JP2009145786A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus comprising a toner scatter detecting sensor constituted so as to not to produce defects, even if toner sticks thereto, with the passage of time, by the scattering of toner and which is capable of accurately determining the deterioration state due to the aging of developer as the progress situation of worsening of toner scatter. <P>SOLUTION: The image forming apparatus has a rotationally driven photoreceptor drum 10 which is rotated and driven, a developing apparatus 30 for developing an electrostatic latent image formed on the photoreceptor drum 10 by a two-component developer, and the toner scattering detecting sensor 100, provided near the developing apparatus 30. The toner scattering detecting sensor 100 detects the light irradiated from the developing apparatus 30 side, by receiving the light reflected from the photoreceptor drum 10 from a member near the developing apparatus or a developing apparatus member. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁性キャリアと非磁性トナーからなる2成分現像剤を用いた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus using a two-component developer composed of a magnetic carrier and a nonmagnetic toner.

一般的に、像担持体表面に静電的に形成した静電潜像に、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を付与してトナー像を形成した後、紙などの転写材に該トナー像を転写する工程を繰り返す画像形成装置において、長期にわたって安定して高品位な画像を得るためには、トナーが常時安定した帯電量を保持していることが重要である。
しかし、2成分現像剤を用いた場合には、現像剤担持体上の現像剤の量を適正化するために設けられた、一般的には板状のブレードである現像剤規制部材から受ける繰り返しストレスによって、トナー表面の外添剤がトナー内部に埋没あるいは表面から離脱してしまったり、キャリア表面にトナー成分が固着(スペント)するなどの不具合を生じてしまう。
トナーの外添剤が埋没もしくは離脱してしまい、トナー表面に外添剤が存在しなくなった場合には、トナーとキャリアとの間の非静電的付着力が増大し、キャリアに強固に付着してしまうために現像剤としての現像能力に安定性を欠いてしまうという問題がある。
また、トナーとキャリアとの間の付着力が増加するために、新規に補給されたトナーとの入れ替わりが起こりにくく、補給されたトナーがキャリアに接触できず、もしくはトナー同士の接触によって弱帯電、逆帯電を保持した状態のまま現像領域に搬送される。この弱帯電、逆帯電トナーは、キャリアから離脱し易いため、画像地肌汚れといった異常画像、また、トナー飛散による機内汚染を引き起こすため好ましくない。また、感光体あるいは中間転写材から紙への転写の際に、転写率の低下を招くため、画像粒状性の低下、ベタ画像の不均一化を起こし、画像品位を低下させるという不具合がある。
尚、トナー飛散は、帯電量が低い、あるいは逆極性に帯電したトナーが現像スリーブの回転による遠心力によって穂立ちした磁気ブラシ中のキャリアから離脱し、現像装置外に飛散する現象である。
Generally, a toner image is formed by applying a two-component developer composed of toner and carrier to an electrostatic latent image formed electrostatically on the surface of an image carrier, and then the toner is applied to a transfer material such as paper. In an image forming apparatus that repeats the image transfer process, it is important that the toner always maintains a stable charge amount in order to obtain a high-quality image stably over a long period of time.
However, when a two-component developer is used, the repetition is received from a developer regulating member that is generally a plate-like blade provided to optimize the amount of developer on the developer carrier. Due to the stress, the external additive on the toner surface is buried in the toner or detached from the surface, or the toner component is fixed (spent) on the carrier surface.
When the external additive of the toner is buried or detached, and the external additive no longer exists on the toner surface, the non-electrostatic adhesion force between the toner and the carrier increases, and it adheres firmly to the carrier. Therefore, there is a problem that the developing ability as a developer lacks stability.
In addition, since the adhesion force between the toner and the carrier increases, the replacement with the newly supplied toner hardly occurs, the supplied toner cannot contact the carrier, or weakly charged by contact between the toners, It is transported to the development area while maintaining reverse charging. These weakly charged and reversely charged toners are not preferable because they are easily separated from the carrier and cause abnormal images such as image background stains and in-machine contamination due to toner scattering. Further, when transferring from a photosensitive member or an intermediate transfer material to paper, the transfer rate is lowered, so that there is a problem in that image graininess is reduced and solid images are made non-uniform and image quality is lowered.
The toner scattering is a phenomenon in which the toner having a low charge amount or charged in the reverse polarity is detached from the carrier in the magnetic brush that is raised due to the centrifugal force generated by the rotation of the developing sleeve and scattered outside the developing device.

