JP2010020118A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which allows only deteriorated toner to be surely discharged from a developing device without causing lowering of throughput. <P>SOLUTION: When printing processing is started, toner residual amount in a developing part is always monitored by a toner presence/absence sensor (S1) and (S2). When the absence of toner is detected, a CPU interrupts printing operation (S3), sets a predetermined time in a time counter (S4), and sets discharge mode bias so that a direction of potential between a supply roller 44 and a developing roller 13 may be reverse to that when ordinary printing (S5). Then, the CPU performs idling of an image forming part (solid development with the deteriorated toner only by bias voltage having no image data, and removal of the deteriorated toner in the solid development on a photoreceptor drum 7 by a cleaner 8) (S6), displays an instruction to exchange toner on a display device (S8) when the time counter counts up (Y in S7), and stops a motor to stop the operation of the device (S9), whereby processing is finished. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置に係わり、更に詳しくは非磁性一成分トナーを収容するトナーカートリッジを交換可能に現像槽と別体にした現像器を有する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus having a developing unit in which a toner cartridge containing non-magnetic one-component toner is replaceable with a developing tank.

従来、トナーを用い電子写真方式でモノクロ又はカラー画像を印刷(以下、印字ともいう)する画像記録装置がある。トナーを用いる印刷は、画像形成部において現像器内のトナーにより感光体上にトナー像を現像し、この現像したトナー像を用紙に転写して、この転写したトナー画像を定着装置において熱と圧力を加えて用紙に定着させてトナー画像を形成する。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image recording apparatus that prints a monochrome or color image (hereinafter also referred to as printing) by using an electrophotographic method using toner. In printing using toner, a toner image is developed on a photosensitive member by toner in a developing unit in an image forming unit, the developed toner image is transferred to a sheet, and the transferred toner image is heated and pressured in a fixing device. To form a toner image.

現像器に収容されているトナーが印刷によって消費され、現像器内のトナー残量がある一定以下になると、残量検知装置が働いてトナー無しがユーザに通知され装置の運転が停止される。ユーザはトナーが空になったトナーカートリッジを現像器から取り去り、新しいトナーカートリッジと交換して、印刷作業を継続する。   When the toner stored in the developing device is consumed by printing and the remaining amount of toner in the developing device falls below a certain level, the remaining amount detecting device is activated to notify the user that there is no toner and the operation of the device is stopped. The user removes the toner cartridge that has run out of toner from the developing device, replaces it with a new toner cartridge, and continues the printing operation.

このような動作を繰り返すことによって、印刷画像を繰り返し得ることになる。ところで、印刷処理の繰り返しによってトナーに添加されている外添剤は、トナー中に埋め込められたり、トナーから脱離したりしてトナーが劣化してゆく。   By repeating such an operation, a printed image can be obtained repeatedly. By the way, the external additive added to the toner by repeating the printing process is embedded in the toner or detached from the toner, so that the toner deteriorates.

また、ドクターブレードによるシェア(剥ぎ取り)や、感光ドラムと現像ローラの接触圧によっても、破砕されるトナーが発生して、これが劣化トナーとなる。このようなトナーの劣化は、時間の経過とともに繰り返えされ、トナーカートリッジの中のトナーがなくなるころになると、供給ローラ周辺には劣化トナーや微弱逆極性外添剤が溜まってくる。   Further, toner to be crushed is also generated due to shear (peeling off) by the doctor blade and contact pressure between the photosensitive drum and the developing roller, which becomes deteriorated toner. Such toner deterioration is repeated over time, and when the toner in the toner cartridge runs out, deteriorated toner and a weakly reverse external additive accumulate around the supply roller.

特に、トナーカートリッジを交換して使用する形式の画像形成装置では、トナーカートリッジを交換するたびに、供給ローラと現像ローラで構成される現像部に劣化トナーが増加してくる。   In particular, in an image forming apparatus of a type in which the toner cartridge is replaced and used, the deteriorated toner increases in the developing unit composed of the supply roller and the developing roller each time the toner cartridge is replaced.

劣化したトナーは正常に帯電しないためにその極性が正規の極性を持たず、逆極性に帯電されたり、あるいは、ほとんど帯電電荷を持たなかったりする。これらの劣化して逆極性を持ったトナーや、トナーから脱離した微弱な逆極性を持った外添剤は、現像ローラと供給ローラの間の電界の働きにより供給ローラ側に押し付けられやすくなる。   Since the deteriorated toner is not normally charged, its polarity does not have a normal polarity and is charged to the opposite polarity or has almost no charged charge. These deteriorated and reverse polarity toners and external additives with weak reverse polarity separated from the toner are easily pressed against the supply roller side by the action of the electric field between the developing roller and the supply roller. .

したがって、供給ローラから現像ローラに正常なトナーが供給されにくくなり、このため、印刷画像に乱れが生じ、高品質の画像が得られなくなる。   Therefore, it becomes difficult for normal toner to be supplied from the supply roller to the developing roller, and therefore, the printed image is disturbed and a high-quality image cannot be obtained.

そこで、このような現像器内の劣化したトナーを外部に吐き出して(現像器から感光体上に移行させて)帯電性の良いトナーを使うようにした画像形成装置が種々提案されている。   In view of this, various image forming apparatuses have been proposed in which such deteriorated toner in the developing device is discharged to the outside (transferred from the developing device onto the photosensitive member) and toner having good chargeability is used.

例えば、劣化して逆極性となった反転トナーを吐き出させる方法として、感光体の電位に対して現像剤担持体の現像バイアス電圧を、感光体との電位差が大きく取れるようにして、積極的に反転トナーを吐き出させる方法が提案されている。   For example, as a method of discharging reverse toner that has deteriorated to have a reverse polarity, the developer bias voltage of the developer carrying member is set positively with respect to the potential of the photosensitive member so that the potential difference from the photosensitive member can be increased. A method for discharging the reversal toner has been proposed.

そして、この方法では、前回トナーを吐き出してからのトナー消費量が多いほど、或いは現像剤担持体の積算回転数が多いほど、又は画像形成枚数が多いほど、反転トナー吐き出しモードの時間を長くするようにしている(例えば、特許文献1参照)。   In this method, the time for the reverse toner discharge mode is increased as the amount of toner consumption since the previous toner discharge is increased, as the cumulative number of rotations of the developer carrier increases, or as the number of images formed increases. (For example, refer to Patent Document 1).

また、2成分現像剤を用いる画像形成装置の場合として、現像ローラと感光体ドラムに所定のバイアス電圧を印加して、現像器内の劣化トナーを感光体ドラムの表面に移行させる「現像ローラ表面のリフレッシュ」なる動作をする方法が提案されている。   In the case of an image forming apparatus using a two-component developer, a predetermined bias voltage is applied to the developing roller and the photosensitive drum, and the deteriorated toner in the developing device is transferred to the surface of the photosensitive drum. Has been proposed.

