JPH0355580A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばプリンタ、電子写真複写機等の画像形
威装置に関する。

（従来の技術） 一般に、電子写真複写機等の電子写真方式を利用した画
像形成装置においては、以下に述べるような画像形成工
程により複写画像を得ている。

まず、光導電性を有する感光体ドラムなどの像担持体表
面を一様に帯電させる。次に、原稿像をこの感光体上に
投影させることにより静電潜像を形成する。この静電潜
像に対してトナーなどの顕電粒子を付着させることによ
り可視像化する。可視像は用紙などの披転写材に転写さ
れることにより複写画像を得る。尚、感光体に残存する
トナーなどはクリーニング装置などによりかき落とされ
，感光体ドラム上に残存する電荷は、除電チャージャー
，除電ランブなどにより消去され、次の複写工程に入る
。以下、上述の画像形成工程を繰り返すことにより繰り
返し複写画像を得る。このような画像形成装置において
，現像剤としてはトナーのみからなる一成分系現像剤と
トナーとこれを摩擦帯電させる二成分系現像剤とがあり
、二戊分系現像剤を用いた画像形成装置においては，光
学的な手段により現像剤中のトナー比濃度を検知し，ト
ナー比濃度を一定に保てるように自動的にトナーを供給
する構成となっている。

また、一方では、複写機のメインテナンスをより簡単に
するために、感光体ドラムと現像装置とを一体化し、複
写機本体より着脱可能としたプロセスユニットが考案さ
れた。このようなプロセスユニットを用いた電子写真複
写機においては、プロセスユニットの交換により消耗品
の交換が消費者により行うことができる。ところが、従
来のプロセスユニットにおいては、トナー比濃度検知手
段が、このプロセスユニット内に設置されているため、
プロセスユニットの交換に伴ってトナー比濃度検知手段
も交換することになるため、コスト高につながってしま
う。

（発明が解決しようとする課題） 以上詳述したように、従来のプロセスユニットを有する
画像形成装置においては、プロセスユニット内にトナー
比濃度検知手段を設置しているため，プロセスユニット
の交換に伴ってトナー比濃度検知手段も交換することに
なるため、コスト高につながるという問題点があった。

本発明は、トナー比濃度検知手段を画像形成装置本体側
に設置してプロセスユニットを交換しても、トナー比濃
度検知手段を繰り返し使用することができる画像形成装
置を提供することを目的とした。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するため、トナー比濃度検知手
段を画像形成装置本体側に設け、プロセスユニットを交
換してもトナー比濃度検知手段は繰り返し使用可能な構
戊とした。このため安価で軽量なプロセスユニットを提
供することができる。本発明においては、トナー比濃度
検知手段としては，たとえば、プロセスユニット側にト
ナーの付着媒体を設置し、画像形成装置本体側に光学的
センサを設けてトナーの付着媒体に対するトナーの付着
量とトナーの付着媒体からの反射率が反比例することか
らトナー比濃度を検知している。

（作用） 本発明においては，プロセスユニットを交換してもトナ
ー比濃度検知手段は繰り返し使用可能なため、安価で軽
量なプロセスユニットを堤供することができ、コストて
きに有利である。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は、本実施例で用いられる画像形成
装置の外観を示し１第３図はその内部構成を示す。まず
、この画像形成装置の構成を説明する。この画像形成装
置は、装置本体の上部に開放部１ａを有し、この装置本
体の中央部に第３図に示すように主制御基盤２が配置さ
れている。そして、この主制御基盤２の後方（第３・図
右側）には画像を形成するための電子写真プロセスユニ
ット３が配置されている。また前方下部には複数枚の機
能追加用制御基盤４を複数収容する主制御基盤収容部５
が、さらに前方上部には排紙部６が形成された状態とな
っている。