特に、画像面積率の低い画像を繰り返し作像した場合には、現像剤は繰り返し現像剤規制部材を通過しなければならないため、トナー表面の添加剤の、トナー内部への埋没が起こり易く、不具合が発生しやすいという問題がある。 また、繰り返しのストレスを受けている間に、キャリア表面にトナー成分が固着してしまった場合には、キャリアのトナーへの帯電付与能力が低下してしまうために、トナーが所定の帯電量を得ることが困難になり、結果として画像地肌汚れ、トナー飛散を引き起こしてしまう原因となってしまうため好ましくない。
現像剤の劣化状態をトナー飛散量として把握する方法としては、特許文献1では、現像装置近傍に、光を照射する発光部と反射光を受光して電気信号に変換する受光部からなる光学式のトナー飛散検知センサを設け、その検知センサからの信号に基づいてキャリア又は現像剤を適宜補給等を行う方法が提案されている。
特許文献1にて提案されているトナー飛散検知センサは、現像装置近傍に設けられた発光部、受光部、レンズから構成される。トナー飛散が生じた場合には、現像装置から飛散したトナーが、発光部と受光部の間を通過し、この際、発光部から照射された光がトナーに反射され、その反射光は受光部にて読み取られ、電気信号に変換された形で出力される方式である。
In particular, when an image with a low image area ratio is repeatedly formed, the developer must repeatedly pass through the developer regulating member, and therefore, the toner surface additive is likely to be buried in the toner, causing a problem. There is a problem that is likely to occur. Also, if the toner component adheres to the carrier surface during repeated stresses, the charge imparting ability of the carrier to the toner will be reduced, so the toner will have a predetermined charge amount. This is not preferable because it becomes difficult to obtain and as a result causes image background contamination and toner scattering.
As a method for grasping the deterioration state of the developer as the amount of scattered toner, Patent Document 1 discloses an optical system comprising a light emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives reflected light and converts it into an electrical signal in the vicinity of the developing device. There has been proposed a method in which a toner scattering detection sensor is provided and carrier or developer is appropriately replenished based on a signal from the detection sensor.
The toner scattering detection sensor proposed in Patent Document 1 includes a light emitting unit, a light receiving unit, and a lens provided in the vicinity of the developing device. When the toner scatters, the toner splattered from the developing device passes between the light emitting unit and the light receiving unit. At this time, the light emitted from the light emitting unit is reflected by the toner, and the reflected light is reflected by the light receiving unit. Is output in the form of being converted into an electrical signal.

特開2006−3625号公報JP 2006-3625 A

しかし、上述したトナー飛散検知センサの方式では、トナー飛散により発光部、受光部のレンズが経時的にトナー付着によって汚れてしまい、実際のトナー飛散状態に対して、誤検知してしまう。この誤検知した場合は、トナー飛散検知センサの出力値に基づいて、キャリアもしくは現像剤を適宜補給等を行うので、不必要に、キャリアもしくは現像剤の補給等が行われてしまう。
また、レンズの経時的なトナー付着による汚れは、サービスマンにより、現像剤交換時や、他のユニットのメンテ時に、発光部、受光部のレンズ清掃も可能であるが、検知センサの構成上、発光部と受光部の間の隙間が狭い為に清掃が困難であったり、清掃を忘れてしまう可能性もある。発光部、受光部のレンズ清掃がされないままで、レンズにトナーが付着していると、新しい現像剤に交換された後において、トナー飛散が生じていないにもかかわらず、トナー飛散が生じていると誤検知してしまうという問題が発生する。
However, in the above-described toner scattering detection sensor system, the lens of the light emitting unit and the light receiving unit is contaminated due to toner adhesion over time due to toner scattering, and erroneously detects an actual toner scattering state. If this error is detected, the carrier or developer is appropriately replenished based on the output value of the toner scattering detection sensor, so that the carrier or developer is unnecessarily replenished.
In addition, the lens can be cleaned due to the toner adhering to the lens over time by the serviceman when the developer is replaced or when the maintenance of other units is performed. Since the gap between the light emitting portion and the light receiving portion is narrow, cleaning may be difficult or the cleaning may be forgotten. If the lens of the light emitting unit and the light receiving unit is not cleaned and the toner adheres to the lens, the toner is scattered even after the toner is not scattered after the toner is replaced with a new developer. The problem of false detection occurs.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、トナー飛散検知センサの構成を、トナー飛散によって経時的にトナーが付着しても不具合が無い構成にし、現像剤の経時的な劣化状態をトナー飛散悪化の進行状況として正確に判断できるトナー飛散検知センサを設けた画像形成装置を提供することである。
また、現像ユニット清掃時での、サービスマンによるトナー飛散検知センサの清掃を簡便にし、清掃を確実に行える画像形成装置を提供することである。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the problem is that the configuration of the toner scattering detection sensor is configured so that there is no problem even if toner adheres over time due to toner scattering. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus provided with a toner scattering detection sensor capable of accurately determining the deterioration state with time as the progress of toner scattering deterioration.
It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus that facilitates cleaning of a toner scattering detection sensor by a service person during cleaning of a developing unit, and that can be reliably cleaned.