そして、この方法では、平均印字率が予め定めた枚数によりトナー補給前にリフレッシュ工程を実行するか、或いは、トナー補給後に現像剤のエージング動作を行ってリフレッシュ工程を実行するかのいずれか規定している。ここで、エージング動作とは、現像器内のトナーと補給された未使用トナーとを所定時間攪拌することをいっている(例えば、特許文献2参照)。
特開2006−119309号公報 特開2007−034051号公報
In this method, it is specified that the refresh process is executed before toner replenishment with an average printing rate determined in advance, or the refresh process is executed by performing the aging operation of the developer after toner replenishment. ing. Here, the aging operation refers to stirring the toner in the developing device and the replenished unused toner for a predetermined time (see, for example, Patent Document 2).
JP 2006-119309 A JP 2007-034051 A

ところで、上記従来の劣化トナーの吐き出し方法では、いずれも現像ローラに印加する電圧と感光体の電位との関係を規定しているが、現像槽内部の状態についての説明が何も無く、したがって、その効果の程が明確でないという疑問を持たせるものであった。   By the way, in each of the conventional methods for discharging the deteriorated toner, the relationship between the voltage applied to the developing roller and the potential of the photosensitive member is specified, but there is no explanation about the state inside the developing tank. It raised the question that the effect was not clear.

また上記の特許文献1又は2では、作像終了時、或いは、予め定めた規定枚数毎にトナーの吐き出し工程を設定しているため、トナー吐き出し工程中に印字信号を受け取った場合、トナーの吐き出し工程を中断して印刷工程に入った場合は、劣化トナーの吐出しが不十分のまま印刷を再開せざるを得ないから画質の低下を引き起こす。   In Patent Document 1 or 2, the toner discharge process is set at the end of image formation or every predetermined number of sheets. Therefore, when a print signal is received during the toner discharge process, the toner discharge is performed. When the process is interrupted and the printing process is started, the printing must be resumed while the discharge of the deteriorated toner is insufficient, so that the image quality is deteriorated.

そうかといって、トナーの吐き出し工程が終了してから印刷工程に入った場合は、実質的なスループットの低下を招くという不具合がある。   On the other hand, when the printing process is started after the toner discharging process is finished, there is a problem that the throughput is substantially reduced.

また、トナー補給後に現像剤のエージング動作を行ってリフレッシュ工程を実行するというのは、2成分現像剤を用いる画像形成装置の場合には良いとしても、1成分現像剤を用いる画像形成装置の場合は、極性の弱い劣化トナーと共に正規のトナーも同時に吐き出すことになって、劣化トナーのみが現像ローラ側にはじき出されるという効果は期待できない。   In addition, in the case of an image forming apparatus using a one-component developer, the aging operation of the developer after toner replenishment and the refreshing process are performed may be performed in the case of an image forming apparatus using a two-component developer. In this case, the regular toner is discharged together with the deteriorated toner having a weak polarity, so that the effect that only the deteriorated toner is ejected to the developing roller side cannot be expected.

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、スループットの低下を招くことなく確実に劣化トナーのみを現像器から排除する画像形成装置を提供することである。   In view of the above-described conventional situation, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that reliably removes only deteriorated toner from a developing device without causing a decrease in throughput.

本発明の画像形成装置は、少なくとも非磁性一成分のトナーを担持し静電潜像担持体上の潜像にトナー像を現像する現像ローラと、該現像ローラに上記トナーを供給して上記現像ローラ上にトナー層を形成させる供給ローラと、上記現像ローラ上の上記トナーを帯電させると共に薄層に形成するドクターブレードとを有する現像槽とを備えた現像器を有する画像形成装置であって、上記現像槽と別体に構成され上記現像槽に対し着脱自在であり上記現像槽に供給する上記トナーを収容しているトナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容されている上記トナーが消費されて残量なしとなったことを検知するカートリッジトナー検知手段と、該カートリッジトナー検知手段により上記トナーカートリッジの上記トナーの残量なしが検知されてから、上記現像槽の上記トナーの残量が所定以下となったことを検知する現像槽トナー検知手段と、該現像槽トナー検知手段により上記現像槽の上記トナーの残量が所定以下となったことが検知されたとき、上記供給ローラに平常のトナー層を形成する場合とは逆極性のバイアス電圧を印加する逆極性バイアス電圧印加手段と、該逆極性バイアス電圧印加手段による上記逆極性のバイアス電圧の印加により上記現像槽に残留していた劣化トナーが吐き出された後、上記トナーカートリッジを新品のトナーカートリッジと交換するよう報知する報知手段と、該報知手段によるトナーカートリッジ交換の報知に同期して少なくとも上記現像器の駆動を停止させる駆動停止手段と、を備えて構成される。   The image forming apparatus according to the present invention includes a developing roller that carries at least a non-magnetic one-component toner and develops a toner image on the latent image on the electrostatic latent image carrier, and supplies the toner to the developing roller and develops the toner. An image forming apparatus having a developing device including a supply roller for forming a toner layer on a roller and a developing tank having a doctor blade for charging the toner on the developing roller and forming a thin layer. A toner cartridge configured separately from the developing tank and detachable from the developing tank and containing the toner to be supplied to the developing tank; and the toner contained in the toner cartridge is consumed and remains. Cartridge toner detecting means for detecting that there is no amount, and the toner remaining in the toner cartridge is detected by the cartridge toner detecting means. A developer tank toner detecting means for detecting that the remaining amount of the toner in the developing tank is equal to or less than a predetermined value; and A reverse polarity bias voltage applying means for applying a bias voltage having a reverse polarity to that in the case where a normal toner layer is formed on the supply roller, and the reverse polarity by the reverse polarity bias voltage applying means. A notification means for notifying the toner cartridge to be replaced with a new toner cartridge after the deteriorated toner remaining in the developing tank is discharged by the application of the bias voltage, and a notification of toner cartridge replacement by the notification means. And a drive stopping means for stopping the driving of the developing device in synchronism with each other.

本発明によれば、スループットの低下を招くことなく確実に劣化トナーのみを現像器から排除する画像形成装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that reliably excludes only deteriorated toner from a developing device without causing a decrease in throughput.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1における非磁性1成分トナーを用いる現像装置を備えたカラー画像形成装置(以下、単にプリンタという)の内部構成を説明する断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of a color image forming apparatus (hereinafter simply referred to as a printer) including a developing device that uses a non-magnetic one-component toner according to Embodiment 1 of the present invention.

図1に示すプリンタ1は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部2、中間転写ベルトユニット3、給紙部4、及び両面印刷用搬送ユニット5で構成されている。   A printer 1 shown in FIG. 1 is an electrophotographic secondary transfer tandem color image forming apparatus, and includes an image forming unit 2, an intermediate transfer belt unit 3, a paper feeding unit 4, and a duplex printing conveyance unit 5. It consists of

上記画像形成部2は、同図の右から左へ4個の画像形成ユニット6(6M、6C、6Y、6K)を多段式に並設した構成からなる。   The image forming unit 2 has a configuration in which four image forming units 6 (6M, 6C, 6Y, and 6K) are arranged in a multistage manner from right to left in FIG.

上記4個の画像形成ユニット6のうち上流側(図の右側)の3個の画像形成ユニット6M、6C及び6Yは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット6Kは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック(K)トナーによるモノクロ画像を形成する。   Of the four image forming units 6, three image forming units 6M, 6C and 6Y on the upstream side (the right side in the figure) are magenta (M), cyan (C) and yellow (subtractive three primary colors, respectively). A mono-color image is formed with the color toner of Y), and the image forming unit 6K forms a monochrome image with black (K) toner mainly used for dark portions of characters and images.