装置本体１の下部は、給紙カセット７を収容するカセッ
ト収容部８となっている。上記排紙部６は，第１図およ
び第２図に示すように装置本１の上面に形成された凹部
からなり、その前端縁部には、排紙部６に折り重ねたり
、第３図に示すように展開できる回転可能な排紙トレイ
９が設けられている。さらに．この排紙トレイ９の前端
中央部には、切欠部９ａが形成されているとともに、こ
の切欠部９ａに収容したり、第３図のように展開できる
回転可能なコ字状の補助排紙トレイ１０が設けられてい
る。そして、排紙される用紙Ｐのサイズに応じて排紙部
６の大きさを調整できるようになっている。

さらに、この排紙部６の左側に位置する装置本体１の左
枠部１ｂの上面には，コントロールパネル１１が配置さ
れていると共に装置本体１の後側には、手差トレイ１２
が装着された状態となっている。

次に、，帯電、露光、現像、転写、剥離、清掃、および
定着などの電子写真プロセスを行う電子写真プロセスユ
ニット３について第３図および第４図を参照して説明す
る。

ユニット収容部のほぼ中央部に位置して感光体ドラム２
０に周囲には、その回転方向に沿って帯電チャージャ２
１，レーザー露光ユニット２２，：現像と清掃（クリー
ニング）とを行う磁気ブラシ式現像ユニット２３，転写
チャージャ２４、メモリ除去手段２５、および前露光手
段２６が順次配置されている。

また、装置本体１内には、給紙カセット７および手差ト
レイ１５からの給紙された用紙Ｐを上記感光体ドラム２
０と転写チャージャ２４との間の画像転写部２８を経て
装置本体１の上面側に設けられた排紙部６に導く用紙搬
送路２つが形成されている。

また、上記用紙搬送路２９上の画像転写部２８より用紙
搬送方向の上流側には、搬送ローラ対３０，アライニン
グローラ対３１および搬送ローラ対３２が配置され、下
流側には定着ユニット３３および排紙ローラユニット３
４が配置されている。

搬送ローラ対３２の配置位置の上方には冷却ファンユニ
ット３５が配置されて、また、アライニングローラ対３
１の近傍にはアライニングローラスイッチ３６が設けら
れ、また、画像転写部２８には搬送ガイド３７が設けら
れている。

次に、上記画像形成装置による画像形成動作を以下に説
明する。ホストシステムより印字開始信号を受けると感
光体ドラム２０が回転し、この感光体ドラム２０が帯電
チャージャ２１で帯電される。次に、ホストシステムよ
りドットイメージデータを受けて変調されたレーザービ
ームａをレーザー露光ユニット２２を用いて上記感光体
２０上に画像信号に対応した静電潜像を形或する。この
静電潜像は、現像ユニット２３の現像磁気ブラシＤ′と
ユニット内に収容されているトナーｔによって現像され
顕像化される。

一方、このトナー像形成動作に同期して給紙カセット７
から取り出されたり、手差トレイ１２から手差給紙され
た用紙Ｐが、アライニングローラ対３１を介して送り込
まれ、予め、感光体ドラム２０上に形成された上記トナ
ー像が転写チャージャ２４の働きにより、用紙Ｐに転写
される。次に、用紙Ｐは搬送ガイド３７による案内で用
紙搬送路２つを通過して定着ユニット３３に送り込まれ
、上記トナー像が用紙Ｐに溶融定着される。そして、排
紙ローラユニット３４を介して排紙部６に排出される。

なお、用紙Ｐ上にトナー像を転写した後、感光体２０上
に残った残留トナーは、導電性ブラシからなるメモリ除
去手段２５により除去されてメモリ除去が行われる。

また、第４図に示すように上記定着ユニット３３は、ヒ
ータランブ４０を内蔵したヒータローラ４１と、このヒ
ータローラに圧接された加圧ローラ４２を備え、これら
のローラ４１，４２間を用紙Ｐが通過することによりト
ナー像が用紙Ｐに溶融定着されるようになっている。

また、上記ヒータローラ４１および加圧ローラ４２は下
部ケーシング４３および上部ケーシング４４により囲ま
れており、定着に必要な高温を確保するように外部に極
力熱が逃げないような構造になっている。