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、回転駆動する像担持体と、像担持体上に形成される静電潜像を二成分現像剤により顕像化する現像装置と、現像装置近傍にトナー飛散検知センサを有する画像形成装置において、前記トナー飛散検知センサは、現像装置側から照射した光を、現像装置近傍部材又は現像装置部材と、像担持体からの反射光を受光して検知することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、像担持体に残留するトナーを現像装置に回収するトナーリサイクル機構を備え、前記トナー飛散検知センサの出力値に基づいて、現像装置に回収されるリサイクルトナーの量を変えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、像担持体表面を所望の電位に帯電させる帯電装置と該帯電装置をクリーニングする帯電クリーニング手段とを備え、前記トナー飛散検知センサの出力値に基づいて、帯電装置をクリーニングする回数を変えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記トナー飛散検知センサの出力値に基づいて、現像剤の交換の信号を出すことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記トナー飛散検知センサの出力値に基づいて、画像形成装置の稼動の禁止の信号を出すことを特徴とする。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
An image forming apparatus according to the present invention includes a rotating image carrier, a developing device that visualizes an electrostatic latent image formed on the image carrier with a two-component developer, and a toner scattering detection sensor in the vicinity of the developing device. In the image forming apparatus, the toner scattering detection sensor detects light irradiated from the developing device side by receiving reflected light from a member near the developing device or the developing device member and the image carrier. To do.
The image forming apparatus of the present invention further includes a toner recycling mechanism that collects toner remaining on the image carrier in the developing device, and is recycled to the developing device based on an output value of the toner scattering detection sensor. It is characterized by changing the amount of toner.
The image forming apparatus of the present invention further includes a charging device that charges the surface of the image carrier to a desired potential and a charging cleaning unit that cleans the charging device, based on the output value of the toner scattering detection sensor. The number of times of cleaning the charging device is changed.
In addition, the image forming apparatus of the present invention further outputs a developer replacement signal based on an output value of the toner scattering detection sensor.
In addition, the image forming apparatus of the present invention further outputs a signal for prohibiting the operation of the image forming apparatus based on an output value of the toner scattering detection sensor.

上記解決する手段の画像形成装置によって、現像剤を最大限の寿命まで有効に使用した状態にて、現像剤の交換の信号を出すことが可能になり、機内トナー汚染による異常画像の発生や、反射濃度センサ等の他のセンサでの誤検知による不具合や、故障による機械停止等を防止できるようになる。   With the image forming apparatus of the means to solve the above, it becomes possible to issue a developer replacement signal in a state in which the developer is effectively used for the maximum life, generation of abnormal images due to toner contamination in the machine, It is possible to prevent problems due to erroneous detection by other sensors such as a reflection density sensor, machine stoppage due to failure, and the like.

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.