上記の各画像形成ユニット6は、トナー容器(トナーカートリッジ)に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック(K)用の画像形成ユニット6Kを例にしてその構成を説明する。   Each of the image forming units 6 has the same configuration except for the color of the toner stored in the toner container (toner cartridge). Accordingly, the configuration of the black (K) image forming unit 6K will be described below as an example.

画像形成ユニット6は、最下部に感光体ドラム7を備えている。この感光体ドラム7は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム7の周面近傍を取り巻いて、クリーナ8、帯電ローラ9、光書込ヘッド11、及び現像器12の現像ローラ13が配置されている。   The image forming unit 6 includes a photosensitive drum 7 at the bottom. The peripheral surface of the photosensitive drum 7 is made of, for example, an organic photoconductive material. A cleaner 8, a charging roller 9, an optical writing head 11, and a developing roller 13 of the developing device 12 are arranged around the periphery of the photosensitive drum 7.

現像器12は、上部のトナー容器に同図にはM、C、Y、Kで示すようにマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。   The developing device 12 puts one of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) toners in the upper toner container as indicated by M, C, Y, and K in the drawing. An intermediate portion is provided with a toner replenishing mechanism for the lower portion.

また、現像器12の下部には側面開口部に上述した現像ローラ13を備え、内部にトナー撹拌部材、現像ローラ13にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ13上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。   In addition, the developing roller 13 is provided in the lower portion of the developing device 12 at the side opening, and includes a toner stirring member, a toner supply roller for supplying toner to the developing roller 13, and a toner layer on the developing roller 13 as a fixed layer. It has a doctor blade that regulates the thickness.

中間転写ベルトユニット3は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の転写ベルト14と、この転写ベルト14を掛け渡されて転写ベルト14を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ15と従動ローラ16を備えている。   The intermediate transfer belt unit 3 has an endless transfer belt 14 extending in a flat loop shape from substantially the left and right sides of the figure at the approximate center of the main unit, and the transfer belt 14 is stretched over the transfer belt 14. A driving roller 15 and a driven roller 16 are provided to circulate and move the belt 14 counterclockwise in the drawing.

上記の転写ベルト14は、トナー像を直接ベルト面に転写(一次転写)されて、そのトナー像を更に用紙に転写(二次転写)すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。   The transfer belt 14 transfers the toner image directly onto the belt surface (primary transfer) and conveys the toner image to the transfer position to the paper for further transfer (secondary transfer). The whole is called an intermediate transfer belt unit.

この中間転写ベルトユニット3は、上記扁平なループ状の転写ベルト14のループ内にベルト位置制御機構17を備えている。ベルト位置制御機構17は、転写ベルト14を介して感光体ドラム7の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ18を備えている。   The intermediate transfer belt unit 3 includes a belt position control mechanism 17 in the loop of the flat loop-shaped transfer belt 14. The belt position control mechanism 17 includes a primary transfer roller 18 made of a conductive foam sponge that presses against the lower peripheral surface of the photosensitive drum 7 via the transfer belt 14.

ベルト位置制御機構17は、マゼンタ(M)、シアン(C)及びイエロー(Y)の3個の画像形成ユニット6M、6C及び6Yに対応する3個の一次転写ローラ18を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。   The belt position control mechanism 17 has three primary transfer rollers 18 corresponding to the three image forming units 6M, 6C, and 6Y of magenta (M), cyan (C), and yellow (Y) as vertical support shafts. Rotate to the center with the same period.

そして、ベルト位置制御機構17は、ブラック(K)の画像形成ユニット6Kに対応する1個の一次転写ローラ18を上記3個の一次転写ローラ18の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて転写ベルト14を感光体ドラム7から離接させる。   Then, the belt position control mechanism 17 rotates and moves one primary transfer roller 18 corresponding to the black (K) image forming unit 6K at a rotational movement cycle different from the cycle of the three primary transfer rollers 18. The belt 14 is moved away from the photosensitive drum 7.

すなわち、ベルト位置制御機構17は、中間転写ベルトユニット3の転写ベルト14の位置を、フルカラーモード(4個全部の一次転写ローラ18が転写ベルト14に当接)、モノクロモード(画像形成ユニット6Kに対応する一次転写ローラ18のみが転写ベルト14に当接)、及び全非転写モード(4個全部の一次転写ローラ18が転写ベルト14から離れる)に切換える。   That is, the belt position control mechanism 17 moves the position of the transfer belt 14 of the intermediate transfer belt unit 3 to full color mode (all four primary transfer rollers 18 are in contact with the transfer belt 14), monochrome mode (to the image forming unit 6K). Only the corresponding primary transfer roller 18 is in contact with the transfer belt 14) and all non-transfer modes (all four primary transfer rollers 18 are separated from the transfer belt 14).

上記の中間転写ベルトユニット3には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット6Mの更に上流側に、ベルトクリーナユニットが配置され、下面部のほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器19が着脱自在に配置されている。   In the intermediate transfer belt unit 3, a belt cleaner unit is disposed further upstream of the uppermost image forming unit 6M on the upstream side in the belt movement direction, and is flat and thin so as to be substantially along the entire lower surface. The waste toner collection container 19 is detachably disposed.

給紙部4は、上下2段に配置された2個の給紙カセット21を備え、2個の給紙カセット21の給紙口(図の右方)近傍には、それぞれ用紙取出ローラ22、給送ローラ23、捌きローラ24、待機搬送ローラ対25が配置されている。   The paper feed unit 4 includes two paper feed cassettes 21 arranged in two upper and lower stages, and in the vicinity of the paper feed opening (right side in the figure) of the two paper feed cassettes 21, respectively, A feeding roller 23, a separating roller 24, and a standby conveying roller pair 25 are disposed.

待機搬送ローラ対25の用紙搬送方向(図の鉛直上方向)には、転写ベルト14を介して従動ローラ16に圧接する二次転写ローラ26が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。   In the paper conveyance direction (vertical upward direction in the figure) of the standby conveyance roller pair 25, a secondary transfer roller 26 that is in pressure contact with the driven roller 16 via the transfer belt 14 is disposed, and the secondary transfer portion to the paper is arranged. Forming.

この二次転写部の下流(図では上方)側にはベルト式熱定着装置27が配置されて、ベルト式熱定着装置27の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着装置27から搬出する搬出ローラ対28、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー29に排紙する排紙ローラ対31が配設されている。   A belt-type heat fixing device 27 is disposed downstream (upward in the drawing) of the secondary transfer portion, and the sheet after fixing is fixed to the belt-type heat fixing device 27 further downstream of the belt-type heat fixing device 27. A pair of carry-out rollers 28 for carrying out the paper and a pair of paper discharge rollers 31 for discharging the carried paper to a paper discharge tray 29 formed on the upper surface of the apparatus are disposed.

両面印刷用搬送ユニット5は、上記搬出ローラ対28と排紙ローラ対31との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路32a、それから下方に曲がる中間返送路32b、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路32c、及びこれらの返送路の途中に配置された4組の返送ローラ対33a、33b、33c、33dを備えている。   The duplex printing conveyance unit 5 includes a start return path 32a that branches from the intermediate conveyance path between the carry-out roller pair 28 and the discharge roller pair 31 to the right lateral direction in the drawing, and then an intermediate return path 32b that bends downward. A terminal return path 32c that bends in the left lateral direction opposite to the above and eventually reverses the return sheet, and four return roller pairs 33a, 33b, 33c, and 33d arranged in the middle of these return paths are provided. ing.

