JPH08234527A

JPH08234527A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08234527A
Application number: JP7038591A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田; Hisayoshi Nagase; 久喜永瀬; 州太 ▲浜▼田; Kunihiro Hamada
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】光学的検出手段により現像器の現像剤のトナ
ー濃度情報または現像域の現像情報を安定して精度良く
検出することができて、その検出手段の検出情報に基づ
いて現像器へのトナー補給や現像条件を制御するように
した画像形成装置の提供。【構成】回転する像形成体に沿って帯電器、像露光手
段及び現像ローラ上に形成した現像剤層から像形成体に
トナーを飛翔させて付着させる現像器を配設して、前記
像形成体の外面にトナー像を形成する画像形成装置にお
いて、前記像形成体の外面側に帯電器と、現像器とが配
設され、内面側に像露光手段と、外面側の現像器の現像
ローラ面に向けて前記像形成体に対し透過性を有する光
を投光しその反射光を受光して現像ローラ面上の現像剤
層のトナー濃度情報または現像情報を得る検出手段とが
配設されて、該検出手段の検出情報に基き前記現像器へ
のトナー補給または現像条件が制御されることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転する像形成体に沿
って帯電器、像露光手段及び現像ローラ上に形成した２
成分現像剤層から像形成体にトナーを飛翔させて付着さ
せる現像器を配設して、前記像形成体の外面にトナー像
を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のような画像形成装置は、現像器の
現像剤のトナー濃度を一定に制御するためトナー濃度情
報を得るのに、現像器内の現像剤通路にリアクタンス変
化からトナー濃度変化を求めるコイルセンサーを設けて
いる。

【０００３】また、上述のような画像形成装置として、
像形成体の基体が透光性を有するドラム状像形成体の外
周に帯電器と現像器の組の４組を配設し、内部に４個の
像露光手段を配設して、像形成体の１回転内で外周面に
４色のトナー像の重ね合わせが行われ、高速で色バラン
スの良い４色カラー画像が形成されるようにした画像形
成装置が特開平5-307307号公報により知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなコイルセ
ンサーを設けている現像器を用いた従来の画像形成装置
は、コイルセンサーへの現像剤の劣化や付着等により正
確なトナー濃度情報が得られ無くなって、現像器の現像
剤のトナー濃度が変動するようになると言う問題があ
る。また、トナー濃度を一定に保つことができたとして
も、現像剤の劣化や濃度変化により現像特性が変化す
る。

【０００５】本発明は、上述の問題を解消するためにな
されたものであり、現像器の現像剤のトナー濃度情報ま
たは現像域の現像情報を光学的検出手段により安定して
精度良く検出することができて、その検出手段の検出情
報に基づいて現像器へのトナー補給を制御し、または現
像特性を検知して現像条件を制御するようにした画像形
成装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、像形成体
が透光性基体に設けた感光体から成っていて、像形成体
の外面側に帯電器と現像器を配設し、像形成体の内面側
に像露光手段を配設した画像形成装置においては、像形
成体の外面にトナー像が形成される前であれば、現像器
の現像ローラ上に形成された現像剤層を周壁の内面側か
ら明瞭に真正面に見ることができから、その内面側に感
光体に対して透過性を有する光を発する現像ローラ側へ
の投光手段と現像ローラ側からの反射光を受光して光電
変換する受光手段とから成るトナー濃度の検出手段を設
けて、それにより像形成体の外面にトナー像を形成する
前に現像ローラ上の現像剤層のトナー濃度を検出するよ
うにすれば、検出手段への現像剤の付着による問題等の
発生の惧れなく安定して正確なトナー濃度情報を得るこ
とができ、そのトナー濃度情報に基いて現像器へのトナ
ー補給の制御を行うことにより安定してトナー濃度を一
定に保つことができることを見出し、本発明の第１の発
明を完成した。

