JP7043229B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの電子写真技術を用いた画像形成装置に関する。
画像形成装置には、感光ドラム上に形成された静電潜像を現像剤により現像して可視像化する現像装置が装置本体に着脱自在に設けられている。現像装置では、非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤(以下、単に現像剤と呼ぶ)が現像容器に収容されており、この現像剤が現像に供される。そして、トナーは現像に供されることにより消費される一方で、キャリアは消費されることなく繰り返し用いられる。そのため、同じ現像剤が長期にわたって繰り返し使用されると、現像剤のトナー濃度(トナー及びキャリアの合計重量(D)に対するトナー重量(T)の割合:TD比とも呼ぶ)が次第に低くなる。しかしながら、トナー濃度が低くなり過ぎた現像剤は、画像不良を生じさせやすい。そこで、現像剤のトナー濃度が適切な画像を形成可能な適正範囲を下回らないように、現像装置にトナーを適宜に補給してトナー濃度を調整する制御が適時に行われている。従来、現像容器内の現像剤のトナー濃度を検出すべく、トナー濃度センサは現像装置に配設されている(特許文献1、特許文献2)。
特開平11-7189号公報 特開平11-352764号公報
上述したように、従来ではトナー濃度センサが装置本体に着脱自在な現像装置に配置されている。この場合、現像装置にはトナー濃度センサに加えて、トナー濃度センサの検出結果(電気信号)を伝達する信号線、信号線の中継コネクタあるいは信号線ガイド等の様々な部品が実装される。そのため、これらを配置するためのスペースを現像装置に確保しなければならず、どうしても現像装置が大型化してしまい、これは昨今の小型化の要望に反する。また、現像装置は定期的に交換が必要な交換パーツである故に、できる限りのコストダウンが望まれている。しかしながら、従来では現像装置に付随して、まだ使用可能であるにも関わらず、トナー濃度センサ(また、上記の信号線、中継コネクタ、信号線ガイド等)までもが一緒に交換されるため、現像装置のコストダウンを実現し難かった。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、現像容器に収容された現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサを有する構成である場合に、交換パーツである現像装置の小型化やコストダウンを実現可能な画像形成装置の提供を目的とする。
本発明に係る画像形成装置は、画像形成装置であって、静電潜像が形成される感光体と、前記画像形成装置に着脱自在に設けられ、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器を有し、前記現像容器に収容された現像剤により前記感光体に形成される静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、水平方向に挿抜自在に設けられ、前記画像形成装置から引き出された状態で前記現像装置を設置可能な枠体と、前記枠体に配置され、前記現像容器の当接面に当接して前記現像容器に収容されている現像剤のトナー濃度を検出可能な検出手段と、を備え、前記検出手段は、前記現像装置が前記枠体の所定位置に装着される装着動作に伴って前記当接面に当接される、ことを特徴とする。
本発明によれば、現像容器に収容された現像剤のトナー濃度を検出する検出手段が現像装置でなく装置本体に配設されることから、装置本体に着脱自在な現像装置の小型化やコストダウンを実現することができる。
本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。 本実施形態の現像装置を示す断面図。 軸線方向を含む水平断面で見た現像装置を示す上面断面図。 第一実施形態の画像形成装置を示す斜視図であり、(a)は現像装置の装着完了前、(b)は現像装置の装着完了後、(c)は筐体への収容後。 第一実施形態におけるトナー濃度センサ近傍を拡大して示す斜視図。 第二実施形態における現像装置の装着完了前を示す図であり、(a)は現像装置を示す斜視図、(b)はトナー濃度センサ近傍を拡大して示す斜視図。 第二実施形態における現像装置の装着完了後を示す図であり、(a)は現像装置を示す斜視図、(b)はトナー濃度センサ近傍を拡大して示す斜視図。
