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JP6516330B2 - Image forming device - Google Patents

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JP6516330B2
JP6516330B2 JP2015210692A JP2015210692A JP6516330B2 JP 6516330 B2 JP6516330 B2 JP 6516330B2 JP 2015210692 A JP2015210692 A JP 2015210692A JP 2015210692 A JP2015210692 A JP 2015210692A JP 6516330 B2 JP6516330 B2 JP 6516330B2
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豪 石井
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Description

本発明は、プリンタ、FAX、又は複写機等の電子写真方式による画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a fax machine, or a copying machine.

従来、廃トナーを収容する廃トナー収容器が満杯になったトナーカートリッジを迅速かつ的確に交換することを目的として、当該トナーカートリッジの廃トナー収容器の交換時期をトナーカートリッジの交換本数により判定することで、交換時期に達した廃トナー収容器を有するトナーカートリッジの新規トナーカートリッジへの交換を使用者に促すことができる画像形成装置があった(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in order to quickly and properly replace a toner cartridge filled with a waste toner container that contains waste toner, the replacement timing of the waste toner container of the toner cartridge is determined based on the number of replacement toner cartridges. Thus, there has been an image forming apparatus capable of prompting a user to replace a toner cartridge having a waste toner container that has reached the replacement time with a new toner cartridge (see, for example, Patent Document 1).

特開2010−243911号公報JP, 2010-243911, A

しかしながら、上記トナーカートリッジから供給されるトナーを用いて画像形成を行う画像形成ユニットを複数備えた画像形成装置においては、例えば、画像形成方向上流側に位置する画像形成ユニットで使用されるトナー量が多い場合、画像形成方向下流側に位置する画像形成ユニットにおいて逆転写によって回収される廃トナー量が増加し、廃トナー収容器が満杯となってしまう。その結果、当該画像形成ユニットが備える感光体ドラムの回転数が寿命に達していない場合や未使用トナーが十分に残存している場合であっても、当該画像形成ユニットは寿命に達したと判断される問題があった。   However, in an image forming apparatus provided with a plurality of image forming units for forming an image using toner supplied from the toner cartridge, for example, the amount of toner used in the image forming unit located on the upstream side in the image forming direction is If the number is large, the amount of waste toner collected by reverse transfer in the image forming unit positioned downstream in the image forming direction increases, and the waste toner container becomes full. As a result, it is determined that the image forming unit has reached the end of life even if the number of revolutions of the photosensitive drum included in the image forming unit has not reached the end of life or the unused toner remains sufficiently. Had a problem.

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、逆転写による廃トナー量が増加した場合であっても、感光体ドラムの残り寿命や未使用トナーを有効に使用することが可能な画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to effectively utilize the remaining life of a photosensitive drum and unused toner even when the amount of waste toner by reverse transfer is increased. An image forming apparatus that can be used is provided.

上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、未使用現像剤を収容する第1収容室と、廃棄現像剤を収容する第2収容室と、前記第1収容室と前記第2収容室との間に設けられ、前記第1収容室と前記第2収容室とに空間的に連続している第3収容室と、前記第3収容室内を移動可能となるように設けられ、前記第1収容室における前記未使用現像剤と前記第2収容室における前記廃棄現像剤とを分離する仕切り部材と、前記未使用現像剤の使用量から前記第3収容室における廃棄現像剤収容空間の拡大可能な体積を算出するとともに、当該算出結果、前記第2収容室の体積、及び前記第2収容室及び前記第3収容室に収容される廃棄現像剤量から前記第2収容室及び前記第3収容室における廃棄現像剤収容率を計算する計算部と、前記廃棄現像剤収容率に基づく廃棄現像剤空空間が所定の閾値を下回った場合に、前記未使用現像剤を廃棄する現像剤廃棄手段とを備えることを特徴としている。

In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention includes a first storage chamber for storing unused developer, a second storage chamber for storing a waste developer, the first storage chamber, and the first storage chamber. A third storage chamber provided between the second storage chamber and spatially continuous to the first storage chamber and the second storage chamber, and provided to be movable in the third storage chamber the a partition member separating the waste developer in the unused developer and said second storage chamber, waste developer accommodating in said third accommodating chamber from the amount of the unused developer in the first accommodating chamber The expandable volume of the space is calculated, and as a result of the calculation, the volume of the second storage chamber and the second storage chamber and the amount of waste developer stored in the second storage chamber and the third storage chamber calculation unit for calculating a waste developer storage ratio in the third accommodating chamber , When the waste developer empty space based on the waste developer storage ratio is below a predetermined threshold value, it is characterized by comprising a developer discarding means for discarding the unused developer.

本発明によれば、逆転写による廃トナー量が増加した場合であっても、感光体ドラムの残り寿命や未使用トナーを有効に使用することが可能な画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of effectively using the remaining life of the photosensitive drum and unused toner even when the amount of waste toner due to reverse transfer increases.

本実施形態に係るプリンタ100の構成を説明する概略構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a printer according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る画像形成ユニット10の構成を説明する概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration view illustrating a configuration of an image forming unit 10 according to the present embodiment. 画像形成ユニット10の内部透過斜視図である。FIG. 2 is an internal transparent perspective view of the image forming unit 10; プリンタ100の制御構成を説明するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a control configuration of the printer 100. 廃トナー堆積初期の状態を表した図である。FIG. 5 is a diagram showing a state of an initial stage of waste toner accumulation. 廃トナー堆積中期の状態を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a state of middle stage of waste toner accumulation. 廃トナーにより廃トナー収容空間が満杯になった状態を説明する図である。FIG. 6 is a view for explaining a state in which a waste toner storage space is filled with waste toner. 廃トナー収容可能体積(W_life)の概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of waste toner accommodation possible volume (W_life). 縦軸に湿度[%RH]、横軸に温度[℃]を取った環境領域の対照グラフである。It is a control graph of the environmental field which took humidity [% RH] on the vertical axis, and temperature [° C] on the horizontal axis. 廃トナー空スペースの計算処理を説明するフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a process of calculating a waste toner empty space. FIG. 本実施形態の評価結果を表すグラフである。It is a graph showing the evaluation result of this embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, It can change suitably in the range which does not deviate from the summary of this invention.

図1は、本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ100の構成を説明する概略構成図である。プリンタ100は電子写真方式により記録媒体としてのロール紙P上に現像剤であるトナーを用いて画像を形成することが可能な中間転写式の画像形成装置である。   FIG. 1 is a schematic view illustrating the configuration of a printer 100 as an image forming apparatus according to the present embodiment. The printer 100 is an intermediate transfer type image forming apparatus capable of forming an image on a roll paper P as a recording medium using toner as a developer by an electrophotographic method.

図1に示すように、プリンタ100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、ホワイト(W)の5色のトナーを用いて画像形成を行う画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K、10Wを有しており、当該画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K、10Wは、プリンタ100から着脱自在となるように構成されている。画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K、10Wは、図1中左方の画像形成方向上流側から下流側にかけて順に1列に配列されている。なお、画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K、10Wはその中に収容するトナー以外は同一構成であるため、以下の説明では、単に画像形成ユニット10と略記することがある。   As shown in FIG. 1, an image forming unit that forms an image using toners of five colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K), and white (W) as the printer 100 The image forming units 10Y, 10M, 10C, 10K, and 10W are configured to be detachable from the printer 100. The image forming units 10Y, 10M, 10C, 10K, and 10W are provided. The image forming units 10Y, 10M, 10C, 10K, and 10W are sequentially arranged in one line from the upstream side to the downstream side in the image forming direction on the left side in FIG. The image forming units 10Y, 10M, 10C, 10K, and 10W have the same configuration except for the toner contained therein, and may be simply referred to as the image forming unit 10 in the following description.

また、プリンタ100は、さらにロール紙Pを搭載して保持するロール紙フィーダー11と、画像形成後のロール紙Pを巻き取るリワインダー12と、ロール紙Pを切断するカッター13とを有している。ロール紙フィーダー11が図1中矢印(a)方向に回転することにより供給されたロール紙Pは、プリンタ100内部を図1中矢印(b)方向に搬送される。ロール紙Pの搬送路上には、画像形成ユニット10において各トナーにより現像されたトナー画像(現像剤像)を保持し搬送する転写材としての中間転写ベルト14と当接し、該トナー画像をロール紙Pに転写させる2次転写ローラ16と、ロール紙Pに転写されたトナー像を定着させる定着装置17とが設けられている。定着装置17を通過したロール紙Pは、図1中矢印(c)方向に回転するリワインダー12により巻き取られる。なお、本実施形態では、ロール紙Pとして幅が105mmのものを用いるものとする。   The printer 100 further includes a roll paper feeder 11 for loading and holding the roll paper P, a rewinder 12 for winding the roll paper P after image formation, and a cutter 13 for cutting the roll paper P. . The roll paper P supplied by the roll paper feeder 11 rotating in the direction of the arrow (a) in FIG. 1 is conveyed inside the printer 100 in the direction of the arrow (b) in FIG. The intermediate transfer belt 14 as a transfer material for holding and transporting the toner image (developer image) developed with each toner in the image forming unit 10 is in contact with the transport path of the roll paper P, and the toner image is A secondary transfer roller 16 to be transferred to P and a fixing device 17 to fix the toner image transferred to the roll paper P are provided. The roll paper P having passed through the fixing device 17 is taken up by the rewinder 12 rotating in the direction of the arrow (c) in FIG. In the present embodiment, the roll paper P has a width of 105 mm.

中間転写ベルト14は、2次転写バックアップローラ45と図示せぬ張架部材とにより張架された無端のベルト部材であり、画像形成ユニット10において現像されたトナー画像を担持した状態で図1中矢印(d)方向に駆動し、2次転写ローラ16と2次転写バックアップローラ45との間で形成される2次転写点にトナー画像を搬送する。2次転写ローラ16は、搬送されたロール紙Pを中間転写ベルト14上に1次転写されたトナー画像と共に挟持し、後述する転写ローラ用電源35から印加された所定のバイアス電圧に基づき、中間転写ベルト14上のトナー画像をロール紙Pに2次転写させる。   The intermediate transfer belt 14 is an endless belt member stretched by a secondary transfer backup roller 45 and a stretching member (not shown), and in FIG. 1 with the toner image developed in the image forming unit 10 being carried. The toner image is driven to a secondary transfer point formed between the secondary transfer roller 16 and the secondary transfer backup roller 45 by driving in the direction of arrow (d). The secondary transfer roller 16 nips the conveyed roll paper P together with the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 14, and performs an intermediate operation based on a predetermined bias voltage applied from a transfer roller power source 35 described later. The toner image on the transfer belt 14 is secondarily transferred onto the roll paper P.