上記終端返送路32cの出口は、給紙部4の下方の給紙カセット21に対応する待機搬送ローラ対25への搬送路に連絡している。また、本例において中間転写ベルトユニット3の上面部には、クリーニング部35及び取り込みローラ36が配置されている。   The exit of the end return path 32 c communicates with a conveyance path to the pair of standby conveyance rollers 25 corresponding to the sheet feeding cassette 21 below the sheet feeding unit 4. In this example, a cleaning unit 35 and a take-in roller 36 are disposed on the upper surface of the intermediate transfer belt unit 3.

クリーニング部35は、転写ベルト14の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、取り込みローラ36はクリーニング部35が除去した廃トナーを引き継いで、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒内を上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器19に送り込んでいる。   The cleaning unit 35 comes into contact with the upper surface of the transfer belt 14 and scrapes and removes the waste toner. The take-in roller 36 takes over the waste toner removed by the cleaning unit 35 and is not shown in the drawing, and is temporarily stored in the belt cleaner unit. The accumulated waste toner is conveyed to the upper part in the dropping cylinder by a conveying screw and sent to the waste toner collecting container 19 through the dropping cylinder.

また、上記のクリーニング部35を適度の圧力で転写ベルト14に圧接させるために、中間転写ベルトユニット3側には、下方から転写ベルト14をクリーニング部35に向けて押圧する押圧ローラ37が設けられている。   Further, in order to bring the cleaning unit 35 into pressure contact with the transfer belt 14 with an appropriate pressure, a pressure roller 37 is provided on the intermediate transfer belt unit 3 side to press the transfer belt 14 toward the cleaning unit 35 from below. ing.

図1に示すように、この画像形成装置1は、従来の用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機搬送ローラ対25により二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に中間転写ベルト14を介してトナー像を転写する方式となっている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 does not directly transfer a toner image onto a conventional sheet, but an intermediate transfer belt on a sheet that is vertically conveyed to a secondary transfer unit by a standby conveyance roller pair 25. 14 is a method of transferring a toner image through the image forming apparatus 14.

したがって、用紙の搬送路に発生する用紙ジャム等の不具合を回復するメンテナンス処理時には、図1の右側を開放するのみで対処できるようになっている。   Therefore, it is possible to cope with a maintenance process for recovering from a problem such as a paper jam occurring in the paper transport path by simply opening the right side of FIG.

そして、用紙ジャム等の不具合はキット類の配設部では発生しないので、図1の左側に集中するキット類などの消耗品の着脱の操作は、長手方向に入れ替え操作するだけの小さなスペースで良いように構成されている。   In addition, since troubles such as paper jam do not occur in the arrangement section of the kits, the operation for attaching and detaching consumables such as the kits concentrated on the left side of FIG. 1 may be a small space that can be replaced in the longitudinal direction. It is configured as follows.

これにより、キット間の寸法は、可及的に縮小されており、装置本体全体の小型化が図られている。また、光書込みヘッド自体も小型化され、感光体ドラムに、より近接している構成となっている。   Thereby, the dimension between kits is reduced as much as possible, and size reduction of the whole apparatus main body is achieved. Further, the optical writing head itself is also miniaturized and is configured closer to the photosensitive drum.

図2は、画像形成ユニット6を示す断面図である。図1に示した現像器12は、図2に示すように、上部のトナーホッパーA38と下部のトナーホッパーB39からなるトナーカートリッジ41と、外装フレーム42を備えた現像部43とから成る。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the image forming unit 6. As shown in FIG. 2, the developing device 12 shown in FIG. 1 includes a toner cartridge 41 including an upper toner hopper A38 and a lower toner hopper B39, and a developing portion 43 including an exterior frame.

図3は、上記の画像形成ユニット6のトナーカートリッジ41と現像ドラムユニット58が合体している状態を示す斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view showing a state where the toner cartridge 41 and the developing drum unit 58 of the image forming unit 6 are combined.

図4は、上記の画像形成ユニット6において、トナーカートリッジ41が現像ドラムユニット58に対し、装置本体の用紙搬送方向に直行する方向に挿抜可能な構成を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration in which the toner cartridge 41 can be inserted into and removed from the developing drum unit 58 in the image forming unit 6 in a direction perpendicular to the sheet conveyance direction of the apparatus main body.

図2及び図3において、現像部43の内部には、既に述べた現像ローラ13のほかに、この現像ローラ13にトナーを供給する供給ローラ44、及び現像ローラ13上に供給されたトナーの層を一定の厚さに規制するドクターブレード45、現像部43のトナーを攪拌する攪拌部材46等を備えている。   2 and 3, the developing unit 43 includes, in addition to the developing roller 13 described above, a supply roller 44 that supplies toner to the developing roller 13 and a layer of toner supplied onto the developing roller 13. A doctor blade 45 that regulates the toner to a certain thickness, a stirring member 46 that stirs the toner of the developing unit 43, and the like.

また、感光体ドラム7、クリーナ8、帯電ローラ9は、ドラムユニット部57として外装フレーム42の内部に現像器12と一体に組み込まれている。ドラムユニット部57は、現像器12の現像部43と共に現像ドラムユニット58を形成している。   Further, the photosensitive drum 7, the cleaner 8, and the charging roller 9 are integrally incorporated with the developing device 12 inside the exterior frame 42 as a drum unit portion 57. The drum unit 57 and the developing unit 43 of the developing device 12 form a developing drum unit 58.

そして、上記の感光体ドラム7は、通常、導電性の金属ローラの表面に有機光導電体を一様に被着して成り、金属ローラ部は接地されている。   The photosensitive drum 7 is usually formed by uniformly depositing an organic photoconductor on the surface of a conductive metal roller, and the metal roller portion is grounded.

また、帯電ローラ9は、不図示の高圧電源により白印字状態の帯電電位(一様に印加する初期化電位、プラス極性で印加する方式とマイナス極性で印加する方式があり、この例ではマイナスの高電圧)を感光体ドラム7に印加する。   In addition, the charging roller 9 has a white printing state charging potential (a uniformly applied initializing potential, a method of applying a positive polarity and a method of applying a negative polarity, and a negative polarity in this example. High voltage) is applied to the photosensitive drum 7.

この印加により感光体ドラム7の周表面の感光層は、例えば「−500V(ボルト)」のマイナス高電位に一様に帯電する。   By this application, the photosensitive layer on the peripheral surface of the photosensitive drum 7 is uniformly charged to a minus high potential of, for example, “−500 V (volt)”.

図1に示した光書込ヘッド11は、レーザー光源又はLED光源を備えており、感光体ドラム7のマイナス高電位に帯電した周表面を画像情報に応じて選択的に露光する。   The optical writing head 11 shown in FIG. 1 includes a laser light source or an LED light source, and selectively exposes the peripheral surface of the photosensitive drum 7 charged to a minus high potential according to image information.

