JP4355452B2

JP4355452B2 - Rotating type developing device and image forming apparatus using the same

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Publication number: JP4355452B2
Application number: JP2001073329A
Authority: JP
Inventors: 則幸木村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP2002278247A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、詳しくは、現像装置でトナーを付着させて像担持体上に形成した静電潜像を現像する電子写真式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
色分解光像を潜像担持体に露光し、形成された各潜像を夫々色分解光の補色のトナーで現像し、得られた複数のトナー像を同一転写紙上に重ね合わせて転写する方式のフルカラー複写機等の画像形成装置や、異なる色で再現すべき画像を別々に潜像担持体上に露光して異なる色の現像剤で現像し、得られた複数のトナー像を同一転写紙に重ね合わせて転写する多色画像形成装置等が知られている。これらの画像形成装置では、複数の現像ユニットを必要とするが、各現像ユニットを各々別個独立に構成して潜像担持体の周辺に並設すると装置が大型化してしまう。
【０００３】
そこで、潜像担持体に近接するように回転体を対設すると共に、この回転体に複数の現像ユニットを所定の位置に支持し、各現像ユニットを現像域に順次回動搬送させることにより、潜像担持体上の潜像を各色トナーにて現像するようにした回転型現像装置が開発されている。
【０００４】
ところで、上記現像ユニットは、収容している現像剤が消費されて所定量以下になると画像濃度の不足などによる異常画像の発生を生じる。このため、現像ユニット内の現像剤の残量を監視することが必要となる。現像ユニット内の現像剤の残量は、現像装置近傍に配置されている、例えば、光学検知手段を用い、現像剤の有無を光の透過状態により判別する構成がある。
【０００５】
現像ユニット内の現像剤残量をできるだけ少なくし、且つ現像剤量を正確に検知する構成として、例えば、特開２０００−２２１７６７号公報や、特開２０００−２２１７６８号公報に記載されるように、光学検知手段の光透過面の汚れを少なくする清掃部材を設けた現像剤量検知手段、及びこれを用いた画像形成装置が開発されている。
【０００６】
ところで、上記装置においては、現像剤残量検知光透過面、及び清掃手段が、現像剤の充満された初期状態から現像剤量が所定量を下回る現像器交換（あるいは現像剤補給）時までの間絶えず清掃部材の移動が行われていたため、検知光透過面と清掃部材の摺動による光透過面への現像剤の固着や、透過面の傷付きの発生を起こし、透過光量の低下をさせたり、清掃手段の支軸と、これを支える支柱の摺動部に現像剤が固着し、摺動抵抗の増加による揺動動作不良を発生させ、現像剤が所定量を下回った時点での残量検知不良を引き起こす要因となっている。
【０００７】
また、上記摺動部で粒状の現像剤の凝集体等が発生し、これが現像部に移動することにより、現像主要部ローラの損傷や、白スジ、点状抜け等の異常画像の要因となっていた。
【０００８】
本発明は、以上の背景でなされたものであり、請求項１、２の発明は、検知部近傍に現像剤が所定量以上の量である場合には、清掃手段の移動が制限されるようにすることにより、清掃の必要のない時点での摺動部の摺動を制限し、摺動部で発生する諸問題を低減させることを目的としている。
【００１１】
また請求項３項の発明は、前記清掃手段の錘部を、支軸に並行に伸延した形状とすることで、容易に移動を制限できるとともに、錘部の重量を重くすることにより、現像材量が減ってきた時点での清掃手段の移動を確実に行わせることを目的としている。
【００１２】
そして請求項４、５項の発明は、カラー画像形成装置において、各色現像ユニットのトナーエンドを正確に認識させることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る回転型現像装置は、上記目的を達成するために、回転軸の周りに複数の現像器を配置してなり、任意の現像器を前記回転軸を中心に静電潜像担持体に対向した現像位置に回動して現像を行う回転型現像装置であって、前記現像器のトナーホッパ内に設けた一対の導光体と、前記トナーホッパ内のトナーの有無を検知するトナーエンド検知センサとを備え、該トナーエンド検知センサを、一の前記現像器を前記現像位置へと移動させたとき、トナーエンド検知ポジションに来た他の現像器の前記一対の導光体に光を送り込むよう該トナーホッパの外部に固定するとともに、前記現像器の回動とともに前記一対の導光体間で移動して前記一対の導光体の光透過面を清掃する清掃手段を備え、てなる回転型現像装置において、
前記光透過面を清掃する清掃手段は、該清掃手段を回動可能にトナーホッパ内壁に支持する支軸と、一対の導光体の間を移動可能に設けられた清掃部材と、前記現像器の回転に伴い前記支軸を中心として回動する錘部とからなり、前記現像器の回転に伴って前記錘部が重力によって前記支軸を中心として回動することにより、前記清掃部材が前記光透過面を清掃するものであり、前記錘部がトナーに埋もれて前記トナーエンド検知が必要ない状態では、トナーによって前記錘部の前記重力による回動が制限されることを特徴とする。
【００１４】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、回転軸の周りに複数の現像器を配置してなり、任意の現像器を前記回転軸を中心に静電潜像担持体に対向した現像位置に回動して現像を行う回転型現像装置であって、前記現像器のトナーホッパ内に設けた一対の導光体と、前記トナーホッパ内のトナーの有無を検知するトナーエンド検知センサとを備え、該トナーエンド検知センサを、一の前記現像器を前記現像位置へと移動させたとき、トナーエンド検知ポジションに来た他の現像器の前記一対の導光体に光を送り込むよう該トナーホッパの外部に固定するとともに、前記現像器の回動とともに前記一対の導光体間で移動して前記一対の導光体の光透過面を清掃する清掃手段を備えてなる回転型現像装置において、
前記光透過面を清掃する清掃手段は、該清掃手段を回動可能にトナーホッパ内壁に支持する支軸と、一対の導光体の間を移動可能に設けられた清掃部材と、前記現像器の回転に伴い前記支軸を中心として回動する錘部とからなり、前記現像器の回転に伴って前記錘部が重力によって前記支軸を中心として回動することにより、前記清掃部材が前記光透過面を清掃するものであり、該錘部がトナーに埋もれた状態では、重力による回動が制限されるように該錘部の移動方向に対して所定の面積を有することを特徴とする。
【００１５】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の回転型現像装置において、前記清掃手段の錘部の重量を重くするとともに、前記支軸に並行に伸延した円筒状あるいは矩形板状の形状としてなることを特徴とする。
【００１６】
同請求項４に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし３のいずれかの回転型現像装置において、前記現像器を色ごとに複数備えてなることを特徴とする。
【００１７】
同請求項５に係る画像形成装置は、上記目的を達成するために、請求項１ないし４のいずれかの回転型現像装置を備えてなることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態に係るカラー画像形成装置を図１に示す。図１におい、１はベルト状像担持体たる可撓性のベルト状感光体であり、この感光体ベルト１は、回動ローラ２、３間に架設され、回動ローラ２の回転駆動により図中矢印Ａ方向（時計方向）に搬送される。図中４は、感光体ベルト１表面を均一に帯電する帯電手段たる帯電チャージャ、５は静電像露光手段たるレーザー書き込み系ユニットである。また図中６は、後述するイエロー、マゼンタ、シアン、黒の現像剤（トナー）を有する４つの現像器を一体的に形成したカラー現像装置である。
【００１９】
さらに図中１０は、中間転写体たる中間転写ベルトであり、この中間転写ベルト１０は回動ローラ１１、１２の間に架設され、回動ローラ１１の回転駆動により図中矢印Ｂ方向（反時計方向）に搬送される。感光体ベルト１と、中間転写ベルト１０は、感光体ベルト１の回動ローラ３部で接触している。この接触部の中間転写ベルト１０側には、導電性を有するバイアスローラ１３が中間転写ベルト１０裏面に所定の条件で接触している。
【００２０】
ここで、本発明の実施形態であるカラー画像形成装置の画像形成動作について説明する。
図１において、ベルト状の感光体（潜像担持体）１は帯電チャージャ４により一様に帯電された後、レーザ光学装置５により、画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。ここで、露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報であり、この情報により半導体レーザー（図示せず）で発生されたレーザービーム５ａは、図示を省略した光学装置により走査、及び光路調整されたものである。