なお、中間転写ベルト14を介し、後述する画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K、10Wのそれぞれが備える感光体ドラムと対峙する位置には各画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K、10Wで現像されたトナー画像を中間転写ベルト14に1次転写させる1次転写ローラ15(15Y、15M、15C、15K、15W)が設けられている。1次転写ローラ15(15Y、15M、15C、15K、15W)は、金属シャフトがウレタンスポンジ層で被覆された構成を有し、後述する転写ローラ用電源35から印加された所定のバイアス電圧に基づき、感光体ドラム表面上で現像されたトナー画像を中間転写ベルト14に1次転写させる。   Note that the image forming units 10Y, 10M, 10C, 10K, and 10W are provided at positions facing the photosensitive drums included in the image forming units 10Y, 10M, 10C, 10K, and 10W described later via the intermediate transfer belt 14. A primary transfer roller 15 (15Y, 15M, 15C, 15K, 15W) for primary transfer of the developed toner image onto the intermediate transfer belt 14 is provided. The primary transfer roller 15 (15Y, 15M, 15C, 15K, 15W) has a structure in which a metal shaft is covered with a urethane sponge layer, and based on a predetermined bias voltage applied from a transfer roller power source 35 described later. The toner image developed on the surface of the photosensitive drum is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 14.

定着装置17は、加熱ローラ17aと加圧ローラ17bとを備え、ロール紙Pに転写されたトナー画像を定着させる。加熱ローラ17aは、例えば、アルミニウム等からなる中空円筒状の金属シャフトにシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にPFA(テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブを被覆することによって形成されている。そして、その金属シャフト内には、例えば、図示せぬハロゲンランプ等の加熱ヒータが設けられている。加圧ローラ17bは、例えば、アルミニウム等からなる金属シャフトにシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にPFAを被覆した構成であり、加熱ローラ17aとの間に圧接部が形成されるように配設されている。2次転写点においてトナー画像が転写されたロール紙Pは、所定の温度に維持された加熱ローラ17aと加圧ローラ17bとから形成される圧接部を通過する際に熱及び圧力が付与され、トナーが溶融し、該トナー画像は定着される。   The fixing device 17 includes a heating roller 17a and a pressure roller 17b, and fixes the toner image transferred to the roll paper P. The heating roller 17a is, for example, coating a heat-resistant elastic layer of silicone rubber on a hollow cylindrical metal shaft made of aluminum or the like, and coating a PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) tube thereon. It is formed by In the metal shaft, for example, a heater such as a halogen lamp (not shown) is provided. The pressure roller 17b is, for example, a metal shaft made of aluminum or the like coated with a heat-resistant elastic layer of silicone rubber and coated thereon with PFA, and a pressure contact portion is formed between the pressure roller 17b and the heating roller 17a. Are located in The roll paper P to which the toner image is transferred at the secondary transfer point is given heat and pressure when passing through a pressure contact portion formed by the heating roller 17a and the pressure roller 17b maintained at a predetermined temperature. The toner melts and the toner image is fixed.

また、中間転写ベルト14上には、2次転写ローラ16によるトナー画像転写後に当該中間転写ベルト14上に残存したトナーを掻き落とすベルトクリーニング部材48と、ベルトクリーニング部材48により掻き取られたトナーを収容するベルト廃トナー収容部49とを備える。   Further, on the intermediate transfer belt 14, a belt cleaning member 48 for scraping off the toner remaining on the intermediate transfer belt 14 after the toner image transfer by the secondary transfer roller 16 and the toner scraped off by the belt cleaning member 48 are And a belt waste toner storage portion 49 for storing.

次に、画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K、10Wについて説明する。なお、前述したように、画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K、10Wはその中に収容するトナー以外は同一構成であるため、画像形成ユニット10と略記して説明する。   Next, the image forming units 10Y, 10M, 10C, 10K, and 10W will be described. As described above, since the image forming units 10Y, 10M, 10C, 10K, and 10W have the same configuration except for the toner contained therein, they will be described as the image forming unit 10 in brief.

図2は、画像形成ユニット10の構成を説明する概略構成図である。画像形成ユニット10は、感光体ドラム表面上に形成された静電潜像の現像に寄与し、現像剤廃棄手段を兼ねた現像ユニット10aと未使用のトナーTを収容する未使用トナー収容室等を備えたトナーカートリッジ10bとを有し、当該トナーカートリッジ10bは現像ユニット10aに対して着脱可能となるように構成されている。   FIG. 2 is a schematic configuration view for explaining the configuration of the image forming unit 10. The image forming unit 10 contributes to the development of the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum, and a developing unit 10a also serving as a developer discarding unit, an unused toner storage chamber for storing unused toner T, etc. The toner cartridge 10 b is configured to be attachable to and detachable from the developing unit 10 a.

現像ユニット10aは、図2中矢印(e)方向に回転可能に支持され、円筒状に形成された静電潜像担持体としての感光体ドラム19と、感光体ドラム19の回転方向上流側において当該感光体ドラム19と圧接するように配設され、図2中矢印(f)方向に回転可能に支持された帯電装置としての帯電ローラ20と、感光体ドラム19に対向して配設され、図2中矢印(g)方向に回転可能に支持された現像剤担持体としての現像ローラ21と、トナーホッパー27内壁に支持され現像ローラ21の所定位置にそのエッジ部分が当接するように配設された現像剤層厚規制部材としての現像ブレード22と、現像ローラ21に対向して配設され、図2中矢印(h)方向に回転可能に支持された現像剤供給部材としての供給ローラ23と、感光体ドラム19表面の所定位置に当接するように配設されたクリーニング部材24と、感光体ドラム19表面に対して非接触に配設された除電装置25と、トナー補給口26を介してトナーカートリッジ10bの未使用トナー収容室47から補給されたトナーTを一次貯蔵するトナーホッパー27とを備える。   The developing unit 10a is rotatably supported in the direction of the arrow (e) in FIG. 2, and is formed on the photosensitive drum 19 as a cylindrical electrostatic latent image bearing member and on the upstream side of the photosensitive drum 19 in the rotational direction. The charging roller 20 as a charging device is disposed so as to be in pressure contact with the photosensitive drum 19 and rotatably supported in the direction of the arrow (f) in FIG. 2, and disposed so as to face the photosensitive drum 19. The developing roller 21 as a developer bearing member rotatably supported in the direction of the arrow (g) in FIG. 2 and the edge portion of the developing roller 21 supported on the inner wall of the toner hopper 27 are arranged to abut The developing blade 22 as a developer layer thickness regulating member, and the supplying roller 23 as a developer supplying member disposed opposite to the developing roller 21 and rotatably supported in the direction of the arrow (h) in FIG. And the photoreceptor A cleaning member 24 disposed in contact with a predetermined position on the surface of the drum 19, a charge removing device 25 disposed in non-contact with the surface of the photosensitive drum 19, and the toner cartridge 10b through the toner supply port 26. And a toner hopper 27 for temporarily storing the toner T supplied from the unused toner storage chamber 47.

感光体ドラム19は導電性支持体と光導電層によって構成され、導電性支持体としてのアルミニウム等の金属シャフトに光導電層としての電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層した構成の有機感光体であり、直上に設けられた露光ヘッド28から照射された照射光によって画像データに基づく静電潜像を形成する。感光体ドラム19は、後述する駆動モータ制御部43から得られるモータ駆動力により図2中矢印(e)方向に回転可能となるように駆動用の図示せぬギアが設けられている。   The photosensitive drum 19 is composed of a conductive support and a photoconductive layer, and is an organic photosensitive member in which a charge generation layer and a charge transport layer as a photoconductive layer are sequentially laminated on a metal shaft such as aluminum as a conductive support. The irradiation light irradiated from the exposure head 28 provided immediately above forms an electrostatic latent image based on the image data. The photosensitive drum 19 is provided with a drive gear (not shown) so as to be rotatable in the direction of the arrow (e) in FIG. 2 by a motor driving force obtained from a drive motor control unit 43 described later.

なお、露光ヘッド28は、例えば、LED(Light Emitting Diode)素子から構成されるLEDヘッドとレンズアレイとを有し、ヘッド発光命令データに基づきLED素子から照射される照射光が感光体ドラム19の表面に結像する位置となるように配設されている。   The exposure head 28 has, for example, an LED head composed of an LED (Light Emitting Diode) element and a lens array, and the irradiation light emitted from the LED element based on head light emission command data of the photosensitive drum 19. It is arrange | positioned so that it may become a position which forms an image on the surface.

帯電ローラ20は、例えば、ステンレス等の金属シャフトの外周に半導電性エピクロロヒドリンゴムが被覆されて構成されている。帯電ローラ20は、感光体ドラム19に対して圧接するように配設されており、後述する帯電ローラ用電源36から印加された所定のバイアス電圧により感光体ドラム19表面を一様均一に帯電させる。帯電ローラ20には、感光体ドラム19の回転に伴って図2中矢印(f)方向に回転可能となるように駆動用の図示せぬギアが設けられている。なお、帯電ローラ20には帯電クリーニングローラ29が圧接した状態で設けられている。帯電クリーニングローラ29は、帯電ローラ20の回転に伴って従動回転又は周速差をつけて回転し、帯電ローラ20に付着するトナーT及びトナーTの外添剤を掻き取る。   The charging roller 20 is configured, for example, by coating a semiconductive epichlorohydrin rubber on the outer periphery of a metal shaft such as stainless steel. The charging roller 20 is disposed to be in pressure contact with the photosensitive drum 19, and uniformly and uniformly charges the surface of the photosensitive drum 19 by a predetermined bias voltage applied from a charging roller power source 36 described later. . The charging roller 20 is provided with a driving gear (not shown) so as to be rotatable in the direction of arrow (f) in FIG. 2 as the photosensitive drum 19 rotates. The charge cleaning roller 29 is provided on the charge roller 20 in pressure contact. The charging cleaning roller 29 is rotated in accordance with the rotation of the charging roller 20 according to the following rotation or difference in peripheral speed, and scrapes off the toner T and the external additive of the toner T adhering to the charging roller 20.