上部ヒータローラ４１には、クリーナ４５が接した状態
となっているとともに、サーミスタ４６により、定着に
必要な温度を保つように温度制御がなされる構造となっ
ている。

また、上部ケーシング４４内でかつヒータロラ４１と加
圧ローラ４２との接触部４７の上流側近傍には用紙ガイ
ド４８が設置され、定着ユニット３３に導かれた用紙Ｐ
の先端を確実にヒートローラ４１と加圧ローラ４２との
間に案内するようになっている。なお、定着ユニット３
３の用紙出口側には、下部ケーシング４３と一績に用紙
ガイド４９が設けられていて、定着済みの用紙Ｐを排紙
ローラユニット３４に導く。

また、上部排紙ローラユニット３４は、下部口−ラ５０
と上部ローラ５１とからなり、その搬送方向には用紙Ｐ
の非画像形成面積に接触する除電ランプ５２が設けられ
ている。

装置本体１の上面の解放部１ａにトップ力バー６０が設
けられており、このトップカバー６０の内面に上記転写
チャージャ２４、搬送ガイド３７、および除電ブラシ５
２を含み、上記排紙ローラユニット３４の上部ローラ５
１が取り付けられている。

この、トップ力バー６０は、装置本体１の後端側上部に
設けられた支軸６１を回転支点として第１図に示すよう
に、上方に最大１２０’程度まで回転可能になっている
。

このトップ力バー６０を開放すると、転写チャージャ２
４、搬送ガイド３７および除電ブラシ５２を含んで上部
ローラ５１が装置本体１の開放部１ａから引き出される
。したがって、用紙搬送路２９の大部分、および用紙搬
送路２９に臨む電子写真プロセスユニットにおける上記
機器に対する保守点検や交換作業などを容易に能率よく
行う事ができる。

また、第３図に示す装置本体１のリャカバー６４も支軸
６５を介して開閉可能であり、用紙搬送路２９の起端側
、すなわち、給紙手段２７により取り出された用紙Ｐを
案内する湾曲搬送部を開放できるようになっており、こ
の部分に詰まった用紙Ｐを容易に取り除くことができる
。なお６２はオゾンフィルタであり、６３はトナーカー
トリッジである。

次に、上記の主要の電子写真プロセス構或器機について
詳細に説明する。現像ユニット２３は、電子写真プロセ
スユニットの簡素化を行うために反転現像法を採用し、
かつ転写残りトナーｔの除去を現像と同時に行う方法を
採用している。この現像ユニット２３は、第４図および
第５図に示すように現像剤収容部１２０を有したケーシ
ング１２１内に感光体ドラム２０およびこれに向かい合
わせて現像ローラ１２２がもうけられていると共に、ト
ナーｔとキャリアＣとからなる二或分現像剤Ｄが収容さ
れている。また上記現像ローラ１２２の表面に形成され
た現像剤磁気ブラシＤ′の感光体ドラム２０との慴接部
、すなわち現像な置１２３よりも感光体ドラム２０の回
転方向の上流側には現像剤磁気ブラシＤ′の厚みを規制
するドラム１２４が設けられている。更に、現像剤収容
部１２０には、第１，第２の現像剤攪拌体１２５，１２
６が収容されている。

なお、現像ユニット２３は、トナー補給装置としてのト
ナーカートリッジ６３（第１図）が装着されていて現像
剤収容部１２０にトナーｔを適宜補給するようになって
いる。

また、現像ローラ１２２は３つの磁極部１２７，１２８
，１２９を有した磁気ロール１３０と、この磁気ロール
１３０に外かんされ、図中時計方向に回転する非磁性の
スリーブ１３１とから横成されている。

磁気ロール１３０の３つの磁極部１２７，１２８，１２
９のうち、現像位Ｗ１２３に対する磁極部１２８はＮ極
となっており、他の磁極部１２７，１２９はＳ極となっ
ている。