[第一実施形態]
<画像形成装置>
第一実施形態について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。図1に示す画像形成装置100は、中間転写ベルト7に沿って画像形成部Sa、Sb、Sc、Sdを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
画像形成部Saでは、感光ドラム1aにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト7に転写される。画像形成部Sbでは、感光ドラム1bにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト7に転写される。画像形成部Sc、Sdでは、それぞれ感光ドラム1c、1dにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト7に転写される。中間転写ベルト7に転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて記録材P(用紙、OHPシートなどのシート材など)へ二次転写される。
画像形成部Sa、Sb、Sc、Sdは、現像装置4a、4b、4c、4dで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Sa、Sb、Sc、Sdの区別を表す符号末尾のa、b、c、dを省略して、画像形成部Sa~Sdの構成及び動作を説明する。
画像形成部Sには、感光体としての感光ドラム1を囲むように、一次帯電器2、露光装置3、現像装置4、一次転写ローラ5、二次帯電器6が配置されている。感光ドラム1は、円筒状(ドラム型)のアルミニウム製シリンダの外周面に負帯電特性の有機光半導体である感光層が形成されたもので、所定のプロセススピード(例えば250mm/sec)で図1の矢印R1方向に回転される。感光ドラム1は、例えば直径が30mm、回転軸線方向(長手方向)の長さが360mmに形成される。
一次帯電器2は例えばローラ状に形成された帯電ローラなどであり、不図示の高圧電源により帯電電圧が印加されて感光ドラム1に接触することで、感光ドラム1を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。一次帯電器2としての帯電ローラは、不図示の加圧ばねによって感光ドラム1に向けて付勢されているため、感光ドラム1に従動回転する。帯電ローラに印加される帯電電圧は、例えば-900Vの直流電圧にピーク間電圧1500Vの交流電圧を重畳した重畳電圧が印加される。帯電ローラは、例えば直径が14mm、回転軸線方向(長手方向)の長さが320mmに形成される。
露光装置3は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをON-OFF変調したレーザービームをレーザー発光素子から発生し、これを回転ミラーで走査して帯電させた感光ドラム1の表面に画像の静電潜像を書き込むレーザービームスキャナである。一次帯電器2よりも感光ドラム1の回転方向上流に配置される二次帯電器6は、一次帯電器2の帯電を補助する帯電補助器である。現像装置4は、トナーを感光ドラム1に供給して静電潜像をトナー像に現像する。本実施形態の場合、現像装置4は装置本体に着脱自在に設けられている。現像装置4については後述する(図2及び図3)。
一次転写ローラ5は、中間転写ベルト7を挟んで感光ドラム1に対向配置され、感光ドラム1と中間転写ベルト7との間にトナー像の一次転写部(一次転写ニップ部)T1を形成する。一次転写部T1では、高圧電源(不図示)により一次転写ローラ5に一次転写電圧が印加されることで、トナー像が感光ドラム1から中間転写ベルト7へ一次転写される。
中間転写ベルト7は、二次転写内ローラ8、テンションローラ17、18等のローラに掛け渡して支持され、駆動ローラを兼ねる二次転写内ローラ8に駆動されて図1の矢印R2方向に回転される。中間転写ベルト7は、感光ドラム1の回転速度(プロセススピード)とほぼ同じ速度で回転される。二次転写部T2は、二次転写内ローラ8に支持された中間転写ベルト7に二次転写外ローラ9を当接して形成される記録材Pへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部T2では、二次転写外ローラ9に二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト7から二次転写部T2に搬送される記録材Pへ二次転写される。記録材Pは給紙カセット10に積載された状態で収納されており、不図示の給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラ等により給紙カセット10から二次転写部T2へ搬送される。
