JP2005031378A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に備えられる現像装置に対してトナー濃度を検知するための非接触型反射光学式検出素子と、その支持機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置において、トナーとキャリアを混合した2成分現像剤を用いる2成分現像方式が広く知られている。そして、画像形成装置全体の小型化を促進するするために、複数色の現像器を備えた回転型現像装置(以下、「リボルバ現像ユニット」と呼ぶ)を、像担持体である感光体ドラムに対向する現像位置に向けて回転させる構成が知られている。
特に、2成分現像方式においては、現像剤のトナーとキャリアとの比であるトナー濃度を常時、一定に維持することが重要である。そのため、各現像器の現像ドラムを覆うトナースリーブに対してトナー濃度検出素子(以下、トナー濃度センサーと呼ぶ)を配置し、このトナー濃度センサーでトナースリーブ上のトナー層を測定するようになった。
【0003】
[特許文献1]には、現像装置中のトナー濃度を安定に検出するため、磁気センサーとは異なる光学センサーを現像ローラ(現像剤担持体)の外周の所定位置に対向させて、光学的にトナー濃度を求める技術が開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平3−13978号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リボルバ現像ユニットでは各色の現像器を順次、感光体ドラムに対向させるためにユニット全体を所定角度づつ回動させる必要がある。このユニットの回動動作にともなって、ある程度の量のトナーがトナースリーブから飛散することは避けられない。そして、この飛散トナーの一部が上記センサーの検知面に付着して、検知精度を低下させる虞れがある。
【0006】
従来は、センサーの検知面に対してシャッター機構を備え、トナー濃度の検知時はシャッター機構を開放し、非検知時にはシャッター機構を閉じてセンサー検知面へのトナー付着量を低減させ、検知精度の向上を図るようにしている。
なお、上記センサーとトナースリーブとの距離が極く狭小でしかないため、シャッター機構として一端部が回動自在に支持された板体が用いられる。ところが、シャッター機構を開放してセンサーがトナー濃度を検知している間は、センサー検知面が完全に露出しているので飛散トナーの一部が付着してしまう。そのため、経時的に検知精度が低下する虞れがある。
【0007】
たとえセンサー検知面に飛散トナーが付着しても、何らかの手段でセンサー検知面を払拭し、付着したトナーを完全除去できれば問題がない。これに対して、センサー検知面とトナースリーブとの距離が極く狭小で、しかも既にシャッター機構が取付けられているため、スペース的にセンサー検知面を払拭する手段を備える余地が全くない。
【0008】
また、適宜な期間毎にセンサーの感度低下を補正するキャリブレーションをなす必要がある。このときのセンサー検知面からキャリブレーションする補正用面部までの距離は、センサー面からトナースリーブまでの距離と同一に合わせなければならない。上記距離は、そのセンサーの特性によって決まる。たとえば、センサーの検知面からトナースリーブ面までの距離が5.7mmのものであれば、センサー検知面から補正用面部までの距離も同一の5.7mmとする必要がある。
【0009】
しかしながら、上述したようにセンサー検知面とトナースリーブ面との間には既にシャッター機構が介設されているので、キャリブレーションする補正用面部を正確に5.7mmの位置に配置できず、感度低下の補正精度の保持が困難であった。
【0010】
本発明は、上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、トナー濃度検出素子の非検知時において飛散トナーが検出素子の検知面に付着することを防止し、検知精度の低下を阻止して信頼性の向上を図った画像形成装置を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を満足すべく本発明は、潜像を保持する感光体の外周の所定の位置に、感光体に形成された有彩色の画像に対応する静電像に所定の色トナーを供給して可視化する現像装置を対向して配置し、この現像装置と感光体とが対向する現像位置から離れた所定の位置に現像装置に収容されるトナーの濃度を光の反射率として検出するトナー濃度検出素子を設け、このトナー濃度検出素子を支持する検出素子支持機構は、トナー濃度検出素子を現像装置と対向させ現像装置におけるトナー濃度の検出をなす第1のポジションと、トナー濃度検出素子を現像装置から離間させトナー濃度検出素子の検知面を保護する第2のポジションとに変位自在とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図1は、画像形成装置の例であるプリンタ装置を説明する概略図である。
カラープリンタ装置(画像形成装置)101は、プリントすべき画像あるいは文字情報を保持する感光体(この例ではドラム状であるから、以下、感光体ドラムと呼ぶ)1を備えている。
【0013】