【００２１】
ここで形成された静電潜像は、後述する回転型現像装置６により各々所定のイエロー、シアン、マゼンタ、及び黒トナーで各々単色現像され、感光体ベルト１上に各々の色画像が順次形成される。
【００２２】
図中矢印Ａ方向に回転する感光体ベルト１上に形成された各単色画像像は、感光体ベルト１と同期して図中矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０上に、イエロー、シアン、マゼンタ及び黒の単色毎に、バイアスローラ１３に印加された所定の転写バイアスにより順次重ね転写される。中間転写ベルト１０上に重ね合わされたイエロー、シアン、マゼンタ、及び黒の画像は、給紙台（給紙カセット）１７から給紙ローラ１８、搬送ローラ対１９ａ、１９ｂ、レジストローラ対２０ａ、２０ｂを経て転写部へ搬送された転写紙１７ａ上に転写ローラ１４により一括転写される。転写終了後、転写紙１７ａは定着装置８０により定着されて、フルカラー画像が完成し、排紙ローラ対８１ａ、８１ｂを経て排紙スタック部８２にプリント画像を排出する。
【００２３】
なお図中１５は、感光体ベルト１に常時当接し、感光体ベルト１上のトナーをクリーニングするクリーニングブレード１５ａを含むクリーニング装置、及び廃棄トナー回収用器、図中１６は、中間転写ベルト１０のクリーニング装置である。クリーニング装置１６のクリーニングブレード１６ａは、画像形成動作中には中間転写ベルト１０表面から離間した位置に保持され、形成像が上述の転写紙１７ａ上に転写された後に中間転写ベルト１０表面に当接される。
【００２４】
中間転写ベルト１０上よりクリーニングブレード１６ａによって掻き取られた廃棄トナーは、クリーニング装置１６内に設けられたオーガ１６ｂにより、図面手前方向に搬送され、さらにプロセスカートリッジ３１手前側面に設けられた、図示を省略した搬送部により廃棄トナー回収用器１５に搬送される。所定量以上の廃棄トナーが廃棄トナー回収用器１５内に収容された時点でプロセスカートリッジ３１に対し交換することより、プロセスカートリッジ３１の長寿命化が図られる。
【００２５】
また、感光体ベルト１、帯電チャージャ４、中間転写ベルト１０、クリーニング装置１６、レジストローラ２０ｂは、プロセスカートリッジ３１として一体的に構成され、廃棄トナー回収用器１５は、プロセスカートリッジ３１に対して交換可能に組み込まれる。プロセスカートリッジ３１のレジストローラ２０ｂ側のケース外装部分は、用紙搬送ガイドとしての機能も備えている。
【００２６】
次に、本発明の現像装置としてのカラー現像装置を、図２、図３に基づいて説明する。図２は、本発明の現像装置の実施形態である回転型現像装置６の内部構成を示すものである。また、図３はイエロー用の現像器２２Ｙを感光体ベルト１とともに示した説明図である。上述の感光体ベルト１の近傍に、本発明に係る現像装置としての回転型（リボルバー型、ロータリー型とも言う）の現像装置６が配置されている。
【００２７】
図３は、一つの現像器２２Ｙが現像位置にある状態を示している。各現像器２２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、現像剤搬送部材としての円筒状の現像ローラ２３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが設けられている。この各現像ローラ２３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、ケーシング２１に設けられた開口部２１ａからその一部が外部に露出するように配置され、色情報に同期して、図示を省略した駆動機構により図中矢印Ｄ方向に回転し、対応する静電潜像を現像する。本実施形態の現像器は、非磁性一成分現像剤を用いた現像装置で、各ユニットには、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒トナーが収納され、回転中心Ｏを中心に選択的に現像位置に回動して、上述のように順次感光体ベルト１上に形成された静電潜像を現像する。
【００２８】
次に、本発明の一実施形態におけるカラー現像装置の内部構成を図３に基づいて説明する。各色現像器２２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは同一形態及び同一動作をとるので、ここでは一色（イエロー）の現像器２２Ｙについてのみ説明する。図３において、現像器２２Ｙは静電潜像担持体としての感光体ベルト１側下方に配置され、現像器２２Ｙの側上方に位置する感光体１に形成される静電潜像に非磁性一成分現像剤としてのトナーを供給する。
【００２９】
この現像器２２Ｙ上方部には開口部２１ａが形成されている。この開口部２１ａには、現像位置において感光体１に対向するように現像剤担持体としての現像ローラ２３Ｙが感光体１と所定の周速比をもって感光体１移動方向Ａと同方向に回転するように配設される。また、現像ローラ２３Ｙ下側方には、発泡ポリウレタン等の弾性体からなるトナー供給部材としての供給ローラ２５Ｙが現像ローラ２３Ｙと摺擦し、且つ現像ローラ２３Ｙに対し所定の周速比をもって、摺擦部において現像ローラ２３Ｙと接触部において同方向に回転するように設けられている。
【００３０】
供給ローラ２５Ｙと、現像ローラ２３Ｙとの摺動部より、現像ローラ２３Ｙの移動方向下流側で、上述の現像器開口２１ａ近傍には、ステンレス鋼帯等のバネ性を有する薄板、あるいはウレタンゴム等の弾性体からなるブレード２６Ｙが、その一端部近傍が現像ローラ２３Ｙに接するように設けられる。
【００３１】
図中２４Ｙは、供給ローラ２５Ｙと並行に設けられ、所定の食い込み量に設定されたフリッカ部材で、後述するトナースペース２７Ｙから、開口部２８Ｙを経て、供給ローラ２５Ｙ表面に供給されたトナーを定量化している。
【００３２】
また、図中２９は、トナースペース２７Ｙからのトナーが、フリッカ部材２４Ｙと、供給ローラ２５Ｙの間を通過せずに、現像ローラ２３Ｙあるいは、供給ローラ２５Ｙに直接接触するのを防止するトナー遮蔽部材で、少なくとも、現像ローラ２３Ｙ、及び供給ローラ２５Ｙを収容した現像器主要部３２Ｙと、トナースペース２７Ｙ上部を隔離している。これにより、トナースペース２７Ｙ内のトナーが現像装置６回動時に現像器２２Ｙ内を無規制に流動したり、供給ローラ２５Ｙに関与せずに現像ローラ２３Ｙに直接接触する帯電量の不安定なトナーによる画像異常を防止し、フリッカ部材２４Ｙ、及び遮蔽部材２９Ｙにより、常に安定したトナー供給を行い、画像の安定化を図っている。更に、フリッカ部材２４Ｙを、供給ローラ２５Ｙ表面に所定条件で３当接させることにより、供給ローラ２５Ｙのから、現像ローラ２３Ｙへ供給されたトナー供給履歴を解消し、ゴースト画像の発生を防止している。
【００３３】
図４は、現像ユニット２２Ｙの外観斜視図である。図４に示したように、現像装置２２Ｙの手前側には、トナー収容部２９Ｙが設けられている。更に、トナー収容部２９Ｙから、現像器２２Ｙの他方側板位置まで、上述の現像ローラ２３Ｙ及び、供給ローラ２５Ｙと並行に、トナー収容室２９Ｙと一体的に、トナースペース２７Ｙが形成されている。
【００３４】
通常画像作成動作時等の現像装置６の回動により、トナー収容部２９Ｙ、及びトナースペース２７Ｙ内等、ユニット内のトナーは、トナー粒子間に空気を含み、見かけの嵩密度が低下すると同時に、流動性が極めて上昇し、あたかも液体のような挙動を示すようになる。
トナーに対しては特に搬送力を与えていないので、トナースペース２７Ｙ内にトナーが満たされている時は、トナー収容部２９Ｙからトナースペース２７へのトナー流入は行われず、トナースペース２７Ｙのトナー上面レベルが低い時に、トナー貯留部４２Ｙでのトナー上面レベルとの高低差により、重力によりトナー収容部２９Ｙからトナースペース２７へのトナー流入が行われることになる。
【００３５】
トナースペース２７内にほとんどトナーの内状態でも、現像装置６を１回、あるいは数回転するだけで、トナー収容部２９内のトナーは、トナースペース２７を満たすことができる。
【００３６】
トナースペース２４Ｙ内に移動したトナーは、現像ユニット２２Ｙの現像ローラ２３Ｙが、感光体ベルト１と所定位置関係になる現像位置（図３位置）では、重力により自然に開口部２８Ｙを通過し、供給ローラ２５Ｙ表面上に供給される。供給ローラ２５Ｙ上に供給され、前述のフリッカ部材２４Ｙを通過したトナーは、供給ローラ２５Ｙにより現像ローラ２３Ｃ表面に帯電されながら供給され、現像ローラ２３Ｙ表面に担持される。現像ローラ２３Ｙ表面に担持されたトナーは、ブレード２６Ｙにより均一且つ、所定厚みのトナー薄層にされ、感光体１表面に形成された静電潜像を接触あるいは、非接触現像にて現像する。
【００３７】
上述のように、現像位置において、トナースペース２４Ｙの下方に開口部２８Ｙを設けるとともに、トナーが重力により開口部２８Ｙから供給ローラ２５Ｙに供給するように現像位置を設定することで、現像器２２Ｙ内のトナー量検知や、複雑な供給量制御を行うことなく、供給ローラ２５Ｙ上に供給でき、レイアウト自由度が大きく、感光体に対する断面占有率の小さな小型現像装置を提供できる。
