JP2007079440A - Process cartridge and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of comprehending the deterioration level of a carrier in a developer tank and preventing carrier sticking, background contamination, image quality deterioration or the like caused by a carrier deterioration. <P>SOLUTION: The image forming apparatus comprises an image carrier 1, a charging apparatus 2 for charging the image carrier 1, a developing apparatus 3 for supplying a two-component developer containing toner and carrier to the image carrier 1 and visualizing an electrostatic latent image, and an optical sensor 7 arranged oppositely to the image carrier 1 and provided with a light emitting element and a light receiving element comprises. The image forming apparatus also comprises: a detection means for developing the carrier in the developer onto the image carrier 1 while controlling a charging bias and a developing bias, detecting the reflected light quantities of a ground part and a carrier adhesion part of the image carrier 1 by the optical sensor 7, finding out the ratio of both the reflected light quantities, and comparing the ratio with a previously set reference value to detect the carrier adhesion quantity on the image carrier 1; and a control means for determining and controlling the discharge quantity of the developer from the developer tank and the feeding quantity of the carrier or the developer in accordance with the deterioration level of the carrier. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置及びこの画像形成装置に適用されるプロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a facsimile, and a printer, and a process cartridge applied to the image forming apparatus.

電子写真方式の画像形成装置、特に有彩色の画像を形成する画像形成装置においては、非磁性トナーと磁性キャリアを混合して現像剤として使用する二成分現像方式が広く利用されている。二成分現像方式は現在提案されている他の現像方式と比較して、画質が安定し、装置の耐久性に優れるなどの長所を有している。
ところで、トナー粒子は画像形成時に現像剤から除々に消費されるものであるのに対し、キャリヤ粒子は消費されるものではなく、繰り返し現像装置内を循環する過程で疲労し、劣化する。このため、一般に、画像形成装置のサービス時期に合わせて現像剤の交換が行われる。現像剤の交換時期は作像回数や現像装置の回転時間などを目安として通常、一律に決定される。しかし、画像面積率の大きい画像が多く出力された場合、画像面積率の小さい画像が多く出力された場合等によって、現像剤中のキャリアの劣化レベルが異なってくるので、キャリアの劣化が早い場合は、交換時期まで劣化したキャリアをそのまま使用することになる。
In an electrophotographic image forming apparatus, in particular, an image forming apparatus that forms a chromatic image, a two-component developing method in which a nonmagnetic toner and a magnetic carrier are mixed and used as a developer is widely used. The two-component development method has advantages such as stable image quality and excellent apparatus durability, as compared with other development methods currently proposed.
By the way, toner particles are gradually consumed from the developer at the time of image formation, whereas carrier particles are not consumed, and are fatigued and deteriorated in the process of repeatedly circulating in the developing device. Therefore, in general, the developer is exchanged in accordance with the service time of the image forming apparatus. The developer replacement time is usually determined uniformly with reference to the number of image formations and the rotation time of the developing device. However, when many images with a large image area ratio are output, or when many images with a small image area ratio are output, etc., the deterioration level of the carrier in the developer differs, so the carrier deterioration is fast. The carrier deteriorated until the replacement time is used as it is.

また、近年カラー画像の使用頻度が増加したために、メンテナンス性の向上を目的としたカラー現像剤の交換を不要にするための方法として、少量のキャリアを含むトナーを補給するとともに、現像剤を排出することで、劣化した現像剤、特にキャリアを新しいものと徐々に入れ替えていくトリクル方式が採用されている。
このようなトリクル方式に関する従来技術として特許文献1には、トナーに一定比率でキャリアを混在させた現像剤を補給し、現像槽中の余剰現像剤を排出口から溢出させる方式が開示されている。
しかし、この技術においては、トナー補給と同時に一定比率量のキャリアが現像剤槽へ供給され、それに伴って余剰現像剤が溢出されるので、作像面積率が大きい時には現像剤槽中の現像剤の置換が早く、作像面積率が小さい時には現像剤の置換が遅くなるというように、キャリアの劣化レベルによらずに現像剤の置換が行われることになる。従って、例えば低画像面積率の画像が多く出力された場合、現像剤の置換がほとんどされなでキャリアが劣化し、劣化キャリアがそのまま使用され、キャリア付着、トナーの帯電不良による地汚れ、画質劣化などの不具合を生じるおそれがある。一方、高画像面積率の画像が多く出力された場合には、劣化前のキャリアまで排出されてしまうという不具合が生じることもある。
In addition, since the frequency of use of color images has increased in recent years, as a method for eliminating the need to replace the color developer for the purpose of improving maintainability, toner containing a small amount of carrier is replenished and the developer is discharged. Thus, a trickle method is adopted in which a deteriorated developer, particularly a carrier, is gradually replaced with a new one.
As a conventional technique related to such a trickle system, Patent Document 1 discloses a system in which a developer in which a carrier is mixed with toner at a constant ratio is replenished, and excess developer in the developing tank overflows from the discharge port. .
However, in this technique, since a fixed amount of carrier is supplied to the developer tank simultaneously with toner replenishment, and excess developer overflows accordingly, the developer in the developer tank is large when the image forming area ratio is large. The replacement of the developer is performed regardless of the deterioration level of the carrier so that the replacement of the developer is delayed when the image forming area ratio is small and the replacement of the developer is delayed. Therefore, for example, when a large number of images with a low image area ratio are output, the carrier is deteriorated with almost no replacement of the developer, and the deteriorated carrier is used as it is. There is a risk of problems such as. On the other hand, when a large number of images with a high image area ratio are output, there may be a problem that even the carrier before deterioration is discharged.

劣化前のキャリアが現像剤槽から排出されることを防ぐ方法としては、例えば特許文献2には、トナー補給手段とは別にキャリア補給手段から現像剤槽へキャリアを補給する手段を設け、現像ローラの回転時間に応じてキャリアを補給する方式が提案されている。しかしこの技術においては、回転時間と劣化レベルとの間に一定の関係があると見なして現像ローラの回転時間からキャリアの劣化レベルを予想して補給量を決めているために、上述した場合と同様、出力画像の画像面積率によって劣化レベルが異なるという不都合に基づく問題を解決することはできない。 As a method for preventing the carrier before deterioration from being discharged from the developer tank, for example, Patent Document 2 includes means for supplying the carrier from the carrier supply means to the developer tank separately from the toner supply means, and a developing roller. There has been proposed a method of supplying a carrier according to the rotation time. However, in this technique, since it is assumed that there is a certain relationship between the rotation time and the deterioration level, the supply amount is determined by predicting the carrier deterioration level from the rotation time of the developing roller. Similarly, the problem based on the inconvenience that the deterioration level varies depending on the image area ratio of the output image cannot be solved.