感光体ドラム1の周囲には、感光体ドラム1に所定の電位を与える帯電装置2、感光体ドラム1に形成された静電像を現像する第1の現像装置(黒用)3、同静電像を現像する第2の現像装置(カラー用)4、感光体ドラム1に形成された現像剤像(第1または第2の現像装置により静電像が可視化された像)を被転写材である用紙等へ転写するために一旦保持するとともに、転写された現像剤像を搬送する中間転写体(この例ではベルト状であるから、以下、中間転写ベルトと呼ぶ)5、および感光体ドラム1の表面に残った現像剤を除去するとともに、同ドラム1上の電位分布を消去するクリーニング/除電装置6が配置される。
【0014】
上記第2の現像装置(以下、カラー現像装置と呼ぶ)4は、周知の減法混色の3原色に対応する3色の現像剤を収容した3つの現像器41,42,43が一体に形成されたリボルバ方式である。
なお説明すると、カラー現像装置4は、例えばY(Yellow,すなわち黄)トナーおよびキャリアが所定比率(トナー濃度)で混合されている現像剤を保持しているY現像器41、C(Cyan,すなわちシアン)トナーおよびキャリアが所定比率(トナー濃度)で混合されている現像剤を保持しているC現像器42、およびM(Magenta,すなわちマゼンタ)トナーおよびキャリアが所定比率(トナー濃度)で混合されている現像剤を保持しているM現像器43を有している。
【0015】
なお、それぞれの現像器41ないし43は、カラー現像装置4の中心軸45の回りを回転可能に形成され、画像出力の要求に応じて、感光体ドラム1と対向される現像位置に順に位置される。また、カラー現像装置4が回転される領域の外周に沿った所定位置には、任意の色のトナーを収容した現像器41ないし43における現像ローラの表面(すなわち、トナースリーブ表面)のトナー濃度を検出する非接触式反射光学式のトナー濃度検出素子(以下、トナー濃度センサーと呼ぶ)44が後述するセンサー支持機構50に支持され、各現像器41ないし43に共通して設けられている。
【0016】
感光体ドラム1の周囲であって、帯電装置2と黒現像装置3との間の空間からは、プリントすべき画像あるいは文字情報に対応して光強度が変化された画像光(レーザビーム)Lが、露光装置7により照射されるようになっている。
中間転写ベルト5の内側であって感光体ドラム1上の現像剤像、すなわちトナー像を転写可能な位置には、感光体ドラム1上で現像された静電像であるトナー像を転写ベルト5に転写するための電界を提供する中間転写装置8が設けられている。なお、転写ベルト5は、感光体ドラム1の外周上の所定位置で、中間転写装置8により付与される圧力により、感光体ドラム1と接触されている。
【0017】
中間転写ベルト5の外周であって、用紙搬送系を介して用紙が搬送される側の所定の位置には、転写ベルト5上に転写されているトナー像を、用紙に転写するための電界を提供する(出力)転写装置9が設けられている。
画像形成装置(カラープリンタ装置)101においては、図示しない外部装置、たとえばパーソナルコンピュータあるいはイメージスキャナ(画像入力装置)等から画像データが供給されることにより、画像データをもとに強度変調された露光光が、露光装置7から感光体ドラム1の所定の位置に照射される。これにより、感光体ドラム1に、露光光の強度に応じた潜像が形成される。
【0018】
感光体ドラム1に形成された潜像は、黒現像装置3またはカラー現像装置4のいずれかまたはそれぞれから対応する色のトナーが選択的に供給されることで、トナー像として、現像(可視化)される。
現像されて感光体ドラム1上に付着している状態のトナー像は、感光体ドラム1が回転されることにより中間転写位置に搬送され、中間転写装置8から提供される中間転写電圧により転写ベルト5に転写される。
【0019】
転写ベルト5に転写されたトナー像は、転写ベルト5のベルト面の移動により転写装置9と対向される転写領域に搬送され、転写領域に所定のタイミングで供給される用紙に、転写装置9からの転写電界(転写バイアス電圧)により転写される。
用紙(被転写材)は、第1および第2の用紙カセット10aまたは10bからピックアップローラ11aまたは11bにより1枚ずつ取り出され、搬送路11をアライニングローラ12まで、予め搬送される。アライニングローラ12まで搬送された用紙は、回転が停止されているアライニングローラ12に衝突されることにより、搬送路11を搬送される際に生じることのある搬送方向に対する非平行成分すなわち傾きが除去されて、一旦停止される。
【0020】
アライニングローラ12で停止された用紙は、転写ベルト5により搬送されるトナー像の位置に対して、所定のタイミングで転写位置に向けて再び搬送される。転写位置に所定のタイミングで搬送された用紙に転写装置9から転写電界が提供されることで、転写ベルト5により搬送されたトナー像が転写される。なお、用紙Pは利用者の要求にしたがって、たとえば着色された用紙や透明な樹脂シートに置き換えられてもよい。
【0021】
トナー像が転写された用紙は、搬送路11をさらに搬送され、定着装置13に案内される。定着装置13に案内された用紙には、定着装置13から所定の熱が供給され、トナー像を構成するトナーが溶融されて用紙に定着される。定着装置13により図示しないトナー、すなわち画像情報に対応する画像出力が定着された用紙は、ローラ14によりプリンタ装置101の外装カバーの一部である用紙保持部(トレイ)15に、順に搬送される。