【０００７】すなわち、本発明の第１は、回転する像形
成体に沿って帯電器、像露光手段及び現像ローラ上に形
成した現像剤層から像形成体にトナーを飛翔させて付着
させる現像器を配設して、前記像形成体の外面にトナー
像を形成する画像形成装置において、前記像形成体の外
面側に帯電器と、現像器とが配設され、内面側に像露光
手段と、外面側の現像器の現像ローラ面に向けて前記像
形成体に対し透過性を有する光を投光しその反射光を受
光して現像剤層のトナー濃度情報を得る検出手段とが配
設されて、該検出手段の検出したトナー濃度情報に基き
前記現像器へのトナー補給が制御されることを特徴と
し、この構成によって前記目的の第１を達成する。

【０００８】また同様に、現像を開始する際のトナーの
飛翔状態であるトナークラウド状態を検出することによ
り、現像特性を検出することができる。したがって、そ
の検出した現像特性により現像バイアス条件（ＡＣ，Ｄ
Ｃ電圧や周波数）あるいは現像ローラの回転速度を変更
して適正な現像条件に制御することができる。

【０００９】すなわち、本発明の第２は、回転する像形
成体に沿って帯電器、像露光手段及び現像ローラ上に形
成した現像剤層から像形成体にトナーを飛翔させて付着
させる現像器を配設して、前記像形成体の外面にトナー
像を形成する画像形成装置において、前記像形成体の外
面側に帯電器と、現像器とが配設され、内面側に像露光
手段と、外面側の現像器の現像ローラ面に向けて前記像
形成体に対し透過性を有する光を投光しその反射光を受
光して現像部の現像情報を得る検出手段とが配設され
て、該検出手段の検出した現像情報に基き前記現像器の
現像条件が制御されることを特徴とし、この構成によっ
て前記目的の第２を達成する。

【００１０】

【作用】すなわち、本発明の画像形成装置においては、
像形成体の内面側に外面側にある現像器の現像ローラ側
に向けて投光し反射光を受光することで現像剤層のトナ
ー濃度や現像状態を検出する検出手段を設けているか
ら、検出手段に現像剤が接触することによるトナー濃度
情報等の不正確や検出手段の寿命の短縮の問題が起こら
ず、安定して正確なトナー濃度情報や現像情報を得るこ
とができ、その情報に基づいて現像器へのトナー補給や
現像条件を制御するから現像剤のトナー濃度や現像状態
を一定に保つことができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明を図示例によって説明する。

【００１２】図１は本発明の画像形成装置の例を示す構
成概要断面図、図２は像形成関係部材の装着構造を示す
画像形成装置の像形成体軸方向部分断面図である。

【００１３】図示例の画像形成装置は、先に画像読取装
置が撮像素子によって読み取った原稿の画像情報あるい
はコンピュータで編集された画像情報が画像信号処理回
路によってイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ），黒（Ｋ）の分解色の画像信号として一旦メモリ
に記憶され、そのメモりからの画像信号に基いてカラー
画像を形成するものであり、以下のようにカラー画像形
成工程を行う。

【００１４】操作パネルまたは外部から画像形成の開始
が指示されると、不図示の制御装置の制御によって、後
述するような透光性の基体上に設けた感光体を有するド
ラム状の像形成体１が図１の時計方向に回転し、その外
周面をクリーナー２がクリーニングし、次いで像露光手
段と同様の構成のものやライン状光源等を用いた除電ラ
ンプ４０が像形成体１の内側から露光して周面を除電し
た後、その周面をコロナ放電器を用いた帯電器３Ｙが一
様に帯電させる。それによって帯電した像形成体１の内
周面に像露光手段４Ｙが前記メモリから入力したＹの画
像信号に基づく像露光を入射して像形成体１の外周面に
ドット構成の静電像を形成する。その静電像を現像ロー
ラ上に形成した非接触の２成分現像剤層から静電像の帯
電と同極性に帯電したトナーを飛翔させて静電像に付着
させる現像器５ＹがＹトナー像に現像する。