【００３８】
なお、トナーが所定量以下になった場合には、後述のトナー残量検知により検知がなされ、自動的、あるいはマニュアル操作により、交換が必要な現像器が、所定の現像器交換位置に移動させられる。
【００３９】
また、本実施形態では、トナー収容部２９´が、現像ユニット２２と一体的に形成され、トナーが所定量以下になった場合に、図５に示したように、現像ユニット２２を、長手方向に着脱、交換するいわゆるトナーマガジン方式の装置について説明したが、図６に示したように、トナー収容部２９に着脱自在にトナーカートリッジ３０を装着できるよにし、トナーカートリッジ３０をトナーエンド時に装着、交換する方式のものも同様である。
【００４０】
現像ユニット支持部材６０に装着された各現像装置６は、画像形成動作時以外の時、すなわち作像動作前、及び動作後には、図２に示したように、各現像ユニットの現像ローラ２３が、感光体ベルト１表面から離間した位置（ホームポジション）に保持される。本実施形態では、イエロー現像器２２Ｙの現像ローラ２３Ｙと、黒現像器２２Ｋの現像ローラ２３Ｋの略中間地点で、両ローラ２３Ｙ、２３Ｋが感光体１表面に接触しない位置をホームポジションとしている。これは、本実施形態でカラー現像動作を行う際に第一番目に使用されるイエロー現像器２２Ｙが、画像形成時に現像装置６の図中矢印Ｄ方向への回動により、現像位置により早く、正確に達することのできる位置であり、且つ、非動作時に感光体１と現像ローラ２３の不必要な接触による感光体１、現像ローラ２３の劣化や傷付きの防止、所定領域外へのトナーの付着や固着等を防止している位置である。
【００４１】
次に、トナー収容部２９からトナースペース２７へのトナー補給について説明する。このトナー補給の構成・動作は、すべての現像器で互いに同様であるので、ここでは、イエロー現像器２２Ｙについて説明する。
【００４２】
図７（Ａ）は、カラー現像装置６がホームポジションにある状態を示している。通常の作像動作では、現像装置６は図中矢印Ｄ方向へ回動し、イエロー現像器２２Ｙが現像位置（図７（Ｂ））に位置し、イエローの現像動作を行う。イエロー画像の形成に続いて、シアン画像、マゼンタ画像、及び黒画像をそれぞれ形成するために、逐次現像装置６が回動し、図７（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示す状態となる。このように現像装置が回動するとき、トナー収容部２９Ｙ内部のトナーは、自重により図７に示すように同トナー収容部２９内を移動する。トナー収容部２９Ｙには、現像剤通過阻止部としての仕切部４１Ｙが一体成形され、トナースペース２７Ｙ連結部に、トナー貯留部４２Ｙを形成している。図７（Ｃ）から図７（Ｄ）に回転する際に、トナー収容部２９Ｙ内のトナーは、同収容部２９回転方向最上流側の内壁４３Ｙ上に移動する。そして、図７（Ｄ）の状態からホームポジション位置である現像位置図７（Ａ）の状態、更に現像位置図７（Ｂ）の状態となるときに、収容部２９の一部のトナーが仕切部４１Ｙによって堰止められ、トナー貯留部（４２Ｙ）に貯留される。ここに貯留されたトナーは、開口部からトナースペース２７Ｙ内に流入する。
【００４３】
以上のように、現像装置６の回動により、何らかのトナー搬送機構を用いずに、トナーカートリッジからホッパへとトナーの供給をすることができる。
【００４４】
次に、本発明の主要部分であるトナーエンド検知部について説明する。
上述した回転型現像装置６には、図８に示すように、トナーエンド検知装置４６を備える。このトナーエンド検知装置４６として、トナーホッパ４３内には、外周円弧部に、一対の導光体４７Ａ、４７Ｂを設ける。
【００４５】
また、図８に示すように、外周円弧部に立てた一対の支柱４８で支軸４９を水平に支持する。この支軸４９は、錘部５０ａを有するアーム５０の基端に固定する。また、アーム５０の基端には、矩形板状の清掃部材５１を取り付けてなる。
【００４６】
ここで、図示回転型現像装置６では、たとえば図８に示すように、シアンの現像ユニット２２Ｃを現像ポジションへと移動したとき、その下流側に隣接するイエローの現像ユニット２２Ｙがトナーエンド検知ポジションにくるようになっている。
【００４７】
一方、トナーエンド検知装置４６として、トナーホッパ２９の外部には、図８に示すように、図示回転型現像装置６の回転支持体回転中心軸Ｏの下方に、前記一対の導光体の一方に光を送り込むトナーエンド検知センサ５２を、装置本体９内の適宜部材に固定する。以上のように構成されるから、一対の導光体４７Ａ、４７Ｂ間にトナーがあるときは、図９（Ａ）に示すように、一方の導光体４７Ａへと光を送り込んでも、トナーによって光が遮られ、その他方の導光体４７Ｂからトナーエンド検知センサ５２に光が戻らないことから、このトナーホッパ２９内に未だトナーがあると認識する。
【００４８】
ところが、一対の導光体４７Ａ、４７Ｂ間にトナーがないときは、図９（Ｂ）に示すように、一方の導光体４７Ａから他方の導光体４７Ｂへとそれぞれの光透過面５３を通して光を透過し、その他方の導光体４７Ｂからトナーエンド検知センサ５２に光が戻ることから、このトナーホッパ４３内のトナーがなくなったと認識する。
【００４９】
この例では、一対の導光体４７Ａ、４７Ｂを、トナーエンド検知ポジションで、このトナーホッパ２９内にあって最下方となる位置に設けているから、図１０に示すように、トナーは外周部の湾曲に沿って最下部に集まり、この最下部でトナーエンドを検知すれば、トナーホッパ２９内における残存トナーの有無をより正確に認識することができる。現像を行うときには、図８に示すように、ロータリ現像装置６の矢印Ｃ方向への回転駆動に伴い、重力に基づきアーム５０は支軸４９を中心として回動し、それに伴い清掃部材５１が移動する。
【００５０】
図８の下のトナーエンド検知ポジションでは、アーム５０は倒れた状態となるように重心が設定されており、清掃部材５１、およびアーム５０が、一対の導光体４７Ａと４７Ｂとの間に入り込まず、トナーエンド検知に何の影響も与えない。
【００５１】
そして、回転型現像装置６が矢印Ｃ方向へと１／４回転して、トナーエンド検知ポジションから図８の回転中心軸Ｏの左横のポジションにきても、そのままの状態が保持される。
【００５２】
ところが、回転型現像装置６がさらに矢印Ｃ方向へと１／４回転して図８の上のポジションへくると、錘部５０ａに掛かる重力に基づき、アーム５０は垂下されたままの状態に保持されるが、一対の導光体４７Ａと４７Ｂが下向きとなり、それにつれて、清掃部材５１が、導光体４７Ａと４７Ｂとの間に入り込むように移動し、これら一対の導光体の光透過面５３をこすって清掃する。
【００５３】
さらにロータリ現像装置６が矢印Ｃ方向へと１／４回転して図８の回転中心軸Ｏの右横のポジションにきても、アーム５０の基端がトナーホッパ２９の外周円弧部に当たり、そのままの状態が保持される。
【００５４】
さらに回転型現像装置６が矢印Ｃ方向へと１／４回転して図８の下のトナーエンド検知ポジションに戻ると、重力に基づき、アーム５０が支軸４９を中心として時計方向へと回動し、それにつれて清掃部材５１が、導光体４７Ａと４７Ｂとの間から出るよう移動し、これら一対の導光体の光透過面５３を再びこすって清掃する。清掃部材５１は、ＰＥＴフィルムまたは、ポリウレタンシート等で構成されるが、ＰＥＴフィルム等の腰のある材質を使用する場合には、清掃部材５１の幅は導光体４７Ａ、４７Ｂ間の幅より狭くし、清掃部材５１の移動に際し負荷とはならない。このように清掃部材５１の幅が狭くても、アーム５０の支持において支軸並行方向にガタを持たせることで清掃部材５１が左右双方の導光体に接触し清掃することができる。
【００５５】
また、清掃部材５１にポリウレタンシート等の軟弾性体を用いる場合には、図１０に示したように、４７Ａ、４７Ｂの光透過面５３に常時接触するように幅を設定することで、より清掃性を向上させることができる。
【００５６】
ところで、上述のような現像装置においては、現像剤残量検知光透過面、及び清掃手段が、現像剤の充満された初期状態から現像剤量が所定量を下回る現像器交換（あるいは現像剤補給）時までの間絶えず清掃部材の移動が行われていたため、検知光透過面５３と清掃部材５１の摺動による光透過面５３への現像剤の固着や、透過面５３の傷付きの発生を起こし、透過光量の低下をさせたり、清掃手段の支軸４９と、これを支える支柱４８の摺動部に現像剤が固着し、摺動抵抗の増加による揺動動作不良を発生させ、現像剤が所定量を下回った時点での残量検知不良を引き起こす要因となっている。
【００５７】
また、上述の摺動部で粒状の現像剤の凝集体等が発生し、これが現像部に移動することにより、現像主要部ローラの損傷や、白スジ、点状抜け等の異常画像の要因となっていた。
【００５８】
そこで本実施形態における画像形成装置においては、図１０及び図１１に示したように、錘部５０ａを支軸４９と並行に伸延した形状としている。ホッパ２９内にトナーが充満し、錘部５０ａがトナーに埋もれた状態では、トナーにより錘部５０ａの重力による移動が規制され、トナーが十分に存在し、トナーエンド検知の必要のない状態での清掃部材５１と光透過面５３、あるいは支軸４９と支柱４８との間の摺動による上述した従来の不具合を低減させることができる。