現像ローラ21は、例えば、ステンレス等の金属シャフトの外周にカーボンブラックを分散させたウレタンゴムが被覆され、その表面はイソシアネート処理が施されている。現像ローラ21は、感光体ドラム19の表面に圧接するように配設されており、後述する現像ローラ用電源37から印加された所定のバイアス電圧により感光体ドラム19表面に形成された静電潜像にトナーTを付着させることでトナー画像を現像する。現像ローラ21には、図2中矢印(g)方向に回転可能となるように駆動用の図示せぬギアが設けられている。   For example, the developing roller 21 is coated with urethane rubber in which carbon black is dispersed on the outer periphery of a metal shaft such as stainless steel, and the surface thereof is subjected to an isocyanate treatment. The developing roller 21 is disposed so as to be in pressure contact with the surface of the photosensitive drum 19, and electrostatic latent formed on the surface of the photosensitive drum 19 by a predetermined bias voltage applied from a power source 37 for developing roller described later. By attaching toner T to the image, a toner image is developed. The developing roller 21 is provided with a driving gear (not shown) so as to be rotatable in the direction of the arrow (g) in FIG.

現像ブレード22は、現像ローラ21表面の所定位置において、カウンタ方向に圧接するように配設された、例えば、板厚が0.08mm程度のステンレス製の現像剤層厚規制部材である。現像ブレード22は、現像ローラ21表面に対する押圧力によりトナーTの層厚を規制し、現像ローラ21表面上にトナー薄層を形成させる。なお、現像ブレード22には、後述する供給ローラ用電源38から所定のバイアス電圧が印加されている。   The developing blade 22 is a stainless steel developer layer thickness regulating member having a thickness of, for example, about 0.08 mm and disposed so as to press in a counter direction at a predetermined position on the surface of the developing roller 21. The developing blade 22 regulates the layer thickness of the toner T by the pressing force against the surface of the developing roller 21 and forms a thin toner layer on the surface of the developing roller 21. A predetermined bias voltage is applied to the developing blade 22 from a supply roller power supply 38 described later.

供給ローラ23は、例えば、ステンレス等の金属シャフトの外周に半導電性発泡シリコーンスポンジ層が被覆されて構成されている。供給ローラ23は、現像ローラ21に対して圧接するように配設されており、後述する供給ローラ用電源38から印加された所定のバイアス電圧によりトナーホッパー27に一次貯蔵されたトナーTを現像ローラ21に供給する。供給ローラ23には、図2中矢印(h)方向に回転可能となるように駆動用の図示せぬギアが設けられている。   The supply roller 23 is configured, for example, by coating a semiconductive foamed silicone sponge layer on the outer periphery of a metal shaft such as stainless steel. The supply roller 23 is disposed so as to be in pressure contact with the developing roller 21, and the developing roller is provided with the toner T temporarily stored in the toner hopper 27 by a predetermined bias voltage applied from a supply roller power source 38 described later. Supply to 21 The supply roller 23 is provided with a drive gear (not shown) so as to be rotatable in the direction of arrow (h) in FIG.

クリーニング部材24は、例えば、ウレタンゴムから構成され、その一端は感光体ドラム19表面の所定位置に当接するように配設されている。クリーニング部材24は感光体ドラム19表面に残留するトナーTを掻き取ることで感光体ドラム19表面をクリーニングする。クリーニング部材24部材の直下には、第1廃トナー搬送部材50が設けられている。第1廃トナー搬送部材50は、クリーニング部材24により感光体ドラム19表面から除去されたトナーTを廃トナーT'として後述するトナーカートリッジ10bの廃トナー収容室54に向けて搬送する。   The cleaning member 24 is made of, for example, urethane rubber, and one end thereof is disposed in contact with a predetermined position on the surface of the photosensitive drum 19. The cleaning member 24 cleans the surface of the photosensitive drum 19 by scraping off the toner T remaining on the surface of the photosensitive drum 19. The first waste toner conveyance member 50 is provided immediately below the cleaning member 24. The first waste toner conveying member 50 conveys the toner T removed from the surface of the photosensitive drum 19 by the cleaning member 24 as a waste toner T ′ toward a waste toner storage chamber 54 of a toner cartridge 10 b described later.

除電装置25は、感光体ドラム19表面に対して非接触に配設されており、感光体ドラム19表面の残電荷を除去する。除電装置25は、例えば、LED等の発光素子により構成することができる。   The charge removing device 25 is disposed in non-contact with the surface of the photosensitive drum 19 and removes the residual charge on the surface of the photosensitive drum 19. The static elimination device 25 can be configured by, for example, a light emitting element such as an LED.

トナーカートリッジ10bは、未使用のトナーTを収容する第1収容室としての未使用トナー収容室47と、クリーニング部材24により感光体ドラム19表面から除去された廃トナーT'を収容する第2収容室としての廃トナー室54と、仕切り部材52が変形し移動可能となるように構成された第3収容室としての移動隔壁室55とを備える。   The toner cartridge 10 b includes an unused toner storage chamber 47 as a first storage chamber for storing unused toner T, and a second storage for storing waste toner T ′ removed from the surface of the photosensitive drum 19 by the cleaning member 24. A waste toner chamber 54 as a chamber, and a movable partition chamber 55 as a third storage chamber configured so that the partition member 52 is deformed and movable.

仕切り部材52は、厚さ0.1mm〜0.4mmのLDPE(Low Density Polyethylene)フィルムで構成されており、移動隔壁室55内で変形可能である。仕切り部材52は未使用トナー収容室47と廃トナー室54との間に設置されており、未使用のトナーTと廃トナーT'とが混じらないように仕切り部材52の端部はトナーカートリッジ10b筐体に固定されている。そして、図2に示すように、画像形成ユニット10が未使用状態では、仕切り部材52は廃トナー室54側の側壁に沿って設けられており、未使用のトナーTは未使用トナー室47と移動隔壁室55とに収容されている。   The partition member 52 is made of an LDPE (Low Density Polyethylene) film having a thickness of 0.1 mm to 0.4 mm, and can be deformed in the movable partition chamber 55. The partition member 52 is disposed between the unused toner storage chamber 47 and the waste toner chamber 54, and the end of the partition member 52 is the toner cartridge 10b so that the unused toner T and the waste toner T 'are not mixed. It is fixed to the case. Further, as shown in FIG. 2, when the image forming unit 10 is not in use, the partition member 52 is provided along the side wall on the waste toner chamber 54 side, and the unused toner T is used as the unused toner chamber 47. It is accommodated in the movable partition chamber 55.

なお、本実施形態に係るトナーTは、結着樹脂と内部添加剤としての帯電制御剤、離型剤、着色剤、又は外添剤とによって構成されている。これらの結着樹脂と内部添加剤とを、例えば、ヘンシェルミキサーを用いて混錬した後、ニ軸押出機により溶融混練し、冷却後、カッターミルで粗粉砕した後、衝突版式粉砕機を用いて粉砕し、更に、風力分級機を用いて分級を行うことでトナー母粒子を得ることができる。このトナー母粒子に対し、外添剤として、例えば、疎水性シリカ等の無機微粉体を加え、所定時間攪拌することで目的のブラック、マゼンタ、シアン、イエロー、又はホワイトのトナーTを得ることができる。   The toner T according to this exemplary embodiment is configured of a binder resin and a charge control agent as an internal additive, a release agent, a colorant, or an external additive. The binder resin and the internal additive are kneaded using, for example, a Henschel mixer, then melt-kneaded using a twin screw extruder, cooled, and roughly crushed using a cutter mill, and then using a collision plate crusher The toner base particles can be obtained by pulverizing and further performing classification using an air classifier. An external additive, for example, an inorganic fine powder such as hydrophobic silica is added to the toner base particles, and stirring is performed for a predetermined time to obtain the target toner T of black, magenta, cyan, yellow or white. it can.

第2廃トナー搬送部材51は、クリーニング部材24により感光体ドラム19表面から除去され第1廃トナー搬送部材50により搬送された廃トナーT'を廃トナー室54内に搬送する。   The second waste toner transport member 51 transports the waste toner T ′ removed from the surface of the photosensitive drum 19 by the cleaning member 24 and transported by the first waste toner transport member 50 into the waste toner chamber 54.

図3は、画像形成ユニット10の内部透過斜視図である。前述したように、クリーニング部材24の直下に設けられた第1廃トナー搬送部材50は、図示せぬ駆動手段から得られた駆動力によって所定の回転方向に一定の周速度で回転するコイルスパイラルである。廃トナーT'は、第1廃トナー搬送部材50の回転に伴い図3中矢印(i)方向に搬送される。同様に、廃トナー室54内に設けられた第2廃トナー搬送部材51は、図示せぬ駆動手段から得られた駆動力によって所定の回転方向に一定の周速度で回転するコイルスパイラルである。廃トナーT'は、第2廃トナー搬送部材51の回転に伴い図3中矢印(j)方向に搬送される。第1廃トナー搬送部材50の端部50aと第2廃トナー搬送部材51の端部51aとは側面プレート53内部に設置された廃トナー搬送路部材56によって接続されている。   FIG. 3 is an internal transparent perspective view of the image forming unit 10. As described above, the first waste toner conveying member 50 provided immediately below the cleaning member 24 is a coil spiral that rotates at a constant circumferential speed in a predetermined rotational direction by a driving force obtained from a driving unit (not shown). is there. The waste toner T ′ is transported in the direction of arrow (i) in FIG. 3 as the first waste toner transport member 50 rotates. Similarly, the second waste toner conveying member 51 provided in the waste toner chamber 54 is a coil spiral that rotates at a constant circumferential speed in a predetermined rotation direction by a driving force obtained from a driving unit (not shown). The waste toner T ′ is transported in the direction of arrow (j) in FIG. 3 as the second waste toner transport member 51 rotates. The end 50 a of the first waste toner conveyance member 50 and the end 51 a of the second waste toner conveyance member 51 are connected by a waste toner conveyance path member 56 installed inside the side plate 53.

