JP4371348B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP4371348B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタやファクシミリ、またはそれらの複合機など、シート・中間転写体等の転写材に画像を記録する画像形成装置に関する。特にそのうち、帯電・書込み・現像・転写・クリーニング等を繰り返して像担持体上に形成した画像を転写して転写材に記録を行う電子写真式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真式画像形成装置では、帯電・書込みして像担持体上に静電潜像を形成し、現像装置でトナーを付着してその像担持体上の静電潜像を現像する。現像装置では、使用とともにトナーを消費するから、通常、トナーの有無を検知するトナー検知装置を備え、トナーがなくなったとき、トナーボトル等の補給トナー容器から新たなトナーを補給する。
【0003】
例えば図8に示すように、現像ケース1内にアジテータ2を回転自在に備えるとともに、トナー3を収納する。現像ケース1には、対向する位置にレンズ4・5を設ける。入射側のレンズ4の外側には発光素子6を、出射側のレンズ5の外側には受光素子7を設置する。
【0004】
そして、発光素子6から発した光を入射側レンズ4を通して現像ケース1内に入れ、現像ケース1内のトナーがなくなったときは、その光を現像ケース1内のトナー検知位置8を通過して、出射側レンズ5を通して受光素子7で受光し、トナーエンドを検知するようにして、その現像装置に補給トナー容器から新たなトナーを補給していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような現像装置では、アジテータ2の回転とともに現像ケース1内のトナーが浮遊し、レンズ4・5のレンズ面に付着するおそれがある。そこで、従来は、例えばアジテータ2の回転とともにそれに取り付ける清掃部材9を摺接し、その清掃部材9でレンズ面を清掃するようにしていた。
【0006】
ところが、レンズ面が曲面であることから、レンズ面をきれいに清掃することが困難であり、上述したような従来の構成では、清掃不良によりトナーを誤検知するおそれがあった。
【0007】
そこで、この発明の第1の目的は、このような画像形成装置の現像装置などで用いるトナー検知装置において、トナー検知面を清掃しやすい形状とし、清掃不良によるトナーの誤検知を防止することにある。
【0008】
この発明の第2の目的は、そのようなトナー検知装置において、トナー収納容器内のトナー容量の低下を防止することにある。
【0009】
この発明の第3の目的は、またそのようなトナー検知装置において、トナーを正確に検知可能とすることにある。
【0010】
この発明の第4の目的は、さらにそのようなトナー検知装置において、光ガイドのトナー検知位置側端部へのトナーの入り込みを阻止してトナーの誤検知を防止することにある。
【0011】
この発明の第5の目的は、上記目的を達成したトナー検知装置を備えた現像装置を提供することにある。
【0012】
この発明の第6の目的は、上記目的を達成したトナー検知装置を備える画像形成装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項1に記載の発明は、上記第1、3の目的を達成すべく、発光素子と受光素子とを用いて、現像ケース・補給トナー容器・回収トナー容器などのトナー収納容器内のトナーの有無や満杯を検知するトナー検知装置を備えてなる画像形成装置において、
トナー収納容器外に設置する発光素子からの光をトナー収納容器内のトナー検知位置へと案内する入射側の光ガイドと、トナー検知位置からの光をトナー収納容器外の受光素子へと案内する出射側の光ガイドを備え、
入射側および出射側の光ガイドのトナー検知位置側端部にレンズ部材を取り付け、
そのレンズ部材を介してそれらの光ガイドのトナー検知位置側端部を、平面状のトナー検知面を有するホルダで被って保持してなるとともに、
前記ホルダのトナー検知面同士は互いに対向しており、
前記トナー収納容器内に、双方のトナー検知面を摺擦する清掃部材を備えた、ことを特徴とする。
【0014】
請求項2に記載の発明は、上記第2の目的を達成すべく、請求項1に記載の画像形成装置において、入射側および出射側の光ガイドを、ともに光ファイバで形成してなる、ことを特徴とする。
【0016】
請求項に記載の発明は、上記第4の目的を達成すべく、請求項3に記載の画像形成装置において、ホルダでシールして入射側および出射側の光ガイドを保持してなる、ことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図1には、この発明による画像形成装置の一例であるカラーレーザープリンタの全体概略構成を示す。
【0020】
図示カラーレーザープリンタのプリンタ装置本体A内には、ほぼ中央に像担持体ユニット10を備える。像担持体ユニット10には、複数のローラ11に掛け回して、エンドレスベルト状の像担持体12を設ける。像担持体12の表面には、有機感光層を形成してなる。
【0021】
像担持体ユニット10のまわりには、帯電ユニット14、書込みユニット15、多段現像ユニット16、中間転写ユニット17、クリーニングユニット18などを備える。
【0022】
帯電ユニット14は、高電圧を印加することにより像担持体12の表面を一様に帯電する。
【0023】