【００１５】次いでＹトナー像形成面は帯電器３Ｍによ
り一様に帯電され、その帯電した像形成体１の内周面に
像露光手段４ＭがＭの画像信号に基づく像露光を入射し
てＭの静電像を外周面に形成する。その静電像を現像器
５Ｍが同様にＭトナー像に現像し、それによって像形成
体１の外周面に先に形成されたＹトナー像との重ね合わ
せから成る２色像が形成される。その２色像形成面に同
様に帯電器３Ｃと像露光手段４Ｃ及び現像器５Ｃによっ
てＣトナー像が形成され、さらに帯電器３Ｋと像露光手
段４Ｋおよび現像器５ＫによってＫトナー像が順次重ね
合わせて形成されて、像形成体１の１回転内で外周面に
４色トナー像の重ね合わせから成るカラー画像が形成さ
れるようになる。

【００１６】このカラー画像形成工程においては、像形
成体１に静電像を形成するための各像露光手段４Ｙ〜４
Ｋによる像露光がトナーの付着することがない像形成体
１の内周面に対して行われるから、最初から最後の静電
像までが略同様にトナー像の影響を受けることなく形成
されて、容易にカラーバランスの優れたカラー画像を形
成し得る。また、像露光手段４Ｙ〜４Ｋが除電ランプ４
０と共に装置本体２０の上枠２２に固定されて像形成体
１の内部に入り込む共通支持体６に配設されているか
ら、像露光手段４Ｙ〜４Ｋの駆動タイミングを色ずれの
生じないように正確に合わす調整が容易にでき、したが
って色ずれのない鮮明性に優れたカラー画像を容易に形
成できる。また、除電ランプ４０や像露光手段４Ｙ〜４
Ｋの温度が低過ぎたり高過ぎたりして能力が低下した
り、または除電露光や像露光によって除電ランプ４０や
像露光手段４Ｙ〜４Ｋさらには像形成体１の温度が高く
なり過ぎてそれらの寿命が短縮したりするのを防止する
ために、共通支持体６に熱伝導性の良好な材料を用いる
と共にヒータ６１とヒートパイプ６２を埋設して、低温
の場合はヒータ６１で加熱し、高温になる場合はヒート
パイプ６２で冷却するようにしている。

【００１７】また、この画像形成装置における、安定し
てカラーバランスの優れた十分な画像濃度のカラー画像
を形成するためのトナー濃度検知方法について、以下説
明する。共通支持体６に現像器５Ｙ〜５Ｋの現像ローラ
面に向けて投光する投光手段と現像ローラ面側からの反
射光を受光して現像ローラ面上の現像剤層のトナー濃度
情報を得る受光手段とから成るトナー濃度の光学的検出
手段６Ｙ〜６Ｋを配設して、それら検出手段６Ｙ〜６Ｋ
により、カラー画像形成工程毎に、現像器５Ｙ〜５Ｋの
現像ローラが回転していて且つ、それら現像ローラと検
出手段６Ｙ〜６Ｋとの間の像形成体１の外周面にトナー
像が形成されていない条件として、現像ローラ上の現像
剤層のトナー濃度を検出し、その検出情報に基づいてト
ナー補給容器５０Ｙ〜５０Ｋから現像器５Ｙ〜５Ｋへの
トナー補給を制御して、現像器５Ｙ〜５Ｋの現像剤のト
ナー濃度を一定にするようにしている。そして、各現像
器５Ｙ〜５Ｋによる前述のような非接触反転現像に際
し、それぞれの現像ローラは現像時に不図示のバイアス
電源から直流あるいはさらに交流を加えた現像バイアス
を印加される。一方、トナー濃度の検出時は、現像を停
止するために現像ローラを直流成分電圧のみの印加状態
にするか、フローティング状態にする。これによって、
現像ローラ上の現像剤層のトナー濃度を安定して正確に
検出することができ、現像器５Ｙ〜５Ｋの現像剤のトナ
ー濃度を高い精度で一定に維持することができて、一層
カラーバランスの優れた十分な画像濃度のカラー画像を
形成できる。