二次転写後に中間転写ベルト7に付着したまま残る二次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置11が中間転写ベルト7を摺擦することにより除去される。ベルトクリーニング装置11は、中間転写ベルト7にクリーニングブレードを摺擦させて二次転写残トナーを除去する。
二次転写部T2で四色のトナー像を二次転写された記録材Pは、定着装置13へ搬送される。定着装置13は、定着ローラ14、15が当接して定着ニップT3を形成し、定着ニップT3で記録材Pを搬送しつつ当該、記録材Pにトナー像を定着する。定着装置13では、内部からランプヒータ等(不図示)で加熱される定着ローラ14に、付勢機構(不図示)によって定着ローラ15を圧接させて定着ニップT3を形成している。記録材Pが定着ニップT3で挟持搬送されることにより加熱/加圧されて、トナー像が記録材Pに定着される。定着装置13によりトナー像の定着された記録材Pは、機体外へ排出される。
<現像装置>
現像装置4について、図2及び図3を用いて説明する。現像装置4は、図2に示すように、ハウジングを形成する現像容器41、規制ブレード42、現像スリーブ30、現像スクリュー31、撹拌スクリュー32などを備えている。
現像容器41には、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容されている。つまり、本実施形態では現像方式として二成分現像方式を用い、マイナス帯電極性の非磁性トナーとプラス帯電極性の磁性キャリアを混合して現像剤として用いる。非磁性トナーはポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤さらにはワックスなどを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものである。磁性キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。初期状態の現像剤のトナー濃度(現像剤の全重量に占めるトナーの重量の割合、TD比)は、例えば8%である。
現像容器41は感光ドラム1に対向した一部分が開口しており、この開口部に一部が露出するようにして現像スリーブ30が回転可能に配置されている。現像スリーブ30は、感光ドラム1に対し所定の隙間(SDギャップ)を空けて近接する近接位置に配置することが可能である。現像スリーブ30と感光ドラム1との最近接距離つまりSDギャップの距離は、回転軸線方向に沿って例えば260μmに保たれる。本実施形態では、SDギャップを介して感光ドラム1と現像スリーブ30とが相対する領域をSDギャップ部(現像領域)と呼ぶ。現像スリーブ30は、SDギャップ部において感光ドラム1の回転方向(矢印R1方向)と反対方向に移動するように回転駆動される(矢印R3方向)。即ち、本実施形態ではカウンタ現像方式が採用されている。現像スリーブ30はアルミニウムやステンレスなどの非磁性材料で円筒状に形成され、所定のプロセススピード(例えば250mm/sec)で回転駆動される。現像スリーブ30は、例えば直径が20mm、回転軸線方向(長手方向)の長さが334mmに形成されている。
現像スリーブ30の内部には、複数の磁極により構成されるマグネットローラ30aが回転不能に配置されている。マグネットローラ30a内に配置された複数の磁石(N1、N2、N3、S1、S2)の磁力によって、現像スリーブ30の表面には現像剤の磁気穂(磁気ブラシとも呼ばれる)が形成される。現像スリーブ30の表面に形成された磁気穂は、非磁性材料で構成された板状の規制ブレード42により層厚が規制される。規制ブレード42は、現像スリーブ30の表面との間隙が調整されている。現像スリーブ30は、規制ブレード42によって層厚を規制された現像剤を担持したまま矢印R3方向に回転し、SDギャップ部において感光ドラム1を磁気穂により摺擦して感光ドラム1に現像剤を供給する。現像スリーブ30には、不図示の高圧電源から直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム1に形成された静電像にトナーが供給されて、静電像がトナー像に現像される。