書込みユニット15は、例えばコンピュータからのカラー画像信号に基づき不図示のレーザダイオードからレーザ光を発し、そのレーザ光をポリゴンミラー20、f/θレンズ21、複数の反射ミラー22などを介して出射してそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエロの画像信号に対応した書込みを行い、像担持体12上に静電潜像を形成する。
【0024】
多段現像ユニット16は、図示例では図2にも示すように、下方から順にブラック、シアン、マゼンタ、またはイエロの現像剤を収納する各現像ユニット24K、24C、24M、24Yを、それぞれ着脱自在に多段に備える。そして、各現像ユニット24を選択的に像担持体12に近接し、各現像ユニット24内に設けるローラ状の現像剤担持体25K、25C、25M、25Yを像担持体12に接触するか近接する。
【0025】
中間転写ユニット17は、図1に示すように、複数のローラ27に掛け回して、ベルト状の中間転写体28を有する。そして、そのまわりには、シート搬送路30を挟んで中間転写ローラ31を備え、また中間転写体28のクリーニング装置32を備える。
【0026】
像担持体12のクリーニングユニット18は、像担持体12にクリーニングブレードを押し当てている。なお、図示省略するが、中間転写体28のクリーニング装置32でも、同様に、中間転写体28にクリーニングブレードを押し当ててなる。
【0027】
ところで、このレーザプリンタのプリンタ装置本体Aには、底部に、出し入れ自在に給紙カセット34を取り付ける。給紙カセット34内のシートは、給紙コロ35の回転で繰り出してシート搬送路30に送り出し、搬送コロ36で搬送し、レジストローラ37でタイミングを取って中間転写体28と中間転写ローラ31間に向けて送り込む。
【0028】
シート搬送路30の下流には、定着ユニット38に続き、排出ローラ39を設ける。また、プリンタ装置本体A上には、記録済みのシートをフェイスダウンでスタックする排紙スタック部40を設けてなる。
【0029】
さて、このレーザプリンタで記録を行うときは、ローラ11・27を回転して像担持体12および中間転写体28をそれぞれ図中矢示方向に回転搬送するとともに、給紙コロ35を回転してシートをシート搬送路30を通して中間転写体28と中間転写ローラ31間に送り込む。
【0030】
一方、帯電ユニット14で像担持体12の表面を帯電し、書込みユニット15で書込みを行って像担持体12上に逐次色ごとに静電潜像を形成する。次いで、多段現像ユニット16でトナーを静電付着し、各色別に可視像化する。その各色画像は、中間転写体28上に各色別に転写し、4色合成してカラー画像を形成する。
【0031】
中間転写体28上に形成したカラー画像は、中間転写ローラ31でシートに転写する。画像転写後のシートは、定着ユニット38で転写画像を定着後、排出ローラ39で排紙スタック部40上に排出してそこにスタックする。
【0032】
画像転写後の像担持体12は、クリーニングユニット18のクリーニングブレードで転写残トナーを除去して次の画像形成に備える。また、画像転写後の中間転写体28も、クリーニング装置32のクリーニングブレードで転写残トナーを除去して次の画像形成に備える。
【0033】
ところで、各現像ユニット24は、詳しくは図3に示すように、現像装置60とトナーカートリッジ62とで構成する。現像装置60は、耐久性を高め、トナーカートリッジ62内のトナーがなくなったときにも、トナーカートリッジを新しいものと交換することにより繰り返し使用可能とする。
【0034】
現像装置60は、現像ケース42内に、現像室41とトナーカートリッジ収納室43とを形成する。現像室41には、ローラ状の現像剤担持体25を設ける。現像剤担持体25は、現像ケース42の開口42aを通して像担持体12と対向し、対向位置で像担持体12と同方向に回転する。現像剤担持体25には、ローラ状の現像剤規制部材44を押し当てる。
【0035】
現像剤規制部材44も、現像室41に設け、図4に示すように、軸45を軸受46を介して現像ケース42で支持し、その軸受46を付勢部材47で付勢して現像剤担持体25に押し当ててなる。そして、押し当て位置で、現像剤担持体25に対してカウンタ方向に回転する。
【0036】
現像剤規制部材44には、図3に示すように、掻き落とし部材48の先端を押し当てる。掻き落とし部材48は、現像剤規制部材44の表面に付着した現像剤を掻き落とす。
【0037】
現像剤担持体25には、また、ローラ状の現像剤供給部材50を所定のニップをもって接触する。現像剤供給部材50も、現像室41に設け、ポリウレタン・シリコン・EPDM・ポリカーボネイトなどの発泡材51と、金属製の芯金52とでつくる。そして、接触位置で、いずれの方向でもよいが、図示例では現像剤担持体25に対して相対線速差をもってカウンタ方向に回転する。現像剤供給部材50の下には、仕切り板54を設ける。
【0038】
また、現像室41の奥側(図中左側)には、トナー攪拌部材56を設ける。トナー攪拌部材56は、図示例では図中反時計方向に回転する。
【0039】
そして、現像ケース42の、現像室41とトナーカートリッジ収納室43との間の境壁57には、トナー補給口42bをあける。
【0040】
他方、トナーカートリッジ収納室43内には、手前側から引き出し自在にトナーカートリッジ62を収納する。トナーカートリッジ62は、カートリッジケース63内に、左右に2つのアジテータ64を備え、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、またはイエロのトナーを収納する。アジテータ64は、いずれの方向に回転してもよいが、図示例ではともに図中反時計方向に回転する。