なお、ロータリ現像装置の回転駆動とともに、重力に基づき一対の導光体間で移動させ、加えて、清掃部材を移動する駆動装置を必要しない、安価な清掃手段とすることができる。
また、清掃部材を、支軸を中心として回動する錘に取り付け、ロータリ現像装置の回転駆動とともに、重力に基づき移動させ、清掃部材を安価な構成で確実に移動し得る清掃手段を提供できる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明に係る回転型現像装置は、以上説明してきたように、容易に錘部の移動に制限を掛けられ、したがって、検知部近傍に現像剤が所定量以上の量である場合に、清掃手段の移動が制限される形状を成すことにより、清掃の必要のない時点での摺動部の摺動を制限し、摺動部で発生する諸問題を低減させることができるという効果がある。
【００６２】
請求項３に係る回転型現像装置は、以上説明してきたように、錘部の重量を重くすること及び支軸に並行に伸延した円筒状あるいは矩形板状の形状とすることにより、現像剤量が減ってきた時点での清掃手段の移動を確実に行わせることができるという効果がある。
【００６３】
請求項４に係る回転型現像装置は、以上説明してきたように、カラー画像形成装置において、各色現像ユニットのトナーエンドを正確に認識させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】同プリンタにおける現像装置の概略断面図（非動作位置）である。
【図３】同現像装置における現像器の概略断面図である。
【図４】同現像器の縦断面図である。
【図５】同現像装置における現像器の概略斜視図である。
【図６】同現像器の交換に関する説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るトナーカートリッジ交換に関する説明図である。
【図８】現像装置の回転駆動に伴う、清掃部材による清掃に関する説明図である。
【図９】トナーエンド検知機構に関する説明図である。
【図１０】トナーエンド検知機構に関する説明図である。
【図１１】清掃手段形状に関する説明図である。
【符号の説明】
１感光体ベルト（潜像坦持体）
２感光体回動ローラ
３感光体回動ローラ
４帯電チャージャ
５レーザー書き込みユニット
６カラー現像装置
８前フレーム
９本体フレーム
１０中間転写ベルト
１１中間転写ベルト回動ローラ
１２中間転写ベルト回動ローラ
１３バイアスローラ
１４転写ローラ
１５感光体クリーニング装置及び廃棄トナー回収容器
１５ａ感光体クリーニングブレード
１５ｃ廃棄トナー回収容器
１６中間転写ベルト用クリーニング装置
１６ａ中間転写ベルトクリーニングブレード
１６ｂ廃トナー回収オーガ
１７給紙カセット
１７ａ転写紙
１８給紙ローラ
１９転写紙搬送ローラ
２０レジストローラ
２１現像器ケーシング
２１ａケーシング開口部
２２カラー現像器
２３現像ローラ
２４フリッカ部材
２５供給ローラ
２６ブレード
２７トナースペース
２８開口部
２９トナー収容部（ホッパ）
３０トナーカートリッジ
３１プロセスカートリッジ
３２現像器主要部
４１仕切部材
４２トナー貯留部
４３トナー収容部内壁
４４傾斜部
６０ユニット支持部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer, and more particularly to an electrophotographic image forming apparatus that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier by attaching toner with a developing device. .
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
A system in which a color separation light image is exposed to a latent image carrier, each formed latent image is developed with a complementary color toner of color separation light, and a plurality of toner images obtained are superimposed and transferred on the same transfer paper Image forming apparatuses such as full-color copiers, and images to be reproduced in different colors are separately exposed on a latent image carrier and developed with different color developers, and the resulting toner images are transferred to the same transfer paper. A multicolor image forming apparatus that transfers images superimposed on each other is known. These image forming apparatuses require a plurality of developing units. However, if each developing unit is configured independently and arranged in the vicinity of the latent image carrier, the apparatus becomes large.
[0003]
Therefore, a rotating body is provided so as to be close to the latent image carrier, and a plurality of developing units are supported on the rotating body at predetermined positions, and each developing unit is sequentially rotated and conveyed to the developing area. There has been developed a rotary developing device that develops a latent image on a latent image carrier with each color toner.
[0004]
By the way, in the developing unit, when the contained developer is consumed and becomes a predetermined amount or less, an abnormal image is generated due to insufficient image density. For this reason, it is necessary to monitor the remaining amount of the developer in the developing unit. The remaining amount of developer in the developing unit is configured in the vicinity of the developing device, for example, using an optical detection means, and determining the presence or absence of the developer based on the light transmission state.
[0005]
For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-221767 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-221768, a configuration in which the remaining amount of developer in the developing unit is reduced as much as possible and the amount of developer is accurately detected is described. Developer amount detecting means provided with a cleaning member for reducing contamination on the light transmission surface of the optical detecting means, and an image forming apparatus using the developer amount detecting means have been developed.