現像容器41は、図2に示すように、第一室としての現像室21と第二室としての撹拌室22とが形成され、現像室21と撹拌室22との間に、現像室21と撹拌室22とを区画する隔壁70が設けられている。隔壁70は、現像容器41内(現像容器内)に底面部41aから突出するようにして現像室21と撹拌室22とを隔てている。隔壁70は、現像スリーブ30の回転軸線方向(長手方向)に延在している。なお、本実施形態では、現像室21と撹拌室22とがほぼ水平方向に並ぶように隔壁70が設けられた現像装置4を例に示したが(所謂、横撹拌型)、これに限らない。例えば、現像室21と撹拌室22とが鉛直方向で上下に並ぶように、隔壁70が底面部41aに並行して略水平方向に設けられた現像装置4であってもよい(所謂、縦撹拌型)。
隔壁70は、図3に示すように、長手方向両端側にそれぞれ現像室21と撹拌室22とを連通させる第一連通部23と第二連通部24とを有する。本実施形態の場合、隔壁70の両端は、現像容器41の内部の長手方向両端部の側壁までは達しておらず、これにより第一連通部23と第二連通部24が形成されている。第一連通部23は撹拌室22から現像室21へ現像剤が受け渡される経路であり、第二連通部24は現像室21から撹拌室22へ現像剤が受け渡される経路である。
現像室21には、現像室21で現像剤を所定の第一方向に搬送する現像スクリュー31が配設されている。撹拌室22には、撹拌室22で現像スクリュー31の現像剤搬送方向(第一方向)と反対の第二方向に現像剤を搬送する撹拌スクリュー32が配設されている。現像スクリュー31及び撹拌スクリュー32には、それぞれ回転軸31a、32aの周囲に羽根31b、32bが螺旋状に形成されている。回転軸31a、32aの両端部は、現像容器41に対し回転自在に支持されている。
現像スリーブ30、現像スクリュー31、撹拌スクリュー32は例えば不図示のギア列によって連結駆動される構成になっていて、不図示の駆動モータからのギア列を介してそれぞれ回転する。現像スクリュー31及び撹拌スクリュー32が回転することで、現像剤は現像容器41内を循環搬送される。このとき、撹拌スクリュー32の現像剤搬送方向(第二方向)に関し、第二方向下流側の第一連通部23で現像剤が撹拌室22から現像室21に、第二方向上流側の第二連通部24で現像剤が現像室21から撹拌室22に、それぞれ現像剤が受け渡される。このように、現像室21と撹拌室22とで現像剤の循環経路を形成し、現像剤はこの循環経路を循環することで混合撹拌される。
本実施形態の場合、図2に示すように、現像容器41はその外面に当接面41bと案内面41cとが形成される。当接面41bと案内面41cとは、ここでは当接面41bが案内面41cの鉛直方向で上方側に位置するように、現像容器41に連続して形成されている。案内面41cは現像容器41の底面部41aから当接面41bにかけて湾曲あるいは傾斜した形状に形成されている。案内面41cは現像装置4の装着動作に伴い、装置本体に配設されているトナー濃度センサ45(後述する図4(a)参照)に摺動し、現像容器41側(現像容器側)に向く向きに付勢されているトナー濃度センサ45を付勢方向と反対方向に移動させ得る。
当接面41bには、現像装置4が装置本体の所定位置に装着されることに応じて、装置本体に配設されているトナー濃度センサ45が当接される。本実施形態では、現像容器41の外面側から現像容器41内の現像剤のトナー濃度を検出させるため、検出手段として、センサ検出面を現像剤に直接触れさせることなくトナー濃度を検出可能な非接触式のトナー濃度センサ45が採用されている。
なお、当接面41bはトナー濃度センサ45が現像容器41内の現像剤のトナー濃度を検出可能な高さ、具体的には現像容器41内を搬送中の現像剤の高さよりも鉛直方向で低い高さ位置に形成される。また、当接面41bにおける現像容器41の厚みは、トナー濃度センサ45が現像容器41内の現像剤のトナー濃度を検出できるように、案内面41c等の他の箇所よりも薄いのが好ましい。そうするために、当接面41bは例えば案内面41cよりも現像容器41の内側に凹んだ溝部を有し、トナー濃度センサ45がその溝部に嵌合されるようにしてもよい。