【００１８】なお、検出手段６Ｙ〜６Ｋの投光手段は像
形成体１の感光体が感度を示さない例えば赤外光のよう
な波長の光であることが精度の高いトナー濃度情報を得
る上で好ましい。また、制御装置によるトナー補給制御
は、例えば次のように行うのが好ましい。すなわち、制
御装置は、上述の検出手段６Ｙ〜６Ｋによる検出濃度が
所定のＴ₁％以下のときに、トナー補給容器５０Ｙ〜５
０Ｋから現像器５Ｙ〜５Ｋにトナー補給を開始させ、検
出手段６Ｙ〜６Ｋの検出濃度がＴ₁＜Ｔ₂である所定のＴ
₂％以上のときに、トナー補給を停止させる制御を行
う。そして制御装置は、検出手段６Ｙ〜６Ｋの検出濃度
がＴ₁＞Ｔ₀である所定のＴ₀％以下である状態において
は、画像形成を禁止して強制的にトナー補給容器５０Ｙ
〜５０Ｋから現像器５Ｙ〜５Ｋにトナー補給を行わせ、
その状態の継続時間をタイマーに計時させて、継続時間
が所定時間のｔ₁以上になっても濃度がＴ₁に達しないと
きは、トナー補給容器５０Ｙ〜５０Ｋの交換をさせるた
めに該当するトナー補給容器の交換表示を行うように制
御する。これによって、トナー補給容器５０Ｙ〜５０Ｋ
にトナー残量のセンサを設けなくても適切にトナー補給
容器の交換が行われることになり、安定して鮮明なカラ
ー画像を形成することができる。

【００１９】トナー補給容器５０Ｙ〜５０Ｋの交換動作
が行われたことは、現像器５Ｙ〜５Ｋの配設位置からの
移動または配設された現像器５Ｙ〜５Ｋからのトナー補
給容器５０Ｙ〜５０Ｋの離脱を検出する不図示の移動セ
ンサの検出情報によって判断される。そこで、トナー補
給容器５０Ｙ〜５０Ｋの交換情報により再度トナーの強
制供給が指示され、トナーの検出濃度がＴ₁あるいはＴ₂
を越えたとき、その検出情報によって前記画像形成禁止
命令が解除される。

【００２０】また次に、安定して現像状態を検知して現
像条件を制御する方法について、以下説明する。この現
像状態の光学的検出手段として、トナー濃度検知に用い
た光学的検出手段６Ｙ〜６Ｋを兼用できる。すなわち、
共通支持体６に現像器５Ｙ〜５Ｋの現像ローラに向けて
投光する投光手段と現像ローラ面側からの反射光を受光
して現像部における現像情報を得る受光手段とから成る
光学的検出手段６Ｙ〜６Ｋを配設して、それら検出手段
６Ｙ〜６Ｋにより、カラー画像形成工程毎に、現像器５
Ｙ〜５Ｋの現像ローラが回転していて且つ、それら現像
ローラと検出手段６Ｙ〜６Ｋとの間の像形成体１の外周
面にトナー像が形成される条件として、現像部に形成さ
れたトナークラウドの濃度を検出し、その検出情報に基
づいて現像バイアスであるＤＣやＡＣ電圧、その周波数
や現像ローラの回転速度等を制御して、現像器５Ｙ〜５
Ｋの現像特性を一定にするようにしている。なお、トナ
ークラウドの濃度を検出するとき、像露光によって形成
した基準潜像を現像するようにしても、あるいは潜像を
形成することなく、トナークラウドのみを形成するよう
にしてもよい。また検出手段６Ｙ〜６Ｋの投光手段は像
形成体１の感光体が感度を示さない赤外光を発光するも
のであることが好ましい。

【００２１】続く各現像器５Ｙ〜５Ｋによる静電像の非
接触反転現像に際し、それぞれの現像ローラは不図示の
バイアス電源から上述の制御された現像バイアスを印加
され、あるいは回転数にされる。それによって、現像器
５Ｙ〜５Ｋの現像特性を高い精度で一定に維持すること
ができて、一層カラーバランスの優れた十分な画像濃度
のカラー画像を形成できる。