【0041】
カートリッジケース63には、トナー補給口63aを設ける。そして、トナーカートリッジ収納室43内にトナーカートリッジ62を取り付けたとき、そのトナー補給口63aを上述した境壁57のトナー補給口42bと対向する。なお、このときトナー補給口63aおよびトナー補給口42bの周縁間にはシール部材65を挟むようにする。
【0042】
そして、画像記録時には、トナー攪拌部材56で現像剤を攪拌しながら搬送し、仕切り板54上に汲み上げて現像剤供給部材50に付着する。現像剤供給部材50は、回転しながら、現像剤を擦り付けて予備摩擦帯電し、クーロン力で付着して現像剤担持体25に供給する。
【0043】
現像剤担持体25は、回転しながら、トナーを担持し、その担持したトナーを現像剤規制部材44との摩擦で本帯電するとともに、その現像剤規制部材44で薄層化する。そして、薄層化したトナーを像担持体12に付着してその像担持体12上の潜像を可視像化する。
【0044】
なお、図示例では、像担持体12としてベルト状のものを用いるが、現像剤担持体25の表面硬度を低く抑えれば、像担持体12としてドラム状のものを用いることもできる。
【0045】
さて、図3では図示省略したが、現像装置60には、図5に示すように、現像ケース(トナー収納容器)42内、すなわち現像室41の、トナーエンドを検知するのに最適な位置にトナー検知位置Bを有するトナー検知装置70を設ける。
【0046】
トナー検知装置70は、現像ケース42外に設置する、発光ダイオード等の発光素子71と、その発光素子71からの、赤外線等の光を現像ケース42内に入れてトナー検知位置Bへと案内する入射側の光ガイド72と、トナー検知位置Bからの光を現像ケース42外に案内する出射側の光ガイド73と、その光ガイド73で案内した光を入射する、フォトダイオード等の受光素子74とからなる。
【0047】
発光素子71および受光素子74は、図示例では、プリンタ装置本体A内に対向して設けて現像装置60などを支持する前後側板75・76にそれぞれ取り付ける。
【0048】
両光ガイド72・73としては、図示例では、光ファイバを用いる。そして、入射側の光ガイド72の発光素子71側および出射側の光ガイド73の受光素子74側には、各々樹脂ガイド77・78を取り付ける。樹脂ガイド77・78は、透明な樹脂を用いて成形でつくり、図6(A)および(B)に示すように一端にレンズ面77a・78aを、他端に鍔部77b・78bを設ける。そして、中心穴77c・78cに、各々光ガイド72・73を挿入して接着により抜け止めする。
【0049】
さて、両光ガイド72・73は、図5に示すように、各々現像室41内から現像ケース42のガイド取付孔42aに挿入し、鍔部77b・78bを現像ケース42に突き当て、レンズ面77aを発光素子71に、またレンズ面78aを受光素子74に近接対向し、それぞれ現像ケース42に取り付ける。
【0050】
一方、両光ガイド72・73の各々のトナー検知位置側端部は、図7に示すように、レンズ部材80・81の中心穴80a・81aに挿入して接着剤で固定する。レンズ部材80・81は、成形でつくり、端部を球面としてレンズ面80b・81bとする。
【0051】
レンズ部材80・81には、各々ホルダ82・83を隙間なく被せて接着剤で固定する。これにより、レンズ部材80・81を介して両光ガイド72・73のトナー検知位置側端部を各々ホルダ82・83で被って完全にシールし、現像ケース42内で保持する。ホルダ82・83は、透明樹脂材料でつくり、平面状のトナー検知面82a・83aを設ける。
【0052】
そして、それらのトナー検知面82a・83aを一定の間隙を隔てて対向して、ホルダ82・83を例えば両面テープで現像ケース42に固定し、それらトナー検知面82a・83a間をトナー検知位置Bとする。
【0053】
このように構成することにより、現像ケース42内にトナーがあるときは、発光素子71からの光を入射側の光ガイド72で現像ケース42内に導くが、トナー検知位置Bにあるトナーで遮ってその光が出射側の光ガイド73を通って受光素子74に達することを阻止する。
【0054】
ところが、現像ケース42内のトナーがなくなったときは、発光素子71からの光を現像ケース42内のトナー検知位置Bを通過して出射側の光ガイド73で現像ケース42外に案内し、その光ガイド73で案内した光を受光素子74で受光し、トナーエンドを検知する。
【0055】
トナー検知装置70でトナーエンドを検知したときには、図3に示すアジテータ64を回転してトナーカートリッジ62内のトナーを攪拌しながら搬送し、トナー補給口63aからトナー補給口24bを通して現像室41に入れる。
【0056】
ところで、図示例では、トナー攪拌部材56が回転するとき、そのトナー攪拌部材56に取り付ける、PET等の弾性部材よりなる清掃部材68を接触し、その清掃部材68の両側を摺接してトナー検知面82a・83aを清掃する。これにより、トナー検知面82a・83aへのトナーのこびり付きや異物の付着などを防ぎ、トナーエンド検知精度を向上して、トナー補給遅れなどに起因する異常画像の発生を防止する。
【0057】
また、上述した例では、この発明によるトナー検知装置を現像装置60の現像ケース42内のトナーエンド検知に適用し、現像ケース42内のトナーがなくなったとき、補給トナー容器であるトナーカートリッジ62から新しいトナーを現像室41内に補給する場合について説明した。
【0058】
しかし、この発明によるトナー検知装置を、トナーカートリッジ62のような補給トナー容器のトナーエンド検知に適用し、補給トナー容器内のトナーがなくなったとき、トナーエンドを報知して補給トナー容器を新しいものと交換するように促すようにしてもよい。