また、現像装置4の装着動作に伴い当接面41bにトナー濃度センサ45を確実に当接させるため、図2及び図3に示すように、現像容器41の外面にはトナー濃度センサ45を当接面41bに案内する検出案内部としてのガイド部80が設けられている。ガイド部80については後述する(図5参照)。
<現像剤の補給と排出>
ところで、二成分現像剤を用いて現像を行う現像装置4の場合、現像によりトナーが消費されるので、現像容器41に収容されている現像剤のトナー濃度は適正範囲(例えば6~9%)の下限よりも低下し得る。トナー濃度が低下し適正範囲から外れた現像剤を用いた場合、画像不良が生じやすくなる。そこで、トナー濃度を適正範囲に回復すべく、現像装置4に接続された補給装置(不図示)から例えばトナーとキャリアが重量比で9:1に混合された補給用の現像剤(補給剤)を補給して、トナー濃度を回復させる制御が行われる。
図3に示すように、現像容器41には撹拌室22の第二連通部24よりも第二方向上流側に、補給装置からの補給剤を受け入れる補給部51が形成されている。補給剤は補給装置により補給されるが、補給剤の補給に伴い現像容器41内に現像剤が多くなり過ぎると、現像剤の撹拌が不十分となって画像不良が生じやすくなる。そこで、補給剤の補給に伴い余剰になった現像剤が現像容器41から排出されるように、現像容器41には現像剤の排出部50が例えば撹拌室22の第一連通部23よりも第二方向下流側に形成されている。
上記したトナー濃度を回復させる制御を行うには、現像容器41内の現像剤のトナー濃度を検出する必要があり、そのためにトナー濃度センサ45が用いられる。本実施形態の画像形成装置100では、トナー濃度センサ45が現像装置4に配設されていた従来と異なり、装置本体に非接触式のトナー濃度センサ45が配設される。ただし、非接触式のトナー濃度センサ45を装置本体に配設した場合、トナー濃度を精度よく検出させるべく、トナー濃度センサ45を現像容器41に確実に当接させる必要がある。そこで、本実施形態では、現像容器41に形成した当接面41bに、現像装置4の装着動作に伴いトナー濃度センサ45を当接させることで、トナー濃度センサ45による現像剤のトナー濃度の検出を可能にしている。トナー濃度センサ45を当接面41bに当接させるため、トナー濃度センサ45を案内するガイド部80が現像容器41に設けられている。以下、第一実施形態の詳細を、図4(a)乃至図5を用いて説明する。なお、説明を理解しやすくするために、図4(a)乃至図4(c)では装置本体の一部(側板など)の図示を省略している。
図4(a)に示すように、画像形成装置100は、筐体に対し水平方向に挿抜自在に設けられ、筐体から引き出された状態のときに複数の現像装置4a~4dを個別に着脱可能な枠体100aを有している。枠体100aは、画像形成装置100の前面を開放した開放位置と遮蔽した遮蔽位置とに移動可能なカバー300が開放位置にあるときに筐体から引き出されることで、現像装置4a~4dを個別に鉛直方向上方から下方に向かう装着方向Fに設置可能に設けられている。本実施形態では、図4(a)及び図4(b)に示すようにして、現像装置4a~4dを枠体100aに載置する動作が現像装置の装着動作に相当する。装着される際に現像装置4a~4dは上記の案内面41cにトナー濃度センサ45を摺動させながら、枠体100aの載置位置(所定位置)に装着される。
装置本体の一部である枠体100aには、各現像装置4a~4d内(詳しくは現像容器内)の現像剤のトナー濃度を検出するために、現像装置4a~4dをそれぞれ載置可能な載置位置毎にトナー濃度センサ45が配設されている。トナー濃度センサ45は遊嵌部60に遊嵌されており、図4(b)に示すように、現像装置4a~4dの装着動作に伴って遊嵌部60がガイド部80に挟持されることで、トナー濃度センサ45は当接面41b(図2参照)に当接可能になる。そして、図4(c)に示すように、枠体100aが筐体に収納された状態で(収納方向は図中Y方向)、カバー300は開放位置から遮蔽位置に移動され得る。枠体100aが筐体に収納されても、トナー濃度センサ45は当接面41bに当接した状態に維持される。
<ガイド部>
図5は、当接面41bに当接した状態のトナー濃度センサ45の近傍を拡大して示す斜視図である。図5に示すように、ガイド部80は、現像容器41の外面から装着方向F(図4(a)参照)に延びるように且つ間隔を空けて立設された一対の第一ガイド80aと、水平方向(長手方向)に延びるように立設された第二ガイド80bとを有する。これら第一ガイド80aと第二ガイド80bとは、遊嵌部60が侵入可能に当接面41bの周りに配置されている。