[0006]
By the way, in the above-described apparatus, the developer remaining amount detecting light transmitting surface and the cleaning unit are in an initial state where the developer is filled up to the time when the developer amount is changed below the predetermined amount (or when the developer is replenished). Since the cleaning member was constantly moved, the developer adhered to the light transmission surface due to the sliding of the detection light transmission surface and the cleaning member, and the transmission surface was damaged, resulting in a decrease in the amount of transmitted light. The developer adheres to the supporting shaft of the cleaning means and the sliding portion of the support column supporting the cleaning means, causing a swinging operation failure due to an increase in sliding resistance, and the remaining amount when the developer falls below a predetermined amount. This is a factor causing quantity detection failure.
[0007]
In addition, granular developer aggregates and the like are generated at the sliding portion, and when this moves to the developing portion, it causes damage to the developing main part roller, abnormal images such as white streaks and dot missing. It was.
[0008]
  The present invention has been made in the above background, and claims 12According to the invention, the movement of the cleaning means is restricted when the developer is in a predetermined amount or more in the vicinity of the detection unit.To doThus, the object is to limit the sliding of the sliding portion when cleaning is not necessary, and to reduce various problems occurring in the sliding portion.
[0011]
  AlsoClaim3In the invention of the item, the weight portion of the cleaning means is formed in a shape extending in parallel with the support shaft, so that movement can be easily restricted and the weight of the developer portion is reduced by increasing the weight of the weight portion. The purpose is to ensure the movement of the cleaning means at the time.
[0012]
  And claims4, 5The object of the invention is to make the toner end of each color developing unit accurately recognized in the color image forming apparatus.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotary type developing apparatus including a plurality of developing units around a rotation axis in order to achieve the above object.TheArrangementShiA rotary developing device that performs development by rotating an arbitrary developing device around a rotation axis to a developing position facing the electrostatic latent image carrier,AboveIn the toner hopper of the developer unitProvidedA pair of light guidesWhen,A toner end detection sensor for detecting the presence or absence of toner in the toner hopper.,The toner end detection sensorOne developmentvesselTheAbovedevelopingpositionOther developments that have reached the toner end detection position when moved tovesselThe pair of light guidesTo the bodySend lightLikeFixed outside the toner hopperAs well asAnd moving between the pair of light guides as the developing device rotates.AboveCleaning means for cleaning the light transmission surfaces of the pair of light guidesPrepared,In the rotary developing device
Cleaning means for cleaning the light transmission surface,A support shaft that rotatably supports the cleaning means on the inner wall of the toner hopper, a cleaning member that is movably provided between a pair of light guides, and rotates about the support shaft as the developing device rotates. The cleaning member cleans the light transmission surface by rotating the weight portion about the support shaft by gravity as the developing device rotates. In a state in which the toner end detection is not necessary because the portion is buried in the toner, the rotation of the weight portion due to the gravity is restricted by the toner.It is characterized by that.
[0014]
  In order to achieve the above object,A rotary type developing device in which a plurality of developing units are arranged around a rotation axis, and development is performed by rotating an arbitrary developing unit around a rotation axis to a development position facing an electrostatic latent image carrier. And a pair of light guides provided in a toner hopper of the developing unit and a toner end detection sensor for detecting the presence or absence of toner in the toner hopper, the toner end detecting sensor being connected to the one developing unit. When the developer is moved to the developing position, it is fixed to the outside of the toner hopper so as to send light to the pair of light guides of the other developing units that have come to the toner end detection position, and as the developing unit rotates, the developing unit rotates. A cleaning means is provided for moving between the pair of light guides to clean the light transmitting surfaces of the pair of light guides.In the rotary developing device,
SaidClean the light transmitting surfaceCleaning meansIs,A support shaft that rotatably supports the cleaning means on the inner wall of the toner hopper, a cleaning member that is movably provided between a pair of light guides, and rotates about the support shaft as the developing device rotates. A weight part thatRotating the developerAlong with the weightBy gravityWhatSaidRotate around a spindleTo doThe cleaning member cleans the light transmission surface, and when the weight portion is buried in the toner, a predetermined area with respect to the moving direction of the weight portion is restricted so that rotation by gravity is restricted. HavingIt is characterized by.
[0015]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 31 or2, the cleaning means.While increasing the weight of the weight part of theSpindleA cylindrical or rectangular plate extending in parallel withShiBecomeIt is characterized by that.
[0016]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 41 toThreeAnyIn the rotary developing device,Do not have multiple developers for each colorIt is characterized by that.
[0017]
  According to claim 5Image forming apparatusIn order to achieve the above object, the claims1 toFourAnyRotating developerBe preparedIt is characterized by that.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
A color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a flexible belt-shaped photoconductor as a belt-shaped image carrier. This photoconductor belt 1 is installed between rotating rollers 2 and 3, and is rotated by the rotation of the rotating roller 2. It is conveyed in the middle arrow A direction (clockwise). In the figure, reference numeral 4 denotes a charging charger as charging means for uniformly charging the surface of the photoreceptor belt 1, and 5 denotes a laser writing system unit as electrostatic image exposure means. Reference numeral 6 in the figure denotes a color developing device in which four developing units having yellow, magenta, cyan, and black developers (toners), which will be described later, are integrally formed.
[0019]
Further, reference numeral 10 in the figure denotes an intermediate transfer belt as an intermediate transfer member. The intermediate transfer belt 10 is provided between the rotating rollers 11 and 12, and is driven in the direction of arrow B (counterclockwise) by the rotation of the rotating roller 11. Direction). The photosensitive belt 1 and the intermediate transfer belt 10 are in contact with each other by a rotating roller 3 portion of the photosensitive belt 1. On the intermediate transfer belt 10 side of the contact portion, a conductive bias roller 13 is in contact with the back surface of the intermediate transfer belt 10 under predetermined conditions.
[0020]
Here, an image forming operation of the color image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
In FIG. 1, a belt-like photoreceptor (latent image carrier) 1 is uniformly charged by a charging charger 4 and then scanned and exposed by a laser optical device 5 based on image information to form an electrostatic latent image on the surface. It is formed. Here, the image information to be exposed is monochromatic image information obtained by decomposing a desired full-color image into yellow, cyan, magenta, and black color information, and a laser beam generated by a semiconductor laser (not shown) based on this information. Reference numeral 5a denotes a scanning and optical path adjustment performed by an optical device (not shown).
[0021]
The electrostatic latent image formed here is developed in a single color with predetermined yellow, cyan, magenta, and black toners by a rotary developing device 6 to be described later, and each color image is sequentially formed on the photosensitive belt 1. Is done.
[0022]
Each single-color image formed on the photosensitive belt 1 rotating in the direction of arrow A in the figure is transferred onto the intermediate transfer belt 10 rotating in the direction of arrow B in the figure in synchronization with the photosensitive belt 1, yellow, cyan, For each of magenta and black single colors, the images are sequentially overlaid and transferred by a predetermined transfer bias applied to the bias roller 13. The yellow, cyan, magenta, and black images superimposed on the intermediate transfer belt 10 are fed from the paper feed table (paper feed cassette) 17 to the paper feed roller 18, transport roller pair 19a, 19b, and registration roller pair 20a, 20b. Then, the transfer roller 14 collectively transfers the transfer paper 17a conveyed to the transfer unit. After the transfer is completed, the transfer paper 17a is fixed by the fixing device 80 to complete a full-color image, and the print image is discharged to the paper discharge stack portion 82 through the paper discharge roller pair 81a and 81b.
[0023]
In the figure, reference numeral 15 denotes a cleaning device including a cleaning blade 15a that always contacts the photosensitive belt 1 and cleans the toner on the photosensitive belt 1, and a waste toner collecting device. In the figure, 16 denotes the intermediate transfer belt 10. It is a cleaning device. The cleaning blade 16a of the cleaning device 16 is held at a position separated from the surface of the intermediate transfer belt 10 during the image forming operation, and contacts the surface of the intermediate transfer belt 10 after the formed image is transferred onto the transfer paper 17a. Is done.
[0024]
The waste toner scraped off from the intermediate transfer belt 10 by the cleaning blade 16a is conveyed toward the front of the drawing by the auger 16b provided in the cleaning device 16, and further provided on the front side of the process cartridge 31. The toner is transported to the waste toner collecting device 15 by the omitted transport unit. By replacing the process cartridge 31 when a predetermined amount or more of the waste toner is stored in the waste toner collecting device 15, the life of the process cartridge 31 can be extended.