このような、二成分現像方式の画像形成装置におけるトナー補給技術に関する従来技術として特許文献3には、現像時に像担持体に付着したキャリアを回収して画像品質の向上を図ることを目的として開発された装置であって、非磁性のトナーと磁性のキャリアからなる二成分現像剤を用いた現像装置を使用し、現像バイアス電圧を印加してその現像装置で前記トナーを付着することにより、像担持体上に形成した静電潜像を可視像化し、その可視像を転写して記録媒体に記録を行う電子写真記録装置において、現像時に前記像担持体に付着した前記キャリアを回収するキャリア回収手段と、そのキャリア回収手段によるキャリアの回収を検出する回収キャリア検出手段と、その回収キャリア検出手段の出力値に基づきキャリア付着があると判断したとき制御信号を出力する制御手段を備えた電子写真記録装置が開示されている。
また、特許文献4には、現像器内の現像剤にトナーやキャリアを補給するのと併行して既存の劣化した現像剤を効率良く回収して現像剤の界面を現像器の姿勢に関係なく一定に保つことを目的として開発された装置であって、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を収納し、キャリアの供給と回収を行う現像装置において、キャリアの回収が現像剤撹拌部の中央部近傍より回収手段により行う現像装置が開示されている。
Patent Document 3 as a conventional technique related to toner replenishment technology in such a two-component development type image forming apparatus was developed for the purpose of improving the image quality by collecting the carrier adhering to the image carrier during development. By using a developing device using a two-component developer composed of a non-magnetic toner and a magnetic carrier, applying a developing bias voltage and attaching the toner with the developing device, an image is obtained. In an electrophotographic recording apparatus that visualizes an electrostatic latent image formed on a carrier and transfers the visible image to a recording medium, the carrier attached to the image carrier is collected during development. Carrier recovery means, recovered carrier detection means for detecting carrier recovery by the carrier recovery means, and carrier adhesion based on the output value of the recovered carrier detection means Electrophotographic recording apparatus is disclosed which includes a control means for outputting a control signal when the disconnection.
Further, Patent Document 4 discloses that the existing deteriorated developer is efficiently recovered in parallel with replenishment of toner and carrier to the developer in the developer unit, and the developer interface is independent of the attitude of the developer unit. An apparatus developed for the purpose of maintaining a constant level. In a developing apparatus that stores a two-component developer composed of toner and a carrier, and supplies and recovers the carrier, the carrier recovery is performed at the center of the developer agitating unit. A developing device that uses a collecting means from the vicinity of the portion is disclosed.

特公平02−21591号公報Japanese Patent Publication No. 02-21591 特開平06−27809号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-27809 特開平10−326047号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-326047 特開2001−255743号公報JP 2001-255743 A

しかしながら、上記従来技術においても、現像剤槽内のキャリア劣化を適正に把握することは困難で、例えば劣化の程度に合わせたキャリアの排出及び補給を適正に行うことができる技術の開発が望まれていた。
本発明者の知見によれば、現像剤が劣化する大きな理由としては、例えば長期の使用により、キャリア表面にトナーが固着する所謂トナースペントと、トナーから離脱した外添剤がキャリア表面に付着する所謂外添剤付着の二つが挙げられる。キャリアに比べてトナーの抵抗率は高いので、トナースペントが進行していくとキャリアの抵抗率は高くなる。キャリアはトナーと接触し摩擦帯電することで、トナーと逆極性に帯電するが、現像スリーブや空気中に放電することで徐々に減衰する。しかし、トナースペントが起こり、抵抗率が高くなると減衰しづらくなるため、初期キャリアに比べて感光体の地肌電位部へのキャリア付着が起こり易くなる。即ち、現像され易くなる。また、外添剤付着量が多いとスペーサー効果によって、キャリアはトナーや現像スリーブから離れやすくなり、感光体にキャリアが付着し易くなる。以上のことからキャリアの劣化レベルはキャリア付着量から見積もるができる。
However, it is difficult to properly grasp the carrier deterioration in the developer tank even in the above-described prior art. For example, it is desired to develop a technique that can appropriately discharge and replenish the carrier in accordance with the degree of deterioration. It was.
According to the knowledge of the present inventor, the main reasons for the deterioration of the developer are, for example, so-called toner spent where the toner adheres to the carrier surface and long-term use, and the external additive detached from the toner adheres to the carrier surface. There are two so-called external additive adhesions. Since the resistivity of the toner is higher than that of the carrier, the resistivity of the carrier increases as the toner spent progresses. The carrier comes into contact with the toner and is triboelectrically charged, so that it is charged with the opposite polarity to that of the toner, but gradually attenuates when discharged into the developing sleeve or air. However, when toner spent occurs and the resistivity increases, it becomes difficult to attenuate, and carrier adhesion to the background potential portion of the photoreceptor is more likely to occur than the initial carrier. That is, it becomes easy to develop. Further, when the amount of the external additive attached is large, the carrier is easily separated from the toner and the developing sleeve due to the spacer effect, and the carrier is easily attached to the photoreceptor. From the above, the carrier deterioration level can be estimated from the carrier adhesion amount.

本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであって、現像剤槽中のキャリアの劣化レベルを把握し、劣化レベルに応じた現像剤交換(トリクルでない場合)、又はキャリア補給(トリクルの場合)を行うことによって、キャリア劣化によるキャリア付着、トナーの帯電不良による地汚れ、画質劣化などの不具合を防止することができる画像形成装置及びこれに用いるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and grasps the deterioration level of the carrier in the developer tank, and replaces the developer according to the deterioration level (if it is not a trickle) or replenishes the carrier (the trickle). In this case, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing problems such as carrier adhesion due to carrier deterioration, background contamination due to poor charging of toner, and image quality deterioration, and a process cartridge used therefor. .

上記目的を達成するため本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、像担持体を帯電させる帯電装置と、トナーとキャリアを含む二成分系現像剤を前記像担持体に供給して静電潜像を可視像処理する現像装置と、前記像担持体に対向配置された発光素子及び受光素子を備えた光学的センサと、を有する画像形成装置において、帯電バイアス及び現像バイアスを制御して前記像担持体上に前記現像剤中のキャリアを現像させ、前記光学的センサによって前記像担持体の地肌部及びキャリア付着部分の反射光量を検出してその比を求め、予め設定された基準値と比較して前記像担持体上のキャリア付着量を検知する検知手段を有することを特徴とする。
この場合において、前記像担持体上に現像させたキャリアをクリーニング手段で回収することが好ましい。
また、前記クリーニング手段は、磁気ブラシクリーニング方式とすることができる。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention supplies an image carrier, a charging device for charging the image carrier, and a two-component developer containing toner and carrier to the image carrier. In an image forming apparatus having a developing device for processing a visible image of an electrostatic latent image and an optical sensor having a light emitting element and a light receiving element disposed opposite to the image carrier, the charging bias and the developing bias are controlled. The carrier in the developer is developed on the image carrier, and the optical sensor detects the reflected light amount of the background portion and the carrier adhesion portion of the image carrier to obtain the ratio thereof, and a preset reference It has a detection means for detecting the carrier adhesion amount on the image carrier in comparison with the value.
In this case, it is preferable that the carrier developed on the image carrier is collected by a cleaning means.
The cleaning means may be a magnetic brush cleaning system.