トナー濃度センサ45は、遊嵌部60に遊嵌されている、そのため、そのままでは現像容器41に対し位置固定されず、トナー濃度センサ45の当接面41bへの当接が不安定になる虞がある。当接が不安定であると、トナー濃度センサ45によるトナー濃度の検出に影響して、検出精度を低下させ得る。これを防止するために、ガイド部80は遊嵌部60に遊嵌されているトナー濃度センサ45を当接面41bに誘導すると共に、トナー濃度センサ45を確実に当接面41bに当接可能な位置に位置決める。具体的には、現像装置4の所定位置への装着完了後、第一ガイド80aにより略Y方向の位置が決められ、第二ガイド80bにより略Z方向の位置が決められる。こうすることにより、後述する押圧ばね61による押圧と相まって、トナー濃度センサ45はその動きが規制されて、安定して且つ確実に当接面41bに当接される。
<遊嵌部>
遊嵌部60には、遊嵌したトナー濃度センサ45を、現像装置4の装着動作に伴って当接面41bに移動させる移動機構200が設けられる。本実施形態の場合、移動機構200には押圧ばね61が用いられている。付勢部としての押圧ばね61は例えば板ばねやコイルばねであり、遊嵌部60に遊嵌されたトナー濃度センサ45を現像容器41側に向く向きに付勢する。それ故、現像装置4の所定位置への装着完了までは、遊嵌部60に遊嵌されているトナー濃度センサ45は、遊嵌部60に規制される範囲に限定されるが、いずれの方向にも比較的に自由に動き得る。現像装置4の所定位置への装着完了後、トナー濃度センサ45は押圧ばね61に押圧され現像容器41に突き当てられることにより、略X方向の動きが規制される。また、上述したように、略Y方向の動きは第一ガイド80aにより、略Z方向の動きは第二ガイド80bによりそれぞれ規制される。こうして、トナー濃度センサ45は安定して当接面41bに当接される。さらに、トナー濃度センサ45は押圧ばね61によって現像容器41の壁面(当接面41b)に押圧されることによって安定度が増し、トナー濃度の検出精度がより高められる。
以上のように、本実施形態では、現像容器41内の現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ45を装置本体に配設した。そして、現像装置4の装着動作に伴いトナー濃度センサ45を現像容器41(詳しくは当接面41b)に当接させ、現像容器41内の現像剤のトナー濃度を検出可能にしている。トナー濃度センサ45を装置本体に配設することで、現像装置4にはトナー濃度センサ45、それに付随する信号線などを配置するスペースを現像装置4に確保する必要がないので、現像装置4の小型化が実現できる。また、現像装置4を交換するときに、トナー濃度センサ45、それに付随する信号線などが装置本体側に残るので、これらを再利用することが容易である。つまり、交換される現像装置4にトナー濃度センサ45や信号線などは含まれないため、交換パーツとしての現像装置4のコストダウンを実現できる。
なお、本実施形態の場合、移動機構200に押圧ばね61を用いることに限らず、例えば枠体100aの一部を現像容器41側に突出させた弾性自在な突出部として、この突出部によりトナー濃度センサ45を現像容器41側に向く向きに付勢させてもよい。移動機構200は、現像装置4の装着動作に伴って装置本体に配設されているトナー濃度センサ45を当接面41bに移動させるものであれば、どのような機構であってもよい。
なお、現像容器41のトナー濃度センサ45を当接させる当接面41bは、撹拌室22側に形成することに限らず、現像室21側に形成してもよい。また、複数の当接面41bを形成し、それぞれの当接面41bにトナー濃度センサ45を当接させてもよい。つまり、トナー濃度センサ45は1個に限らず複数個であってよく、撹拌室22側と現像室21側のどちらに配置してもよい。なお、枠体100aの収納は画像形成装置100の前面からに限らず、画像形成装置100の側面や背面から、あるいは画像形成装置100の上面や下面から可能であってもよい。
[第二実施形態]