【0059】
ところで、図1に示す像担持体12のクリーニングユニット18や中間転写体28のクリーニング装置32には、図示省略するが、回収したトナーを収納する回収トナー収納装置を備える。例えば、この発明によるトナー検知装置は、そのような回収トナー収納装置にも適用し、その回収トナー収納容器が回収トナーで満杯となったことを検知したとき、そのことを報知して回収トナー収納容器を新しいものと交換するように促すようにしてもよい。
【0060】
また、この発明は、トナーのみからなる1成分現像剤・トナーとキャリアとからなる2成分現像剤・湿式現像剤のいずれを用いた場合にも、そのトナー検知に用いることができる。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項1に係る発明によれば、画像形成装置において、入射側の光ガイドと出射側の光ガイドを備え、それらの光ガイドのトナー検知位置側端部を、平面状のトナー検知面を有するホルダで被って保持してなるとともに、ホルダのトナー検知面同士は互いに対向しており、トナー収納容器内に、双方のトナー検知面を摺擦する清掃部材を備えたから、トナー検知面を清掃しやすい平面状の形状とし、例えばトナー攪拌部材に取り付けた清掃部材を摺接して清掃し、清掃不良によるトナー誤検知を防止することができる。
【0062】
請求項2に係る発明によれば、そのような画像形成装置において、入射側および出射側の光ガイドを、ともに光ファイバで形成するから、トナー収納容器内に入れる光ガイドを細くして、トナー収納容器内のトナー容量の低下を防止することができる。
【0063】
請求項に係る発明によれば、またそのような画像形成装置において、入射側および出射側の光ガイドのトナー検知位置側端部にレンズ部材を取り付け、そのレンズ部材を介してトナー検知位置側端部をホルダで被って保持するから、トナーを正確に検知可能とすることができる。
【0064】
請求項に係る発明によれば、さらにそのような画像形成装置において、ホルダでシールして入射側および出射側の光ガイドを保持するから、光ガイドのトナー検知位置側端部へのトナーの入り込みを阻止してトナーの誤検知を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による画像形成装置の一例であるカラーレーザープリンタの全体概略構成図である。
【図2】その多段現像ユニットの概略構成図である。
【図3】その1の現像ユニットの概略構成図である。
【図4】その現像ユニットの現像装置において、現像剤担持体に対する現像剤規制部材の押し当て状態を示す図である。
【図5】そのトナー検知装置を示す現像装置の概略縦断面図である。
【図6】(A)・(B)は、ともにそのトナー検知装置に備える光ガイドの一端側の縦断面図である。
【図7】そのトナー検知装置に備える光ガイドの他端側の縦断面図である。
【図8】従来のトナー検知装置を備える現像装置の概略縦断面図である。
【符号の説明】
24 各現像ユニット
42 現像ケース(トナー収納容器)
56 トナー攪拌部材
60 現像装置
62 トナーカートリッジ(補給トナー容器)
68 清掃部材
70 トナー検知装置
71 発光素子
72 入射側の光ガイド
73 出射側の光ガイド
74 受光素子
80 レンズ部材
81 レンズ部材
82 ホルダ
83 ホルダ
82a トナー検知面
83a トナー検知面
B トナー検知位置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus for recording an image on a transfer material such as a sheet / intermediate transfer member, such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof. In particular these, related to repeated charging and writing, developing, transferring and cleaning, etc. The image forming apparatus of an electrophotographic for recording on a transfer material by transferring an image formed on an image bearing member.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on an image carrier by charging and writing, and toner is attached by a developing device to develop the electrostatic latent image on the image carrier. Since the developing device consumes toner as it is used, it is usually provided with a toner detection device that detects the presence or absence of toner, and when the toner runs out, new toner is supplied from a supply toner container such as a toner bottle.