【００２２】以上のカラー画像形成工程により像形成体
１の外周面に形成されたカラー画像は、下部の給紙カセ
ット１６から摩擦送出ローラ７と挟圧搬送ローラ８を介
し、または手差し口１９から手差し案内９と手差し口ロ
ーラ１０を介し、タイミングローラ１１によって送り込
まれた転写紙にコロナ放電器を用いた転写器１２により
転写される。そして、カラー画像を転写された転写紙
は、コロナ放電器を用いた分離器１３によって像形成体
１から分離され、サクション手段を有するコンベア１４
によって搬送されて、定着ローラを用いた定着器１５に
よりカラー画像を定着された後、排出路１７の挟圧搬送
ローラ８により装置本体20の上部に排出される。

【００２３】一方、カラー画像を転写した像形成体１の
外周面はクリーナー２によって残留トナーを除去され、
除電ランプ３によって除電されて、次のカラー画像形成
工程に供せられる。

【００２４】図１の装置の装置本体２０は、給紙カセッ
ト１６の挿入部やそこから定着器１５を出た所までの給
紙通路及び手差し口１９からの給紙通路の下半分等を有
する下枠２１と、定着器１５を出た所の挟圧搬送ローラ
８の上ローラ軸を回動軸として下枠２１に対して反時計
方向に開放回動する上枠２２と、下枠２１の給紙カセッ
ト１６の挿入口上部に設けたヒンジによって反時計方向
に回動して排出路１７を開放する排出路カバー２３と、
転写紙の排出トレーを兼ねている反時計方向に開放回動
可能の上カバー２４とから成っている。この例では、先
に排出路カバー２３を開放して置かないと上枠２２を開
放回動することができないから、この例よりも、下枠２
１と上枠２２の境にある手差し口１９の両脇にヒンジを
設けて手差し口１９側を回動中心として上枠２２を時計
方向に開放回動するものにするのが好ましく、それによ
れば、先に排出路カバー２３を開放して置かなくても上
枠２２を開放回動することができる。

【００２５】図１の装置で排出路１７にジャムが発生し
たときには、排出路カバー２３を開放することにより、
また定着器１５以前の搬送路でジャムが発生したときに
は、さらに上枠２２を開放回動することにより容易にジ
ャム紙を除去できる。また、上カバー２４を開放回動す
ることによって、トナー補給容器５０Ｙ〜５０Ｋにトナ
ーを補充したり、トナー補給容器５０Ｙ〜５０Ｋを単独
または現像器５Ｙ〜５Ｋと一緒に装置本体２０外に取り
出して、トナー補給容器５０Ｙ〜５０Ｋまたはさらに現
像器５Ｙ〜５Ｋを交換したりできる。なお、トナー補給
容器５０Ｙ〜５０Ｋは現像器５Ｙ〜５Ｋに設けたトナー
補給容器支持ガイド５ａによって案内支持されて現像器
５Ｙ〜５Ｋに連結され、現像器５Ｙ〜５Ｋは上枠２２に
設けられている現像器支持ガイド２２ｂによって像形成
体１に対し離接可能に支持され、そして上述のように装
置本体２０から取り出し可能である。

【００２６】像形成体１の透光性感光体周壁としては、
透光性支持体上に透光性導電層と光導電体層とを積層し
た構成のものが用いられる。そして透光性支持体には、
ソーダガラス、パイレックスガラス、ホウ珪酸ガラスや
一般光学部材などに使用されるフッ素、ポリエステル、
ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの
各種透光性樹脂から形成されたものが用いられる。また
透光性導電層には、インジウム・錫・酸化物（ＩＴ
Ｏ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、沃化銅やＡ
ｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ａｌなどから成る透光性を維持した金
属薄膜が用いられ、それら薄膜の形成には、真空蒸着
法、活性反応蒸着法、各種スパッタリング法、各種ＣＶ
Ｄ法、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが利用される。
また光導電体層には、アモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）合金感光層、アモルファスセレン合金感光層や、各
種有機感光層（ＯＰＣ）が用いられる。