[0025]
Further, the photosensitive belt 1, the charger 4, the intermediate transfer belt 10, the cleaning device 16, and the registration roller 20b are integrally configured as a process cartridge 31, and the waste toner collecting device 15 is replaced with the process cartridge 31. Built in possible. The case exterior portion on the registration roller 20b side of the process cartridge 31 also has a function as a paper transport guide.
[0026]
Next, a color developing device as the developing device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows an internal configuration of the rotary developing device 6 which is an embodiment of the developing device of the present invention. FIG. 3 is an explanatory view showing the developing unit 22Y for yellow together with the photosensitive belt 1. In the vicinity of the above-described photosensitive belt 1, a rotating type (also referred to as a revolver type or rotary type) developing device 6 as a developing device according to the present invention is disposed.
[0027]
FIG. 3 shows a state where one developing device 22Y is at the developing position. Each developing device 22Y, M, C, K is provided with a cylindrical developing roller 23Y, M, C, K as a developer conveying member. Each of the developing rollers 23Y, 23M, 23C, and 23K is arranged so that a part of the developing roller 23Y, M, C, and K is exposed to the outside from the opening 21a provided in the casing 21, and is synchronized with the color information by a driving mechanism that is not illustrated. It rotates in the direction of arrow D in the figure, and the corresponding electrostatic latent image is developed. The developing device of the present embodiment is a developing device using a non-magnetic one-component developer, and each unit stores yellow, magenta, cyan, and black toners, and selectively develops around a rotation center O. And the electrostatic latent images formed on the photosensitive belt 1 are sequentially developed as described above.
[0028]
Next, the internal configuration of the color developing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since each color developing unit 22Y, M, C, K has the same form and the same operation, only one color (yellow) developing unit 22Y will be described here. In FIG. 3, the developing device 22Y is disposed below the photosensitive belt 1 as an electrostatic latent image carrier, and a non-magnetic one is formed on the electrostatic latent image formed on the photosensitive member 1 positioned above the developing device 22Y. Supply toner as a component developer.
[0029]
An opening 21a is formed above the developing unit 22Y. In the opening 21a, a developing roller 23Y as a developer carrying member rotates in the same direction as the moving direction A of the photosensitive member 1 with a predetermined peripheral speed ratio so as to face the photosensitive member 1 at the developing position. It is arranged as follows. Further, on the lower side of the developing roller 23Y, a supply roller 25Y as a toner supply member made of an elastic material such as polyurethane foam slides on the developing roller 23Y and slides at a predetermined peripheral speed ratio with respect to the developing roller 23Y. The rubbing portion is provided to rotate in the same direction at the developing roller 23Y and the contact portion.
[0030]
A thin plate having a spring property such as a stainless steel band, urethane rubber or the like in the vicinity of the developing device opening 21a on the downstream side in the moving direction of the developing roller 23Y from the sliding portion between the supply roller 25Y and the developing roller 23Y. The blade 26Y made of an elastic body is provided so that the vicinity of one end thereof is in contact with the developing roller 23Y.
[0031]
In the figure, 24Y is a flicker member provided in parallel with the supply roller 25Y and set to a predetermined bite amount, and the toner supplied to the surface of the supply roller 25Y from the toner space 27Y, which will be described later, through the opening 28Y is quantified. It has become.
[0032]
Reference numeral 29 in the figure denotes a toner shielding member that prevents the toner from the toner space 27Y from directly contacting the developing roller 23Y or the supply roller 25Y without passing between the flicker member 24Y and the supply roller 25Y. Thus, at least the developing device main portion 32Y accommodating the developing roller 23Y and the supply roller 25Y is separated from the upper portion of the toner space 27Y. As a result, the toner in the toner space 27Y flows unregulated in the developing device 22Y when the developing device 6 rotates, or the toner having an unstable charge amount that directly contacts the developing roller 23Y without being involved in the supply roller 25Y. The flicker member 24Y and the shielding member 29Y always provide stable toner supply, thereby stabilizing the image. Further, the toner supply history supplied from the supply roller 25Y to the developing roller 23Y is eliminated by bringing the flicker member 24Y into contact with the surface of the supply roller 25Y under predetermined conditions, thereby preventing the occurrence of a ghost image. Yes.
[0033]
FIG. 4 is an external perspective view of the developing unit 22Y. As shown in FIG. 4, a toner containing portion 29Y is provided on the front side of the developing device 22Y. Further, a toner space 27Y is formed integrally with the toner containing chamber 29Y in parallel with the developing roller 23Y and the supply roller 25Y from the toner containing portion 29Y to the other side plate position of the developing device 22Y.
[0034]
Due to the rotation of the developing device 6 during a normal image creation operation, the toner in the unit, such as in the toner containing portion 29Y and the toner space 27Y, contains air between the toner particles, and the apparent bulk density decreases at the same time. The fluidity is extremely increased, and it behaves like a liquid.
Since no conveying force is applied to the toner, when the toner space 27Y is filled with toner, the toner does not flow into the toner space 27 from the toner containing portion 29Y, and the upper surface of the toner in the toner space 27Y. When the level is low, the toner flows into the toner space 27 from the toner storage portion 29Y due to gravity due to the difference in level from the toner upper surface level in the toner storage portion 42Y.
[0035]
Even if the toner is almost in the toner space 27, the toner in the toner storage unit 29 can fill the toner space 27 by rotating the developing device 6 once or several times.
[0036]
The toner that has moved into the toner space 24Y naturally passes through the opening 28Y by gravity at the developing position (the position in FIG. 3) where the developing roller 23Y of the developing unit 22Y is in a predetermined positional relationship with the photosensitive belt 1, and is supplied. Supplied on the surface of the roller 25Y. The toner supplied onto the supply roller 25Y and passed through the flicker member 24Y is supplied while being charged onto the surface of the developing roller 23C by the supply roller 25Y, and is carried on the surface of the developing roller 23Y. The toner carried on the surface of the developing roller 23Y is made into a thin toner layer having a predetermined thickness by the blade 26Y, and the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor 1 is developed by contact or non-contact development.
[0037]
As described above, at the development position, the opening 28Y is provided below the toner space 24Y, and the development position is set so that the toner is supplied from the opening 28Y to the supply roller 25Y by gravity. Therefore, it is possible to provide a small-sized developing device that can be supplied onto the supply roller 25Y without performing toner amount detection or complicated supply amount control, has a high degree of freedom in layout, and has a small cross-sectional occupation ratio with respect to the photosensitive member.
[0038]
When the amount of toner falls below a predetermined amount, detection is performed by detecting the amount of remaining toner, which will be described later, and a developing device that needs to be replaced is moved automatically or manually to a predetermined developing device replacement position. It is done.
[0039]
Further, in the present embodiment, the toner containing portion 29 ′ is formed integrally with the developing unit 22, and when the toner becomes a predetermined amount or less, as shown in FIG. A so-called toner magazine type device that attaches and detaches and replaces the toner has been described. However, as shown in FIG. 6, the toner cartridge 30 can be detachably attached to the toner accommodating portion 29, and the toner cartridge 30 is attached at the end of the toner. The same applies to the exchange type.
[0040]
Each developing device 6 mounted on the developing unit support member 60 has the developing roller 23 of each developing unit at a time other than the image forming operation, that is, before and after the image forming operation, as shown in FIG. The photosensitive belt 1 is held at a position (home position) separated from the surface of the photosensitive belt 1. In this embodiment, a position where the rollers 23Y and 23K do not contact the surface of the photoreceptor 1 is set as a home position at a substantially intermediate point between the developing roller 23Y of the yellow developing device 22Y and the developing roller 23K of the black developing device 22K. This is because the yellow developing device 22Y used first when performing the color developing operation in the present embodiment is faster in the developing position due to the rotation of the developing device 6 in the direction of arrow D in the figure during image formation. It is a position that can be accurately reached, and prevents the photoreceptor 1 and the developing roller 23 from being deteriorated or damaged due to unnecessary contact between the photoreceptor 1 and the developing roller 23 when not in operation, and the toner outside the predetermined area. This is a position that prevents adhesion or sticking.