図4は、本実施形態に係るプリンタ100の制御構成を説明するブロック図である。プリンタ100は、印刷動作全体を統括的に制御する印刷制御部30と、例えば、PC(Personal Computer)等の外部装置から画像データを受信し、露光ヘッド28に対するヘッド発光命令データを生成する画像データ変換部31と、感光体ドラム19の回転数を計測するドラム回転数計側部32と、露光ヘッド28での画像データに対応する発光素子の発光数を計測するヘッド発光数計側部33と、印刷データにおけるページ変わり目を監視する印刷データ監視部34と、1次転写ローラ15及び2次転写ローラ16に所定のバイアス電圧を印加する転写ローラ用電源35と、帯電ローラ20に所定のバイアス電圧を印加する帯電ローラ用電源36と、現像ローラ21に所定のバイアス電圧を印加する現像ローラ用電源37と、供給ローラ23及び現像ブレード22に所定のバイアス電圧を印加する供給ローラ用電源38と、露光ヘッド28の発光を制御するヘッド駆動制御部39と、除電装置25が備える発光素子を発光させるために所定の電圧を印加する除電光用電源40と、加熱ローラ17a及び加圧ローラ17bを有する定着装置17を制御する定着制御部41と、ロール紙フィーダー11の動作を制御する搬送モータ制御部42と、中間転写ベルト14、2次転写ローラ16、及び感光体ドラム19の回転動作を制御する駆動モータ制御部43と、カッター13の動作を制御するカッター動作制御部44と、各種計算を行う計算部45と、ユーザに対して画像形成ユニット10の廃トナー収容空間の残量及び寿命を通知する寿命表示部46とを備える。   FIG. 4 is a block diagram for explaining the control configuration of the printer 100 according to the present embodiment. The printer 100 receives image data from an external device such as, for example, a PC (Personal Computer), which controls the overall printing operation in an integrated manner, and generates image data for emitting head light to the exposure head 28. A conversion unit 31, a drum rotation number side 32 for measuring the number of rotations of the photosensitive drum 19, and a head light emission number measurement side 33 for measuring the number of light emission of light emitting elements corresponding to image data in the exposure head 28; A print data monitoring unit 34 for monitoring a page change in print data, a transfer roller power source 35 for applying a predetermined bias voltage to the primary transfer roller 15 and the secondary transfer roller 16, and a predetermined bias voltage for the charging roller 20 , A developing roller power supply 37 for applying a predetermined bias voltage to the developing roller 21, and a supply roller 23. Power supply 38 for applying a predetermined bias voltage to the developing blade 22, a head drive control unit 39 for controlling the light emission of the exposure head 28, and a predetermined voltage for emitting light from the light emitting element provided in the static elimination device 25. A fixing control unit 41 for controlling the fixing device 17 having the heating roller 17a and the pressing roller 17b, a conveyance motor control unit 42 for controlling the operation of the roll paper feeder 11, and an intermediate transfer belt 14, a drive motor control unit 43 that controls the rotation operation of the secondary transfer roller 16 and the photosensitive drum 19, a cutter operation control unit 44 that controls the operation of the cutter 13, a calculation unit 45 that performs various calculations, and a user And a lifetime display unit 46 for notifying of the remaining amount and the lifetime of the waste toner accommodation space of the image forming unit 10.

次に、本実施形態に係るプリンタ100の印刷動作について説明する。まず、プリンタ100の印刷制御部30は、PC等の外部装置から画像データ変換部31を介して画像データを受け付けると印刷動作を開始する。   Next, the printing operation of the printer 100 according to the present embodiment will be described. First, when the print control unit 30 of the printer 100 receives image data from an external device such as a PC via the image data conversion unit 31, the print operation starts.

印刷制御部30は、駆動モータ制御部43を介し感光体ドラム19を駆動させ、当該感光体ドラム19を図2中矢印(e)方向に一定の周速度で回転させる。感光体ドラム19の回転による駆動力は図示せぬ駆動ギアによって伝達され、現像ローラ21、供給ローラ23は、図2中矢印(g)方向、矢印(h)方向にそれぞれ回転する。このとき、第1廃トナー搬送部材50及び第2廃トナー搬送部材51も回転し、後述の過程により発生する廃トナーT'を図3中矢印(i)方向、矢印(j)方向のそれぞれの方向に搬送する。   The print control unit 30 drives the photosensitive drum 19 via the drive motor control unit 43, and rotates the photosensitive drum 19 in the direction of the arrow (e) in FIG. 2 at a constant circumferential speed. The driving force by the rotation of the photosensitive drum 19 is transmitted by a driving gear (not shown), and the developing roller 21 and the supply roller 23 rotate in the direction of arrow (g) and in the direction of arrow (h) in FIG. At this time, the first waste toner conveyance member 50 and the second waste toner conveyance member 51 also rotate, and waste toner T 'generated in the process described later is shown in the arrow (i) direction and the arrow (j) direction in FIG. Transport in the direction.

ところで、帯電ローラ20はこれらの駆動ギアとは連結されておらず、感光体ドラム19とつれ回りで図2中矢印(f)方向に回転する。このとき、感光体ドラム19表面に接触若しくは圧接して設けられた帯電ローラ20に対し、帯電ローラ用電源36から所定のバイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム19表面は一様均一に帯電される。本実施形態においては、感光体ドラム19の導電性支持体たるアルミ素管は接地されており、帯電ローラ20に−1000Vの電圧が印加されることで、感光体ドラム19表面は−500V程度に帯電される。   The charging roller 20 is not connected to these drive gears, and rotates in the direction of the arrow (f) in FIG. At this time, a predetermined bias voltage is applied from the charging roller power supply 36 to the charging roller 20 provided in contact with or in pressure contact with the surface of the photosensitive drum 19, so that the surface of the photosensitive drum 19 is uniformly uniform. It is charged. In the present embodiment, the aluminum base tube serving as the conductive support of the photosensitive drum 19 is grounded, and a voltage of -1000 V is applied to the charging roller 20, so that the surface of the photosensitive drum 19 has a level of about -500 V. It is charged.

次に、露光プロセスとして、帯電した感光体ドラム19表面に対し、露光ヘッド28は、ヘッド発光命令データに対応する光を照射し、感光体ドラム19表面に静電潜像を形成させる。本実施形態においては、露光された感光体ドラム19表面の電位は−50V程度となる。   Next, as an exposure process, the exposure head 28 irradiates light corresponding to head light emission command data on the charged surface of the photosensitive drum 19 to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 19. In the present embodiment, the potential of the surface of the exposed photosensitive drum 19 is about -50V.

さらに、後述する現像ユニット10aの動作により、感光体ドラム19表面上の静電潜像がトナーTにより現像され、当該感光体ドラム19上面上にトナー画像が形成される。本実施形態においては、現像ローラ21には、現像ローラ用電源37により−200Vのバイアス電圧が印加され、現像ブレード22により薄層化されたトナー層の電位は−50V程度となる。トナー薄層の電位と現像ローラ21に印加される電圧との合計が、感光体ドラム19表面の露光部分の電位を超えるため、感光体ドラム19表面上の露光部分はトナーTで現像される。なお、トナー薄層の電位と現像ローラ21に印加される電圧との合計は感光体ドラム19表面の未露光部分の電位を超えないため、感光体ドラム19表面上の未露光部分はトナーTで現像されない。   Further, the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 19 is developed by the toner T by the operation of the developing unit 10 a described later, and a toner image is formed on the upper surface of the photosensitive drum 19. In the present embodiment, a bias voltage of -200 V is applied to the developing roller 21 by the developing roller power source 37, and the potential of the toner layer thinned by the developing blade 22 becomes about -50 V. Since the sum of the potential of the toner thin layer and the voltage applied to the developing roller 21 exceeds the potential of the exposed portion of the surface of the photosensitive drum 19, the exposed portion on the surface of the photosensitive drum 19 is developed with the toner T. The total of the electric potential of the toner thin layer and the voltage applied to the developing roller 21 does not exceed the electric potential of the unexposed portion of the surface of the photosensitive drum 19, so the unexposed portion on the surface of the photosensitive drum 19 is toner T. Not developed

そして、印刷制御部30は駆動モータ制御部43に中間転写ベルト14を駆動させるよう指示を与える。指示を受けた駆動モータ制御部43は中間転写ベル路14を図1中矢印(d)方向に駆動させる。これに合わせて印刷制御部30は、転写ローラ用電源35を制御し、感光体ドラム19に対向して設けられた1次転写ローラ15に2000Vのバイアス電圧を印加させる。1次転写ローラ15と感光体ドラム19のアルミ素管との間に生じる電界により、感光体ドラム19表面上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト14上に1次転写される。中間転写ベルト14の駆動により、ホワイトの画像形成ユニット10Wを通過した後の中間転写ベルト14上には、最大でイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ホワイトの5色のトナー画像が順次重ね合わされることになる。   Then, the print control unit 30 instructs the drive motor control unit 43 to drive the intermediate transfer belt 14. In response to the instruction, the drive motor control unit 43 drives the intermediate transfer bell path 14 in the direction of the arrow (d) in FIG. At the same time, the print control unit 30 controls the transfer roller power supply 35 to apply a bias voltage of 2000 V to the primary transfer roller 15 provided opposite to the photosensitive drum 19. The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 19 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 14 by the electric field generated between the primary transfer roller 15 and the aluminum tube of the photosensitive drum 19. By driving the intermediate transfer belt 14, toner images of up to five colors of yellow, magenta, cyan, black and white are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 14 after passing the white image forming unit 10W. become.

一方、印刷制御部30は搬送モータ制御部42を介してロール紙フィーダー11を駆動させることにより、ロール紙Pを2次転写点に搬送させる。なお、2次転写ローラ16は中間転写ベルト14と接触しており、バックアップローラ45は接地されている。2次転写ローラ16には、転写ローラ用電源35により2000Vのバイアス電圧が印加されており、当該2次転写ローラ16とバックアップローラ45との間に生じる電界により、中間転写ベルト14上に1次転写されたトナー画像は、ロール紙Pに転写される。   On the other hand, the print control unit 30 causes the roll paper feeder 11 to be driven through the conveyance motor control unit 42 to convey the roll paper P to the secondary transfer point. The secondary transfer roller 16 is in contact with the intermediate transfer belt 14, and the backup roller 45 is grounded. A bias voltage of 2000 V is applied to the secondary transfer roller 16 by the transfer roller power supply 35, and the electric field generated between the secondary transfer roller 16 and the backup roller 45 causes the primary transfer belt 14 to be formed on the intermediate transfer belt 14. The transferred toner image is transferred to the roll paper P.

トナー画像が転写されたロール紙Pは、定着装置17を通過することにより熱及び圧力が付与され、トナー画像は定着される。そして、リワインダー12は図1中矢印(c)方向に回転しながらトナー画像が定着されたロール紙Pを巻き取る。   The roll paper P to which the toner image has been transferred is given heat and pressure by passing through the fixing device 17, and the toner image is fixed. Then, the rewinder 12 winds the roll paper P on which the toner image is fixed while rotating in the direction of the arrow (c) in FIG.

ところで、印刷データ監視部34は、画像データ変換部31にて生成したヘッド発光命令データに基づく露光ヘッド28の発光が終了したことを検知することにより、印刷データにおけるページ変わり目を認識する。印刷データ監視部34がページ変わり目を認識すると、印刷制御部30は、カッター動制御部44を介してカッター13を作動させることにより、ロール紙Pの印刷終了箇所より所定の余白分後ろの箇所でロール紙Pを裁断させる。   The print data monitoring unit 34 recognizes the page change in the print data by detecting that the light emission of the exposure head 28 has ended based on the head light emission command data generated by the image data conversion unit 31. When the print data monitoring unit 34 recognizes a page change, the print control unit 30 operates the cutter 13 via the cutter movement control unit 44, so that a portion after a predetermined margin after the print end portion of the roll paper P The roll paper P is cut.