また、本発明に係る別の画像形成装置は、像担持体と、像担持体を帯電させる帯電装置と、トナーとキャリアを含む二成分系現像剤を前記像担持体に供給して静電潜像を可視像処理する現像装置と、前記像担持体上に形成された可視像を一次的に転写させる中間転写体と、前記中間転写体に対向配置された発光素子及び受光素子を備えた光学的センサと、を有する画像形成装置において、帯電バイアス及び現像バイアスを制御して前記像担持体上にキャリアを現像させた後、転写バイアスを制御して前記中間転写体上にキャリアを転写させ、前記光学的センサによって前記中間転写体の地肌部及びキャリア付着部分の反射光量を検出してその比を求め、予め設定された基準値と比較して前記中間転写体上のキャリア付着量を検知する検知手段を有することを特徴とする。
この場合において、前記中間転写体上に現像させたキャリアをクリーニング手段で回収することが好ましい。
また、前記クリーニング手段は、磁気ブラシクリーニング方式とすることができる。
Further, another image forming apparatus according to the present invention supplies an image carrier, a charging device for charging the image carrier, and a two-component developer containing toner and carrier to the image carrier to provide an electrostatic latent image. A developing device for processing a visible image; an intermediate transfer member for temporarily transferring a visible image formed on the image carrier; and a light emitting element and a light receiving element arranged to face the intermediate transfer member. In the image forming apparatus having the optical sensor, the charging bias and the developing bias are controlled to develop the carrier on the image carrier, and then the transfer bias is controlled to transfer the carrier onto the intermediate transfer member. The optical sensor detects the reflected light amount of the background portion and the carrier adhering portion of the intermediate transfer member to obtain the ratio thereof, and compares the amount of carrier adhering on the intermediate transfer member with a preset reference value. Detection means to detect Characterized in that it has.
In this case, it is preferable that the carrier developed on the intermediate transfer member is collected by a cleaning unit.
The cleaning means may be a magnetic brush cleaning system.

また、前記検知手段は、帯電バイアス、現像バイアス及び/又は転写バイアスを調整しながら複数のバイアス条件でキャリア付着量を検知し、地肌ポテンシャルとキャリア付着量の関係から、キャリア劣化レベルを算出するものであることが好ましい。
更に、前記検知手段により検知されたキャリアの劣化レベルに応じて、現像剤槽からの現像剤の排出量、現像剤槽へのキャリア又は現像剤の補給量を決定し、排出又は補給する制御手段を有することが好ましい。
前記制御手段は、キャリア劣化レベル検知後に、キャリアの劣化レベルに応じた量の現像剤を排出し、その後、キャリア補給又は現像剤補給を行うものとすることができる。
また、前記制御手段は、前記現像剤排出動作及びキャリア又は現像剤補給動作後に所定の時間現像装置の攪拌動作を行うように制御するものであってもよい。
更に、前記制御手段は、前記現像剤排出動作及びキャリア又は現像剤補給動作を、所定印刷枚数ごとに行われる濃度調整プロセスコントロールの直前に行うものであってもよい。
更にまた、前記像担持体は、像担持体表面を清掃するクリーニング手段と一体化され、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを形成していることが好ましい。
本発明に係るプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジであって、少なくとも上述したいずれか一つの像担持体と、この像担持体表面を清掃するクリーニング手段とを含むことを特徴とする。
The detecting means detects the carrier adhesion amount under a plurality of bias conditions while adjusting the charging bias, the developing bias and / or the transfer bias, and calculates the carrier deterioration level from the relationship between the background potential and the carrier adhesion amount. It is preferable that
Further, the control means for determining the discharge amount of the developer from the developer tank and the replenishment amount of the carrier or developer to the developer tank according to the carrier deterioration level detected by the detection means, and discharging or replenishing the developer tank. It is preferable to have.
After the carrier deterioration level is detected, the control means discharges an amount of developer corresponding to the carrier deterioration level, and then performs carrier supply or developer supply.
Further, the control unit may control to perform the stirring operation of the developing device for a predetermined time after the developer discharging operation and the carrier or developer supply operation.
Further, the control means may perform the developer discharging operation and the carrier or developer supply operation immediately before the density adjustment process control performed every predetermined number of printed sheets.
Furthermore, it is preferable that the image carrier is integrated with a cleaning unit that cleans the surface of the image carrier and forms a process cartridge that is detachable from the main body of the image forming apparatus.
The process cartridge according to the present invention is a process cartridge configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus, and includes at least one of the above-described image carrier and a cleaning unit that cleans the surface of the image carrier. It is characterized by including.

以下に、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図1において、この画像形成装置には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための4つの画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kが設けられている。画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kの色順は、図1に限るものでなく、他の並び順であっても構わない。
画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kは、それぞれ像担持体としての感光体ドラム、帯電装置、現像装置及びクリーニング装置を備えている。各画像形成ユニットは、感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙の移動方向に対して所定のピッチとなるように配列されている。
画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kの上方には、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラムの表面に、例えばレーザ光を走査しながら照射する光書込装置105が設けられている。一方、画像形成ユニットの下方には、各感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写装置としての転写ベルト108が配置されている。転写ベルト108の斜め上方にはベルト定着方式の定着装置107及び排紙トレイ106が設けられている。また、転写ベルト108の下方には、必要に応じて記録紙の両面に画像を形成するための反転装置110が設けられており、この反転装置110の下方には、転写紙が収納された給紙カセット111、112が配置されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the image forming apparatus includes four image forming units 100Y, 100M, 100C for forming images of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). 100K is provided. The color order of the image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K is not limited to that shown in FIG.
Each of the image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K includes a photosensitive drum as an image carrier, a charging device, a developing device, and a cleaning device. Each image forming unit is arranged so that the rotation axis of the photosensitive drum is parallel and at a predetermined pitch with respect to the transfer sheet moving direction.
Above the image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K, a light source, a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like are provided, and the surface of each photosensitive drum is scanned with, for example, laser light based on the image data. An optical writing device 105 for irradiating is provided. On the other hand, below the image forming unit, a transfer belt 108 is disposed as a transfer device for transferring the toner image formed on each photosensitive drum to a recording sheet. A belt fixing type fixing device 107 and a paper discharge tray 106 are provided obliquely above the transfer belt 108. A reversing device 110 for forming images on both sides of the recording paper is provided below the transfer belt 108 as required. The reversing device 110 is provided with a reversing device 110 under which the transfer paper is stored. Paper cassettes 111 and 112 are arranged.