[0041]
Next, toner supply from the toner storage unit 29 to the toner space 27 will be described. Since the construction and operation of this toner replenishment are the same in all the developing devices, the yellow developing device 22Y will be described here.
[0042]
FIG. 7A shows a state where the color developing device 6 is at the home position. In a normal image forming operation, the developing device 6 rotates in the direction of arrow D in the figure, the yellow developing device 22Y is positioned at the developing position (FIG. 7B), and the yellow developing operation is performed. Subsequent to the formation of the yellow image, the developing device 6 is sequentially rotated to form a cyan image, a magenta image, and a black image, respectively, as shown in FIGS. 7C, 7D, and 7E. Become. As described above, when the developing device rotates, the toner inside the toner containing portion 29Y moves in the toner containing portion 29 as shown in FIG. A partition portion 41Y as a developer passage blocking portion is integrally formed in the toner storage portion 29Y, and a toner storage portion 42Y is formed in the toner space 27Y connecting portion. When rotating from FIG. 7C to FIG. 7D, the toner in the toner storage unit 29Y moves onto the inner wall 43Y on the most upstream side in the rotation direction of the storage unit 29. Then, when the developing position, which is the home position, is changed from the state shown in FIG. 7D to the state shown in FIG. 7A, and further to the state shown in FIG. It is blocked by the portion 41Y and stored in the toner storage portion (42Y). The toner stored here flows into the toner space 27Y from the opening.
[0043]
As described above, the rotation of the developing device 6 can supply toner from the toner cartridge to the hopper without using any toner transport mechanism.
[0044]
Next, a toner end detection unit that is a main part of the present invention will be described.
The rotary developing device 6 described above includes a toner end detection device 46 as shown in FIG. As the toner end detection device 46, a pair of light guides 47 </ b> A and 47 </ b> B are provided in the toner hopper 43 at the outer peripheral arc portion.
[0045]
Further, as shown in FIG. 8, the support shaft 49 is horizontally supported by a pair of support columns 48 erected on the outer circumferential arc portion. The support shaft 49 is fixed to the base end of the arm 50 having the weight portion 50a. Further, a rectangular plate-shaped cleaning member 51 is attached to the base end of the arm 50.
[0046]
Here, in the illustrated rotary developing device 6, for example, as shown in FIG. 8, when the cyan developing unit 22C is moved to the developing position, the yellow developing unit 22Y adjacent to the downstream side becomes the toner end detection position. It comes to come.
[0047]
On the other hand, as the toner end detection device 46, outside the toner hopper 29, as shown in FIG. 8, below the rotation support rotation center axis O of the illustrated rotary developing device 6, one of the pair of light guides. A toner end detection sensor 52 for sending light is fixed to an appropriate member in the apparatus main body 9. As described above, when there is toner between the pair of light guides 47A and 47B, as shown in FIG. 9A, even if light is sent to one light guide 47A, Since the light is blocked and the light does not return from the other light guide 47B to the toner end detection sensor 52, it is recognized that there is still toner in the toner hopper 29.
[0048]
However, when there is no toner between the pair of light guides 47A and 47B, as shown in FIG. 9B, one light guide 47A passes through the respective light transmission surfaces 53 from the other light guide 47B. Since the light is transmitted and the light returns from the other light guide 47B to the toner end detection sensor 52, it is recognized that the toner in the toner hopper 43 has run out.
[0049]
In this example, the pair of light guides 47A and 47B are provided at the lowest position in the toner hopper 29 at the toner end detection position. Therefore, as shown in FIG. By gathering at the bottom along the curve and detecting the toner end at the bottom, the presence or absence of residual toner in the toner hopper 29 can be more accurately recognized. When developing, as shown in FIG. 8, as the rotary developing device 6 is driven to rotate in the direction of arrow C, the arm 50 rotates about the support shaft 49 based on gravity, and the cleaning member 51 moves accordingly. To do.
[0050]
In the toner end detection position in the lower part of FIG. 8, the center of gravity is set so that the arm 50 falls down, and the cleaning member 51 and the arm 50 enter between the pair of light guides 47A and 47B. No effect on toner end detection.
[0051]
Then, even when the rotary developing device 6 rotates 1/4 in the direction of arrow C and reaches the position on the left side of the rotation center axis O in FIG. 8 from the toner end detection position, the state is maintained.
[0052]
However, when the rotary developing device 6 further rotates 1/4 in the direction of arrow C and reaches the upper position in FIG. 8, the arm 50 is held in a suspended state based on the gravity applied to the weight portion 50a. However, as the pair of light guides 47A and 47B face downward, the cleaning member 51 moves so as to enter between the light guides 47A and 47B, and the light transmission surfaces of these pair of light guides Scrub 53 and clean.
[0053]
Further, even when the rotary developing device 6 rotates 1/4 in the direction of arrow C and reaches the position to the right of the rotation center axis O in FIG. 8, the base end of the arm 50 hits the outer peripheral arc portion of the toner hopper 29 and remains as it is. State is maintained.
[0054]
When the rotary developing device 6 further rotates 1/4 in the direction of arrow C and returns to the toner end detection position in the lower part of FIG. 8, the arm 50 rotates clockwise about the support shaft 49 based on gravity. Accordingly, the cleaning member 51 moves so as to come out between the light guides 47A and 47B, and the light transmission surfaces 53 of the pair of light guides are again rubbed and cleaned. The cleaning member 51 is composed of a PET film, a polyurethane sheet, or the like. However, when a waisted material such as a PET film is used, the width of the cleaning member 51 is narrower than the width between the light guides 47A and 47B. However, there is no load when the cleaning member 51 is moved. Thus, even if the width of the cleaning member 51 is narrow, the cleaning member 51 can come into contact with both the left and right light guides and be cleaned by providing a backlash in the direction parallel to the support shaft in supporting the arm 50.
[0055]
Further, when a soft elastic body such as a polyurethane sheet is used for the cleaning member 51, as shown in FIG. 10, the width is set so as to always contact the light transmission surfaces 53 of 47A and 47B, thereby further cleaning. Can be improved.
[0056]
By the way, in the developing device as described above, the developer remaining amount detecting light transmitting surface and the cleaning unit are replaced with a developer (or developer replenished) whose developer amount falls below a predetermined amount from the initial state where the developer is filled. ) Since the cleaning member is constantly moved until the time, the fixing of the developer to the light transmission surface 53 due to the sliding of the detection light transmission surface 53 and the cleaning member 51 and the generation of damage to the transmission surface 53 are caused. The developer is fixed to the sliding portion of the supporting shaft 49 of the cleaning means and the support column 48 that supports the shaft 49, and the swinging operation is poor due to an increase in sliding resistance. This is a factor that causes a remaining amount detection failure at a time when the amount falls below a predetermined amount.
[0057]
In addition, granular developer aggregates and the like are generated in the sliding portion described above, and this moves to the developing portion, which may cause damage to the developing main part roller, abnormal images such as white stripes and missing dots. It was.
[0058]
  Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the weight portion 50 a is extended in parallel with the support shaft 49. When the hopper 29 is filled with toner and the weight portion 50a is buried in the toner, the movement of the weight portion 50a due to gravity is restricted by the toner, the toner is sufficiently present, and toner end detection is not necessary. The conventional problems described above due to sliding between the cleaning member 51 and the light transmission surface 53 or between the support shaft 49 and the support column 48 can be reduced.
  In addition, it is possible to provide an inexpensive cleaning means that does not require a drive device that moves between the pair of light guides based on gravity and moves the cleaning member together with the rotational drive of the rotary developing device.
  In addition, the cleaning member can be attached to a weight that rotates about the support shaft, and can be moved based on gravity along with the rotational driving of the rotary developing device, thereby providing a cleaning means that can reliably move the cleaning member with an inexpensive configuration.
[0059]
【The invention's effect】
  The present inventionAs described above, the rotary developing device according toIt is easy to limit the movement of the weight part, soBy forming a shape that restricts the movement of the cleaning means when the developer is in a predetermined amount or more in the vicinity of the detection unit, the sliding of the sliding unit at the time when cleaning is not necessary is limited, and the sliding There is an effect that various problems occurring in the moving part can be reduced.