さらに現像手段２３には、感光体ドラム２０、帯電チャ
ージャ２１、メモリ除去手段２５などが一体に組み込ま
れ、これによってプロセスユニット８５が構成され、こ
のプロセスユニット８５の一端側にはカートリッジ挿脱
用取っ手１３２（第５図、第７図参照）を介して装置本
体１内に出し入れできるようになっている。また、他端
側には現像バイアス給電部１４１．給電ピン７３からな
る帯電手段給電部１４２が突設されており、このプロセ
スカートリッジ８５を装置本体１内の所定位置に押し込
んだとき、これらの給電部１４０１４１．１４２が装置
本体１内に設けられてたコネクタに挿入されるようにな
っている。

また、プロセスユニット８５の上面側には持ち運び用折
り畳み式取っ手１４３が設けられていると共にアライニ
ングローラ対３１の下側ローラ３１ａを清掃するクリー
ニングブラシ１４４が取り付けられている。さらに現像
手段２３の他端側には、第５図および第６図に示すよう
に上記現像スリーブ１３１．第１、第２の現像剤攪拌体
１２５、１２６および感光体保護シ一ト１４５を巻き取
るための巻きとり軸１４６（第５図参照）などと連結状
態にあり、互いに連動する歯車群１４７が設けられてい
る。そして歯車が装置本体１測に設けられた駆動歯車と
噛み合い、この歯車１４７ａが駆動されることにように
なっている。なお、巻きとり軸１４６に巻き取られた感
光体保護シ一ト１４５は巻きとり軸１４６を囲むガイド
筒１４８内に収容され、外部に端部が突出するようなこ
とがない。

また、第６図で示すように、プロセスユニット８５の有
無を検知するスイッチを押す捧体１５０と、トナーカー
トリッジを取り付けたときに開くトナー補給口用シャッ
ター１５１と、シャッター用スプリング１５２が設けら
れている。感光体２０の一端側には現像剤濃度を検知す
るオートトナーセンサリング１６０が設けられている。

このオートトナーセンサリング１６０は第９図に示すよ
うにリン青銅等の導電性板ばね１６１を介してドクタ１
２４，および現像スリーブ１３１が同電位となっている
。

また、装着したプロセスユニット８５のオートトナーセ
ンサリング１６０と対向する位置にはトナー濃度を検知
するトナー濃度検知センサ（第４図）１６４が設けられ
ており、このトナー濃度検知センサ１６４発光ダイオー
ド１６５とフォトダイオード１６６からなる。オートト
ナーセンサリング１６０にトナーが濃度に比例して付着
する。

発光ダイオード１６５から照射された赤外線は１６０ａ
表面で反射されて、フォトダイオード１６６に受光され
るように配置されているので、トナー濃度に反比例した
光量を受光する。そして、フォトダイオード１６６から
の情報をもとに、トナー補給をコントロールしている。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明においてはトナー濃度検知
手段を本体側に取り付け、プロセスユニットを交換して
もこのトナー濃度検知手段を繰返し使用することができ
るため安価で軽量なプロセスユニットを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面はすべて本発明の一実施例を示すもので、第１図は
、実施例で用いる画像形或装置のカバーを開いた状態の
外観斜視図、第２図は、同じく実施例で用いる画像形成
装置のカバーを閉じた状態の外観斜視図、第３図は、同
じく実施例で用いる画像形成装置の内部構成図、第４図
は、画像形成装置の主要部分の構戊図、第５図はプロセ
スユニットの概略断面図、第６図はその概略平面図、第
７図はその一端側側面図、第８図はその概略的斜視図、
第９図はオートトナーセンサリングへの給電状態を模式
図である。 Ｐ・・・・・・用紙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　少なくとも像担持手段と現像手段とを有する画像形成
   装置本体に着脱可能な電子写真プロセスユニットを有す
   る画像形成装置において、現像剤中のトナー比濃度検知
   手段が画像形成装置本体に設置されていることを特徴と
   する画像形成装置。