1次転写後の感光体ドラム19表面上には、若干量のトナーTが残留する場合があるが、この残留トナーT(=転写残トナーT)は、クリーニング部材24によって除去される。なお、転写残トナーTや外添剤の一部がクリーニング部材24をすり抜けてしまい帯電ローラ20に巻き付いてしまう場合がある。これらは、帯電クリーニングローラ29により除去される。   Although a small amount of toner T may remain on the surface of the photosensitive drum 19 after the primary transfer, the residual toner T (= transfer residual toner T) is removed by the cleaning member 24. The transfer residual toner T and part of the external additive may slip through the cleaning member 24 and may be wound around the charging roller 20. These are removed by the charge cleaning roller 29.

そして、除電装置25が感光体ドラム19表面に除電光を照射することにより、感光体ドラム19表面上の未露光電荷を除去する。未露光電荷が除去された感光体ドラム19は、再び帯電ローラ20により帯電されることにより、繰り返し利用される。   Then, the charge removing device 25 applies the charge removing light to the surface of the photosensitive drum 19 to remove the unexposed charge on the surface of the photosensitive drum 19. The photosensitive drum 19 from which the unexposed charge has been removed is repeatedly used by being charged again by the charging roller 20.

また、2次転写後の中間転写ベルト14上には、若干量のトナーTが残留する場合があるが、この残留トナーTは、ベルトクリーニング部材48により除去される。ベルトクリーニング部材43により除去された残留トナーTは、例えば、スパイラルやパドル等の図示せぬ廃トナー搬送部材により搬送され、廃トナー収容部49に回収される。このようにして、中間転写ベルト14は繰り返し利用される。   Although a small amount of toner T may remain on the intermediate transfer belt 14 after the secondary transfer, this residual toner T is removed by the belt cleaning member 48. The residual toner T removed by the belt cleaning member 43 is conveyed, for example, by a waste toner conveying member (not shown) such as a spiral or a paddle, and is collected in the waste toner storage unit 49. Thus, the intermediate transfer belt 14 is repeatedly used.

ところで、画像形成最上流位置に位置する画像形成ユニット10Y以外の画像形成ユニットにおいて、自己の画像形成ユニットよりも上流側に位置する画像形成ユニットで1次転写されたトナー画像が、その画像形成ユニットの感光体ドラム19を通過する際、中間転写ベルト14から当該感光体ドラム19表面上へトナー画像の一部が転写される、所謂、逆転写という現象が発生する場合がある。例えば、画像形成ユニット10Cの場合、上流側に位置する画像形成ユニット10Yで現像されたイエローのトナー画像と、画像形成ユニット10Mで現像されたマゼンタのトナー画像とが、画像形成ユニット10Cの感光体ドラム19を通過する際、トナー画像の一部が逆転写され、当該感光体ドラム19表面に移ることがある。このようにして、逆転写されたトナーTは、転写残トナーTと同様に感光体ドラム19の回転によりクリーニング部材24により廃トナーT'として除去される。   By the way, in the image forming units other than the image forming unit 10Y positioned at the most upstream position of image formation, the toner image primarily transferred by the image forming unit positioned upstream of the own image forming unit is the image forming unit When passing through the photosensitive drum 19, the phenomenon of so-called reverse transfer may occur in which a part of the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 14 onto the surface of the photosensitive drum 19. For example, in the case of the image forming unit 10C, the yellow toner image developed by the image forming unit 10Y located on the upstream side and the magenta toner image developed by the image forming unit 10M are the photosensitive members of the image forming unit 10C. When passing through the drum 19, a part of the toner image may be reversely transferred to the surface of the photosensitive drum 19. In this manner, the toner T reversely transferred is removed as waste toner T ′ by the cleaning member 24 by the rotation of the photosensitive drum 19 in the same manner as the transfer residual toner T.

ここで、現像ユニット10aにおける印刷動作について説明する。現像ローラ21及び供給ローラ23は、前述したように、感光体ドラム19の回転駆動力を得て図2中矢印(g)方向、矢印(h)方向にそれぞれ回転している。   Here, the printing operation in the developing unit 10a will be described. As described above, the developing roller 21 and the supply roller 23 obtain the rotational driving force of the photosensitive drum 19 and rotate in the direction of arrow (g) and in the direction of arrow (h) in FIG.

トナーホッパー27に貯蔵されているトナーTは、供給ローラ23の回転によって、現像ローラ21に搬送される。現像ローラ21と供給ローラ23とは接触部において逆向きに回転しているため、摩擦によりトナーTは負に帯電する。そして、現像ローラ21に搬送されたトナーTは、現像ローラ21上の現像ブレード22との接触部を通過する際、現像ローラ21と現像ブレード22とにより摩擦帯電されながら薄層化される。本実施形態においては、供給ローラ用電源38により、供給ローラ23及び現像ブレード22には、−300Vのバイアス電圧が印加されている。このようにして薄層化されたトナーTは、感光体ドラム19表面上に形成された静電潜像に付着することにより、トナー画像を現像する。   The toner T stored in the toner hopper 27 is conveyed to the developing roller 21 by the rotation of the supply roller 23. Since the developing roller 21 and the supply roller 23 rotate in opposite directions at the contact portion, the toner T is negatively charged by friction. When the toner T conveyed to the developing roller 21 passes through a portion of the developing roller 21 in contact with the developing blade 22, the toner T is thinned while being frictionally charged by the developing roller 21 and the developing blade 22. In the present embodiment, a bias voltage of -300 V is applied to the supply roller 23 and the developing blade 22 by the supply roller power supply 38. The toner T thinned in this manner adheres to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 19 to develop a toner image.

次に、トナーカートリッジ10bにおける廃トナーT'の堆積状態の推移について説明する。   Next, transition of the accumulation state of the waste toner T ′ in the toner cartridge 10 b will be described.

図5は、廃トナー堆積初期の状態を表した図である。図5に示すように、第2廃トナー搬送部材51によって搬送された廃トナーT'は廃トナー室54にまず堆積されていく。   FIG. 5 is a view showing the state of the initial stage of waste toner accumulation. As shown in FIG. 5, the waste toner T ′ conveyed by the second waste toner conveying member 51 is first deposited in the waste toner chamber 54.

図6は、廃トナー堆積中期の状態を説明する図である。図6に示すように、未使用トナー収容室47内の未使用のトナーTが使用され、仕切り部材52が廃トナーT'により押されることにより図6中矢印方向に変形し、移動隔壁室55内における廃トナー収容空間が拡大している。   FIG. 6 is a view for explaining the state in the middle stage of the waste toner accumulation. As shown in FIG. 6, the unused toner T in the unused toner storage chamber 47 is used, and the partition member 52 is deformed in the direction of the arrow in FIG. The waste toner storage space inside is expanding.

図7は、廃トナーT'により廃トナー収容空間が満杯になった状態を説明する図である。図7に示すように、仕切り部材52は移動隔壁室55内の変形限界まで変形することにより、廃トナー収容空間を拡張している。   FIG. 7 is a view for explaining a state in which the waste toner storage space is filled with the waste toner T ′. As shown in FIG. 7, the partition member 52 expands the waste toner storage space by being deformed to the deformation limit in the movable partition chamber 55.

ところで、本実施形態に係る廃トナー収容率は以下の式1で求めるものとする。   Incidentally, the waste toner accommodation rate according to the present embodiment is obtained by the following equation 1.

廃トナー収容率[%]=廃トナーT'の占める体積(W)/廃トナー収容可能体積(W_life)×100 (式1)   Waste toner accommodation rate [%] = volume occupied by waste toner T ′ (W) / waste toner acceptable volume (W_life) × 100 (Equation 1)

ここで、廃トナー収容可能体積(W_life)について説明する。図8は、本実施形態における廃トナー収容可能体積(W_life)の概念を説明する図である。なお、図8(a)は、図2で示した画像形成ユニット10におけるトナー状態を、図8(b)は、図6で示した画像形成ユニット10におけるトナー状態を、図8(c)は、図7で示した画像形成ユニット10におけるトナー状態をそれぞれ簡略化して図示したものである。   Here, the waste toner accommodating volume (W_life) will be described. FIG. 8 is a view for explaining the concept of the waste toner storable volume (W_life) in the present embodiment. 8A shows the toner state in the image forming unit 10 shown in FIG. 2, FIG. 8B shows the toner state in the image forming unit 10 shown in FIG. 6, and FIG. The toner states in the image forming unit 10 shown in FIG. 7 are simplified and illustrated.

本実施形態に係る廃トナー収容可能体積(W_life)とは、廃トナーT'が占めることができる空間の体積を表しており、図8(a)、図8(b)、図8(c)のそれぞれの場合において、廃トナー収容可能体積(W_life)がどのように計算されるかを説明する。   The waste toner accommodating volume (W_life) according to the present embodiment represents the volume of the space which the waste toner T ′ can occupy, and FIGS. 8A, 8B, 8C. In each case, it will be described how the waste toner capacity (W_life) is calculated.

以下の説明においては、廃トナー室54の体積をWa、移動隔壁室55の体積をWb_max、移動隔壁室55内で廃トナーT'が占めることができるようになる空間の体積をWbとして説明する。さらに、計算にマージンを持たせるため、Wa、Wb_maxは、実空間体積の80%の値に設定してから以下の計算に用いる。なお、Wa、Wb_maxは固定値、Wbは可変値であり、Wbは最小値0から最大値Wb_maxまでの間の値を取る。   In the following description, the volume of the waste toner chamber 54 will be described as Wa, the volume of the moving partition chamber 55 as Wb_max, and the volume of the space where the waste toner T 'can be occupied in the moving partition chamber 55 as Wb. . Furthermore, in order to give a margin to the calculation, Wa and Wb_max are set to a value of 80% of the real space volume and then used for the following calculation. Here, Wa and Wb_max are fixed values, and Wb is a variable value, and Wb takes a value between the minimum value 0 and the maximum value Wb_max.

まず、図8(a)で示す状態では、未使用のトナーTが未使用トナー室47と移動隔壁室55とで満杯に詰まった状態であり、廃トナーT'は廃トナー室54以外の空間を占めることができない。したがって、このときのW_lifeは以下の式2で求めることができる。   First, in the state shown in FIG. 8A, the unused toner T is fully filled in the unused toner chamber 47 and the movable partition chamber 55, and the waste toner T 'is in a space other than the waste toner chamber 54. Can not occupy. Therefore, W_life at this time can be obtained by the following equation 2.