このような構成の画像形成装置において、以下のように画像形成が行われる。即ち、各画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kにおいて、帯電装置によって感光体ドラム表面を一様に帯電した後、光書込装置105によって帯電面に画像情報に基づくレーザ光を照射して静電潜像を形成する。この静電潜像に対し、現像装置からトナーを供給してトナー像を形成する。各画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kで形成された複数の単色トナー像を、例えば給紙トレイ111から排出され、転写ベルト108によって各画像形成ユニット100Y、100M、100C、100Kの転写部に供給された記録紙上に転写、積層してカラー画像を形成する。画像が転写された記録紙を後流の定着装置107に搬送し、熱又は圧力によって定着させ、その後、排紙トレイ106上に排出する。   In the image forming apparatus having such a configuration, image formation is performed as follows. That is, in each of the image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K, the surface of the photosensitive drum is uniformly charged by the charging device, and then the charged surface is irradiated with laser light based on the image information by the optical writing device 105 to statically. An electrostatic latent image is formed. A toner image is formed by supplying toner from the developing device to the electrostatic latent image. A plurality of single color toner images formed by the image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K are discharged from, for example, the paper feed tray 111, and transferred to the transfer portions of the image forming units 100Y, 100M, 100C, and 100K by the transfer belt 108. A color image is formed by transferring and laminating on the supplied recording paper. The recording sheet on which the image has been transferred is conveyed to the downstream fixing device 107 and fixed by heat or pressure, and then discharged onto the discharge tray 106.

次に、本発明の特長部分について、詳細に説明する。図2は、図1の画像形成装置の画像形成ユニット部分の拡大図である。図2において、この画像形成ユニットは、像担持体1と、帯電装置2と、像担持体1に形成された静電潜像を顕像化するための現像剤を像担持体1へ供給する現像装置3と、現像装置3よりも下流で転写ローラ108aよりも上流に配置された反射型の光学的センサ7とから主として構成されている。現像装置3は、現像ローラ4と、現像剤を攪拌、搬送するための搬送スクリュー5及び6を備えている。光学的センサ7は、発光素子と受光素子とを備え、濃度調整のためのトナー像検知に使用されるセンサであり、これをキャリア付着量の検知に用いる。
転写ローラ108aより下流であって帯電装置2よりも上流にクリーニング装置14が配置されている。クリーニング装置14は、ファーブラシ15とクリーニングブレード16と有している。なお、クリーニング装置14は、クリーニング手段が、マグネット又はマグネットを内包するスリーブ上にキャリアを直接磁気的に拘束させて磁気ブラシ部を形成し、これを停止又は回転させて像担持体1に接触させ、像担持体1上のキャリアをクリーニングする磁気ブラシ方式のものとすることもできる。これによって、キャリアと像担持体の摺擦が少なく、キャリア回収によって像担持体上に傷がつくことを防止し、傷に起因する異常画像などの不具合を回避することができる。
Next, features of the present invention will be described in detail. FIG. 2 is an enlarged view of an image forming unit portion of the image forming apparatus of FIG. In FIG. 2, the image forming unit supplies an image carrier 1, a charging device 2, and a developer for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier 1 to the image carrier 1. It is mainly composed of the developing device 3 and a reflective optical sensor 7 disposed downstream of the developing device 3 and upstream of the transfer roller 108a. The developing device 3 includes a developing roller 4 and conveying screws 5 and 6 for stirring and conveying the developer. The optical sensor 7 includes a light emitting element and a light receiving element, and is a sensor used for toner image detection for density adjustment, and is used for detecting the amount of carrier adhesion.
A cleaning device 14 is disposed downstream of the transfer roller 108 a and upstream of the charging device 2. The cleaning device 14 includes a fur brush 15 and a cleaning blade 16. In the cleaning device 14, the cleaning unit forms a magnetic brush portion by directly and magnetically restraining the carrier on the magnet or the sleeve containing the magnet, and stops or rotates the carrier to bring it into contact with the image carrier 1. Also, a magnetic brush system for cleaning the carrier on the image carrier 1 can be used. As a result, there is little friction between the carrier and the image carrier, and it is possible to prevent the image carrier from being scratched by collecting the carrier, and to avoid problems such as abnormal images due to the scratch.

図3は、図1の画像形成装置における現像装置の断面図である。図3において、この現像装置は、トリクル現像方式の現像装置であり、現像剤排出口11と、排出口11から図示省略した廃材入れへ排出剤を搬送するための回転速度制御可能な搬送スクリュー12と、排出口11に設置された開閉シャッタ13とを備えている。この現像装置3は、搬送スクリュ12の回転時間などにより現像剤排出量を制御することが可能であり、また、同様に現像剤槽へ補給するキャリア又は現像剤量を制御することもできる。なお、排出口11は、現像剤槽内の現像剤上面レベルよりも下に位置するように設けられている。また、本実施例装置は、現像装置の現像剤槽にトナーを補給するトナー補給手段、キャリアを補給するキャリア補給手段又はキャリアとトナーを補給する現像剤補給手段を有する。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the developing device in the image forming apparatus of FIG. In FIG. 3, this developing device is a trickle developing type developing device, and includes a developer discharge port 11 and a conveyance screw 12 capable of controlling the rotation speed for conveying the discharged agent from the discharge port 11 to a waste material container (not shown). And an open / close shutter 13 installed at the discharge port 11. The developing device 3 can control the developer discharge amount based on the rotation time of the conveying screw 12 and the like, and can also control the amount of carrier or developer supplied to the developer tank. The discharge port 11 is provided so as to be positioned lower than the developer upper surface level in the developer tank. In addition, the apparatus according to the present exemplary embodiment includes a toner replenishing unit that replenishes toner in the developer tank of the developing device, a carrier replenishing unit that replenishes the carrier, or a developer replenishing unit that replenishes the carrier and the toner.