【0022】
このようにして、感光体ドラム1に形成された静電像に対応するトナー像が、用紙に定着されたプリントアウト(画像出力)が得られる。
なお、供給された画像データがカラー画像データである場合には、減法混色の3原色のトナー像が形成されるまで合計3回、各色のトナーにより感光体ドラム1に形成された色成分毎の画像データがカラー現像装置4の各色の現像器41ないし43により現像され、転写ベルト5上に順次転写されることで、重ね合わせられる。また、黒の強調のため黒現像装置3による黒画像の形成も指示されている場合には、さらに黒画像データにより黒トナーにより画像が形成され、現像されて、転写ベルト5上でカラー画像と重ね合わせられる。
【0023】
また、黒現像装置3による黒画像のみの画像出力が指示されている場合には、予め所定の電位が与えられている感光体ドラム1に、露光装置7により黒画像データに対応して光強度が連続的に変化された露光光(レーザビーム)が照射される。これにより、感光体ドラム1に、黒画像データに対応する静電潜像が形成される。
感光体ドラム1に形成された潜像は、黒現像装置3からトナーが選択的に供給されることで、現像される。感光体ドラム1に形成された黒トナー像は、感光体ドラム1が回転されることにより転写ベルト5に転写され、転写ベルト5のベルト面が移動されることで転写位置に搬送され、所定のタイミングで給送されている用紙に転写装置9から提供される転写電圧により転写される。
【0024】
本実施の形態における画像形成装置101において、黒現像装置3は固定位置であり、既発明技術である磁気センサー方式のトナー補給制御方式によりトナー濃度の制御およびトナー補給が可能である。
これに対し、カラー現像装置4においては、Y現像器41、M現像器42およびC現像器43のそれぞれは、中心軸45の周りを回転されて、感光体ドラム1と対向される現像位置に配置されることから、磁気センサ方式によるトナー補給制御およびトナー濃度制御では、十分な精度が得られない。このため、カラー現像装置4においては、各色のトナーとキャリアの反射率からトナー濃度を検出する光学式濃度センサーを備え、各色トナーのトナー濃度を管理する手法が提案されている。
【0025】
ここで用いられるトナー濃度センサー44は、たとえば近赤外の波長の光を出射し、測定対象で反射されて戻された光を受光して、受光した光の光量を測定対象の反射率に対応する電気信号として出力する。したがって、トナー濃度センサー44の出力から現像剤中のトナーの量すなわちトナー濃度を求めることができる。
【0026】
つぎに、上記センサー支持機構50について詳述する。
図2はセンサー支持機構50の断面図、図3はセンサー支持機構50を前面側から見上げた斜視図、図4はセンサー支持機構50を前面側から見た斜視図、図5はセンサー支持機構50を背面側から見た斜視図である。
【0027】
金属板金加工により基板51が成形される。この基板51は、上端が水平な取付け片部51aとなっていて、装置筐体に取付け固定される。取付け片部51aの両側端は略直角に折曲され、斜め下方に延在する第1の折曲片部51bおよび第2の折曲片部51cとなっている。第1の折曲片部51bと比較して第2の折曲片部51cの幅寸法が狭く形成される。各片部51a,51b,51cは剛性を保持する範囲内で軽量化を図るために適宜開口される。
【0028】
第1の折曲片部51bと第2の折曲片部51cの略中央部に亘って支軸52が掛け渡され、この支軸52の両端部が各片部51b,51cに取付け固定される。この支軸52は先に説明したリホルバ現像ユニット4の中心軸45と平行であり、かつ取付け片部51aと平行である。支軸52における第1の折曲片部51bと第2の折曲片部51cとの間に亘ってハウジング53が回動自在に支持されている。
【0029】
上記ハウジング53は、合成樹脂材で成形され一部が開口するとともに、上記支軸52に軸受け具54を介して支持される支持片部が一体に設けられる箱状のハウジング本体53aと、このハウジング本体53aの開口部分を覆う金属薄板からなる閉塞片部53bとからなる。
ハウジング本体53aの前面側である現像ユニット4側の面で、かつ一側部に上記トナー濃度センサー44が取付けられていて、この検知面Sは現像ユニット4に対向している。トナー濃度センサー44に接続されるコード類は、センサー取付け面とは反対側のハウジング53側面に設けられる孔部aを介して外部に突出している。
【0030】
上記閉塞片部53bは上記支軸52側(後方)に対して突出する折曲部bを有していて、ここには支軸52が挿通する孔部55が設けられる。さらに折曲部bは突出していて、後述するソレノイド56の作動杆57に掛合している。このソレノイド56は、励磁されることにより作動杆57を強制的に引き込み、断電状態になったとき作動杆57に対する付勢力が除去されるようになっている。
【0031】
上記基板51を構成する第1の折曲片部51bと第2の折曲片部51cとに亘るハウジング53の下部側に、ハウジング53と同じ合成樹脂材からなるブラケット58が取付け固定される。このブラケット58の後面側に上記ソレノイド56が取付けられる。ソレノイド56の作動杆57には溝部cが設けられ、ピン59が架設される。閉塞片部53bの折曲部bはピン59と溝部c底部との間に挿入され、作動杆57の進退動作にともなって折曲部bが移動し、折曲部bを備えた閉塞片部53bおよびハウジング53が支軸52を支点として回動付勢されるようになっている。