本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る複写機の概略構成図、図2は、感光体周囲の一部を示す平面部分図である。
この複写機は、感光体ドラム10の周りに帯電チャージャ20、イレーサ82、現像装置30、感光体ドラム10の表面の反射濃度を検知する反射濃度センサ70、転写チャージャ80、分離チャージャ81、クリーニング装置50を備える。また感光体ドラム10の上方には図示せぬ光書き込み装置を備えている。
画像の記録時には、図示せぬ給紙カセットから用紙を送り出し、これも図示せぬ一対のレジストローラでタイミングをとって感光体ドラム10の下側へと搬送する。感光体ドラム10は図示せぬ駆動装置により回転駆動され、その際に帯電チャージャ20で表面を一様に帯電され、その表面に光書き込み装置から露光Lを照射して静電潜像が形成される。
帯電チャージャ20には、クリーナモータとクリーナからなるワイヤクリーナ機構25が設けられており、適時動作させてチャージャワイヤ22の汚れによる帯電ムラによる異常画像を防止する。図3は、ワイヤクリーナ機構の構成を示す概略図である。kのワイヤクリーナ機構25は、帯電チャージャ20のワイヤ22の端部からもう一方の端部までクリーナ部材26で摺動し、清掃する。
現像装置30は、このように感光体ドラム10の表面に形成された静電潜像をトナーによって可視像化する。この可視像は、感光体ドラム10の下側に搬送した用紙の上面に転写チャージャ80で転写される。像転写後の用紙は図示せぬ定着装置へ搬送され、画像を定着されてから機外部へと排出される。他方、画像転写後に感光体ドラム10上に残留するトナーは、クリーニング装置50のブレード51で掻き落とされ、クリーニング装置50の底に回収される。現像装置30は、内部に現像ローラ31、パドル32、撹拌部材33等を備えるケース34と、ケース34の上端部に設けた開口35に接続するトナーホッパー37を備える。開口35にはトナー補給ローラ36を備えている。
また、現像ローラ31の下側に対応するケース34の下部にはトナー飛散検知センサ100が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial plan view showing a part around a photoreceptor.
The copying machine includes a charging charger 20, an eraser 82, a developing device 30, a reflection density sensor 70 for detecting the reflection density of the surface of the photosensitive drum 10, a transfer charger 80, a separation charger 81, and a cleaning device around the photosensitive drum 10. 50. An optical writing device (not shown) is provided above the photosensitive drum 10.
At the time of image recording, the sheet is fed from a sheet feeding cassette (not shown), and is also conveyed to the lower side of the photosensitive drum 10 at a timing by a pair of registration rollers (not shown). The photosensitive drum 10 is rotationally driven by a driving device (not shown). At that time, the surface is uniformly charged by a charging charger 20, and an electrostatic latent image is formed by irradiating the surface with exposure L from an optical writing device. The
The charging charger 20 is provided with a wire cleaner mechanism 25 including a cleaner motor and a cleaner, and is operated in a timely manner to prevent abnormal images due to charging unevenness due to dirt on the charger wire 22. FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the wire cleaner mechanism. The k wire cleaner mechanism 25 slides with the cleaner member 26 from the end of the wire 22 of the charging charger 20 to the other end and cleans it.
The developing device 30 visualizes the electrostatic latent image thus formed on the surface of the photosensitive drum 10 with toner. This visible image is transferred by the transfer charger 80 onto the upper surface of the sheet conveyed to the lower side of the photosensitive drum 10. The sheet after image transfer is conveyed to a fixing device (not shown), and after the image is fixed, the sheet is discharged outside the apparatus. On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum 10 after the image transfer is scraped off by the blade 51 of the cleaning device 50 and collected at the bottom of the cleaning device 50. The developing device 30 includes a case 34 that includes a developing roller 31, a paddle 32, a stirring member 33, and the like, and a toner hopper 37 that is connected to an opening 35 provided at the upper end of the case 34. A toner supply roller 36 is provided in the opening 35.
In addition, a toner scattering detection sensor 100 is provided below the case 34 corresponding to the lower side of the developing roller 31.