[0062]
  Claim3As described above, the rotary developing device according to, WeightIncrease the weight of the partAnd a cylindrical or rectangular plate extending parallel to the spindleBy developmentAgentThere is an effect that the cleaning means can be surely moved when the amount decreases.
[0063]
  Claim4As described above, the rotary type developing device according to the present invention has an effect that the toner end of each color developing unit can be accurately recognized in the color image forming apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a color printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view (non-operating position) of the developing device in the printer.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a developing device in the developing device.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the developing device.
FIG. 5 is a schematic perspective view of a developing device in the developing device.
FIG. 6 is an explanatory diagram regarding replacement of the developing device.
FIG. 7 is an explanatory diagram regarding toner cartridge replacement according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram relating to cleaning by a cleaning member accompanying rotation driving of the developing device.
FIG. 9 is an explanatory diagram relating to a toner end detection mechanism.
FIG. 10 is an explanatory diagram relating to a toner end detection mechanism.
FIG. 11 is an explanatory diagram relating to the shape of the cleaning means.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor belt (latent image carrier)
2 Photosensitive member rotation roller
3 Photosensitive member rotation roller
4 Charger charger
5 Laser writing unit
6 Color development device
8 Front frame
9 Body frame
10 Intermediate transfer belt
11 Intermediate transfer belt rotation roller
12 Intermediate transfer belt rotation roller
13 Bias roller
14 Transfer roller
15. Photoconductor cleaning device and waste toner collecting container
15a Photoconductor cleaning blade
15c Waste toner collection container
16 Intermediate transfer belt cleaning device
16a Intermediate transfer belt cleaning blade
16b Waste toner collection auger
17 Paper cassette
17a transfer paper
18 Paper feed roller
19 Transfer paper transport roller
20 Registration roller
21 Developer casing
21a Casing opening
22 Color developer
23 Development roller
24 Flicker member
25 Supply roller
26 blade
27 Toner Space
28 opening
29 Toner container (hopper)
30 Toner cartridge
31 Process cartridge
32 Main parts of developer
41 Partition member
42 Toner reservoir
43 Inner wall of toner container
44 Inclined part
60 unit support members

Claims

回転軸の周りに複数の現像器を配置してなり、
任意の現像器を前記回転軸を中心に静電潜像担持体に対向した現像位置に回動して現像を行う回転型現像装置であって、前記現像器のトナーホッパ内に設けた一対の導光体と、前記トナーホッパ内のトナーの有無を検知するトナーエンド検知センサとを備え、該トナーエンド検知センサを、一の前記現像器を前記現像位置へと移動させたとき、トナーエンド検知ポジションに来た他の現像器の前記一対の導光体に光を送り込むよう該トナーホッパの外部に固定するとともに、前記現像器の回動とともに前記一対の導光体間で移動して前記一対の導光体の光透過面を清掃する清掃手段を備え、てなる回転型現像装置において、前記光透過面を清掃する清掃手段は、該清掃手段を回動可能にトナーホッパ内壁に支持する支軸と、一対の導光体の間を移動可能に設けられた清掃部材と、前記現像器の回転に伴い前記支軸を中心として回動する錘部とからなり、前記現像器の回転に伴って前記錘部が重力によって前記支軸を中心として回動することにより、前記清掃部材が前記光透過面を清掃するものであり、
前記錘部がトナーに埋もれて前記トナーエンド検知が必要ない状態では、トナーによって前記錘部の前記重力による回動が制限されることを特徴とする回転型現像装置。Be arranged a plurality of developing units about an axis of rotation,
A rotating developing unit for developing by rotating any developing device to a developing position facing the latent electrostatic image bearing member around the rotational axis, a pair of guide provided in the toner hopper of the developing device an optical member, and a toner-end sensor for detecting the presence or absence of the toner in the toner hopper, the toner end sensor, when an of the developing device is moved to the developing position, the toner end detection position is fixed to the outside of the hopper so as to feed light to the pair of light guide bodies came other developing devices, the with the developing device of the pivot to move between the pair of light guides the pair of light In the rotary developing device comprising a cleaning means for cleaning the light transmission surface of the body, the cleaning means for cleaning the light transmission surface includes a pair of shafts that rotatably support the cleaning means on the inner wall of the toner hopper. Between light guides The cleaning member is provided so as to be movable, and a weight portion that rotates about the support shaft as the developing device rotates, and the weight portion causes the support shaft to move by gravity as the developing device rotates. By rotating as a center, the cleaning member cleans the light transmission surface,
In a state where the weight portion is buried in toner and the toner end detection is not required, the rotation of the weight portion due to the gravity is restricted by the toner.

回転軸の周りに複数の現像器を配置してなり、
任意の現像器を前記回転軸を中心に静電潜像担持体に対向した現像位置に回動して現像を行う回転型現像装置であって、前記現像器のトナーホッパ内に設けた一対の導光体と、前記トナーホッパ内のトナーの有無を検知するトナーエンド検知センサとを備え、該トナーエンド検知センサを、一の前記現像器を前記現像位置へと移動させたとき、トナーエンド検知ポジションに来た他の現像器の前記一対の導光体に光を送り込むよう該トナーホッパの外部に固定するとともに、前記現像器の回動とともに前記一対の導光体間で移動して前記一対の導光体の光透過面を清掃する清掃手段を備え、てなる回転型現像装置において、前記光透過面を清掃する清掃手段は、該清掃手段を回動可能にトナーホッパ内壁に支持する支軸と、一対の導光体の間を移動可能に設けられた清掃部材と、前記現像器の回転に伴い前記支軸を中心として回動する錘部とからなり、前記現像器の回転に伴って前記錘部が重力によって前記支軸を中心として回動することにより、前記清掃部材が前記光透過面を清掃するものであり、
該錘部がトナーに埋もれた状態では、重力による回動が制限されるように該錘部の移動方向に対して所定の面積を有することを特徴とする回転型現像装置。 A plurality of developing units are arranged around the rotation axis,
A rotary developing device that performs development by rotating an arbitrary developing device around a rotation axis to a developing position facing an electrostatic latent image carrier, and a pair of guides provided in a toner hopper of the developing device. A light end and a toner end detection sensor for detecting the presence or absence of toner in the toner hopper, and when the one developer is moved to the development position, the toner end detection sensor is moved to the toner end detection position. The pair of light guides is fixed to the outside of the toner hopper so as to send light to the pair of light guides of the other developing units, and moves between the pair of light guides as the developing unit rotates. the rotary type developing apparatus comprising a cleaning means for cleaning comprises Te a light transmitting surface of the body, cleaning means for cleaning the light transmission surface, a support shaft for supporting the cleaning means pivotally hopper inner wall, a pair Between light guides A cleaning member is movable, the with the rotation of the developing unit composed of a weight portion rotates about the support shaft, said I by the weight section with the rotation of the developing unit gravity By rotating around a support shaft, the cleaning member cleans the light transmission surface,
A rotary developing device having a predetermined area with respect to a moving direction of the weight portion so that rotation due to gravity is restricted when the weight portion is buried in toner .

請求項１または２の回転型現像装置において、前記清掃手段の錘部の重量を重くするとともに、前記支軸に並行に伸延した円筒状あるいは矩形板状の形状としてなることを特徴とする回転型現像装置。The rotary type developing apparatus according to claim 1 or 2, as well as increase the weight of the weight of said cleaning means, characterized by comprising in said support shaft to extend the cylindrical or rectangular plate-like shape in parallel Rotary developing device.

請求項１ないし３のいずれかの回転型現像装置において、前記現像器を色ごとに複数備えてなることを特徴とする回転型現像装置。In any of the rotary type developing apparatus of claims 1 to 3, a rotary developing apparatus according to claim Rukoto such comprises a plurality of said developing units for each color.

請求項１ないし４のいずれかの回転型現像装置を備えてなることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising Rukoto such comprise either rotary type developing apparatus of claims 1 to 4.