【００２７】図示例の像形成体１は、図２に詳細を示し
たように、上述の感光体を有する感光体胴１ａと、感光
体胴１ａの一端面側に一体的に結合され軸受を嵌着して
いる鏡部材１ｂと、感光体胴１ａの他端面側に圧入によ
って一体的に結合され感光体胴１ａの外径よりも突出し
た外周部分に歯車を形成された環状歯車体１ｃとから構
成されている。すなわち、像形成体１は環状歯車体１ｃ
側が上枠２２に固定の共通支持体６に配設された除電ラ
ンプ４０や像露光手段４Ｙ〜４Ｋ及び検出手段６Ｙ〜６
Ｋを内部に収容するための開放端になっている。このよ
うな像形成体１は、外周に帯電器３Ｙ〜３Ｋと現像器５
Ｙ〜５Ｋの組や転写器１２と分離器１３及びクリーナー
２等を配設して、内部に除電ランプ４０や像露光手段４
Ｙ〜４Ｋ及び検出手段６Ｙ〜６Ｋを配設するために、外
径が70mm以上であることが好ましく、また装置をコンパ
クトに構成するために、外径が200mm以下であることが
好ましい。

【００２８】この像形成体１は、鏡部材１ｂ側を先頭に
して上枠２２から取り出された状態のユニット枠３０の
開放端側すなわち図２の右方からユニット枠３０内に挿
入され、鏡部材１ｂの保持する軸受にユニット枠３０の
鏡部３０ａの内面から起立している軸ピン３１を嵌合さ
せると共に、環状歯車体１ｃの歯車部より先端側の外周
面をユニット枠３０の開放端の内フランジ部に設けた複
数の受けコロ３２上に置いて、像形成体１の開放端側を
受けコロ３２に支持させることにより、ユニット枠３０
内に支持される。この前に、小型軽量の帯電器３Ｙ〜３
Ｋと、像形成体１から除去したトナーを貯めないように
することで小型軽量に構成したクリーナー２は、ユニッ
ト枠３０の周壁部３０ｂの内側に組み付けられる。また
ユニット枠３０の複数の受けコロ３２は、像形成体１の
ユニット枠３０内への挿入に支障を与えることが無いよ
うに、像形成体１の下半分側にだけ設けられている。

【００２９】除電ランプ４０と像露光手段４Ｙ〜４Ｋ及
び検出手段６Ｙ〜６Ｋを支持する共通支持体６は、像露
光手段等を接着等により固定する取り付け座の切り込み
等を別にして概略円柱状をなし、像形成体１内に入る先
端面に前述のようにユニット枠３０の鏡部３０ａに固定
された軸ピン３１が嵌合する先端側中心穴６ａと、反対
面に上枠２２に植設された中心ピン２２ｅの嵌合する後
端側中心穴６ｂとを穿設されている。これによってイン
デックス等を用いた割り出しにより、共通支持体６に像
露光手段４Ｙ〜４Ｋや検出手段６Ｙ〜６Ｋの取り付け位
置を容易に正確に設けることができ、色ずれの生じない
像露光タイミングの設定が容易になる。そして共通支持
体６は、後端側中心穴６ｂを上枠22に植設された中心ピ
ン２２ｅに係合させた状態で締め付けねじにより上枠２
２に固定される。この固定に際し、中心ピン２２ｅのほ
かに位置決めピンとも係合させることが安定して正確な
固定を行う上で好ましいのは言うまでもない。

【００３０】像露光手段４Ｙ〜４Ｋとしては、像形成体
１の軸方向に配列したアレー状に発光素子を並べたＦ
Ｌ，ＥＬ，ＰＬ，ＬＥＤまたはライン状光源とシャッタ
機能を持つ素子が一例に並んだＬＩＳＡ，ＰＬＺＴ，Ｌ
ＣＳの組み合わせと、等倍結像素子としてのセルフォッ
クレンズとから構成されたものが、小型で像形成体１の
内部に配設するのに適していることから好ましく用いら
れ、端面発光型のＥＬアレーまたはＬＥＤアレーとロッ
ドレンズアレーをハウジングに配設して構成されたもの
が、次の特長を有することから特に好ましく用いられ
る。すなわち、端面発光型素子アレーとロッドレンズア
レーを用いた像露光手段４Ｙ〜４Ｋは、ハウジング上に
直線性が高くて変形に強い形で構成されて、偏平である
ことからハウジングの平面を利用して共通支持体６に接
着等により結像の為の位置精度高く、ピントのずれ小さ
い状態に容易に固定できる。また、画素のサイズを小さ
く配列を密にすることや階調のポテンシャル数を増減す
ることが容易にできて、繊細で階調性に優れた画像を形
成し易い。従って、像露光手段４Ｙ〜４Ｋを一層小型に
し、複数の像露光手段４Ｙ〜４Ｋの配設をコンパクトに
して、装置を小型化低コスト化することが容易にできる
と言う特長を有する。