この露光により感光体ドラム7の表面には電位が略「−50V」に減衰したマイナス低電位部が形成され、その「−50V」の低電位部と予め帯電した上記「−500V」の高電位部とによる静電潜像が形成される。   By this exposure, a negative low potential portion whose potential is attenuated to about “−50 V” is formed on the surface of the photosensitive drum 7, and the low potential portion of “−50 V” and the high potential of “−500 V” charged in advance are formed. An electrostatic latent image is formed by the portion.

現像器12の内部には非磁性一成分のトナーが収容されている。現像ローラ13は、高圧電源47から例えば「−300V」の現像バイアスを印加される。また、供給ローラ44は、他の高圧電源48から「−500V」の供給バイアスを印加される。そして、ドクターブレード45には、更に他の高圧電源49から「−300V」のドクターバイアスを印加される。   The developing device 12 contains non-magnetic one-component toner. The developing roller 13 is applied with a developing bias of, for example, “−300 V” from the high voltage power supply 47. The supply roller 44 is applied with a supply bias of “−500 V” from another high-voltage power supply 48. The doctor blade 45 is further applied with a doctor bias of “−300 V” from another high-voltage power supply 49.

供給ローラ44と現像ローラ13の間の電界は、現像ローラ13から供給ローラ44へ働く。負に帯電しているトナーは、供給ローラ44から現像ローラ13方向の力を受けて現像ローラ13方向に移動し、現像ローラ13の表面に付着する。   An electric field between the supply roller 44 and the developing roller 13 acts from the developing roller 13 to the supply roller 44. The negatively charged toner receives a force in the direction of the developing roller 13 from the supply roller 44, moves in the direction of the developing roller 13, and adheres to the surface of the developing roller 13.

現像ローラ13の表面に付着したトナーは、ドクターブレード45により一定の層厚に規制されると共に、ドクターブレード45を介して高圧電源48から加わるマイナス高圧電位により、−5〜−25μq/g程度の電荷を持った比較的弱いマイナス電位に帯電している。   The toner adhering to the surface of the developing roller 13 is regulated to a constant layer thickness by the doctor blade 45 and is about −5 to −25 μq / g by a minus high voltage potential applied from the high voltage power supply 48 via the doctor blade 45. It is charged to a relatively weak negative potential with a charge.

現像ローラ13は、回転しながら上記のトナー層を感光体ドラム7との対向部に搬送する。現像ローラ13と感光体ドラム7との対向部では、上記「−50V」の静電潜像の低電位部と現像ローラ13との間に「−250V」の電位差が形成される。即ち静電潜像の低電位部は現像ローラ13に対して相対的にプラス極性の電位を形成する。   The developing roller 13 conveys the toner layer to a portion facing the photosensitive drum 7 while rotating. At the facing portion between the developing roller 13 and the photosensitive drum 7, a potential difference of “−250 V” is formed between the low potential portion of the “−50 V” electrostatic latent image and the developing roller 13. That is, the low potential portion of the electrostatic latent image forms a positive polarity potential relative to the developing roller 13.

この電位差による電界により、マイナス極性に帯電している非磁性のトナーが感光体ドラム7のプラス極性の静電潜像低電位部に転移してトナー像を形成する。このトナー像は、感光体ドラム7の回転によって、図1に示す感光体ドラム7と一次転写ローラ18との対向部に搬送される。   Due to the electric field due to this potential difference, the non-magnetic toner charged to the negative polarity is transferred to the positive potential electrostatic latent image low potential portion of the photosensitive drum 7 to form a toner image. This toner image is conveyed to the facing portion between the photosensitive drum 7 and the primary transfer roller 18 shown in FIG. 1 by the rotation of the photosensitive drum 7.

一次転写ローラ18は、感光体ドラム7と対向し、転写ベルト14を介して感光体ドラム7に圧接して転写部を形成している。この一次転写ローラ18は、例えば導電性のスポンジ等で形成され、不図示の正極性の高圧電源に接続されている。一次転写ローラ18は、転写ベルト14にプラス電位の転写バイアスを印加する。   The primary transfer roller 18 faces the photosensitive drum 7 and presses against the photosensitive drum 7 via the transfer belt 14 to form a transfer portion. The primary transfer roller 18 is formed of, for example, a conductive sponge and connected to a positive high voltage power source (not shown). The primary transfer roller 18 applies a positive transfer bias to the transfer belt 14.

この電圧印加によりプラス電位となった転写ベルト14に、転写部に回転搬送されて来る感光体ドラム7上の負極性のトナー像が転写される。同様にして4個の画像形成ユニット6により、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、及びブラック(K)の4色のトナー像を重ねて転写された転写ベルト14は、そのトナー像を従動ローラ16と二次転写ローラ26が圧接する二次転写部へと搬送する。   A negative toner image on the photosensitive drum 7 that is rotated and conveyed to the transfer portion is transferred to the transfer belt 14 that has become a positive potential due to this voltage application. Similarly, the transfer belt 14 onto which four toner images of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) are transferred by the four image forming units 6 is transferred to the transfer belt 14. The toner image is conveyed to a secondary transfer portion where the driven roller 16 and the secondary transfer roller 26 are in pressure contact with each other.

そして、トナー像は、二次転写部において用紙に転写される。用紙に転写されたトナー像は、ベルト式熱定着装置27により熱と圧力で紙面に定着され、搬出ローラ対28及び排紙トレー29により排紙トレー29上に排紙される。   Then, the toner image is transferred to the paper in the secondary transfer unit. The toner image transferred onto the paper is fixed on the paper surface by heat and pressure by the belt-type heat fixing device 27 and is discharged onto the paper discharge tray 29 by the pair of carry-out rollers 28 and the paper discharge tray 29.

図2に戻り、クリーナ8には、感光体ドラム7の周表面に当接するクリーニングブレード51と、搬送スクリュー52が配設されている。   Returning to FIG. 2, the cleaner 8 is provided with a cleaning blade 51 that contacts the peripheral surface of the photosensitive drum 7 and a conveying screw 52.

クリーニングブレード51は感光体ドラム7の周表面に残留する廃トナーを取り除き、搬送スクリュー52は、その取り除かれた廃トナーを、外装フレーム42の左上外装フレーム42aに配置されている搬送スクリュー52bを経由して、上部のトナーホッパーA38に配設されている廃トナー収容パイプ53内の搬送スクリュー52cを介し、廃トナー回収袋54に送出する。   The cleaning blade 51 removes the waste toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 7, and the transport screw 52 passes the removed waste toner through the transport screw 52 b disposed on the upper left exterior frame 42 a of the exterior frame 42. Then, the toner is sent to the waste toner collection bag 54 via the conveying screw 52c in the waste toner storage pipe 53 disposed in the upper toner hopper A38.

また、下部のトナーホッパーB39には、中央部に内部のトナーを攪拌するためのアジテータ55が配設されており、下部開口には現像部43の開口部との間にシール部材56が介装されている。内部のトナーは、アジテータ55の回転によって、下部隔壁の開口を通って現像部43に補給される。   The lower toner hopper B39 is provided with an agitator 55 for agitating the internal toner at the center, and a seal member 56 is interposed between the lower opening and the opening of the developing unit 43. Has been. The internal toner is supplied to the developing unit 43 through the opening of the lower partition wall by the rotation of the agitator 55.