[0003]
For example, as shown in FIG. 8 , an agitator 2 is rotatably provided in the developing case 1 and a toner 3 is accommodated therein. The developing case 1 is provided with lenses 4 and 5 at opposing positions. A light emitting element 6 is disposed outside the incident side lens 4, and a light receiving element 7 is disposed outside the exit side lens 5.
[0004]
Then, light emitted from the light emitting element 6 enters the developing case 1 through the incident side lens 4, and when the toner in the developing case 1 runs out, the light passes through the toner detection position 8 in the developing case 1. Then, light is received by the light receiving element 7 through the exit side lens 5, and the toner end is detected, so that new toner is supplied to the developing device from the supply toner container.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a developing device, the toner in the developing case 1 may float as the agitator 2 rotates and adhere to the lens surfaces of the lenses 4 and 5. Therefore, conventionally, for example, the cleaning member 9 attached to the agitator 2 is brought into sliding contact with the rotation of the agitator 2 and the lens surface is cleaned by the cleaning member 9.
[0006]
However, since the lens surface is a curved surface, it is difficult to clean the lens surface cleanly. In the conventional configuration as described above, there is a possibility that toner is erroneously detected due to poor cleaning.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a first object of the present invention is to provide a toner detection device used in such a developing device of an image forming apparatus, so that the toner detection surface has a shape that can be easily cleaned, and prevents erroneous detection of toner due to poor cleaning. is there.
[0008]
A second object of the present invention is to prevent a reduction in toner capacity in the toner storage container in such a toner detection device.
[0009]
A third object of the present invention is to make it possible to accurately detect toner in such a toner detection device.
[0010]
A fourth object of the present invention is to prevent toner from being erroneously detected by preventing the toner from entering the toner detection position side end portion of the light guide in such a toner detection device.
[0011]
A fifth object of the present invention is to provide a developing device provided with a toner detection device that achieves the above object.
[0012]
A sixth object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with a toner detection device that achieves the above object.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, in order to achieve the first and third objects, the invention described in claim 1 uses a light emitting element and a light receiving element in a toner storage container such as a developing case, a replenishing toner container, and a collected toner container. In an image forming apparatus including a toner detection device that detects the presence or absence of toner and fullness,
An incident-side light guide that guides light from a light-emitting element installed outside the toner container to a toner detection position in the toner container, and guides light from the toner detection position to a light-receiving element outside the toner container. With a light guide on the exit side,
Attach a lens member to the toner detection position side end of the light guide on the entrance side and the exit side
The end portions of the light guides on the toner detection position side are covered with a holder having a planar toner detection surface via the lens member, and held.
The toner detection surfaces of the holder are opposed to each other,
A cleaning member for sliding and rubbing both toner detection surfaces is provided in the toner storage container.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in order to achieve the second object, in the image forming apparatus according to the first aspect , the incident side and the outgoing side light guides are both formed of optical fibers. It is characterized by.
[0016]
According to a third aspect of the invention, in order to achieve the fourth object, in the image forming apparatus according to the third aspect, the light guides on the incident side and the outgoing side are held by sealing with a holder. It is characterized by.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall schematic configuration of a color laser printer which is an example of an image forming apparatus according to the present invention.
[0020]
In the printer apparatus main body A of the illustrated color laser printer, an image carrier unit 10 is provided substantially at the center. The image carrier unit 10 is provided with an endless belt-like image carrier 12 that is wound around a plurality of rollers 11. An organic photosensitive layer is formed on the surface of the image carrier 12.
[0021]
Around the image carrier unit 10, a charging unit 14, a writing unit 15, a multi-stage developing unit 16, an intermediate transfer unit 17, a cleaning unit 18 and the like are provided.
[0022]
The charging unit 14 uniformly charges the surface of the image carrier 12 by applying a high voltage.
[0023]
The writing unit 15 emits laser light from a laser diode (not shown) based on a color image signal from a computer, for example, and emits the laser light through a polygon mirror 20, an f / θ lens 21, a plurality of reflection mirrors 22 and the like. Thus, writing corresponding to the image signals of black, cyan, magenta, and yellow is performed to form an electrostatic latent image on the image carrier 12.
[0024]
As shown in FIG. 2 in the illustrated example, the multi-stage developing unit 16 is detachably attachable to the developing units 24K, 24C, 24M, and 24Y containing black, cyan, magenta, or yellow developer in order from the bottom. Prepare in multiple stages. Each developing unit 24 is selectively brought close to the image carrier 12, and roller-like developer carriers 25 K, 25 C, 25 M, and 25 Y provided in each developing unit 24 are in contact with or close to the image carrier 12. .
[0025]
As shown in FIG. 1, the intermediate transfer unit 17 is wound around a plurality of rollers 27 and has a belt-like intermediate transfer member 28. In addition, an intermediate transfer roller 31 is provided around the sheet conveyance path 30, and a cleaning device 32 for the intermediate transfer member 28 is provided.
[0026]
The cleaning unit 18 for the image carrier 12 presses a cleaning blade against the image carrier 12. Although not shown in the figure, the cleaning device 32 for the intermediate transfer member 28 is similarly formed by pressing a cleaning blade against the intermediate transfer member 28.