【００３１】前述のように像形成体１を支持したユニッ
ト枠３０は、その開放端側から図１の上枠２２に設けた
ユニット枠支持案内２２ａに係合させて図２の左方から
共通支持体６を固定している上枠２２内に送り込み、ユ
ニット枠３０の鏡部３０ａに一体的に結合された装着部
材３３を上枠２２にねじ止め等で固定することにより装
着され、それと共に像形成体１とクリーナー２及び帯電
器３Ｙ〜３Ｋの上枠２２への装着がなされる。この装着
に際しては、予め現像器５Ｙ〜５Ｋを上枠２２から取り
出して置くか、ユニット枠３０の周壁部３０ｂの外側に
退避させて置くかし、また必要に応じて転写器１２等の
像形成体１への接触を防止するために、一体的に連結さ
れている転写器１２とそれへの搬送案内並びに分離器１
３及びコンベア１４を、図１の実線で示した状態から２
点鎖線で示した状態へ、コンベア１４の定着器側駆動ロ
ーラ軸を回動軸として時計方向に退避回動させるか、ま
たは上枠２２の方を下枠２１に対して開放回動させるか
する。この後者の上枠２２の開放回動をするときは、開
放状態を維持するストッパーを設けることがユニット枠
３０の着脱を安全に行う上で好ましい。ユニット枠３０
を上枠２２から取り出すのは、装着と逆の動作を行えば
よい。

【００３２】上述のユニット枠３０の装着に伴って、環
状歯車体１ｃの歯車への上枠２２に支持された駆動歯車
２２ｃの噛み合い、像形成体１の内周面に相当する環状
歯車体１ｃの内径の複数箇所への上枠２２に支持された
複数の像形成体支持ローラ２２ｄのローラ周の係合、感
光体胴１ａの透光性導電層の接地、軸ピン３１先端部分
の共通支持体６の先端面の先端側中心穴６ａへの係合、
さらには環状歯車体１ｃの先端面への像形成体支持ロー
ラ２２ｄの根元フランジ面の当接や鏡部材１ｂの軸受イ
ンナーレース外側端面への軸ピン３１の根元大径部の端
面の当接等が行われるようになる。これによって像形成
体１は共通支持体６と正確に中心を一致させた状態で上
枠２２に装着されることになり、従って像露光手段４Ｙ
〜４Ｋ間と像形成体１の関係位置及び検出手段６Ｙ〜６
Ｋと現像器５Ｙ〜５Ｋの現像ローラとの関係位置が安定
して正確に決定される。また、環状歯車体１ｃの内径に
像形成体支持ローラ２２ｄが係合したとき、環状歯車体
１ｃの先端部外周と受けコロ３２の接触が僅かに離れる
ようになる。これによって駆動歯車２２ｃによる像形成
体１の回転が抵抗少なく行われる。