このような構成の装置によって、像担持体へのキャリア付着量を以下のように求める。
キャリア付着量を求めるに際し、予め、像担持体1の表面のキャリア付着部分を光学的センサ7によって検知し、像担持体1における地肌部の反射光量とキャリア付着部分の反射光量の比を予め設定された基準値と比較することによって得られるセンサ出力値とキャリア付着量の関係を、例えば図4のように求めておき、これを関係式又はテーブルとして画像形成装置を制御する図示省略したキャリア付着量検知手段又は制御装置の記憶媒体に記憶させておく。
帯電装置2、現像ローラ4及び転写ローラ108aには、図示省略した電源からそれぞれ制御可能なバイアスが印加され、連続的に画像形成が行われる。像担持体へのキャリア付着量を求める場合は、通常の画像形成操作を停止して行う。
像担持体表面へのキャリア付着の測定は、画像形成時の地肌ポテンシャル△V0(=帯電電位−現像電位)よりも地肌ポテンシャルが大くなるような所定の条件にバイアス調整し、現像ローラ4から像担持体1へキャリアを現像させる。このとき、光学的センサ7から得られる出力値と、上述したセンサ出力値とキャリア付着量の関係を示す図4に基づいて像担持体上のキャリア付着量を求める。より正確なキャリア付着量を得るために、光学的センサ7での出力検知を複数回行いそのセンサ出力の平均値からキャリア付着量を求めるようにしてもよい。
With the apparatus having such a configuration, the carrier adhesion amount to the image carrier is obtained as follows.
When obtaining the carrier adhesion amount, the carrier adhesion portion on the surface of the image carrier 1 is detected by the optical sensor 7 in advance, and the ratio between the reflected light amount of the background portion of the image carrier 1 and the reflected light amount of the carrier adhesion portion is set in advance. The relationship between the sensor output value obtained by comparing with the measured reference value and the carrier adhesion amount is obtained as shown in FIG. 4, for example, and this is used as a relational expression or table to control the image forming apparatus (not shown). It is stored in the storage medium of the quantity detection means or the control device.
The charging device 2, the developing roller 4, and the transfer roller 108a are each applied with a controllable bias from a power supply (not shown), and image formation is continuously performed. When obtaining the carrier adhesion amount on the image carrier, the normal image forming operation is stopped.
The carrier adhesion to the surface of the image carrier is measured by adjusting the bias to a predetermined condition such that the background potential becomes larger than the background potential ΔV0 (= charge potential−development potential) at the time of image formation. The carrier is developed on the image carrier 1. At this time, the carrier adhesion amount on the image carrier is obtained based on the output value obtained from the optical sensor 7 and the relationship between the sensor output value and the carrier adhesion amount described above. In order to obtain a more accurate carrier adhesion amount, output detection by the optical sensor 7 may be performed a plurality of times, and the carrier adhesion amount may be obtained from an average value of the sensor outputs.

次に、求めた像担持体1へのキャリア付着量に基づいてキャリアの劣化レベルを推定し、劣化レベルに応じて現像装置の現像剤槽へのキャリア又は現像剤の補給を行う。
即ち、地肌ポテンシャル△V(=帯電電位−現像電位)を横軸に、キャリア付着量を縦軸にプロットすると図5のようになる。キャリア劣化時は、図5の×−×が△−△に推移するため、例えばある区間(△Va−△Vb間)での総キャリア付着量Σを求めることにより、ある規定の地肌ポテンシャル(△Va−△Vb)における総キャリア付着量Σをキャリア劣化レベルとして定義することができる。なお、地肌ポテンシャルが大きいほどキャリア付着量が多くなるので、横軸を地肌ポテンシャル、縦軸をキャリア付着量とすることによって増加曲線となる。
次に、定義したキャリアの劣化レベルに応じて以下のようにして現像剤の排出及びキャリア又は現像剤の補給量を決定、制御する。
即ち、帯電バイアス及び現像バイアスを調整しながら複数のバイアス条件にてキャリア付着量を検知し、地肌ポテンシャル(地肌ポテンシャル=帯電電位−現像電位)とキャリア付着量の関係から、キャリア劣化レベルの総キャリア付着量Σを算出し、算出結果を任意の劣化レベルの閾値aと比較し、Σ<aのときは、現像剤の排出/キャリア又は現像剤の補給を行わず、Σ>aのときは、ある規定量の現像剤の排出/キャリア又は現像剤の補給を行うようにする。
また、上述のように求めたキャリア劣化レベル(総キャリア付着量Σ)について、劣化レベル閾値を複数(a、b、c、・・・・)決定し、総キャリア付着量Σ<aのときは、現像剤の排出/キャリア又は現像剤の補給を行わず、a<Σ<bの時、現像剤の排出/キャリア又は現像剤の補給をそれぞれX1(g)/Y1(g)行い、b<Σ<cの時、現像剤の排出/キャリア又は現像剤の補給をそれぞれX2(g)/Y2(g)行うようにしてもよい。なお、X1<X2<・・・・、Y1<Y2<・・・・は、それぞれa<b<c<・・・・と対応するものとする。
Next, the carrier deterioration level is estimated based on the obtained carrier adhesion amount to the image carrier 1, and the carrier or developer is supplied to the developer tank of the developing device according to the deterioration level.
That is, when the background potential ΔV (= charge potential−development potential) is plotted on the horizontal axis and the carrier adhesion amount is plotted on the vertical axis, the result is as shown in FIG. When the carrier deteriorates, XX in FIG. 5 changes to Δ-Δ. Therefore, for example, by obtaining the total carrier adhesion amount Σ in a certain section (between ΔVa-ΔVb), a predetermined ground potential (Δ The total carrier adhesion amount Σ in Va−ΔVb) can be defined as the carrier deterioration level. Since the carrier adhesion amount increases as the background potential increases, an increase curve is obtained by setting the horizontal axis as the background potential and the vertical axis as the carrier adhesion amount.
Next, the developer discharge and the replenishment amount of the carrier or developer are determined and controlled in accordance with the defined carrier deterioration level as follows.
That is, the carrier adhesion amount is detected under a plurality of bias conditions while adjusting the charging bias and the development bias, and the total carrier at the carrier deterioration level is determined from the relationship between the background potential (background potential = charge potential-development potential) and the carrier adhesion amount. The adhesion amount Σ is calculated, and the calculation result is compared with a threshold value a of an arbitrary deterioration level. When Σ <a, the developer is not discharged / carrier or developer is not supplied, and when Σ> a, A predetermined amount of developer is discharged / carrier or developer is replenished.
For the carrier deterioration level (total carrier adhesion amount Σ) obtained as described above, a plurality of deterioration level threshold values (a, b, c,...) Are determined, and when the total carrier adhesion amount Σ <a. Developer discharge / carrier or developer replenishment is not performed, and when a <Σ <b, developer discharge / carrier or developer replenishment is performed X1 (g) / Y1 (g), respectively, and b < When Σ <c, the developer discharge / carrier or developer replenishment may be performed X2 (g) / Y2 (g), respectively. Note that X1 <X2 <..., Y1 <Y2 <... Correspond to a <b <c <.