第二実施形態について、図6(a)乃至図7(b)を用いて説明する。第二実施形態は、上述した第一実施形態に比較してみると、枠体100a(図4(a)参照)に設置することなく現像装置4a~4dを装着可能な構成とし、そのために移動機構200の構成が異なっている。その他の構成及び作用は第一実施形態と同様であるため、同一の構成には同一の符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。なお、図6(a)乃至図7(b)では説明を理解しやすくするために、装置本体の一部(側板やレール部材35の一部など)の図示を省略している。
図6(a)に示すように、本実施形態の画像形成装置100Aは、上述した第一実施形態と同様に、現像容器41はその外面に当接面41bが形成され、またトナー濃度センサ45を当接面41bに案内するガイド部80が設けられている。そして、装置本体には、現像装置4Aを水平方向から装着方向(Y方向)に挿入して設置可能に、装置案内部としてのレール部材35が設けられている。レール部材35は現像装置4Aをスライド移動可能に保持し、現像装置4を装置本体の装着位置(所定位置)まで案内する。なお、現像装置4Aはカバー300が開放位置にあるときに挿抜自在に設けられている。
装置本体の一部であるレール部材35には、現像装置4内(詳しくは現像容器内)の現像剤のトナー濃度を検出するために、トナー濃度センサ45が配置される。トナー濃度センサ45は遊嵌部110に遊嵌され、付勢部としての押圧ばね(不図示)により現像容器41側に向く向きに付勢されている。ただし、本実施形態では第一実施形態と異なり、遊嵌部110が上下動可能に設けられ、現像装置4Aの装着動作に伴って遊嵌部110が移動されることにより、トナー濃度センサ45が当接面41bに当接されるようにしている。本実施形態の場合、遊嵌部110を上下動する移動機構200として、現像容器41の外面にボス形状の突起部410が形成され、レール部材35に揺動レバー90が設けられている。
係合部としての突起部410は、現像容器41の外面から現像装置4Aの装着方向(Y方向)に交差する方向且つ鉛直方向(Z方向)に交差する方向に突出するように形成されている。他方、揺動部材としての揺動レバー90は、現像装置4Aの装着動作に伴って突起部410に係合されることにより、揺動中心90cを支点に揺動可能に設けられている。そうするために、揺動レバー90は突起部410に摺動される被係合部90bを有する。また、揺動レバー90は揺動に伴い遊嵌部110を上下動するレバー部90aを有している。
揺動レバー90による遊嵌部110の上下動について説明する。図6(b)に示すように、現像装置4Aの装着動作に伴い、突起部410が揺動レバー90の被係合部90bに当接する。この状態からさらに現像装置4Aの装着動作が続けられると、突起部410に被係合部90bがY方向へ押され、揺動レバー90が揺動し始める。すると、揺動レバー90のレバー部90aが遊嵌部110に接し、遊嵌部110を押し上げる。押し上げられた遊嵌部110はガイド部80に沿って移動する。
現像装置4Aの装着が完了すると、図7(a)及び図7(b)に示すように、遊嵌部110はレバー部90aにより下方から支持された状態に維持される。この状態で、遊嵌部110がガイド部80に挟持され、トナー濃度センサ45は当接面41b(図6(a)参照)に当接される。即ち、本実施形態の場合、現像装置4Aの装着動作開始前は、トナー濃度センサ45が現像容器41(詳しくは当接面41b)と当接しない位置に退避されている。そして、現像装置4Aの装着動作の途中で、揺動レバー90により遊嵌部110が持ち上げられることに応じて、トナー濃度センサ45が当接面41bに向かって上昇される。現像装置4Aが所定位置に装着されると、トナー濃度センサ45は当接面41bに到達し、当接面41bに当接される。
本実施形態においても、上述した第一実施形態と同様に(図5参照)、現像装置4の所定位置への装着完了後、トナー濃度センサ45は押圧ばね61に押圧され現像容器41に突き当てられることにより、略X方向の動きが規制される。また、略Y方向の動きは第一ガイド80aにより、略Z方向の動きは第二ガイド80bによりそれぞれ規制される。こうして、トナー濃度センサ45は安定して当接面41bに当接される。さらに、トナー濃度センサ45は押圧ばね61によって現像容器41の壁面(当接面41b)に押圧されることによって、トナー濃度の検出精度がより高められている。