このトナーの補給の概略を簡単に説明する。トナーカートリッジ41は外ケースと内ケースにより構成されており、内ケースの中には現像部43内にトナーを送るためのトナーアジテータ55が回転可能な構造にて配置されている。当初は外ケース内にトナーが充填されており、内ケース内にはトナーは入らない状態になっている。   An outline of the toner supply will be briefly described. The toner cartridge 41 includes an outer case and an inner case, and a toner agitator 55 for sending toner into the developing unit 43 is disposed in the inner case in a rotatable structure. Initially, the outer case is filled with toner, and no toner enters the inner case.

トナーカートリッジ41を図2のように現像部43に装着し、両者を固定するための不図示のロックレバーを動かす事により、トナーカートリッジ41に配置されているこれも不図示の爪が現像部43に噛み込み、両者が一体化すると同時に、内ケースが回転し外ケースからトナーが入り込み、さらにアジテータ55の回転により内ケースから現像部43にトナーが補給されるようになっている。   The toner cartridge 41 is mounted on the developing unit 43 as shown in FIG. 2, and a lock lever (not shown) for fixing the toner cartridge 41 is moved, whereby the claw (not shown) arranged on the toner cartridge 41 also has a claw (not shown). At the same time, the inner case rotates, the toner enters from the outer case, and the toner is replenished from the inner case to the developing unit 43 by the rotation of the agitator 55.

このようにして順次トナーは外ケース⇒内ケース⇒現像部⇒供給ローラ⇒現像ローラ⇒感光体ドラム、という供給フローにより画像形成ユニットから消費される。   Thus, the toner is sequentially consumed from the image forming unit by a supply flow of outer case → inner case → developing unit → supply roller → developing roller → photosensitive drum.

トナーが画像形成により消費され、最初に内ケース(下部のトナーホッパーB39)のトナー無しが、アジテータ55の回転周期によって検出され、制御装置に「ホッパートナー無し」信号が通知される。   The toner is consumed by the image formation. First, the absence of toner in the inner case (lower toner hopper B39) is detected by the rotation period of the agitator 55, and a “no hot partner” signal is notified to the control device.

尚、アジテータ55の回転軸はワンウェイギヤに接続されており、トナーホッパーB39にトナーが十分あるときは回転が一定であるためトナーありを検出し、トナーが無くなってある一定以下になると、アジテータ55自身の重さで落下回転することによってトナーなしを検出するものである。   The rotating shaft of the agitator 55 is connected to a one-way gear. When the toner hopper B39 has a sufficient amount of toner, the rotation is constant, so that the presence of toner is detected. It detects the absence of toner by falling and rotating with its own weight.

その後、遂には現像部43内にトナーがなくなると、ピエゾ素子等を用いた圧力センサからなるトナー有無センサが、トナーからの圧力が所定値以下となったことを検知して制御装置に「現像部トナー無し」信号を通知する。   Thereafter, when the toner finally runs out in the developing unit 43, the toner presence / absence sensor composed of a pressure sensor using a piezoelectric element or the like detects that the pressure from the toner has become a predetermined value or less, "No toner" signal.

尚、本例では、現像部43のトナー残量10gにて現像部トナー無し検知が出力されるような仕様となっている。そして、画像欠陥、ハード障害発生防止のために、トナー無し検知が働くと、後述するように劣化トナーの吐き出しを行ってから、トナーカートリッジの交換指示を報知して、装置が停止し、強制的に印字が禁止されるようになっている。   In this example, the specification is such that the detection of the toner in the developing unit is output when the remaining toner amount in the developing unit 43 is 10 g. Then, when the detection of the absence of toner is activated to prevent the occurrence of an image defect or a hardware failure, after the discharged toner is discharged as will be described later, a toner cartridge replacement instruction is issued, the apparatus is stopped, and the forced Printing is forbidden.

トナーカートリッジの交換指示の報知を知って、ユーザは、図4に示すように、現像ドラムユニット58からトナー無しカートリッジを取り外し、新品のトナーカートリッジ41と交換する。   Knowing the notification of the toner cartridge replacement instruction, the user removes the tonerless cartridge from the developing drum unit 58 and replaces it with a new toner cartridge 41 as shown in FIG.

画像形成ユニット6の寿命は、感光体ドラム7の回転時間425000秒にて設定されており、その間にトナーカートリッジ41が何本使用されても制限は設けられていない。   The lifetime of the image forming unit 6 is set at a rotation time of the photosensitive drum 7 of 425,000 seconds, and there is no restriction on how many toner cartridges 41 are used during that time.

画像形成ユニット6の中にはフューズが設けられており、新品の画像形成ユニット6がプリンタ1本体に装着されると、フューズに電流が流されてフューズが切断され、以後フューズの断線を検知することで画像形成ユニット6の新旧が判断される。   The image forming unit 6 is provided with a fuse. When a new image forming unit 6 is mounted on the main body of the printer 1, an electric current is supplied to the fuse to cut the fuse. Thereafter, the fuse breakage is detected. Thus, it is determined whether the image forming unit 6 is new or old.

そして画像形成ユニット6の新品を検知した時点から、感光体ドラム7の回転時間を計測される。これにより、単純に設定寿命時間425000秒から引けば残りの寿命が表示できる。   Then, the rotation time of the photosensitive drum 7 is measured from the time when a new image forming unit 6 is detected. Accordingly, the remaining life can be displayed by simply subtracting from the set life time of 425,000 seconds.

ところで、上述したように、本例における現像部トナー無し検知は、現像部43のトナー残量がおよそ10gになったとき、現像部にはトナーが無いと見做され、トナー有無センサから現像部トナー無し検知信号が制御部に出力される。   By the way, as described above, the detection of the toner in the developing unit in this example is considered that the developing unit has no toner when the remaining amount of toner in the developing unit 43 reaches approximately 10 g. A toner-less detection signal is output to the control unit.

このとき現像部に残留しているおよそ10gのトナーは、その殆どが、逆極性となったか破砕された劣化トナーである。そこで、本例では、新品のトナーカートリッジ41を交換装着するための印刷処理中断の時間帯を利用して反転トナー(劣化トナー)の除去処理を行う。   At this time, about 10 g of the toner remaining in the developing portion is mostly deteriorated toner having a reverse polarity or being crushed. Therefore, in this example, the reverse toner (deteriorated toner) is removed using the print processing interruption time period for replacing and mounting a new toner cartridge 41.

図5は、劣化トナーの除去処理を説明するフローチャートである。尚、この処理は、不図示の制御部のメモリに内蔵されたプログラムに基づいて、制御部の例えばCPU(central processing unit)により行われる処理である。   FIG. 5 is a flowchart for explaining the process for removing the deteriorated toner. This process is performed by, for example, a CPU (central processing unit) of the control unit based on a program built in a memory of a control unit (not shown).

図5に示すように、プリンタ1の印字処理が開始されると、先ず、トナー有無センサが駆動される(ステップS1)。これにより、印字処理中は、現像部43のトナーの有り無しが、継続的に検知され、その検知結果がCPUに通知される。   As shown in FIG. 5, when the printing process of the printer 1 is started, first, the toner presence / absence sensor is driven (step S1). Thereby, during the printing process, the presence or absence of toner in the developing unit 43 is continuously detected, and the detection result is notified to the CPU.