次に、本実施形態における制御方法を操作フローに従って説明する。図6は、トリクル現像方式の現像装置におけるキャリア又は現像剤補給方法を示すフロー図である。
図6において、例えば、画像形成工程を停止させた後、現像剤劣化レベルΣを算出し(ステップS1)、算出したΣが予め選定した閾値aよりも大きいか否かを判定し、Σが閾値aよりも小さいときは、通常の条件に従って濃度調整プロセスコントロールを実行する(ステップS7)。一方、Σが閾値aよりも大きい場合は、現像装置の現像剤槽に設けられた現像剤排出口シャッタを開き(ステップS2)、所定量の現像剤を排出する(ステップS3)。所定量の現像剤を排出した後、現像剤排出口シャッタを閉じる(ステップS4)。次に、所定量のキャリア又は現像剤を現像剤槽に補給する(ステップS5)。キャリア又は現像剤を補給した後、現像装置を攪拌し(ステップS6)、濃度調整プロセスコントロールを実行する(ステップS7)。
Next, the control method in the present embodiment will be described according to the operation flow. FIG. 6 is a flowchart showing a carrier or developer supply method in a trickle developing type developing apparatus.
In FIG. 6, for example, after the image forming process is stopped, the developer deterioration level Σ is calculated (step S1), and it is determined whether or not the calculated Σ is larger than a preselected threshold value a. If it is smaller than a, the density adjustment process control is executed according to the normal conditions (step S7). On the other hand, when Σ is larger than the threshold value a, the developer outlet shutter provided in the developer tank of the developing device is opened (step S2), and a predetermined amount of developer is discharged (step S3). After discharging a predetermined amount of developer, the developer discharge shutter is closed (step S4). Next, a predetermined amount of carrier or developer is supplied to the developer tank (step S5). After the carrier or developer is replenished, the developing device is stirred (step S6), and density adjustment process control is executed (step S7).

本実施形態によれば、帯電バイアスと現像バイアスを調整することにより、像担持体(地肌部)の帯電電位と現像電位を調整し、像担持体上へキャリアを現像させ、像担持体に対抗した光学的センサによってキャリア付着量を検知することができるので、地肌ポテンシャル(帯電電位−現像電位)とキャリア付着量から、キャリア劣化レベルを推測することができる。
また本実施形態によれば、地肌ポテンシャル(=帯電電位-現像電位)をいくつかのステップで変更させながらキャリア付着量を測定することによって、地肌ポテンシャルとキャリア付着量の関係から、より正確にキャリア劣化レベルを推測することができる。
更に、本実施形態によれば、トリクル現像方式において、キャリアの劣化レベルを把握することによって、必要に応じた量の剤の排出及び供給を行うことができるので、キャリア劣化によるキャリア付着、トナーの帯電不良による地汚れ、画質劣化などの不具合を防ぐことができ、また適切な時期での交換、置換が可能となってコスト面でも有利となる。
更にまた、本実施形態によれば、現像剤槽の排出口11に設けられた搬送スクリュー12の回転数によって排出量を規定できるので、まず現像剤槽内の現像剤を排出し、排出口を閉じた後、新しいキャリア又は現像剤を補給することができ、新剤が排出されることを防止し、劣化剤のみを確実に排出することができる。
更にまた、本実施形態によれば、新キャリア及び新現像剤補給後に現像装置の攪拌時間を設けることにより、補給された新キャリア及び新現像剤と、現像剤槽内にある現像剤を十分に混合させることができ、新剤の帯電を立ち上げ効果が得られる。
更にまた、キャリア及び現像剤排出/補給動作前後では現像剤槽内のTC、Q/Mなど現像能力が変化してしまうため、同一の作像条件では濃度が変動するおそれがあるが、本実施形態によれば、排出/補給直後に濃度調整プロコンを行うことにより、現像能力に合わせた最適な調整が可能となって画像濃度変動を抑えることができる。
更に、本実施形態によれば、像担持体に現像させたキャリアをクリーニング手段14によって回収することができるので、像担持体に付着したキャリアが現像装置へ戻ること及び帯電手段などに付着する不具合を防止することができる。
本実施形態において、像担持体1とクリーニング装置14とを一体化して画像形成装置本体に着脱自在のプロセスカートリッジを形成することが好ましい。これによって、メンテナンス性、操作性等が向上する。
According to this embodiment, by adjusting the charging bias and the developing bias, the charging potential and the developing potential of the image carrier (background portion) are adjusted, the carrier is developed on the image carrier, and the image carrier is countered. Since the carrier adhesion amount can be detected by the optical sensor, the carrier deterioration level can be estimated from the background potential (charging potential-development potential) and the carrier adhesion amount.
Further, according to the present embodiment, the carrier adhesion amount is measured while changing the ground potential (= charge potential−development potential) in several steps, so that the carrier can be more accurately determined from the relationship between the ground potential and the carrier adhesion amount. The deterioration level can be estimated.
Furthermore, according to the present embodiment, in the trickle developing method, by grasping the carrier deterioration level, it is possible to discharge and supply the agent in an amount as necessary. It is possible to prevent problems such as ground contamination and image quality deterioration due to charging failure, and it is possible to replace and replace at an appropriate time, which is advantageous in terms of cost.
Furthermore, according to the present embodiment, since the discharge amount can be defined by the number of rotations of the conveying screw 12 provided in the discharge port 11 of the developer tank, first, the developer in the developer tank is discharged and the discharge port is opened. After closing, a new carrier or developer can be replenished to prevent the new agent from being discharged, and only the deterioration agent can be discharged reliably.
Furthermore, according to this embodiment, by providing the agitation time of the developing device after the new carrier and the new developer are replenished, the replenished new carrier and the new developer and the developer in the developer tank are sufficiently provided. It can be mixed, and the effect of raising the charge of the new agent can be obtained.
Furthermore, the developing ability such as TC and Q / M in the developer tank changes before and after the carrier and developer discharge / replenishment operation, so the density may vary under the same image forming conditions. According to the embodiment, by performing the density adjustment process immediately after the discharge / replenishment, it is possible to perform the optimum adjustment in accordance with the developing ability and suppress the image density fluctuation.
Furthermore, according to this embodiment, since the carrier developed on the image carrier can be collected by the cleaning unit 14, the carrier attached to the image carrier returns to the developing device and adheres to the charging unit or the like. Can be prevented.
In the present embodiment, it is preferable that the image carrier 1 and the cleaning device 14 are integrated to form a detachable process cartridge in the image forming apparatus main body. As a result, maintainability, operability and the like are improved.

