example, a pin-shaped protrusion is provided on the container, and when the container is mounted, the protrusion is bent or removed by contact with the apparatus body, etc. It is conceivable to change the reflection density on the surface of the container by changing a part of the outer shape of the container or coloring the container or writing a mark at the time of mounting.

以上のように説明した内容以外の構成は、図６に関連して記載された実施例と同様である。トナーが残った状態で一体型容器が交換されると現像剤回収モードがとばされることになって現像装置中に所定量よりも多くの現像剤が収納されることとなるが、図９に示されたフローで制御が行われることにより、次の現像剤回収を行う際に供給された量より多くの現像剤を回収し、現像剤の交換サイクルを通常状態に戻し、トラブルが起きないようにすることができる。   The configuration other than the contents described above is the same as that of the embodiment described in relation to FIG. If the integral container is replaced with the toner remaining, the developer recovery mode is skipped, and a larger amount of developer is stored in the developing device. FIG. By controlling the flow, the developer is recovered more than the amount supplied when the next developer recovery is performed, the developer replacement cycle is returned to the normal state, and trouble does not occur. can do.

制御部１０１は、あるいは図１０に示された制御を行うこともできる。これは画像形成毎に現像剤回収モードと現像剤供給モードを繰り返すことで、現像剤回収モードが省略されることのないようにする制御である。以下で説明する以外の構成は、図６に関連して記載された実施例と同様である。   The control unit 101 can also perform the control shown in FIG. This is control for preventing the developer recovery mode from being omitted by repeating the developer recovery mode and the developer supply mode for each image formation. The configuration other than that described below is the same as that of the embodiment described in relation to FIG.

画像形成装置の電源が投入されると、装置の初期設定が既になされているか否かが判断され、なされていない場合には初期設定を行う。次いで装置の表示部に新しい一体型容器を入れるようにメッセージを出し、待機状態になる。容器がセットされると、現像剤供給モードが実行され、次いで画像形成モードが、また必要に応じてトナー補給モードが実行される。容器検知センサ１０２によって一体型容器中のトナーの有無を検出し、トナーがあれば現像剤回収モードが実行されて現像装置中の現像剤の一部が一体型容器の第１容器１に回収される。その後、現像剤供給モードを実行するステップに戻る。   When the power of the image forming apparatus is turned on, it is determined whether or not the initial setting of the apparatus has already been made. If not, the initial setting is performed. Next, a message is issued to put a new integrated container in the display unit of the apparatus, and a standby state is entered. When the container is set, the developer supply mode is executed, then the image forming mode is executed, and if necessary, the toner replenishment mode is executed. The presence or absence of toner in the integrated container is detected by the container detection sensor 102. If there is toner, a developer recovery mode is executed, and a part of the developer in the developing device is recovered in the first container 1 of the integrated container. The Thereafter, the process returns to the step of executing the developer supply mode.

以上のように、１回の画像形成毎に現像剤回収モードと現像剤供給モードが実行されることにより、常に現像装置内部と一体型容器の第１容器１とを現像剤が循環することになって、しかも現像装置内の現像剤量も常に一定となる。内部にトナーが残った状態の容器が取り出されても、装着時に現像剤供給モードで供給されたと同量の現像剤が容器に確保されるので、現像剤の交換が常に確実に行われることになって、現像装置中の現像剤の劣化が進んだり、現像装置が現像剤で溢れることがなくなる。   As described above, the developer collection mode and the developer supply mode are executed for each image formation, so that the developer always circulates inside the developing device and the first container 1 of the integrated container. In addition, the amount of developer in the developing device is always constant. Even when a container with toner remaining inside is taken out, the same amount of developer as that supplied in the developer supply mode is secured in the container at the time of mounting, so that the developer is always exchanged reliably. Thus, the developer in the developing device does not deteriorate and the developing device does not overflow with the developer.

更に制御部１０１は図１１に示された制御を行ってもよい。これは現像剤供給モードを終了した直後に現像剤回収モードを実行して、当該回収モードが省略されることのないようにする制御である。以下で説明する以外の構成は、図６に関連して記載された実施例と同様である。   Further, the control unit 101 may perform the control shown in FIG. This is a control to execute the developer recovery mode immediately after the developer supply mode is finished so that the recovery mode is not omitted. The configuration other than that described below is the same as that of the embodiment described in relation to FIG.