トナーホッパー37は、図2に示すように、横長の箱形状で長手方向の一端寄り上面にトナー補充口42とトナー回収口40を並設し、トナー補充口42付近には、適宜支持してトナーボトル41を取り付けて、さらにトナー補充口42からトナー回収口40の下側にかけてトナー搬送スクリュー39を収納してある。またトナーホッパー37内には、トナー搬送スクリュー39と平行にアジテータ38を設けてある。
さらに、現像装置30には、クリーニング装置50で回収した使用済みトナーをトナーホッパー37へ搬送するためのトナー搬送装置60を連結してある。このトナー搬送装置60は、クリーニング装置50に搬送パイプ61の一端を連結し、搬送パイプ61の他端をトナーホッパー37のトナー回収口40に連結してある。そしてクリーニング装置50内の底に搬送スクリュー53を、搬送パイプ61内に搬送スクリュー62をそれぞれ回転自在に設けてある。このため、画像記録時に図示せぬ駆動源からの駆動力を搬送スクリュー53、搬送スクリュー62に伝えて回転させ、そしてクリーニング装置50で回収した回収トナーを搬送スクリュー53、62で搬送してトナー回収口40からトナーホッパー37内へ常時送り込める。即ち、画像の記録時にクリーニング装置50のクリーニングブレード51によって掻き落とされたトナーは、搬送スクリュー53によってクリーニング装置50内を図の紙面手前まで搬送され、搬送スクリュー62によってトナーホッパー37へ回収される。またトナーボトル41からの新トナーは、搬送スクリュー39によってトナーホッパー37の奥まで搬送される。
なお、トナー補給ローラ36の駆動モータ43は、そのドライバ44で演算制御のためのマイクロコンピュータ71のCPU72に接続して駆動制御されるようになっている。
反射濃度センサ70からのアナログ検出出力をデジタル値に変換するためのA/Dコンバータ73であり、変換した反射濃度センサ70の出力値をCPU72に入力するように接続してある。マイクロコンピュータ71のRAM74、同ROM75で構成されている。
As shown in FIG. 2, the toner hopper 37 has a horizontally long box shape, and a toner replenishing port 42 and a toner recovery port 40 are arranged in parallel on the upper surface near one end in the longitudinal direction, and is appropriately supported near the toner replenishing port 42. A toner bottle 41 is attached, and a toner conveying screw 39 is accommodated from the toner replenishing port 42 to the lower side of the toner recovery port 40. An agitator 38 is provided in the toner hopper 37 in parallel with the toner conveying screw 39.
Further, the developing device 30 is connected to a toner conveying device 60 for conveying the used toner collected by the cleaning device 50 to the toner hopper 37. In the toner transport device 60, one end of a transport pipe 61 is connected to the cleaning device 50, and the other end of the transport pipe 61 is connected to the toner recovery port 40 of the toner hopper 37. A conveying screw 53 is provided at the bottom of the cleaning device 50, and a conveying screw 62 is rotatably provided within the conveying pipe 61. Therefore, during image recording, a driving force from a driving source (not shown) is transmitted to the conveying screw 53 and the conveying screw 62 to rotate, and the collected toner collected by the cleaning device 50 is conveyed by the conveying screws 53 and 62 to collect the toner. It can always be fed into the toner hopper 37 from the mouth 40. That is, the toner scraped off by the cleaning blade 51 of the cleaning device 50 at the time of image recording is transported through the cleaning device 50 to the front of the drawing sheet by the transport screw 53 and collected by the transport screw 62 to the toner hopper 37. Further, new toner from the toner bottle 41 is conveyed to the back of the toner hopper 37 by the conveying screw 39.
The drive motor 43 of the toner replenishing roller 36 is connected to the CPU 72 of the microcomputer 71 for calculation control by the driver 44 and is driven and controlled.
This is an A / D converter 73 for converting the analog detection output from the reflection density sensor 70 into a digital value, and is connected so as to input the output value of the converted reflection density sensor 70 to the CPU 72. The microcomputer 71 includes a RAM 74 and a ROM 75.

さらに、感光体ドラム10を回転駆動するドラムモータ63であり、搬送スクリュー62とドラムモータ63の間はクラッチ64によって接続・解除できるようにしてある。
図4は、クリーニング装置から現像装置へ廃トナーが搬送される状態を説明する模式図である。廃トナーボトル52は、クリーニング装置50から廃トナーを回収するように接続してある。そして、リサイクルトナーTの搬送スクリュー62のクラッチ64がONされた場合には、図4(a)のようにリサイクルトナーTが搬送されるため、廃トナーボトル52へはほとんどリサイクルトナーが落ちないが、クラッチ64がOFFされた場合には、図4(b)のようにリサイクルトナーTがたまっていくため、廃トナーは、自然と廃トナーボトル52へ落ちるようになっている。これによって、全ての廃トナーを、現像装置30へ供給することはなくなり、特に、リサイクルトナーの搬送スクリュー62の動作と停止状態で、現像装置30又は廃トナーボトル52のいずれかへの搬送を可能にしている。
Further, the drum motor 63 rotationally drives the photosensitive drum 10, and the conveyance screw 62 and the drum motor 63 can be connected / released by a clutch 64.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state in which waste toner is conveyed from the cleaning device to the developing device. The waste toner bottle 52 is connected to collect waste toner from the cleaning device 50. When the clutch 64 of the transport screw 62 for the recycled toner T is turned on, the recycled toner T is transported as shown in FIG. 4A, so that the recycled toner hardly falls into the waste toner bottle 52. When the clutch 64 is turned off, the recycled toner T accumulates as shown in FIG. 4B, so that the waste toner naturally falls into the waste toner bottle 52. As a result, all the waste toner is not supplied to the developing device 30, and in particular, the recycled toner can be transported to either the developing device 30 or the waste toner bottle 52 when the transport screw 62 is in the stopped state. I have to.