W_life=Wa (式2)   W_life = Wa (equation 2)

次に、図8(b)で示す状態では、トナーTが使用されているため、移動隔壁室55の仕切り部材52が図8(b)中矢印の向きへ変形することができるようになっている。このときのW_lifeは以下の式3で求めることができる。
W_life=Wa+Wb (式3)
Next, in the state shown in FIG. 8B, since the toner T is used, the partition member 52 of the movable partition chamber 55 can be deformed in the direction of the arrow in FIG. 8B. There is. W_life at this time can be calculated by the following equation 3.
W_life = Wa + Wb (equation 3)

上記式3において、WbはトナーTの使用量に等しい。このWbの求め方は後述する。   In the above equation 3, Wb is equal to the amount of toner T used. The method of obtaining this Wb will be described later.

最後の、図8(c)で示す状態では、トナーTが十分使用され、移動隔壁室55内の仕切り部材52が限界まで変形している。このときのW_lifeは以下の式4で求めることができる。
W_life=Wa+Wb_max (式4)
Finally, in the state shown in FIG. 8C, the toner T is sufficiently used, and the partition member 52 in the movable partition chamber 55 is deformed to the limit. W_life at this time can be calculated by the following equation 4.
W_life = Wa + Wb_max (Equation 4)

ここで、トナーTの使用量であるWbの求め方について説明する。Wbは、露光ヘッド28のドット発光に伴う現像により消費される量とドラムカブリとして消費される量との和で表され、以下の式5で求めることができる。
Wb=(ドット発光に伴う現像による消費量+ドラムカブリによる消費量)×体積基準カウント(Vcnt) (式5)
Here, how to determine Wb, which is the amount of toner T used, will be described. Wb is expressed by the sum of the amount consumed by the development accompanying the dot emission of the exposure head 28 and the amount consumed as the drum fog, and can be obtained by the following equation 5.
Wb = (consumed amount by development accompanied by dot emission + consumed amount by drum fog) × volume-based count (Vcnt) (Equation 5)

こおで、体積基準カウント(Vcnt)とは、1ドットカウントあたりのトナー体積の値である本実施形態においては、0.6である。   Here, the volume reference count (Vcnt) is 0.6, which is the value of the toner volume per dot count.

そして、A6用紙(105mm×148mm)1枚、ドットの点灯率(=印字率)5%の場合のドット発光数を198×8192ドットと定める。このとき、ドット発光数を8192で除した198の部分を発光ドットカウントと称する。式5におけるドット発光に伴う現像による消費量を、ドットカウント単位で表現すると、以下の式6となる。
ドット発光に伴う現像による消費量=(198/5)×平均印字率[%]×印刷距離をA6用紙枚数に換算したもの (式6)
Then, the number of dot emission in the case of one A6 sheet (105 mm × 148 mm) and the lighting rate (= printing rate) of dots of 5% is determined to be 198 × 8192 dots. At this time, a portion of 198 obtained by dividing the dot light emission number by 8192 is referred to as light emission dot count. If the consumption amount by development in connection with the dot light emission in Equation 5 is expressed in dot count units, Equation 6 below is obtained.
Consumption due to development with dot light emission = (198/5) × average printing rate [%] × printing distance converted to A6 number of sheets (Equation 6)

ところで、ドラムカブリとは、正常に負帯電したトナーTに比べて低い帯電量のトナーTや、逆極性に帯電したトナーTが感光体ドラム19の未露光部分に付着したものを指す。このドラムカブリは、温湿度環境や色の違いによってその付着量が異なるが、これらの条件が決定されれば、ドラムカブリによるトナー消費量は感光体ドラム19の回転数に比例した値であるドラムカウントに比例することになる。そして、式5におけるドラムカブリによるトナー消費量を、ドットカウント単位で表現すると、以下の式7となる。
ドラムカブリによる消費量=カブリ補正係数D(温湿度環境や色の違いに依存)×ドラムカウント (式7)
By the way, the drum fog refers to toner T having a charge amount lower than that of normally negatively charged toner T or toner in which toner T charged to the opposite polarity is attached to the unexposed portion of the photosensitive drum 19. The amount of adhesion of the drum fog varies depending on the temperature and humidity environment and the difference in color. However, if these conditions are determined, the amount of consumed toner due to the drum fog is a value proportional to the number of rotations of the photosensitive drum 19 It will be proportional to the count. Then, when the toner consumption amount due to drum fogging in Expression 5 is expressed in dot count units, Expression 7 below is obtained.
Consumption due to drum fog = fog correction coefficient D (depends on temperature and humidity environment and differences in color) x drum count (Equation 7)

ここで、1ドラムカウントとは、印刷距離として444mm進んだときに感光体ドラム19が回転する距離を単位にしたもので、A6用紙3枚分に相当する。   Here, one drum count is based on the distance by which the photosensitive drum 19 rotates as the printing distance advances 444 mm, and corresponds to three A6 sheets.

図9は、縦軸に湿度[%RH]、横軸に温度[℃]を取った環境領域の対照グラフであり、表1は、各環境領域に対するカブリ補正係数Dをトナー色毎にテーブルにしたものである。
FIG. 9 is a control graph of the environment area in which the humidity [% RH] is taken on the vertical axis and the temperature [° C.] is taken on the horizontal axis. Table 1 shows the fog correction coefficient D for each environmental color in a table for each toner color. It is

表1の領域1においてトナー色毎のカブリ補正係数Dの値が大きいのは、高温多湿環境であるほどドラムカブリの発生が多いからである。   The reason why the value of the fog correction coefficient D for each toner color is large in the region 1 of Table 1 is because the drum fog is more frequently generated as the temperature and humidity are higher.

式7のカブリ補正係数Dに代入する値は、画像形成ユニット10が置かれている温湿度環境から、図9を用いて環境領域として領域1、領域2、又は領域3の何れかの環境領域が該当するのかを求め、環境領域と色との情報を表1のテーブルを参照して決定する。   From the temperature and humidity environment where the image forming unit 10 is placed, the value to be substituted into the fog correction coefficient D in Expression 7 is set as an environment area from FIG. Determine the information on the environment area and the color with reference to the table in Table 1.

そして、式1における廃トナーT'の占める体積(W)は以下の式8から計算することができる。
廃トナー体積(W)=転写残トナー体積(Wtr)+カブリの転写残トナー体積(Wk)+逆転写トナー体積(Wr) (式8)
Then, the volume (W) occupied by the waste toner T ′ in Equation 1 can be calculated from Equation 8 below.
Waste toner volume (W) = transfer residual toner volume (Wtr) + fog transfer residual toner volume (Wk) + reverse transfer toner volume (Wr) (Equation 8)

さらに、式8における、転写残トナー体積(Wtr)は以下の式9から計算することができる。
転写残トナー体積(Wtr)=転写残効率(J)×発光ドットカウント×体積基準カウント(Vcnt) (式9)
Further, the transfer residual toner volume (Wtr) in Equation 8 can be calculated from Equation 9 below.
Transfer residual toner volume (Wtr) = transfer residual efficiency (J) × emission dot count × volume reference count (Vcnt) (Equation 9)

なお、式9における転写残効率(J)は、本実施形態においては3%である。また、前述したように、体積基準カウント(Vcnt)とは、ドットカウントあたりトナー体積であり、本実施形態においては、0.6である。   The transfer residual efficiency (J) in the equation 9 is 3% in the present embodiment. Further, as described above, the volume reference count (Vcnt) is the toner volume per dot count, and is 0.6 in the present embodiment.

ところで、式8における、カブリの転写残トナー体積(Wk)は、転写残トナー体積(Wtr)を求めるときと同様の効率の考え方を適用することができ、以下の式10から計算することができる。
カブリの転写残トナー体積(Wk)=カブリの転写残効率(Q)×ドラムカウント×体積基準カウント(Vcnt) (式10)
By the way, the transfer residual toner volume (Wk) of fog in Equation 8 can apply the concept of efficiency similar to the case of obtaining the transfer residual toner volume (Wtr), and can be calculated from the following Equation 10 .
Transfer residual toner volume of fog (Wk) = transfer residual efficiency of fog (Q) × drum count × volume reference count (Vcnt) (Equation 10)

なお、式10におけるカブリの転写残効率(Q)は、本実施形態においては3%である。   The transfer residual efficiency (Q) of the fog in the equation 10 is 3% in the present embodiment.

さらに、式8における逆転写トナー体積(Wr)は以下の式11により計算することができる。
逆転写トナー体積(Wr)=Σ(逆転写効率(R)×未使用トナー消費量(Wb)×体積基準カウント(Vcnt))
ここで、シグマ和は、対象の画像形成ユニットを除く画像形成方向上流側に位置する画像形成ユニットすべてを考慮する。 (式11)
Further, the reverse transfer toner volume (Wr) in the equation 8 can be calculated by the following equation 11.
Reverse transfer toner volume (Wr) = Σ (reverse transfer efficiency (R) × unused toner consumption amount (Wb) × volume reference count (Vcnt))
Here, the sigma sum considers all the image forming units located on the upstream side of the image forming direction except the target image forming unit. (Equation 11)

表2は、各環境領域に対する逆転写効率(R)をトナー色毎にテーブルにしたものである。
Table 2 is a table in which the reverse transfer efficiency (R) for each environment area is tabulated for each toner color.

ここで、画像形成ユニット10の寿命は、感光体ドラム19の回転量、未使用のトナーT量、廃トナー空スペースの3つによって管理され、この3つの内1つでも設定された閾値を超えるとその画像形成ユニット10は寿命に達したと判断され、交換となる。このとき、例えば、画像形成方向上流側に位置する画像形成ユニット10において使用されるトナー量が多い場合、画像形成方向下流側に位置する画像形成ユニット10では逆転写によって回収される廃トナー量が増加し、感光体ドラムの回転数が寿命に達していない場合や未使用のトナーTが十分に残存している場合であっても、当該画像形成ユニットは寿命に達したと判断されてしまう問題があった。   Here, the life of the image forming unit 10 is controlled by the amount of rotation of the photosensitive drum 19, the amount of unused toner T, and the waste toner empty space, and even one of these three exceeds the set threshold. Then, it is determined that the image forming unit 10 has reached the end of its life and is replaced. At this time, for example, when the amount of toner used in the image forming unit 10 positioned on the upstream side in the image forming direction is large, the amount of waste toner collected by reverse transfer is the image forming unit 10 positioned on the downstream side in the image forming direction. The image forming unit is determined to have reached the end of life even if the number of rotations of the photosensitive drum has not reached the end of life or the unused toner T has remained sufficiently. was there.