[0027]
By the way, a paper feed cassette 34 is attached to the bottom of the printer apparatus main body A of the laser printer so as to be freely inserted and removed. The sheet in the paper feed cassette 34 is fed out by the rotation of the paper feed roller 35, sent to the sheet transport path 30, transported by the transport roller 36, and timed by the registration roller 37 between the intermediate transfer body 28 and the intermediate transfer roller 31. Send in towards.
[0028]
A discharge roller 39 is provided downstream of the sheet conveyance path 30 following the fixing unit 38. Further, on the printer apparatus main body A, a paper discharge stack unit 40 for stacking recorded sheets face down is provided.
[0029]
When recording is performed with this laser printer, the rollers 11 and 27 are rotated to rotate and convey the image carrier 12 and the intermediate transfer member 28 in the directions indicated by the arrows in the drawing, and the sheet feeding roller 35 is rotated to rotate the sheet. Is fed between the intermediate transfer member 28 and the intermediate transfer roller 31 through the sheet conveyance path 30.
[0030]
On the other hand, the surface of the image carrier 12 is charged by the charging unit 14, and writing is performed by the writing unit 15 to form an electrostatic latent image for each color sequentially on the image carrier 12. Next, the multistage developing unit 16 electrostatically attaches toner, and visualizes each color. Each color image is transferred onto the intermediate transfer member 28 for each color, and four colors are combined to form a color image.
[0031]
The color image formed on the intermediate transfer body 28 is transferred to a sheet by the intermediate transfer roller 31. After the image is transferred, the transfer image is fixed by the fixing unit 38, and then discharged by the discharge roller 39 onto the discharge stack unit 40 and stacked there.
[0032]
The image carrier 12 after the image transfer is prepared for the next image formation by removing the transfer residual toner with the cleaning blade of the cleaning unit 18. Further, the intermediate transfer body 28 after the image transfer is also prepared for the next image formation by removing the transfer residual toner with the cleaning blade of the cleaning device 32.
[0033]
Incidentally, each developing unit 24 includes a developing device 60 and a toner cartridge 62 as shown in detail in FIG. The developing device 60 improves durability and can be used repeatedly by replacing the toner cartridge with a new one even when the toner in the toner cartridge 62 runs out.
[0034]
The developing device 60 forms a developing chamber 41 and a toner cartridge storage chamber 43 in the developing case 42. The developing chamber 41 is provided with a roller-like developer carrier 25. The developer carrier 25 faces the image carrier 12 through the opening 42a of the developing case 42, and rotates in the same direction as the image carrier 12 at the opposed position. A roller-shaped developer regulating member 44 is pressed against the developer carrier 25.
[0035]
The developer regulating member 44 is also provided in the developing chamber 41, and as shown in FIG. 4, the shaft 45 is supported by the developing case 42 via the bearing 46, and the bearing 46 is urged by the urging member 47. It is pressed against the carrier 25. Then, it rotates in the counter direction with respect to the developer carrier 25 at the pressing position.
[0036]
As shown in FIG. 3, the tip of the scraping member 48 is pressed against the developer regulating member 44. The scraping member 48 scrapes off the developer attached to the surface of the developer regulating member 44.
[0037]
The developer carrier 25 is also brought into contact with a roller-like developer supply member 50 with a predetermined nip. The developer supply member 50 is also provided in the developing chamber 41 and is made of a foam material 51 such as polyurethane, silicon, EPDM, and polycarbonate, and a metal cored bar 52. The contact position may be in any direction, but in the illustrated example, it rotates in the counter direction with a relative linear velocity difference with respect to the developer carrier 25. A partition plate 54 is provided below the developer supply member 50.
[0038]
Further, a toner stirring member 56 is provided on the back side (left side in the figure) of the developing chamber 41. In the illustrated example, the toner stirring member 56 rotates counterclockwise in the drawing.
[0039]
A toner replenishing port 42 b is opened in a boundary wall 57 between the developing chamber 41 and the toner cartridge storage chamber 43 of the developing case 42.
[0040]
On the other hand, the toner cartridge 62 is stored in the toner cartridge storage chamber 43 so that it can be pulled out from the front side. The toner cartridge 62 includes two agitators 64 on the left and right sides in the cartridge case 63, and stores black, cyan, magenta, or yellow toner, respectively. The agitator 64 may rotate in any direction, but both rotate in the counterclockwise direction in the drawing.
[0041]
The cartridge case 63 is provided with a toner supply port 63a. When the toner cartridge 62 is mounted in the toner cartridge storage chamber 43, the toner supply port 63a faces the toner supply port 42b of the boundary wall 57 described above. At this time, the seal member 65 is sandwiched between the peripheral edges of the toner supply port 63a and the toner supply port 42b.