CPUは、その通知された検知結果により現像部43のトナーの有り無しを判別する(ステップS2)。そして、CPUに通知された検知結果が「トナー有り」であれば(S2がN)、トナーの有り無し検知を継続する。また、この間、印字処理は続行されている。   The CPU determines the presence / absence of toner in the developing unit 43 based on the notified detection result (step S2). If the detection result notified to the CPU is “toner present” (N in S2), the presence / absence detection of toner is continued. During this time, the printing process is continued.

トナーの消費が進んで、やがて現像部43のトナー残量が所定量以下、すなわち10g以下となったことが、トナー有無センサにより検知されると(S2がY)、CPUは、印字動作を中断する(ステップS3)。   When the toner consumption progresses and eventually the remaining amount of toner in the developing unit 43 becomes less than a predetermined amount, that is, 10 g or less is detected by the toner presence sensor (S2 is Y), the CPU interrupts the printing operation. (Step S3).

そして、CPU内蔵の時間カウンタに所定の時間を設定して時間の計測を開始させる(ステップS4)。   Then, a predetermined time is set in the time counter built in the CPU, and time measurement is started (step S4).

ここで時間カウンタに設定される所定の時間は、劣化トナーを感光体ドラム7にベタ現像してクリーナ8で除去するという劣化トナーの吐き出し処理を繰り返して、およそ10gの劣化トナーが全部無くなるまでの空回転(実際の画像印字を行わずに感光体ドラム7が回転する)時間である。   Here, the predetermined time set in the time counter is a period of time until the deteriorated toner is completely developed on the photosensitive drum 7 and removed by the cleaner 8 until the deteriorated toner is completely discharged until approximately 10 g of the deteriorated toner disappears. This is the idling time (the photosensitive drum 7 is rotated without actually printing an image).

上記に続いてCPUは、はき出しモードバイアスを設定する(ステップS5)。この処理では、帯電ローラ9には印字動作時と同じバイアス電圧が印加され、現像ローラ13にも印字動作時と同じ「−300V」の現像バイアスを印加される。   Following the above, the CPU sets the ejection mode bias (step S5). In this process, the same bias voltage as that during the printing operation is applied to the charging roller 9, and the same developing bias of “−300 V” as that during the printing operation is also applied to the developing roller 13.

そして、供給ローラ44には、印字動作時とは異なる「−200V」のバイアス電圧が印加される。これにより現像ローラ13と供給ローラ44との間の電界方向は、通常の印字動作時とは逆方向になる。この各バイアス電圧の設定が、吐き出しモード時のバイアス電圧の設定値となる。   A bias voltage of “−200 V” different from that during the printing operation is applied to the supply roller 44. As a result, the direction of the electric field between the developing roller 13 and the supply roller 44 is opposite to that during normal printing operation. The setting of each bias voltage becomes a setting value of the bias voltage in the discharge mode.

続いて、CPUは、空回転の動作を開始する(ステップS6)。上記のように現像ローラ13と供給ローラ44との間の電界方向が通常の印字動作時とは逆方向になっていることにより、通常の印字動作時とは極性が反転している劣化トナーが、効率よく供給ローラ44から現像ローラ13に供給される。   Subsequently, the CPU starts an idling operation (step S6). As described above, the direction of the electric field between the developing roller 13 and the supply roller 44 is opposite to that during the normal printing operation, so that the deteriorated toner whose polarity is reversed from that during the normal printing operation. Then, the toner is efficiently supplied from the supply roller 44 to the developing roller 13.

そして、この現像ローラ13上の劣化トナーは、空回転している感光体ドラム7にベタ現像され、クリーナ8で除去される。   The deteriorated toner on the developing roller 13 is solid-developed on the idly rotating photosensitive drum 7 and removed by the cleaner 8.

そして、CPUは、ステップS4で設定した時間カウンタがカウントアップしたか否かを判別し(ステップS7)、未だカウントアップしていなければ(S7がN)、ステップS5の処理に戻って、ステップS5〜S7の処理を繰り返す。   Then, the CPU determines whether or not the time counter set in step S4 has been counted up (step S7). If the time counter has not yet been counted up (S7 is N), the process returns to step S5, and step S5 is performed. Repeat the process of ~ S7.

このようにステップS5〜S7の処理が繰り返されることにより、現像部43に残留している劣化トナーが、現像ローラ13から感光体ドラム7へ、感光体ドラム7からクリーナ8へと、逐次吐き出されていく。   By repeating the processing in steps S5 to S7 in this manner, the deteriorated toner remaining in the developing unit 43 is sequentially discharged from the developing roller 13 to the photosensitive drum 7 and from the photosensitive drum 7 to the cleaner 8. To go.

やがてCPUは、時間カウンタがカウントアップしたことを判別すると(S7がY)、現像部43内の劣化トナーが全部吐き出されたと判断して、不図示の操作パネルの表示装置に、トナーカートリッジ41の交換指示を表示する(ステップS8)。これにより、トナーカートリッジ41の交換指示がユーザに報知される。   When the CPU determines that the time counter has been counted up (S7 is Y), the CPU determines that all of the deteriorated toner in the developing unit 43 has been discharged, and displays the toner cartridge 41 on the operation panel (not shown). An exchange instruction is displayed (step S8). Thereby, the user is notified of the replacement instruction of the toner cartridge 41.

また、CPUは、上記の表示処理と平行してモータの回転を停止する(ステップS9)。これにより、感光体ドラム7の空回転と、その他の駆動部分の動作が停止し、ユーザによる新品トナーカートリッジ41の交換が行われる。   Further, the CPU stops the rotation of the motor in parallel with the above display process (step S9). As a result, the idling of the photosensitive drum 7 and the operation of the other drive parts are stopped, and the new toner cartridge 41 is replaced by the user.

このように、本実施の形態では、現像部43のトナー無しが検知されたとき、供給ローラ44に印加するバイアス電圧を変更して、極性が反転している劣化トナーが吐き出され易いように設定して、劣化トナーの吐き出しを行う。   As described above, in the present exemplary embodiment, when the absence of toner in the developing unit 43 is detected, the bias voltage applied to the supply roller 44 is changed so that the deteriorated toner whose polarity is reversed is easily discharged. Then, the deteriorated toner is discharged.

また、トナーカートリッジ41の交換時に劣化トナーの吐き出しを行うので、通常のスループットを落とすことなく、劣化トナーの吐き出しを行うことができる。   Further, since the deteriorated toner is discharged when the toner cartridge 41 is replaced, the deteriorated toner can be discharged without reducing the normal throughput.

また、現像部43の新品トナーが補給される前の劣化トナー濃度が最も高い時点で吐き出し処理を行うので、劣化トナーの効率的な吐き出しができると共に、新品トナーと劣化トナーが混ざり合うことが無いため、いつまでも画像劣化の無い良好な画像が得られる。   Further, since the discharging process is performed when the deteriorated toner density before the new toner is replenished in the developing unit 43, the deteriorated toner can be discharged efficiently and the new toner and the deteriorated toner are not mixed. Therefore, a good image without image degradation can be obtained forever.

尚、上記の例では、吐き出しモードバイアス電圧として、供給ローラへのバイアス電圧のみを、通常の印字時と異なるように変更したが、感光ドラムの電位、現像ローラの現像バイアス電圧を変えるようにしてもよい。   In the above example, the discharge mode bias voltage is changed so that only the bias voltage to the supply roller is different from that during normal printing. However, the potential of the photosensitive drum and the development bias voltage of the developing roller are changed. Also good.