上記問題を解決するための廃トナー空スペースの計算処理を図10のフローチャートを用いて説明する。   The process of calculating the waste toner empty space for solving the above problem will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップS101において、廃トナー収容率の計算処理が開始されると、印刷制御部30は、ドラム回転数計側部32に対して感光体ドラム19の回転数を計測するよう指示を与える。指示を受けたドラム回転数計側部32は、感光体ドラム19の回転数を計測する(ステップS102)。   First, in step S101, when the calculation process of the waste toner storage rate is started, the print control unit 30 instructs the drum rotation number side 32 to measure the number of rotations of the photosensitive drum 19. The drum rotation number side 32, which has received the instruction, measures the number of rotations of the photosensitive drum 19 (step S102).

次に、印刷制御部30は、ヘッド発光数計側部33に対して露光ヘッド28での画像データに対応する発光素子の発光数を計測するよう指示を与える。指示を受けたヘッド発光数計側部33は、露光ヘッド28での画像データに対応する発光素子の発光数を計測する。   Next, the print control unit 30 instructs the head light emitting meter side portion 33 to measure the light emitting number of the light emitting element corresponding to the image data in the exposure head 28. The head light emitting number side portion 33 which has received the instruction measures the light emitting number of the light emitting element corresponding to the image data in the exposure head 28.

ステップS104において、印刷制御部30は、式5、式6、式7を用いてトナーTの使用量を計算するよう計算部45に指示を与える。指示を受けた計算部45は、ドラムカウントと発光ドットカウントとからトナーTの使用量(Wb)を計算する。   In step S104, the print control unit 30 instructs the calculation unit 45 to calculate the usage amount of the toner T using Expression 5, Expression 6, and Expression 7. The calculation unit 45 that has received the instruction calculates the usage amount (Wb) of the toner T from the drum count and the light emission dot count.

次に、印刷制御部30は、式3を用いて廃トナー収容可能体積(W_life)である廃トナー収容可能量Aを計算するよう計算部45に指示を与える。指示を受けた計算部45は、トナーTの使用量から、廃トナー収容可能量Aを計算する(ステップS105)。   Next, the print control unit 30 instructs the calculation unit 45 to calculate the waste toner storable amount A, which is the waste toner storable volume (W_life) using Expression 3. The calculation unit 45 that has received the instruction calculates the waste toner storable amount A from the usage amount of the toner T (step S105).

続いて、印刷制御部30は、式8、式9、式10、式11を用いて転写残トナー、カブリトナー、逆転写トナーの合計として廃トナー体積(W)である廃トナー量Bを計算するよう計算部45に指示を与える。指示を受けた計算部45は、ドラムカウントと発光ドットカウントとから廃トナー量Bを計算する(ステップS106)。   Subsequently, the print control unit 30 calculates the waste toner amount B, which is the waste toner volume (W) as the sum of the transfer residual toner, the fog toner, and the reverse transfer toner, using Formula 8, Formula 9, Formula 10, Formula 11. It instructs the calculation unit 45 to do this. Upon receiving the instruction, the calculation unit 45 calculates the waste toner amount B from the drum count and the light emission dot count (step S106).

ステップS107において、印刷制御部30は、式1を用いて廃トナー収容率を計算するよう計算部45に指示を与える。指示を受けた計算部45は、算出した廃トナー収容可能量A、廃トナー量Bを用いて廃トナー収容率Cを計算する。   In step S <b> 107, the print control unit 30 instructs the calculation unit 45 to calculate the waste toner accommodation rate using Equation 1. The calculation unit 45 that has received the instruction calculates the waste toner accommodation rate C using the calculated waste toner storable amount A and the waste toner amount B.

次に、印刷制御部30は、以下の式12を用いて廃トナー空スペースDを計算するよう計算部45に指示を与える。指示を受けた計算部45は、算出した廃トナー収容率Cを用いて廃トナー空スペースDを計算する(ステップS108)。
廃トナー空スペースD[%]=100−廃トナー収容率C[%] (式12)
Next, the print control unit 30 instructs the calculation unit 45 to calculate the waste toner empty space D using the following equation 12. The calculation unit 45 that has received the instruction calculates the waste toner empty space D using the calculated waste toner accommodation rate C (step S108).
Waste toner empty space D [%] = 100-Waste toner accommodation rate C [%] (Equation 12)

そして、廃トナー空スペースDが20%以下であった場合(ステップS109 Y)、処理はステップS110に移行する。一方、廃トナー空スペースDが20%よりも大きい場合(ステップS109 N)、印刷制御部30は一連の処理を終了する(ステップS116)。   When the waste toner empty space D is equal to or less than 20% (Y in step S109), the process proceeds to step S110. On the other hand, if the waste toner empty space D is larger than 20% (step S109 N), the print control unit 30 ends the series of processes (step S116).

次に、印刷制御部30は、Wb_max−Wb=0であるか否かを確認する。ここで、Wb_max−Wb=0である場合(ステップS110 Y)、印刷制御部30は、廃トナー空スペースDが0であるか否かを確認する。ここで、廃トナー空スペースDが0である場合(ステップS111 Y)、印刷制御部30は廃トナー空スペースが0であることから、廃トナーフル(満杯)による画像形成ユニット10の寿命であると判断し、画像形成ユニット10の交換を促す表示を行うよう寿命表示部46に指示を与えるとともに(ステップS115)、プリンタ100の動作を停止させ、一連の処理を終了する(ステップS116)。   Next, the print control unit 30 confirms whether Wb_max−Wb = 0. Here, if Wb_max−Wb = 0 (step S110 Y), the print control unit 30 confirms whether the waste toner empty space D is 0 or not. Here, if the waste toner empty space D is 0 (Y in step S111), the print control unit 30 determines that the life of the image forming unit 10 due to waste toner full (full) is because the waste toner empty space is 0. Then, the life display unit 46 is instructed to display a message prompting replacement of the image forming unit 10 (step S115), the operation of the printer 100 is stopped, and a series of processing is ended (step S116).

ところで、Wb_max−Wb=0でない場合(ステップS110 N)、印刷制御部30は、Wb_max−Wb≧Z(任意のトナー廃棄量)であるか否かを確認する。ここで、Wb_max−Wb≧Zである場合(ステップS112 Y)、印刷制御部30はZ分の未使用のトナーTを廃棄させ(ステップS113)、一連の処理を終了する(ステップS116)。一方、Wb_max−Wb≧Zでない場合(ステップS112 N)、印刷制御部30は(Wb_max−Wb)分の未使用のトナーTを廃棄させ(ステップS114)、一連の処理を終了する(ステップS116)。ステップS113、ステップS114のように、Wb_max>Wbである場合、未使用トナーを消費(廃棄)させることで、廃トナー収容可能体積(W_life)を増加させ画像形成ユニット10の寿命を延ばすことができる。   If Wb_max-Wb = 0 is not satisfied (step S110 N), the print control unit 30 determines whether Wb_max-Wb ≧ Z (arbitrary toner discarding amount). Here, if Wb_max-Wb ≧ Z is satisfied (Y in step S112), the print control unit 30 discards the unused toner T for Z minutes (step S113), and ends the series of processes (step S116). On the other hand, if Wb_max-Wb ≧ Z is not satisfied (step S112 N), the print control unit 30 discards the unused toner T for (Wb_max-Wb) (step S114) and ends the series of processing (step S116). . As in step S113 and step S114, when Wb_max> Wb, by consuming (discarding) unused toner, the waste toner accommodating volume (W_life) can be increased and the life of the image forming unit 10 can be extended. .

なお、図10のフローチャートで示す計算処理は、A6用紙5枚相当(=740mm)が印刷されるたびに実行される。   The calculation process shown in the flowchart of FIG. 10 is executed each time five A6 sheets (= 740 mm) are printed.

次に、本実施形態におけるトナーTの廃棄動作について説明する。   Next, the discarding operation of the toner T in the present embodiment will be described.

トナー廃棄動作実行時は、1次転写ローラ15、帯電ローラ20、現像ローラ21、現像ブレード22、供給ローラ23に印加されるバイアス電圧は、印刷動作時と同じ大きさのバイアス電圧である。なお、除電装置25による除電光は全面露光とする。駆動モータ制御部43は、中間転写ベルト14と感光体ドラム19とを駆動させるが、2次転写ローラ16はこの場合中間転写ベルト14から離間させているため、駆動させない。さらに、通紙動作は行われないために、定着制御部41による加熱ローラ17a、加圧ローラ17bの動作制御や、カッター動作制御部44によるカッター13の動作も行われない。   When the toner discarding operation is performed, the bias voltage applied to the primary transfer roller 15, the charging roller 20, the developing roller 21, the developing blade 22, and the supply roller 23 is the same as that in the printing operation. In addition, the static elimination light by static elimination apparatus 25 is taken as whole surface exposure. The drive motor control unit 43 drives the intermediate transfer belt 14 and the photosensitive drum 19, but since the secondary transfer roller 16 is separated from the intermediate transfer belt 14 in this case, it is not driven. Furthermore, since the sheet feeding operation is not performed, the operation control of the heating roller 17 a and the pressure roller 17 b by the fixing control unit 41 and the operation of the cutter 13 by the cutter operation control unit 44 are not performed.

上記動作条件を前提として、トナーTの廃棄動作について具体的に説明する。まず、露光ヘッド28を発光させることにより、感光体ドラム19表面に静電潜像を形成させ、廃棄量に相当するトナーを感光体ドラム19に付着させて現像を行う。   The operation of discarding the toner T will be specifically described on the premise of the above operating conditions. First, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 19 by causing the exposure head 28 to emit light, and toner corresponding to the amount of waste is attached to the photosensitive drum 19 to perform development.

感光体ドラム19表面上の廃棄トナーは、中間転写ベルト14上に1次転写される。このとき、2次転写ローラ16は中間転写ベルト14から離間しているため、中間転写ベルト14上の廃棄トナーは、ベルトクリーニング部材48により除去され廃トナー収容部49に回収される。   The waste toner on the surface of the photosensitive drum 19 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 14. At this time, since the secondary transfer roller 16 is separated from the intermediate transfer belt 14, the waste toner on the intermediate transfer belt 14 is removed by the belt cleaning member 48 and collected in the waste toner storage unit 49.

このように、トナーTの廃棄動作を行うことで、廃トナーT'の堆積に起因するトナーカートリッジ10b自体が使用不能になったり、トナーカートリッジ10bが破損、パンクすることを未然に防ぐこともできる。   As described above, by performing the discarding operation of the toner T, it is possible to prevent the toner cartridge 10b itself from becoming unusable due to the accumulation of the waste toner T ', and preventing the toner cartridge 10b from being damaged or punctured. .