[0042]
At the time of image recording, the developer is conveyed while being agitated by the toner agitating member 56, pumped up onto the partition plate 54, and attached to the developer supply member 50. The developer supply member 50 is preliminarily triboelectrically charged by rubbing the developer while rotating, and is supplied to the developer carrying member 25 by coulomb force.
[0043]
The developer carrier 25 carries toner while rotating, and the charged toner is fully charged by friction with the developer regulating member 44 and is thinned by the developer regulating member 44. Then, the thinned toner is attached to the image carrier 12, and the latent image on the image carrier 12 is visualized.
[0044]
In the illustrated example, a belt-shaped image carrier 12 is used. However, if the surface hardness of the developer carrier 25 is kept low, a drum-shaped image carrier 12 can be used.
[0045]
Although not shown in FIG. 3, the developing device 60 has an optimum position for detecting the toner end in the developing case (toner storage container) 42, that is, in the developing chamber 41, as shown in FIG. A toner detection device 70 having a toner detection position B is provided.
[0046]
The toner detecting device 70 is installed outside the developing case 42, and a light emitting element 71 such as a light emitting diode, and light such as infrared light from the light emitting element 71 is introduced into the developing case 42 and guided to the toner detecting position B. An incident-side light guide 72, an exit-side light guide 73 that guides light from the toner detection position B to the outside of the developing case 42, and a light-receiving element 74 such as a photodiode that receives the light guided by the light guide 73. It consists of.
[0047]
In the illustrated example, the light emitting element 71 and the light receiving element 74 are respectively attached to the front and rear side plates 75 and 76 that are provided facing the inside of the printer apparatus main body A and support the developing device 60 and the like.
[0048]
As the light guides 72 and 73, optical fibers are used in the illustrated example. Resin guides 77 and 78 are attached to the light emitting element 71 side of the incident side light guide 72 and the light receiving element 74 side of the light guide 73 on the emission side, respectively. The resin guides 77 and 78 are formed by molding using a transparent resin, and as shown in FIGS. 6A and 6B, lens surfaces 77a and 78a are provided at one end, and flange portions 77b and 78b are provided at the other end. Then, the light guides 72 and 73 are inserted into the center holes 77c and 78c, respectively, and are prevented from coming off by adhesion.
[0049]
Now, as shown in FIG. 5, the two light guides 72 and 73 are inserted into the guide mounting holes 42a of the developing case 42 from the inside of the developing chamber 41, and the flanges 77b and 78b are abutted against the developing case 42, and the lens surface. 77 a is attached to the light emitting element 71, and the lens surface 78 a is closely opposed to the light receiving element 74 and attached to the developing case 42.
[0050]
On the other hand, as shown in FIG. 7, the end portions of the light guides 72 and 73 on the toner detection position side are inserted into the center holes 80a and 81a of the lens members 80 and 81 and fixed with an adhesive. The lens members 80 and 81 are formed by molding, and the end portions are spherical surfaces to form lens surfaces 80b and 81b.
[0051]
The lens members 80 and 81 are covered with holders 82 and 83, respectively, and fixed with an adhesive. As a result, the toner detection position side ends of the light guides 72 and 73 are covered with the holders 82 and 83 through the lens members 80 and 81, respectively, and are completely sealed and held in the developing case 42. The holders 82 and 83 are made of a transparent resin material, and are provided with planar toner detection surfaces 82a and 83a.
[0052]
Then, the toner detection surfaces 82a and 83a are opposed to each other with a certain gap, the holders 82 and 83 are fixed to the developing case 42 with, for example, a double-sided tape, and the toner detection position B between the toner detection surfaces 82a and 83a is fixed. And
[0053]
With this configuration, when there is toner in the developing case 42, the light from the light emitting element 71 is guided into the developing case 42 by the light guide 72 on the incident side, but is blocked by the toner at the toner detection position B. The light is prevented from reaching the light receiving element 74 through the light guide 73 on the emission side.
[0054]
However, when the toner in the developing case 42 runs out, the light from the light emitting element 71 passes through the toner detection position B in the developing case 42 and is guided outside the developing case 42 by the light guide 73 on the emission side. The light guided by the light guide 73 is received by the light receiving element 74, and the toner end is detected.
[0055]
When the toner end is detected by the toner detection device 70, the agitator 64 shown in FIG. 3 is rotated to convey the toner in the toner cartridge 62 while stirring, and is put into the developing chamber 41 from the toner supply port 63a through the toner supply port 24b. .
[0056]
By the way, in the illustrated example, when the toner stirring member 56 rotates, a cleaning member 68 made of an elastic member such as PET attached to the toner stirring member 56 is brought into contact, and both sides of the cleaning member 68 are slidably contacted with each other. 82a and 83a are cleaned. As a result, toner sticking to the toner detection surfaces 82a and 83a and adhesion of foreign matters are prevented, toner end detection accuracy is improved, and occurrence of abnormal images due to toner replenishment delay and the like is prevented.