要は、バイアス電圧が作る電界方向が、上記の実施形態と同じ方向になればよく、バイアス電圧として印加する電圧値は適宜に選択できることは言うまでも無い。   In short, it is only necessary that the direction of the electric field generated by the bias voltage is the same as that in the above-described embodiment, and it goes without saying that the voltage value to be applied as the bias voltage can be appropriately selected.

実施形態1における非磁性1成分トナーを用いる現像装置を備えたプリンタの内部構成を説明する断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of a printer including a developing device that uses a non-magnetic one-component toner according to Embodiment 1. 実施形態1におけるプリンタの画像形成ユニットを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an image forming unit of the printer according to the first embodiment. 実施形態1におけるプリンタの画像形成ユニットのトナーカートリッジと現像ドラムユニットが合体している状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a state in which the toner cartridge and the developing drum unit of the image forming unit of the printer in Embodiment 1 are united. 実施形態1におけるプリンタの画像形成ユニットにおいてトナーカートリッジが現像ドラムユニットに対し装置本体の用紙搬送方向に直行する方向に挿抜可能な構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration in which a toner cartridge can be inserted into and removed from a developing drum unit in a direction orthogonal to a paper transport direction of the apparatus main body in the image forming unit of the printer according to the first embodiment. 実施形態1におけるプリンタの劣化トナーの除去処理を説明するフローチャートである。5 is a flowchart for explaining a process of removing deteriorated toner of the printer in the first embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 プリンタ
2 画像形成部
3 中間転写ベルトユニット
4 給紙部
5 両面印刷用搬送ユニット
6(6M、6C、6Y、6K) 画像形成ユニット
7(7m、7c、7y、7k) 感光体ドラム
8 クリーナ
9 帯電ローラ
11 光書込ヘッド
12 現像器
13 現像ローラ
14 転写ベルト
15 駆動ローラ
16 従動ローラ
17 ベルト位置制御機構
18 一次転写ローラ
19 廃トナー回収容器
21 給紙カセット
22 用紙取出ローラ
23 給送ローラ
24 捌きローラ
25 待機搬送ローラ対
26 二次転写ローラ
27 ベルト式熱定着装置
28 搬出ローラ対
29 排紙トレー
31 排紙ローラ対
32a 開始返送路
32b 中間返送路
32c 終端返送路
33a、33b、33c、33d 返送ローラ対
35 クリーニング部
36 取り込みローラ
37 押圧ローラ
38 トナーホッパーA
39 トナーホッパーB
41 トナーカートリッジ
42 外装フレーム
42a 左上外装フレーム
43 現像部
44 供給ローラ
45 ドクターブレード
46 攪拌部材
47、48、49 高圧電源
51 クリーニングブレード
52、52b、52c 搬送スクリュー
53 廃トナー収容パイプ
54 廃トナー回収袋
55 アジテータ
56 シール部材
57 ドラムユニット部
58 現像ドラムユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 2 Image formation part 3 Intermediate transfer belt unit 4 Paper feed part 5 Duplex printing conveyance unit 6 (6M, 6C, 6Y, 6K) Image formation unit 7 (7m, 7c, 7y, 7k) Photosensitive drum 8 Cleaner 9 Charging roller 11 Optical writing head 12 Developer 13 Developing roller 14 Transfer belt 15 Drive roller 16 Driven roller 17 Belt position control mechanism 18 Primary transfer roller 19 Waste toner collection container 21 Paper feed cassette 22 Paper take-out roller 23 Feed roller 24 Roller 25 Standby transport roller pair 26 Secondary transfer roller 27 Belt type heat fixing device 28 Unloading roller pair 29 Paper discharge tray 31 Paper discharge roller pair 32a Start return path 32b Intermediate return path 32c End return path 33a, 33b, 33c, 33d Return Roller pair 35 Cleaning unit 36 Capture roller 7 the pressing roller 38 the toner hopper A
39 Toner Hopper B
41 toner cartridge 42 exterior frame 42a upper left exterior frame 43 developing unit 44 supply roller 45 doctor blade 46 stirring member 47, 48, 49 high voltage power supply 51 cleaning blade 52, 52b, 52c conveying screw 53 waste toner containing pipe 54 waste toner collecting bag 55 Agitator 56 Seal member 57 Drum unit 58 Developing drum unit

Claims (1)

少なくとも非磁性一成分のトナーを担持し静電潜像担持体上の潜像にトナー像を現像する現像ローラと、該現像ローラに前記トナーを供給して前記現像ローラ上にトナー層を形成させる供給ローラと、前記現像ローラ上の前記トナーを帯電させると共に薄層に形成するドクターブレードとを有する現像槽とを備えた現像器を有する画像形成装置であって、
前記現像槽と別体に構成され前記現像槽に対し着脱自在であり前記現像槽に供給する前記トナーを収容しているトナーカートリッジと、
該トナーカートリッジに収容されている前記トナーが消費されて残量なしとなったことを検知するカートリッジトナー検知手段と、
該カートリッジトナー検知手段により前記トナーカートリッジの前記トナーの残量なしが検知されてから、前記現像槽の前記トナーの残量が所定以下となったことを検知する現像槽トナー検知手段と、
該現像槽トナー検知手段により前記現像槽の前記トナーの残量が所定以下となったことが検知されたとき、前記供給ローラに平常のトナー層を形成する場合とは逆極性のバイアス電圧を印加する逆極性バイアス電圧印加手段と、
該逆極性バイアス電圧印加手段による前記逆極性のバイアス電圧の印加により前記現像槽に残留していた劣化トナーが吐き出された後、前記トナーカートリッジを新品のトナーカートリッジと交換するよう報知する報知手段と、
該報知手段によるトナーカートリッジ交換の報知に同期して少なくとも前記現像器の駆動を停止させる駆動停止手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
A developing roller that carries at least a non-magnetic one-component toner and develops the toner image into a latent image on the electrostatic latent image carrier, and supplies the toner to the developing roller to form a toner layer on the developing roller. An image forming apparatus having a developing device including a supply roller and a developing tank having a doctor blade for charging the toner on the developing roller and forming a thin layer,
A toner cartridge configured separately from the developing tank, detachably attached to the developing tank, and containing the toner to be supplied to the developing tank;
Cartridge toner detection means for detecting that the toner contained in the toner cartridge is consumed and there is no remaining amount;
A developing tank toner detecting means for detecting that the remaining amount of the toner in the developing tank has become equal to or less than a predetermined level after the cartridge toner detecting means detects that the toner cartridge has no remaining toner;
When the developing tank toner detecting means detects that the remaining amount of toner in the developing tank is below a predetermined level, a bias voltage having a polarity opposite to that in the case of forming a normal toner layer on the supply roller is applied. Reverse polarity bias voltage applying means,
Notification means for informing the replacement of the toner cartridge with a new toner cartridge after the deteriorated toner remaining in the developing tank is discharged by the application of the reverse polarity bias voltage by the reverse polarity bias voltage application means; ,
Drive stop means for stopping the drive of at least the developing device in synchronization with notification of toner cartridge replacement by the notification means;
An image forming apparatus comprising:
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