【0032】
また、ハウジング53の下面部とブラケット58の下端部とに亘って引張りばねであるコイルスプリング60が張設される。このコイルスプリング60は、一端が固定部材であるブラケット58に掛止され、他端部が回動部材であるハウジング53に掛止される。したがって、支軸52を中心にしてハウジング53を時計回り方向に回動するよう常に弾性的に付勢している。ブラケット58の前面側上端部には2つの突片dが一体に設けられていて、コイルスプリング60の引張り弾性力によって回動付勢されるハウジング53を受け、衝撃を緩和するようになっている。
【0033】
一方、基板51を構成する取付け片部51aの下面側には合成樹脂材から成形されるシャッター部材65が取付け固定される。上記ハウジング53がコイルスプリング60に引張り付勢されハウジング53の下面部がブラケット58の突片dに衝止される状態では、上記シャッター部材65から上記トナー濃度センサー44の検知面Sが露出するが、ソレノイド56が励磁され作動杆57がコイルスプリング60の弾性力に抗してハウジング53を回動付勢した状態ではセンサー検知面Sがシャッター部材65によって覆われるように設計されている。
【0034】
シャッター部材65の下端部にはブラシ66が植設されていて、このブラシ66の毛先部分はセンサー検知面Sに対向するよう突出する。そして、ブラシ66の毛先はハウジング53の回動作用にともなってセンサー検知面Sが接触しながら通過する位置にある。
【0035】
さらに、シャッター部材65のブラシ66取付け部から上部側にキャリブレーション部67が一体に設けられている。このキャリブレーション部67は、ソレノイド56が励磁され作動杆57がコイルスプリング60の弾性力に抗してハウジング53を回動付勢した状態で、センサー検知面Sの上下部と左右両側部を囲むように凹陥形成されている。
【0036】
そして、この状態でセンサー検知面Sと対向する凹陥面をキャリブレーション面(補正用面部)Eと呼ぶ。センサー検知面Sとキャリブレーション面Eとの距離は、センサー検知面Sが現像器41ないし43のトナースリーブ70と対向した状態の距離と同一になるように設定されている。
なお説明すると、トナー濃度センサー44としての最大特性を得るには、センサー検知面Sからトナースリーブ70までの距離を基準値と合致させる必要がある。そして、センサー44の感度低下を補正するキャリブレーションを行うにあたって、センサー検知面Sからキャリブレーション面Eまでの距離を上記基準値に合致させることにより、正確なキャリブレーションを実行できる。シャッター部材65自体、トナー濃度センサー44の特性に合わせて調色され、かつキャリブレーション面Eにはシボ加工が施されている。
【0037】
このようにして構成されたセンサー支持機構50を備えた画像形成装置101であって、以下に述べるようにして作用する。
図6はトナー濃度センサー44がたとえばC現像器43を構成するトナースリーブ70に対してトナー濃度を検出している状態を示す、センサー支持機構50と現像器43一部の断面図、図7はトナー濃度センサー44が検出していない状態でのセンサー支持機構50と現像器一部43の断面図である。
【0038】
はじめに、図6のトナー濃度センサー44がトナー濃度を検出している状態から説明する。このときのトナー濃度センサー44の位置を、第1のポジションと呼ぶ。ソレノイド56は断電状態にあり、作動杆57が突出している。ハウジング53に対してコイルスプリング60の弾性力が作用し、ブラケット58の突起dにハウジング53の下面部が当接する位置に、ハウジング53を引張り付勢する。
【0039】
トナー濃度センサー44はシャッター部材65の下端縁から突出し、この検知面Sが現像器43を構成するトナースリーブ70に直接、対向している。センサー検知面Sとトナースリーブ70との距離は、ここで用いられるセンサー44の特性によって定まる。従来と同様、センサー検知面Sとトナースリーブ70との間が所定距離f(5.7mm)の設定で最良の特性が発揮できるトナー濃度センサー44を用いている。このような構成のもとで、トナー濃度センサー44はトナースリーブ70上のトナー濃度を検知し、その検知信号を制御部へ送ることにより必要な制御が行われる。
【0040】
所定色の現像器41ないし43が感光体ドラム1に対して、感光体ドラム1に形成された有色彩の画像に対する静電像に所定の色トナーを供給し可視化する一方で、トナー濃度センサー44がひとつ後の現像器におけるトナースリーブ70のトナー濃度を検出する。
これらの作用が終了したら、リホルバ現像ユニット4は中心軸45を支点として120°時計回り方向に回動する。このとき、ソレノイド56に励磁信号が送られ、コイルスプリング60の弾性力に抗して作動杆57が強制的に引き込まれる。
【0041】
ハウジング53は支軸52を中心にして反時計回り方向に回動付勢され、センサー検知面Sがシャッター部材65と対向する位置に移動する。このセンサー検知面Sの移動にともなって、センサー検知面Sがシャッター部材65の下端部に設けられたブラシ66の毛先に接触して通過する。