図5は、現像装置近傍に設けたトナー飛散検知センサの断面図を示している。
また、図6には、トナー飛散検知センサを感光体ドラム側から見た正面図を示している。
トナー飛散検知センサ100は、LED光源等で構成される発光部101、透明板102、フォトトランジスタ等で構成される受光部103、発光部101と受光部103を囲むケース104から構成される。
経時的に劣化した現像剤は、現像剤中の弱帯電、逆帯電トナーの量が増加していきトナー飛散が悪化していく。現像装置30から飛散したトナー105は、現像ローラ31の近傍に配置された、トナー飛散検知センサ100の透明板102に付着して堆積していく。
トナー飛散検知センサ100は、画像作成の前又は後のタイミングにて検知を行い、発光部101から照射された光は、透明板102を通過して、感光体ドラム10の地肌部に反射され、その反射光は再び透明板102を通過して、受光部103にて読み取られ、電気信号に変換された形で出力される。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a toner scattering detection sensor provided in the vicinity of the developing device.
FIG. 6 is a front view of the toner scattering detection sensor viewed from the photosensitive drum side.
The toner scattering detection sensor 100 includes a light emitting unit 101 configured by an LED light source, a transparent plate 102, a light receiving unit 103 configured by a phototransistor, and the like, and a case 104 surrounding the light emitting unit 101 and the light receiving unit 103.
The developer deteriorated with time increases the amount of weakly charged and reversely charged toner in the developer, and toner scattering worsens. The toner 105 scattered from the developing device 30 adheres to and accumulates on the transparent plate 102 of the toner scattering detection sensor 100 disposed in the vicinity of the developing roller 31.
The toner scattering detection sensor 100 performs detection at a timing before or after image creation, and the light emitted from the light emitting unit 101 passes through the transparent plate 102 and is reflected by the background portion of the photosensitive drum 10. The reflected light passes through the transparent plate 102 again, is read by the light receiving unit 103, and is output in a form converted into an electric signal.

図7は、トナー飛散検知センサ100によるトナー飛散の検出結果である。比較的現像剤の劣化が進行していない場合は、現像装置から飛散したトナー量は少ないので、透明板102に付着して堆積しているトナー量は少ない。この場合、発光部101から照射された光が、透明板102に付着して堆積しているトナーに遮られる量も少ないので、受光部103に戻ってくる光量は多くなる。
一方、現像剤の劣化が進行した場合は、発光部101から照射された光が、透明板102に付着して堆積しているトナーに遮られる量が多くなるので、受光部103に戻ってくる光量は少なくなる。
トナー飛散の経時的な悪化により、トナー飛散検知センサ100の出力値のレベルは、L1→L2→L3→L4と進行していく。例えば、通常使用時の範囲のレベルをL3までとし、トナー飛散検知センサ100の出力がL3を下回った場合は、現像剤の交換の信号を出す。
交換の信号の表示は図示されていないが、画像形成装置に設けられる表示パネル(オペレーションパネル)に表示される構成である。
FIG. 7 shows a detection result of toner scattering by the toner scattering detection sensor 100. When the deterioration of the developer has not progressed relatively, the amount of toner scattered from the developing device is small, and therefore the amount of toner deposited and deposited on the transparent plate 102 is small. In this case, since the light irradiated from the light emitting unit 101 is less blocked by the toner deposited on the transparent plate 102, the amount of light returning to the light receiving unit 103 is increased.
On the other hand, when the deterioration of the developer progresses, the amount of light irradiated from the light emitting unit 101 is blocked by the toner deposited on the transparent plate 102 and returns to the light receiving unit 103. The amount of light decreases.
Due to the deterioration of the toner scattering with time, the level of the output value of the toner scattering detection sensor 100 proceeds from L1 → L2 → L3 → L4. For example, if the level of the normal use range is up to L3 and the output of the toner scattering detection sensor 100 falls below L3, a developer replacement signal is output.
Although the display of the replacement signal is not shown, it is configured to be displayed on a display panel (operation panel) provided in the image forming apparatus.

また、現像剤の交換を行わないで継続使用し、出力値のレベルがL4に達した場合は、現像剤の劣化が限界に達していると判断し、このまま使いつづけるとトナー飛散がより増加して、機内汚染が激しくなり装置本体が使用に耐えられなくなるため、画像形成装置の稼動の禁止の信号を出し、本体の作像動作をストップすることが被害を拡大させない為に好ましい。
ここで、トナー飛散検知センサ100の出力値に基づいて行う他の動作例について説明する。一般に、トナーリサイクル可能な画像形成装置では、経時で紙紛を核とした凝集トナーが現像装置30内の現像剤規制部材(図示しない)に付着し、現像剤汲み上げ量不足を招き、結果として画像ヌケ、トナー飛散などの不具合が発生する。また、現像剤劣化の進行に伴うトナー飛散も同時に進行していく。
よって、トナー飛散検知センサ100の出力値のレベルが、L1→L2→L3 と進行していくにつれて、トナー飛散悪化の進行を防止する為に、一例として段階的にリサイクルトナーの搬送スクリュー62のクラッチ64をONする時間とOFFする時間の割合において、クラッチ64をONする時間の比率を下げていく。表1に、トナー飛散検知センサの出力値に基づいた、リサイクルトナー量変化の一例を示す。表1に示すように、現像剤劣化の進行に伴いリサイクルトナーを使用する割合を低下させていく。