以上のように、第二実施形態でも上述した第一実施形態と同様に、現像容器41内の現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ45が装置本体に配設される。そして、現像装置4の装着動作に伴いトナー濃度センサ45を現像容器41(詳しくは当接面41b)に当接させ、現像容器41内の現像剤のトナー濃度を検出可能にしている。ただし、第一実施形態と異なり、トナー濃度センサ45を遊嵌している遊嵌部110を揺動レバー90により移動させることにより、トナー濃度センサ45を現像容器41に当接させている。こうした第二実施形態でも、交換パーツとしての現像装置4の小型化やコストダウンを実現できる、という第一実施形態と同様の効果が得られる。
<他の実施形態>
なお、上述した第一、第二実施形態では、現像装置4を装置本体に単体で装着する場合を例に示したが、これに限られない。例えば感光ドラム1と現像装置4とが一体の画像形成ユニットである場合、画像形成ユニットの装着動作に伴い、装置本体に設けられたトナー濃度センサ45が画像形成ユニットの現像装置4の現像容器41(詳しくは当接面41b)に当接する構成としてもよい。
なお、図4(a)に示した実施形態の変形例として、遊嵌部60を含めトナー濃度センサ45を筐体に配設してもよい。そして、例えば枠体100aの筐体への収納後に、筐体内で枠体100aごと現像装置4a~4dを鉛直方向に移動させ所定位置へ装着する装着動作に伴って、トナー濃度センサ45を当接面41bに当接させるとよい。
1(1a、1b、1c、1d)…感光体(感光ドラム)、4(4a、4b、4c、4d)…現像装置、35…装置本体(装置案内部、レール部材)、41…現像容器、41b…当接面、41c…案内面、45…検出手段(トナー濃度センサ)、60(110)…遊嵌部、61…付勢部(押圧ばね)、80…検出案内部(ガイド部)、90…揺動部材(揺動レバー)、100…画像形成装置、100a…装置本体(枠体)、200…移動機構、300…カバー、410…係合部(突起部)

Claims (6)

  1. 画像形成装置であって
    静電潜像が形成される感光体と、
    前記画像形成装置に着脱自在に設けられ、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器を有し、前記現像容器に収容された現像剤により前記感光体に形成される静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
    水平方向に挿抜自在に設けられ、前記画像形成装置から引き出された状態で前記現像装置を設置可能な枠体と、
    前記枠体に配置され、前記現像容器の当接面に当接して前記現像容器に収容されている現像剤のトナー濃度を検出可能な検出手段と、を備え、
    前記検出手段は、前記現像装置が前記枠体の所定位置に装着される装着動作に伴って前記当接面に当接される、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記検出手段は、前記現像装置の装着動作に伴って移動可能に設けられ、
    前記現像装置の装着動作に伴って、前記検出手段を前記当接面に移動させる移動機構を備える、
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記検出手段を遊嵌する遊嵌部を備え、
    前記移動機構は、前記遊嵌部に遊嵌された前記検出手段を前記現像容器側に向く向きに付勢する付勢部を有する、
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記現像容器は、前記現像装置の装着動作に伴い前記検出手段に摺動して、前記検出手段を前記付勢部の付勢方向と反対方向に移動させるように形成された案内面を有する、
    ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記移動機構は、前記現像容器に設けられ、前記現像容器の外面から前記現像装置の装着方向に交差する方向に突出する係合部と、前記現像装置の装着動作に伴って前記係合部に係合され揺動可能な揺動部材とを有する、
    ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記現像容器は、前記現像装置の装着動作に伴って前記検出手段を前記当接面に案内する案内部を有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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