次に、本実施形態の効果を確認するため以下に説明する評価を行った。   Next, in order to confirm the effect of this embodiment, the evaluation described below was performed.

温度27℃、湿度80%RHの環境下(図9に示す領域1に該当)、廃トナー室54の体積W
a=238386mm、移動隔壁室55の体積Wb_max=130563mmの条件下において、ホワイトのトナー色での平均印字率を2%、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー色での平均印字率を60%とした場合で、連続印刷を行いながら画像形成方向最下流位置に位置するホワイトの画像形成ユニット10Wの廃トナー空スペースが0%になるまで、すなわち、当該画像形成ユニット10Wが寿命となるまで印刷できる印刷枚数を調査した。
Under an environment of temperature 27 ° C. and humidity 80% RH (corresponding to area 1 shown in FIG. 9), the volume W of the waste toner chamber 54
Under the conditions of a = 238386 mm 3 and moving partition room 55 volume Wb_max = 130563 mm 3 , the average printing rate in white toner color is 2%, and the average printing rate in yellow, magenta, cyan and black toner colors is 60. %, Until the waste toner empty space of the white image forming unit 10W located at the most downstream position in the image forming direction is 0% while continuous printing is being performed, that is, until the image forming unit 10W reaches the end of life The number of printable prints was investigated.

図11に評価結果を示す。図11のグラフ内において(a)で示す実線は、本実施形態に係る印刷枚数の推移を表している。なお、ホワイトの画像形成ユニット10Wの廃トナー空スペースが20%となった場合に実施するトナー廃棄でのトナー量Zは、30000mmとしている。(b)で示す点線は、比較例として、ホワイトの画像形成ユニット10Wの廃トナー空スペースが20%となった場合においてもトナー廃棄を実施しない場合の印刷枚数の推移を表している。図11に示されるように、トナー廃棄を実施する本実施形態の方が、トナー廃棄を実施しない場合に比べて約1,200枚多く印刷することができることが確認された。 The evaluation results are shown in FIG. In the graph of FIG. 11, the solid line indicated by (a) represents the transition of the number of printed sheets according to the present embodiment. The toner amount Z in the toner discarding implemented when the waste toner empty space of the white image forming unit 10W becomes 20% is set to 30,000 mm 3 . The dotted line shown in (b) represents, as a comparative example, the transition of the number of printed sheets when toner waste is not performed even when the empty space of the waste toner of the white image forming unit 10W becomes 20%. As shown in FIG. 11, it has been confirmed that the present embodiment in which toner disposal is performed can print about 1,200 more sheets than in the case where toner disposal is not performed.

以上のように、本実施形態によれば、逆転写による廃トナー量が増加した場合であっても、感光体ドラムの残り寿命や未使用トナーを有効に使用することが可能な画像形成装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, an image forming apparatus capable of effectively using the remaining life of the photosensitive drum and unused toner even when the amount of waste toner due to reverse transfer increases. Can be provided.

本発明の説明においては、ロール紙に印刷を行う中間転写方式のプリンタについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カット紙に印刷を行う、直接転写方式のプリンタ、ファクシミリ、MFP等の画像形成装置にも適用可能である。   In the description of the present invention, an intermediate transfer type printer for printing on roll paper has been described, but the present invention is not limited to this, a direct transfer type printer for printing on cut paper, a facsimile, The present invention is also applicable to an image forming apparatus such as an MFP.

10,10Y,10M,10C,10K,10W 画像形成ユニット
10a 現像ユニット
10b トナーカートリッジ
11 ロール紙フィーダー
12 リワインダー
13 カッター
14 中間転写ベルト
15Y,15M,15C,15K,15W 1次転写ローラ
16 2次転写ローラ
17 定着装置
17a 加熱ローラ
17b 加圧ローラ
19 感光体ドラム
20 帯電ローラ
21 現像ローラ
22 現像ブレード
23 供給ローラ
24 クリーニング部材
25 除電装置
26 トナー補給口
27 トナーホッパー
28 露光ヘッド
29 帯電クリーニングローラ
30 印刷制御部
31 画像データ変換部
32 ドラム回転数計側部
33 ヘッド発光数計側部
34 印刷データ監視部
35 転写ローラ用電源
36 帯電ローラ用電源
37 現像ローラ用電源
38 供給ローラ用電源
39 ヘッド駆動制御部
40 除電光用電源
41 定着制御部
42 搬送モータ制御部
43 駆動モータ制御部
44 カッター制御部
45 計算部
46 寿命表示部
47 未使用トナー収容室
48 ベルトクリーニング部材
49 廃トナー収容室
50 第1廃トナー搬送部材
51 第2廃トナー搬送部材
52 仕切り部材
53 側面プレート
54 廃トナー室
55 移動隔壁室
56 廃トナー搬送路部材
10, 10Y, 10M, 10C, 10K, 10W Image Forming Unit 10a Development Unit 10b Toner Cartridge 11 Roll Paper Feeder 12 Rewinder 13 Cutter 14 Intermediate Transfer Belts 15Y, 15M, 15C, 15K, 15W Primary Transfer Roller 16 Secondary Transfer Roller 17 fixing device 17a heating roller 17b pressure roller 19 photosensitive drum 20 charge roller 21 development roller 22 development blade 23 supply roller 24 cleaning member 25 cleaning member 25 charge removal device 26 toner replenishment port 27 toner hopper 28 exposure head 29 charge cleaning roller 30 print control section 31 image data conversion unit 32 drum rotation number side 33 head light emission number side 34 print data monitoring unit 35 transfer roller power supply 36 charging roller power supply 37 development roller power supply 38 supply roller power supply 3 Head drive control unit 40 Power supply for static elimination light 41 Fixing control unit 42 Transport motor control unit 43 Drive motor control unit 44 Cutter control unit 45 Calculation unit 46 Life indication unit 47 Unused toner storage chamber 48 Belt cleaning member 49 Waste toner storage chamber 50 First waste toner conveyance member 51 second waste toner conveyance member 52 partition member 53 side plate 54 waste toner chamber 55 moving partition chamber 56 waste toner conveyance path member

Claims (7)

未使用現像剤を収容する第1収容室と、
廃棄現像剤を収容する第2収容室と、
前記第1収容室と前記第2収容室との間に設けられ、前記第1収容室と前記第2収容室とに空間的に連続している第3収容室と、
前記第3収容室内を移動可能となるように設けられ、前記第1収容室における前記未使用現像剤と前記第2収容室における前記廃棄現像剤とを分離する仕切り部材と、
前記未使用現像剤の使用量から前記第3収容室における廃棄現像剤収容空間の拡大可能な体積を算出するとともに、当該算出結果、前記第2収容室の体積、及び前記第2収容室及び前記第3収容室に収容される廃棄現像剤量から前記第2収容室及び前記第3収容室における廃棄現像剤収容率を計算する計算部と、
前記廃棄現像剤収容率に基づく廃棄現像剤空空間が所定の閾値を下回った場合に、前記未使用現像剤を廃棄する現像剤廃棄手段とを備えること
を特徴とする画像形成装置。
A first storage chamber for storing unused developer;
A second storage chamber for storing the waste developer;
A third storage chamber provided between the first storage chamber and the second storage chamber and spatially continuous with the first storage chamber and the second storage chamber;
A partition member provided so as to be movable in the third storage chamber, and separating the unused developer in the first storage chamber and the waste developer in the second storage chamber;
The expandable volume of the waste developer storage space in the third storage chamber is calculated from the usage amount of the unused developer, and the calculation result, the volume of the second storage chamber, and the second storage chamber and the above A calculation unit that calculates a waste developer storage ratio in the second storage chamber and the third storage chamber from the amount of waste developer stored in the third storage chamber;
If the waste developer empty space based on the waste developer storage ratio is below a predetermined threshold value, the image forming apparatus characterized by comprising a developer discarding means for discarding the unused developer.
前記仕切り部材は、前記第2収容室及び前記第3収容室に収容された前記廃棄現像剤の量に基づいて前記廃棄現像剤の収容体積を拡大するように動作すること
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The partition member operates to expand the storage volume of the waste developer based on the amount of the waste developer stored in the second storage chamber and the third storage chamber. The image forming apparatus according to 1.
回転可能に支持された潜像担持体と、
発光することにより前記潜像担持体に潜像を形成させる露光部材とを備え、
前記計算部は、前記潜像担持体の回転数と前記露光部材の発光数とから前記未使用現像剤の使用量を算出すること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
A rotatably supported latent image carrier,
An exposure member for forming a latent image on the latent image carrier by emitting light;
The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the calculation unit calculates the amount of use of the unused developer from the number of rotations of the latent image carrier and the number of light emissions of the exposure member. apparatus.
前記第3収容室における前記廃棄現像剤収容空間の拡大可能な体積は、前記未使用現像剤の使用量を体積換算したものに等しいこと
を特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の画像形成装置。
The expandable volume of the waste developer storage space in the third storage chamber is equal to the volume conversion of the amount of unused developer used. An image forming apparatus according to claim 1.
前記第2収容室及び前記第3収容室に収容される前記廃棄現像剤量は、転写残、カブリ現像剤の転写残、逆転写の各々の量の和であること
を特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置。
The amount of waste developer stored in the second storage chamber and the third storage chamber is the sum of the amounts of transfer residue, transfer residue of fog developer and reverse transfer. An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記第3収容室の収容可能体積容量から前記第3収容室における前記廃棄現像剤収容空間の拡大可能な体積容量を減じた差分体積容量が所定の体積容量以上ある場合、前記現像剤廃棄手段は、前記所定の体積容量の前記未使用現像剤を廃棄すること
を特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の画像形成装置。
When the differential volume capacity obtained by subtracting the expansible volume capacity of the waste developer storage space in the third storage chamber from the storage volume capacity of the third storage chamber is equal to or greater than a predetermined volume capacity, the developer discarding means The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the unused developer of the predetermined volume capacity is discarded.
前記第3収容室の収容可能体積容量から前記第3収容室における前記廃棄現像剤収容空間の拡大可能な体積容量を減じた差分体積容量が所定の体積容量未満ある場合、前記現像剤廃棄手段は、前記差分体積容量の前記未使用現像剤を廃棄すること
を特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の画像形成装置。
When there is less than a predetermined volumetric capacity of the differential volumetric capacity obtained by subtracting the expansible volumetric capacity of the waste developer accommodating space in the third accommodating chamber from the accommodating volumetric capacity of the third accommodating chamber, the developer discarding means The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the unused developer of the differential volume capacity is discarded.
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