Figure 2009145786
トナー飛散の進行状況を検知して、リサイクルトナーを使用する割合を決めることができるので、早期にリサイクルトナーの使用を抑制しなくてもよく、最大限にリサイクルトナーの利用ができるという効果がある。 Further, when the developer is continuously used without replacing the developer and the level of the output value reaches L4, it is judged that the deterioration of the developer has reached the limit, and if the toner is continuously used as it is, the toner scattering further increases. Therefore, it is preferable to issue a signal for prohibiting the operation of the image forming apparatus and stop the image forming operation of the main body so as not to increase damage.
Here, another operation example performed based on the output value of the toner scattering detection sensor 100 will be described. In general, in an image forming apparatus capable of toner recycling, agglomerated toner having paper dust as a core adheres to a developer regulating member (not shown) in the developing device 30 over time, leading to an insufficient amount of developer pumped up, resulting in an image. Problems such as missing and toner scattering occur. In addition, toner scattering with the progress of developer deterioration also proceeds at the same time.
Therefore, as the level of the output value of the toner scattering detection sensor 100 advances from L1 → L2 → L3, as an example, the clutch of the recycled toner conveying screw 62 is stepwise to prevent the toner scattering deterioration from progressing. The ratio of the time to turn on the clutch 64 is decreased in the ratio of the time to turn on the 64 and the time to turn off the 64. Table 1 shows an example of a change in the amount of recycled toner based on the output value of the toner scattering detection sensor. As shown in Table 1, as the developer deteriorates, the ratio of using the recycled toner is decreased.
Figure 2009145786
Since it is possible to detect the progress of toner scattering and determine the proportion of recycled toner to be used, there is no need to suppress the use of recycled toner at an early stage, and the use of recycled toner is maximized. .

また、トナー飛散による帯電チャージャ20のワイヤの汚れによる帯電ムラによる異常画像を防止する為に、一例としてトナー飛散検知センサ100の出力値のレベルが、L1→L2→L3 と進行していく。表2は、トナー飛散検知センサ100の出力値に基づいた、帯電チャージャ20のワイヤクリーナの動作間隔変化の一例である。表2に示すように、ワイヤクリーナの動作間隔を短くしていく。

Figure 2009145786
ワイヤクリーナの動作は一般的には、電源ON時のウオームアップ時間中に行ったり、所定の枚数以上のコピー後のジョブエンド後に自動的に実行される。
ワイヤクリーナの動作時は、ジョブが停止するので、不必要にワイヤクリーナの動作を行うとコピー生産性が低下してしまう問題がある。
トナー飛散の進行状況を検知して、効果的なタイミングにてワイヤクリーナの動作を行うことができるので、コピー生産性の低下を最小限に押さえながら、帯電ムラによる異常画像を防止できるという効果がある。 Further, in order to prevent an abnormal image due to uneven charging due to dirt on the wire of the charger 20 due to toner scattering, for example, the level of the output value of the toner scattering detection sensor 100 proceeds from L1 → L2 → L3. Table 2 is an example of a change in the operation interval of the wire cleaner of the charging charger 20 based on the output value of the toner scattering detection sensor 100. As shown in Table 2, the operation interval of the wire cleaner is shortened.
Figure 2009145786
The operation of the wire cleaner is generally performed during a warm-up time when the power is turned on or automatically after a job end after a predetermined number of copies or more.
Since the job is stopped during the operation of the wire cleaner, if the wire cleaner is operated unnecessarily, there is a problem that the copy productivity is lowered.
The progress of toner scattering can be detected and the wire cleaner can be operated at an effective timing, so that it is possible to prevent abnormal images due to uneven charging while minimizing the reduction in copy productivity. is there.