画像形成装置の電源が投入されると、装置の初期設定が既になされているか否かが判断され、なされていない場合には初期設定を行う。次いで装置の表示部に新しい一体型容器を入れるようにメッセージを出し、待機状態になる。容器がセットされると、現像剤供給モードが実行され、次いで現像剤回収モードが実行される。現像剤回収モードでは現像装置から搬送された現像剤が一体型容器の第１容器１に回収される。続いて画像形成モードが、また必要に応じてトナー補給モードが実行される。容器検知センサ１０２によって一体型容器中のトナーの有無を検出し、トナーがあれば画像形成モードとトナー補給モードが繰り返される。容器中にトナーがないと判断されると、容器の交換要求のメッセージを出力し、交換された後に現像剤供給モードを実行するステップに戻る。   When the power of the image forming apparatus is turned on, it is determined whether or not the initial setting of the apparatus has already been made. If not, the initial setting is performed. Next, a message is issued to put a new integrated container in the display unit of the apparatus, and a standby state is entered. When the container is set, the developer supply mode is executed, and then the developer recovery mode is executed. In the developer recovery mode, the developer conveyed from the developing device is recovered in the first container 1 of the integrated container. Subsequently, an image forming mode and a toner replenishment mode are executed as necessary. The presence or absence of toner in the integrated container is detected by the container detection sensor 102. If there is toner, the image forming mode and the toner replenishment mode are repeated. If it is determined that there is no toner in the container, a container replacement request message is output, and after the replacement, the process returns to the step of executing the developer supply mode.

以上のように、一体型容器が装着されると最初に現像剤供給モードと現像剤回収モードが実行されることにより、内部にトナーが残った状態の容器が取り出されても、現像剤を回収しそびれることがなくなり、装着時に現像剤供給モードで供給されたと同量の現像剤が容器に確保されるので、現像剤の交換が常に確実に行われることになって、現像装置中の現像剤の劣化が進んだり、現像装置が現像剤で溢れることがなくなる。   As described above, when the integrated container is mounted, the developer supply mode and the developer recovery mode are executed first, so that the developer is recovered even if the container with the toner remaining inside is taken out. Since the container is secured with the same amount of developer as that supplied in the developer supply mode at the time of installation, the developer is always exchanged reliably. The deterioration of the toner does not progress and the developing device does not overflow with the developer.

本発明に係る画像形成装置の作像部の構成概略図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming unit of an image forming apparatus according to the present invention. 一体型容器の概略構成図で、（ａ）は側面端面図、（ｂ）は組立分解図である。It is a schematic block diagram of an integrated container, (a) is a side end view, (b) is an exploded view. 第１容器に収容された現像剤を排出供給する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the developer accommodated in the 1st container is discharged and supplied. 第２容器に収容されたトナーを排出供給し、回収剤を回収する様子を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which toner contained in a second container is discharged and supplied, and a recovery agent is recovered. 本発明に係る画像形成装置の制御系を表すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a control system of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 制御部が行う基本的な制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the basic control content which a control part performs. 画像形成モードの基本的な制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the basic control content of an image formation mode. 現像剤回収モードのフローチャートである。6 is a flowchart of a developer recovery mode. 制御部が行う別の手順での制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control content in another procedure which a control part performs. 制御部が行うまた別の手順での制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control content in another procedure which a control part performs. 制御部が行う更に別の手順での制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control content in another procedure which a control part performs.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 一体型容器
２０ 供給装置
２１ 排出装置
２３ 第１排出口
２４ 第２排出口
２７ 搬送パイプ
２８ 搬送スクリュー
３６ 回収剤ガイド
５４ 現像装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Integrated container 20 Supply apparatus 21 Discharge apparatus 23 1st discharge port 24 2nd discharge port 27 Conveyance pipe 28 Conveyance screw 36 Collecting agent guide 54 Developing apparatus

Claims (1)

像担持体上の静電潜像を現像する現像装置、及び
トナーを収容するトナー収容スペースと
トナーとキャリアとよりなる現像剤を収容する現像剤収容スペースと
を有する一体型容器
を備えた画像形成装置において、
画像形成動作中に必要に応じて上記一体型容器のトナー収容スペースから上記現像装置へトナー補給を行うトナー供給モードと、
上記現像装置内の現像剤の一部を当該現像装置から上記一体型容器の現像剤収容スペースへ回収する現像剤回収モードと、
上記一体型容器の現像剤収容スペース内の現像剤を当該現像剤収容スペースから上記現像装置へ供給する現像剤供給モードとを有し、
１回の画像形成動作が行われるごとに、画像形成動作に次いで現像剤回収モードと現像剤供給モードがこの順で実行されることを特徴とする画像形成装置。 Image forming apparatus including a developing device for developing an electrostatic latent image on an image bearing member, and an integrated container having a toner storage space for storing toner and a developer storage space for storing a developer composed of toner and a carrier In the device
A toner supply mode for replenishing toner from the toner storage space of the integrated container to the developing device as necessary during an image forming operation;
A developer recovery mode for recovering a part of the developer in the developing device from the developing device to the developer accommodating space of the integrated container;
A developer supply mode for supplying the developer in the developer storage space of the integrated container to the developing device from the developer storage space;
An image forming apparatus, wherein a developer recovery mode and a developer supply mode are executed in this order after the image forming operation every time one image forming operation is performed.
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