図6の状態、すなわちトナー濃度センサー44が第1のポジションにあってトナースリーブ70に対しトナー濃度を検知している間は、センサー検知面Sがシャッター部材65から露出している一方で、リホルバ現像ユニット4周辺にはある程度の量のトナーが飛散し浮遊している。そのため、浮遊トナーの一部がトナー濃度を検知しているセンサー検知面Sに付着することは避けられない。
【0042】
図6から図7の位置にトナー濃度センサー44が移動する間に、センサー検知面Sがブラシ66の毛先に接触する。これによって、センサー検知面Sに付着していたトナーが払拭され、センサー検知面Sは清浄な状態になる。
図7に示すトナー濃度センサー44の位置を、第2のポジションと呼ぶ。作動杆57が強制的に引き込まれて、ハウジング53の上端面がシャッター部材65のキャリブレーション部67を構成する上部面に当接する。トナー濃度センサー44の検知面Sはブラシ66の毛先を完全に通過して、キャリブレーション面Eと対向する位置にある。そして、センサー検知面Sは上下左右をキャリブレーション部67によって囲まれる。
【0043】
このあと、リホルバ現像ユニット4が120°回動する。トナーが飛散し浮遊していても、センサー検知面Sは完全にシャッター部材65のキャリブレーション部67によって囲まれているので、センサー検知面Sにトナーが付着することがなく、検知面Sは確実に保護される。
上述したように、トナー濃度センサー44の第2のポジションで、センサー検知面Sとキャリブレーション面Eとは所定の距離f(5.7mm)を存して対向しているので、所定の時間毎もしくは期間毎にトナー濃度センサー44の感度低下を補正するキャリブレーションを実行でき、反射型としてのセンサーの検知精度を常に一定の範囲内に保持することとなる。
【0044】
リホルバ現像ユニットEが120°回動したあと、もしくはトナー濃度センサー44に対するキャリブレーションを実行したあとは、再びソレノイド56に対する通電を停止する。コイルスプリング60の弾性力が作用してハウジングが回動し、再び図6の位置に戻る。このときもセンサー検知面Sがブラシ66の毛先に接触し、さらにセンサー検知面Sの清浄度が高められる。
【0045】
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階では要旨を逸脱しない範囲で種々な変形・変更が可能である。また、実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合、組み合わせによる効果が得られる。たとえば、上述した実施の形態を説明するために、カラープリンタ装置を例に、現像装置の動作の一例を説明したが、画像読取部が一体に形成されているカラー複写機(カラーコピー)やファクシミリ装置等にも利用可能であることはいうまでもない。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、センサーの非検知時において飛散トナーがセンサーの検知面に付着することを防止し、センサーの検知精度の低下を阻止して信頼性の向上を図るなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る、画像形成装置の概略の断面図。
【図2】同実施の形態に係る、センサー支持機構の断面図。
【図3】同実施の形態に係る、センサー支持機構を前面側から見上げた斜視図。
【図4】同実施の形態に係る、センサー支持機構の前面側の斜視図。
【図5】同実施の形態に係る、センサー支持機構の背面側の斜視図。
【図6】同実施の形態に係る、トナー濃度センサーの第1のポジションでの、センサー支持機構と現像器一部の断面図。
【図7】同実施の形態に係る、トナー濃度センサーの第2のポジションでの、センサー支持機構と現像器一部の断面図。
【符号の説明】
1…感光体ドラム(感光体)、4…カラー現像装置、44…トナー濃度センサー(トナー濃度検出素子)、50…センサー支持機構(検出素子支持機構)、66…ブラシ(クリーニング部材)、E…キャリブレーション面(補正面部)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-contact reflection optical detection element for detecting a toner density with respect to a developing device provided in an image forming apparatus, and a support mechanism thereof.
[0002]
[Prior art]
In an electrophotographic image forming apparatus, a two-component developing method using a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed is widely known. In order to promote downsizing of the entire image forming apparatus, a rotary developing device (hereinafter referred to as a “revolver developing unit”) having a plurality of color developing devices is attached to a photosensitive drum as an image carrier. A configuration is known in which rotation is performed toward an opposing development position.