図7は、本発明の別の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す要部断面図である。図7において、この装置は、像担持体1と、帯電装置2と、像担持体1に形成された潜像を顕像化するために現像剤を像担持体1に供給する現像装置3とを有する画像形成ユニットが所定間隔で複数配置されている。画像形成ユニット列の下方には、像担持体1に形成されたトナー像を一次転写し、その後、記録紙等に転写させる中間転写体8が配置されており、この中間転写体8の転写面に対向して光学的センサ9が設けられている。光学的センサ9は、濃度調整のためのトナー像検知に使用されるセンサで、これをキャリア付着量の検知に用いる。また、中間転写体8上のキャリアをクリーニングするためのクリーニング装置18が設けられており、このクリーニング装置18は、例えばファーブラシ19とクリーニングブレード20を備えている。クリーニング装置18は、上述したクリーニング装置14と同様、磁気ブラシ方式のクリーニング装置であってもよい。磁気ブラシクリーニング方式とすることにより、中間転写体上に付着したキャリアを磁気的に回収することができるので、キャリアと中間転写体の摺擦が少なく、キャリア回収によって中間転写体上に傷がつくのを防止することができる。   FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part showing an image forming unit of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 7, this apparatus includes an image carrier 1, a charging device 2, and a developing device 3 that supplies a developer to the image carrier 1 in order to visualize a latent image formed on the image carrier 1. A plurality of image forming units having a predetermined distance are arranged. Below the image forming unit row, an intermediate transfer member 8 is arranged for primary transfer of the toner image formed on the image carrier 1 and then transferring to a recording paper or the like. An optical sensor 9 is provided so as to oppose to. The optical sensor 9 is a sensor used for toner image detection for density adjustment, and is used for detection of the carrier adhesion amount. Further, a cleaning device 18 for cleaning the carrier on the intermediate transfer body 8 is provided. The cleaning device 18 includes a fur brush 19 and a cleaning blade 20, for example. The cleaning device 18 may be a magnetic brush type cleaning device, similar to the cleaning device 14 described above. By adopting the magnetic brush cleaning method, the carrier adhering to the intermediate transfer member can be magnetically recovered, so there is little friction between the carrier and the intermediate transfer member, and the carrier recovery damages the intermediate transfer member. Can be prevented.

このような、中間転写体を有する画像形成装置においては、キャリアを像担持体ではなく、中間転写体に付着させてその劣化レベルを推定することができる。
即ち、帯電バイアス、現像バイアス及び転写バイアスを調整して現像剤中のキャリアを中間転写体8の転写面に付着させ、中間転写体8におけるキャリア付着部分を光学的センサ9によって検知して中間転写体8の地肌部の反射光量とキャリア付着部分の反射光量の比を求め、求めた値と、予め設定された基準値と比較することによって得られるセンサ出力値とキャリア付着量の関係を上述した図4に示したように求め、関係式又はテーブルとして画像形成装置を制御する制御装置の記憶媒体に記憶させておく。
そして、画像形成時の地肌ポテンシャル△V0(=帯電電位−現像電位)よりも地肌ポテンシャルが大きな値となるような所定の条件にバイアス調整を行うと、現像ローラ4から像担持体1へキャリアが現像される。像担持体1の帯電電位に対して中間転写体8が負電位となるように対向ローラ10にバイアスを印加し、像担持体1上のキャリアを中間転写体8へ転写する。中間転写体8に対向する光学的センサ9から得られる前記 “センサ出力値とキャリア付着量の関係式又はテーブル”(図4)から像担持体上のキャリア付着量を求める。この場合、より正確な値を得るために光学的センサ9での検知を複数開行い、そのセンサ出力の平均値からキャリア付着量を算出してもよい。
求めたキャリア付着量に基づくキャリアの劣化レベルの推定及び現像剤槽へのキャリア又は現像剤の補給は、上記実施形態と同様に行う。
In such an image forming apparatus having an intermediate transfer member, the deterioration level can be estimated by attaching the carrier to the intermediate transfer member instead of the image carrier.
That is, the charging bias, the developing bias, and the transfer bias are adjusted so that the carrier in the developer adheres to the transfer surface of the intermediate transfer member 8, and the carrier attaching portion in the intermediate transfer member 8 is detected by the optical sensor 9 to perform the intermediate transfer. The ratio between the reflected light amount of the background portion of the body 8 and the reflected light amount of the carrier adhesion portion is obtained, and the relationship between the obtained value and the sensor output value obtained by comparing with the preset reference value and the carrier adhesion amount is described above. It is obtained as shown in FIG. 4 and stored as a relational expression or a table in a storage medium of a control device that controls the image forming apparatus.
When bias adjustment is performed under a predetermined condition such that the background potential is larger than the background potential ΔV0 (= charge potential−development potential) at the time of image formation, carriers are transferred from the developing roller 4 to the image carrier 1. Developed. A bias is applied to the opposing roller 10 so that the intermediate transfer member 8 has a negative potential with respect to the charging potential of the image carrier 1, and the carrier on the image carrier 1 is transferred to the intermediate transfer member 8. The carrier adhesion amount on the image carrier is obtained from the “relational expression or table of sensor output value and carrier adhesion amount” (FIG. 4) obtained from the optical sensor 9 facing the intermediate transfer member 8. In this case, in order to obtain a more accurate value, a plurality of detections by the optical sensor 9 may be performed, and the carrier adhesion amount may be calculated from the average value of the sensor outputs.
The estimation of the carrier deterioration level based on the obtained carrier adhesion amount and the supply of the carrier or developer to the developer tank are performed in the same manner as in the above embodiment.

本実施形態によれば、現像剤中のキャリア劣化レベルを把握し、それに応じた現像剤交換、適正量のキャリア補給を行うことによって、キャリア劣化に基づくキャリア付着、トナーの帯電不良による地汚れ、画質劣化などの不具合を防ぐことができ、また、コスト面でも有利になる。
また、本実施形態によれば、中間転写体8に現像させたキャリアをクリーニング手段18によって回収することができるので、中間転写体8に付着したキャリアが機内に飛散、付着して不具合を生じさせる等の現象を防止することができる。
なお、本実施形態は、像担持体1に対抗した位置に光学的センサを設置するスペースがない場合に、とくに有効である。
According to the present embodiment, by grasping the carrier deterioration level in the developer, by changing the developer accordingly, and supplying an appropriate amount of carrier, carrier adhesion based on carrier deterioration, background contamination due to toner charging failure, Problems such as image quality deterioration can be prevented, and the cost is advantageous.
In addition, according to the present embodiment, the carrier developed on the intermediate transfer member 8 can be collected by the cleaning unit 18, so that the carrier adhering to the intermediate transfer member 8 is scattered and attached to the inside of the apparatus, causing a problem. Etc. can be prevented.
This embodiment is particularly effective when there is no space for installing an optical sensor at a position facing the image carrier 1.