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。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の平面部分図である。1 is a partial plan view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. ワイヤクリーナの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of a wire cleaner. クリーニング装置から現像装置へ廃トナーが搬送される状態を説明する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a state in which waste toner is conveyed from a cleaning device to a developing device. 本発明の実施形態に係る、現像装置近傍に設けた、トナー飛散検知センサの拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a toner scattering detection sensor provided in the vicinity of a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る、トナー飛散検知センサを感光体ドラム側から見た正面図である。FIG. 3 is a front view of the toner scattering detection sensor according to the embodiment of the present invention as viewed from the photosensitive drum side. 本発明の実施形態に係る、トナー飛散検知センサによるトナー飛散の検出結果である。6 is a detection result of toner scattering by a toner scattering detection sensor according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
10 感光体ドラム
20 帯電チャージャ
21 チャージャ本体
22 ワイヤ
25 ワイヤクリーナ
26 クリーナ部材
30 現像装置
31 現像ローラ
32 パドル
33 撹拌部材
34 ケース
35 開口
36 トナー補給ローラ
37 トナーホッパー
38 アジテータ
39 トナー搬送スクリュー
40 トナー回収口
41 トナーボトル
42 トナー補充口
43 トナー補給ローラの駆動モータ
44 駆動モータのドライバ
50 クリーニング装置
51 クリーニングブレード
52 廃トナーボトル
53 搬送スクリュー
60 トナー搬送装置
61 搬送パイプ
62 搬送スクリュー
63 ドラムモータ
64 クラッチ
70 反射濃度センサ
71 マイクロコンピュータ
72 CPU
73 A/Dコンバータ
74 マイクロコンピュータのRAM
75 マイクロコンピュータのROM
80 転写チャージャ
81 分離チャージャ
82 イレーサ
100 トナー飛散検知センサ
101 発光部
102 透明板
103 受光部
104 ケース
T トナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 10 Photoconductor drum 20 Charger charger 21 Charger main body 22 Wire 25 Wire cleaner 26 Cleaner member 30 Developing device 31 Developing roller 32 Paddle 33 Stirring member 34 Case 35 Opening 36 Toner supply roller 37 Toner hopper 38 Agitator 39 Toner conveying screw 40 Toner Collection Port 41 Toner Bottle 42 Toner Replenishment Port 43 Toner Supply Roller Drive Motor 44 Drive Motor Driver 50 Cleaning Device 51 Cleaning Blade 52 Waste Toner Bottle 53 Conveying Screw 60 Toner Conveying Device 61 Conveying Pipe 62 Conveying Screw 63 Drum Motor 64 Clutch 70 Reflection density sensor 71 Microcomputer 72 CPU
73 A / D converter 74 Microcomputer RAM
75 Microcomputer ROM
80 Transfer Charger 81 Separation Charger 82 Eraser 100 Toner Scattering Detection Sensor 101 Light Emitting Unit 102 Transparent Plate 103 Light Receiving Unit 104 Case T Toner

Claims (5)

回転駆動する像担持体と、
像担持体上に形成される静電潜像を二成分現像剤により顕像化する現像装置と、
現像装置近傍にトナー飛散検知センサを有する画像形成装置において、
前記トナー飛散検知センサは、現像装置側から照射した光を、現像装置近傍部材又は現像装置部材と、像担持体からの反射光を受光して検知する
ことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier that is driven to rotate;
A developing device that visualizes the electrostatic latent image formed on the image carrier with a two-component developer;
In an image forming apparatus having a toner scattering detection sensor in the vicinity of a developing device,
The toner scattering detection sensor detects light irradiated from the developing device side by receiving reflected light from a member near the developing device or a developing device member and an image carrier.
前記画像形成装置は、像担持体に残留するトナーを現像装置に回収するトナーリサイクル機構を備え、
前記トナー飛散検知センサの出力値に基づいて、現像装置に回収されるリサイクルトナーの量を変える
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 includes a toner recycling mechanism that collects toner remaining on the image carrier in a developing device;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the amount of recycled toner collected by the developing device is changed based on an output value of the toner scattering detection sensor.
前記画像形成装置は、像担持体表面を所望の電位に帯電させる帯電装置と該帯電装置をクリーニングする帯電クリーニング手段とを備え、
前記トナー飛散検知センサの出力値に基づいて、帯電装置をクリーニングする回数を変える
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus includes a charging device that charges the surface of the image carrier to a desired potential, and a charge cleaning unit that cleans the charging device.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the number of times the charging device is cleaned is changed based on an output value of the toner scattering detection sensor.
前記画像形成装置は、前記トナー飛散検知センサの出力値に基づいて、現像剤の交換の信号を出す
ことを特徴とする請求項1、2、又は3に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus outputs a developer replacement signal based on an output value of the toner scattering detection sensor.
前記画像形成装置は、前記トナー飛散検知センサの出力値に基づいて、画像形成装置の稼動の禁止の信号を出す
ことを特徴とする請求項1、2、3、又は4に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus outputs a signal for prohibiting operation of the image forming apparatus based on an output value of the toner scattering detection sensor. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015084012A (en) * 2013-10-25 2015-04-30 富士ゼロックス株式会社 Developer deterioration determination device and developer deterioration determination program

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