In particular, in the two-component development system, it is important to always maintain a constant toner density, which is the ratio of developer toner to carrier. For this reason, a toner density detecting element (hereinafter referred to as a toner density sensor) is arranged on the toner sleeve covering the developing drum of each developing device, and the toner layer on the toner sleeve is measured by the toner density sensor. .
[0003]
In [Patent Document 1], in order to stably detect the toner density in the developing device, an optical sensor different from the magnetic sensor is optically opposed to a predetermined position on the outer periphery of the developing roller (developer carrier). A technique for determining the toner concentration is disclosed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-3-13978 gazette
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the revolver developing unit, it is necessary to rotate the entire unit by a predetermined angle so that the developing devices of the respective colors are sequentially opposed to the photosensitive drum. It is inevitable that a certain amount of toner scatters from the toner sleeve as the unit rotates. Then, a part of the scattered toner may adhere to the detection surface of the sensor, and the detection accuracy may be lowered.
[0006]
Conventionally, a shutter mechanism is provided for the sensor detection surface. When the toner density is detected, the shutter mechanism is opened, and when it is not detected, the shutter mechanism is closed to reduce the amount of toner adhering to the sensor detection surface. I try to improve.
Since the distance between the sensor and the toner sleeve is extremely small, a plate body having one end rotatably supported as a shutter mechanism is used. However, while the shutter mechanism is opened and the sensor detects the toner density, the sensor detection surface is completely exposed, and thus part of the scattered toner adheres. For this reason, there is a possibility that the detection accuracy may deteriorate with time.