[0057]
In the above-described example, the toner detection device according to the present invention is applied to toner end detection in the developing case 42 of the developing device 60. When the toner in the developing case 42 runs out, the toner cartridge 62, which is a replenishing toner container, is used. The case where new toner is supplied into the developing chamber 41 has been described.
[0058]
However, the toner detection device according to the present invention is applied to the toner end detection of the replenishment toner container such as the toner cartridge 62, and when the toner in the replenishment toner container runs out, the toner end is notified and the replenishment toner container is replaced with a new one. It may be urged to exchange.
[0059]
Incidentally, the cleaning unit 18 for the image carrier 12 and the cleaning device 32 for the intermediate transfer member 28 shown in FIG. 1 are provided with a collected toner storage device for storing the recovered toner, although not shown. For example, the toner detection device according to the present invention is also applied to such a collected toner storage device. When it is detected that the collected toner storage container is full of the collected toner, this is notified and the collected toner storage is stored. You may be prompted to replace the container with a new one.
[0060]
In addition, the present invention can be used for toner detection when any one of a one-component developer consisting of only toner, a two-component developer consisting of toner and a carrier, or a wet developer is used.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the image forming apparatus includes the light guide on the incident side and the light guide on the output side, and the end portions on the toner detection position side of these light guides are planar. Since it is covered and held by a holder having a toner detection surface, the toner detection surfaces of the holder are opposed to each other, and a cleaning member that rubs both toner detection surfaces is provided in the toner storage container . The toner detection surface can be formed into a flat shape that is easy to clean, and for example, a cleaning member attached to the toner stirring member can be slid and cleaned to prevent erroneous detection of toner due to poor cleaning.
[0062]
According to the second aspect of the present invention, in such an image forming apparatus , since the light guides on the incident side and the light exit side are both formed by optical fibers, the light guide to be put in the toner storage container is thinned, and the toner A reduction in toner capacity in the storage container can be prevented.
[0063]
According to the first aspect of the present invention, in such an image forming apparatus, the lens member is attached to the end of the incident side and the exit side of the light guide on the toner detection position side, and the toner detection position side through the lens member. Since the end portion is covered and held by the holder, the toner can be accurately detected.
[0064]
According to the invention of claim 3 , in such an image forming apparatus, since the light guide on the incident side and the light exit side is held by sealing with the holder, the toner on the toner detection position side end of the light guide is retained. Intrusion can be prevented and toner misdetection can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a color laser printer which is an example of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the multi-stage developing unit.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the first developing unit.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a developer regulating member is pressed against a developer carrying member in the developing device of the developing unit.
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view of a developing device showing the toner detection device.
6A and 6B are longitudinal sectional views of one end side of a light guide provided in the toner detection device.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the other end side of the light guide provided in the toner detection device.
FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view of a developing device including a conventional toner detection device.
[Explanation of symbols]
24 Each developing unit 42 Developing case (toner storage container)
56 toner stirring member 60 developing device 62 toner cartridge (replenishment toner container)
68 Cleaning member 70 Toner detection device 71 Light emitting element 72 Incident side light guide 73 Emission side light guide 74 Light receiving element 80 Lens member 81 Lens member 82 Holder 83 Holder 82a Toner detection surface 83a Toner detection surface B Toner detection position

Claims (3)

発光素子と受光素子とを用いてトナー収納容器内のトナーを検知するトナー検知装置を備えてなる画像形成装置において、
前記トナー収納容器外に設置する前記発光素子からの光を前記トナー収納容器内のトナー検知位置へと案内する入射側の光ガイドと、前記トナー検知位置からの光を前記トナー収納容器外の前記受光素子へと案内する出射側の光ガイドを備え、
前記入射側および前記出射側の光ガイドの前記トナー検知位置側端部にレンズ部材を取り付け、
そのレンズ部材を介してそれらの光ガイドの前記トナー検知位置側端部を、平面状のトナー検知面を有するホルダで被って保持してなるとともに、
前記ホルダのトナー検知面同士は互いに対向しており、
前記トナー収納容器内に、双方のトナー検知面を摺擦する清掃部材を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus comprising a toner detection device that detects toner in a toner container using a light emitting element and a light receiving element,
An incident-side light guide that guides light from the light-emitting element installed outside the toner storage container to a toner detection position in the toner storage container; and light from the toner detection position outside the toner storage container. A light guide on the output side that guides to the light receiving element
A lens member is attached to the toner detection position side end of the light guide on the entrance side and the exit side,
The end portions of the light guides on the toner detection position side are covered with a holder having a planar toner detection surface via the lens member ,
The toner detection surfaces of the holder are opposed to each other,
In the toner storage container, provided with a cleaning member for rubbing both toner detection surfaces,
Imaging equipment, characterized in that.
前記入射側および前記出射側の光ガイドを、ともに光ファイバで形成してなる、請求項1に記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein both the light guides on the incident side and the light exit side are formed of optical fibers. 前記ホルダでシールして前記入射側および前記出射側の光ガイドを保持してなる、請求項に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the light guide on the incident side and the light exit side is held by sealing with the holder.
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