本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present invention. 図1の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of FIG. 図1の現像剤槽を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the developer tank of FIG. 1. センサ出力とキャリア付着量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a sensor output and carrier adhesion amount. キャリア付着量と地肌ポテンシャルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between carrier adhesion amount and ground potential. 実施形態における操作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation flow in embodiment. 別の実施形態の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of another embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 像担持体
2 帯電手段
3 現像装置
4 現像ローラ
5 第一搬送スクリュー
6 第二搬送スクリュー
7 光学的センサ
8 中間転写体
9 中間転写体の光学的センサ
10 中間転写体の対向ローラ
11 現像剤排出口
12 現像剤排出の搬送スクリュー
13 排出口シャッタ
14 像担持体上クリーニング装置(ブレード)
15 像担持体上クリーニング用ファーブラシ
16 像担持体上クリーニング用クリーニングブレード
18 クリーニング装置
19 クリーニング用ファーブラシ
20 クリーニング用クリーニングブレード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier 2 Charging means 3 Developing apparatus 4 Developing roller 5 First conveying screw 6 Second conveying screw 7 Optical sensor 8 Intermediate transfer member 9 Intermediate transfer member optical sensor 10 Intermediate transfer member counter roller 11 Developer discharge Exit 12 Developer discharge conveying screw 13 Discharge port shutter 14 Image carrier cleaning device (blade)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Fur brush for cleaning on image carrier 16 Cleaning blade 18 for cleaning on image carrier 18 Cleaning device 19 Fur brush for cleaning 20 Cleaning blade for cleaning

Claims (13)

像担持体と、
像担持体を帯電させる帯電装置と、
トナーとキャリアを含む二成分系現像剤を前記像担持体に供給して静電潜像を可視像処理する現像装置と、
前記像担持体に対向配置された発光素子及び受光素子を備えた光学的センサと、
を有する画像形成装置において、
帯電バイアス及び現像バイアスを制御して前記像担持体上に前記現像剤中のキャリアを現像させ、
前記光学的センサによって前記像担持体の地肌部及びキャリア付着部分の反射光量を検出してその比を求め、予め設定された基準値と比較して前記像担持体上のキャリア付着量を検知する検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
A charging device for charging the image carrier;
A developing device for supplying a two-component developer containing toner and a carrier to the image carrier to process the electrostatic latent image into a visible image;
An optical sensor comprising a light emitting element and a light receiving element disposed opposite to the image carrier;
In an image forming apparatus having
The carrier in the developer is developed on the image carrier by controlling the charging bias and the developing bias,
The optical sensor detects the reflected light amount of the background portion and the carrier adhesion portion of the image carrier to determine the ratio thereof, and detects the carrier adhesion amount on the image carrier by comparison with a preset reference value. An image forming apparatus having a detection unit.
前記像担持体上に現像させたキャリアをクリーニング手段で回収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 image forming apparatus according to claim 1, wherein the carrier developed on the image carrier is collected by a cleaning unit. 前記クリーニング手段は、磁気ブラシクリーニング方式であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, wherein the cleaning unit is a magnetic brush cleaning system. 像担持体と、
像担持体を帯電させる帯電装置と、
トナーとキャリアを含む二成分系現像剤を前記像担持体に供給して静電潜像を可視像処理する現像装置と、
前記像担持体上に形成された可視像を一次的に転写させる中間転写体と、
前記中間転写体に対向配置された発光素子及び受光素子を備えた光学的センサと、
を有する画像形成装置において、
帯電バイアス及び現像バイアスを制御して前記像担持体上にキャリアを現像させた後、転写バイアスを制御して前記中間転写体上にキャリアを転写させ、前記光学的センサによって前記中間転写体の地肌部及びキャリア付着部分の反射光量を検出してその比を求め、予め設定された基準値と比較して前記中間転写体上のキャリア付着量を検知する検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
A charging device for charging the image carrier;
A developing device for supplying a two-component developer containing toner and a carrier to the image carrier to process the electrostatic latent image into a visible image;
An intermediate transfer member that primarily transfers a visible image formed on the image carrier;
An optical sensor comprising a light emitting element and a light receiving element disposed opposite to the intermediate transfer member;
In an image forming apparatus having
After the carrier is developed on the image carrier by controlling the charging bias and the developing bias, the carrier is transferred onto the intermediate transfer member by controlling the transfer bias, and the background of the intermediate transfer member is formed by the optical sensor. Image forming apparatus, comprising: detecting means for detecting the amount of reflected light at the portion and the carrier adhering portion to obtain a ratio thereof, and detecting the amount of carrier adhering on the intermediate transfer member in comparison with a preset reference value apparatus.
前記中間転写体上に現像させたキャリアをクリーニング手段で回収することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the carrier developed on the intermediate transfer member is collected by a cleaning unit. 前記クリーニング手段は、磁気ブラシクリーニング方式であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 5, wherein the cleaning unit is a magnetic brush cleaning system. 前記検知手段は、帯電バイアス、現像バイアス及び/又は転写バイアスを調整しながら複数のバイアス条件でキャリア付着量を検知し、地肌ポテンシャルとキャリア付着量の関係から、キャリア劣化レベルを算出するものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The detection means detects a carrier adhesion amount under a plurality of bias conditions while adjusting a charging bias, a development bias, and / or a transfer bias, and calculates a carrier deterioration level from the relationship between the background potential and the carrier adhesion amount. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus. 前記検知手段により検知されたキャリアの劣化レベルに応じて、現像剤槽からの現像剤の排出量、現像剤槽へのキャリア又は現像剤の補給量を決定し、排出又は補給する制御手段を有することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 Control means for determining and discharging or replenishing the amount of developer discharged from the developer tank and the amount of carrier or developer supplied to the developer tank in accordance with the carrier deterioration level detected by the detecting means. The image forming apparatus according to claim 7. 前記制御手段は、キャリア劣化レベル検知後に、キャリアの劣化レベルに応じた量の現像剤を排出し、その後、キャリア補給又は現像剤補給を行うものであることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 9. The control unit according to claim 8, wherein after the carrier deterioration level is detected, the control unit discharges an amount of developer corresponding to the carrier deterioration level, and then performs carrier supply or developer supply. Image forming apparatus. 前記制御手段は、前記現像剤排出動作及びキャリア又は現像剤補給動作後に所定の時間現像装置の攪拌動作を行うように制御するものであることを特徴とする請求項8又は9に記載の画像形成装置。 10. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the control unit controls the developing device to perform a stirring operation for a predetermined time after the developer discharging operation and the carrier or developer replenishing operation. apparatus. 前記制御手段は、前記現像剤排出動作及びキャリア又は現像剤補給動作を、所定印刷枚数ごとに行われる濃度調整プロセスコントロールの直前に行うことを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載画像形成装置。   11. The control unit according to claim 8, wherein the developer discharging operation and the carrier or developer replenishing operation are performed immediately before density adjustment process control performed for each predetermined number of printed sheets. Description image forming apparatus. 前記像担持体は、像担持体表面を清掃するクリーニング手段と一体化され、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを形成していることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置。   12. The process according to claim 1, wherein the image carrier is integrated with a cleaning unit that cleans the surface of the image carrier, and forms a process cartridge that is detachable from the main body of the image forming apparatus. 2. The image forming apparatus according to item 1. 画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジであって、少なくとも請求項1〜11のいずれか1項に記載の像担持体と、像担持体表面を清掃するクリーニング手段とを含むことを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus, comprising at least the image carrier according to any one of claims 1 to 11 and a cleaning unit that cleans the surface of the image carrier. A process cartridge characterized by that.
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