[0007]
Even if scattered toner adheres to the sensor detection surface, there is no problem if the sensor detection surface can be wiped off by some means and the adhered toner can be completely removed. On the other hand, since the distance between the sensor detection surface and the toner sleeve is extremely narrow and the shutter mechanism is already attached, there is no room for providing a means for wiping the sensor detection surface in a space.
[0008]
In addition, it is necessary to perform calibration for correcting the decrease in sensitivity of the sensor at appropriate intervals. At this time, the distance from the sensor detection surface to the correction surface portion to be calibrated must be the same as the distance from the sensor surface to the toner sleeve. The distance is determined by the characteristics of the sensor. For example, if the distance from the sensor detection surface to the toner sleeve surface is 5.7 mm, the distance from the sensor detection surface to the correction surface portion also needs to be the same 5.7 mm.
[0009]
However, as described above, since the shutter mechanism is already interposed between the sensor detection surface and the toner sleeve surface, the correction surface portion to be calibrated cannot be accurately placed at the position of 5.7 mm, and the sensitivity is lowered. It was difficult to maintain the correction accuracy.
[0010]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its object is to prevent scattered toner from adhering to the detection surface of the detection element when the toner concentration detection element is not detected, and to detect accuracy. Therefore, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that prevents the deterioration of the image quality and improves the reliability.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to satisfy the above-described object, the present invention supplies a predetermined color toner to an electrostatic image corresponding to a chromatic image formed on the photosensitive member at a predetermined position on the outer periphery of the photosensitive member holding the latent image. The toner density is detected by detecting the density of the toner contained in the developing device at a predetermined position away from the developing position where the developing device and the photosensitive member face each other. A detection element support mechanism that provides a detection element and supports the toner density detection element has a first position for detecting the toner density in the developing device with the toner density detection element facing the developing device, and developing the toner density detection element. It is possible to displace to a second position that is separated from the apparatus and protects the detection surface of the toner density detection element.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a printer apparatus which is an example of an image forming apparatus.
The color printer apparatus (image forming apparatus) 101 includes a photosensitive member 1 (hereinafter referred to as a photosensitive drum because it is in a drum shape in this example) that holds an image to be printed or character information.
[0013]
Around the photosensitive drum 1, there are a charging device 2 that applies a predetermined potential to the photosensitive drum 1, a first developing device (for black) 3 that develops an electrostatic image formed on the photosensitive drum 1, A second developing device (for color) 4 that develops an electric image, and a developer image (an image in which an electrostatic image is visualized by the first or second developing device) formed on the photosensitive drum 1 are transferred. An intermediate transfer member (which is in the form of a belt in this example, hereinafter referred to as an intermediate transfer belt) 5 and a photosensitive drum that are temporarily held for transferring to a sheet or the like, and that convey the transferred developer image. A cleaning / static discharge device 6 is disposed to remove the developer remaining on the surface of 1 and to erase the potential distribution on the drum 1.
[0014]
The second developing device (hereinafter referred to as a color developing device) 4 is integrally formed with three developing
For example, the
[0015]
Each of the developing devices 41 to 43 is formed to be rotatable around the
[0016]
From the space around the photosensitive drum 1 and between the charging device 2 and the black developing device 3, image light (laser beam) L whose light intensity is changed corresponding to an image to be printed or character information. Is irradiated by the
A toner image, which is an electrostatic image developed on the photosensitive drum 1, is transferred to the
[0017]
An electric field for transferring the toner image transferred on the
In an image forming apparatus (color printer apparatus) 101, exposure is intensity-modulated based on image data by supplying image data from an external apparatus (not shown) such as a personal computer or an image scanner (image input apparatus). Light is irradiated from the
[0018]
The latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed (visualized) as a toner image by selectively supplying a corresponding color toner from either the black developing device 3 or the
The toner image developed and attached to the photosensitive drum 1 is conveyed to an intermediate transfer position by rotating the photosensitive drum 1, and is transferred to the transfer belt by an intermediate transfer voltage provided from the
[0019]
The toner image transferred to the
Sheets (materials to be transferred) are taken out one by one from the first and
[0020]
The sheet stopped by the aligning
[0021]
The sheet on which the toner image has been transferred is further conveyed along the
[0022]
In this way, a printout (image output) is obtained in which the toner image corresponding to the electrostatic image formed on the photosensitive drum 1 is fixed on the paper.
If the supplied image data is color image data, a total of three times until each subtractive color primary toner image is formed for each color component formed on the photosensitive drum 1 by the toner of each color. The image data is developed by the developing devices 41 to 43 of the respective colors of the
[0023]
Further, when an image output of only a black image is instructed by the black developing device 3, the light intensity corresponding to the black image data by the
The latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed by selectively supplying toner from the black developing device 3. The black toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred to the
[0024]
In the
On the other hand, in the
[0025]
The
[0026]
Next, the
2 is a sectional view of the
[0027]
The
[0028]
A
[0029]
The
The
[0030]
The
[0031]
A
[0032]
A
[0033]
On the other hand, a
[0034]
A
[0035]
Further, a
[0036]
In this state, the concave surface facing the sensor detection surface S is called a calibration surface (correction surface portion) E. The distance between the sensor detection surface S and the calibration surface E is set to be the same as the distance when the sensor detection surface S faces the
In other words, in order to obtain the maximum characteristic as the
[0037]
The
FIG. 6 is a sectional view of a part of the
[0038]
First, the state where the
[0039]
The
[0040]
While developing units 41 to 43 of a predetermined color supply and visualize a predetermined color toner on the photosensitive drum 1 with respect to a color image formed on the photosensitive drum 1, the
When these actions are finished, the
[0041]
The
In the state of FIG. 6, that is, while the
[0042]
While the
The position of the
[0043]
Thereafter, the
As described above, at the second position of the
[0044]
After the revolver developing unit E is rotated by 120 ° or after the calibration for the
[0045]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the invention. In addition, the embodiments may be combined as appropriate as possible, and in that case, the effect of the combination can be obtained. For example, in order to explain the above-described embodiment, an example of the operation of the developing device has been described by taking a color printer as an example. However, a color copying machine (color copy) or facsimile in which an image reading unit is integrally formed is described. Needless to say, it can also be used for devices.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent scattered toner from adhering to the detection surface of the sensor when the sensor is not detected, and to prevent a decrease in detection accuracy of the sensor, thereby improving reliability. There is an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a sensor support mechanism according to the embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of the sensor support mechanism according to the embodiment as viewed from the front side.
FIG. 4 is a perspective view of the front side of the sensor support mechanism according to the embodiment.
FIG. 5 is a rear perspective view of the sensor support mechanism according to the embodiment.
6 is a cross-sectional view of the sensor support mechanism and a part of the developing device at the first position of the toner density sensor according to the embodiment; FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the sensor support mechanism and a part of the developing device at a second position of the toner density sensor according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photosensitive drum (photosensitive body), 4 ... Color developing device, 44 ... Toner density sensor (toner density detection element), 50 ... Sensor support mechanism (detection element support mechanism), 66 ... Brush (cleaning member), E ... Calibration surface (correction surface).
Claims (3)
この感光体の外周の所定位置に対向して配置され、感光体に形成された有彩色の画像に対応する静電像に所定の色トナーを供給して可視化する現像装置と、
この現像装置と上記感光体とが対向する現像位置から離れた所定の位置に設けられ、現像装置に収容されるトナーの濃度を光の反射率として検出するトナー濃度検出素子と、
このトナー濃度検出素子を支持するとともに、トナー濃度検出素子を上記現像装置と対向させ、現像装置におけるトナー濃度の検出をなす第1のポジションと、トナー濃度検出素子を現像装置から離間させ、トナー濃度検出素子の検知面を保護する第2のポジションとに変位自在とする検出素子支持機構と
を具備することを特徴とする画像形成装置。A photoreceptor for holding the latent image;
A developing device that is arranged to face a predetermined position on the outer periphery of the photoconductor, and supplies a predetermined color toner to an electrostatic image corresponding to a chromatic image formed on the photoconductor to be visualized;
A toner concentration detecting element provided at a predetermined position apart from a developing position where the developing device and the photosensitive member face each other, and detecting the concentration of toner contained in the developing device as a reflectance of light;
The toner density detecting element is supported, the toner density detecting element is opposed to the developing device, the first position for detecting the toner density in the developing device, and the toner density detecting element is separated from the developing device. An image forming apparatus comprising: a detection element support mechanism that is displaceable to a second position that protects a detection surface of the detection element.
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-
2003
- 2003-07-11 JP JP2003196044A patent/JP2005031378A/en not_active Abandoned
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