【００３３】ユニット枠３０の装着後、現像器５Ｙ〜５
Ｋを現像器支持案内２２ｂによって図２に示したように
現像ローラと同軸のスペーサーローラが像形成体１に圧
接すると共に、現像ローラの軸歯車が像形成体１の環状
歯車体１ｃの歯車と噛み合うように像形成体１側に移動
させ、またユニット枠３０の装着に際し予め上枠22を開
放回動させて置いたり、転写器14等を退避回動させて置
いたりした場合は、それらを元の状態に戻す。それによ
って像形成体１から現像器５Ｙ〜５Ｋが駆動されるよう
になって、現像器５Ｙ〜５Ｋの配設が完了し、画像形成
装置は図１の画像形成可能状態になる。なお、図１の現
像器５Ｙ，５Ｋのように現像器が水平に移動して像形成
体１に対し接離するものでは、スペーサーローラを弾力
的に像形成体１に圧接させるために、現像器支持案内２
２ｂに図示を省略しているが現像器を像形成体１側に押
すバネを設けることが好ましい。また現像器５Ｍ，５Ｃ
のように自重でスペーサーローラを像形成体１に圧接さ
せるものでは、現像器と現像器支持案内２２ｂの間に自
重の一部を受けるバネを介在させることが行われる。ま
た図２の例に限らず、現像器５Ｙ〜５Ｋが専用モーター
によって駆動されるものでもよいことは言うまでもな
い。

【００３４】ユニット枠３０を上枠２２から取り出す
と、ユニット枠３０の周壁部３０ｂの現像器５Ｙ〜５Ｋ
が像形成体１に接近するための覗き穴３０ｃと転写器14
や分離器15等が像形成体１に接近するための覗き穴３０
ｄが開口して、そこから像形成体１が損傷や劣化を受け
易い。その問題を解消するために、ユニット枠３０の周
壁部３０ｂの覗き穴３０ｃや３０ｄの縁に、図１に示し
たようにユニット枠30が上枠22に装着されるときには覗
き穴３０ｃ，３０ｄを開放状態にする回動扉３０ｅを設
けて、ユニット枠３０を上枠２２から取り出したときに
は、覗き穴３０ｃ，３０ｄを閉鎖できるようにしてい
る。この回動扉３０ｅは、開放状態でユニット枠３０の
着脱が行われるから、閉鎖状態でのストッパーとの係合
を解除すれば図１に示したような一定の開放状態を取る
ように、バネ付勢されていることが、ユニット枠３０の
着脱が安全に行われ上で好ましい。

【００３５】図１の例のユニット枠３０に組込まれたク
リーナー２は、スクレーパブレード等によって像形成体
１から落としたトナーを搬送スクリュー２ａで側壁外に
送り出し、落とし管２ｂにより下枠２１側に配置した廃
トナー容器１８側に落下させる構成を採用して、装置を
小型化している。そのため、ユニット枠３０を上枠２２
から引き出すと、落とし管２ｂと廃トナー容器１８の受
け取り管との接続が外れて落とし管２ｂからトナーがこ
ぼれるようになるから、それを防止するため図２に示し
たように、落とし管２ｂの下端にばね付勢によって落と
し管２ｂを閉鎖する位置に移動するスライドキャップ２
ｃを設けている。このスライドキャップ２ｃは、ユニッ
ト枠３０を上枠２２内に装着すると、下枠２１に設けた
カム２１ａによって押されてばね付勢に抗し落とし管２
ｂを開放する位置に移動し、ユニット枠３０を上枠２２
から引き出すようにすると、ばね付勢によって落とし管
２ｂを閉鎖する位置に移動する。カム２１ａはジャムし
た転写紙の除去等のために上枠２２を下枠２１に対して
開放回動したときにもスライドキャップ２ｃの押しを解
放して落とし管２ｂを閉鎖させ、トナーがこぼれること
を防止する。

【００３６】なお、クリーナー２の搬送スクリュー２ａ
の回転は、像形成体１の回転から伝達されるようにして
も、スクレーパブレード等の像形成体１に対する離接を
電磁石で行うようにするのと同様に、モーターで行うよ
うにしてもよい。

【００３７】落とし管２ｂでクリーナー２から落下した
トナーは廃トナー容器１８の搬送スクリューにより廃ト
ナー容器１８内に収容される。廃トナー容器１８の底部
には収容したトナーを奥側へと送り込む往復動搬送板が
設けられている。廃トナー容器１８内のトナーが充填状
態になったときは、ユニット枠３０を上枠２２外に引き
出して、廃トナー容器１８を機外に取り出し、廃トナー
容器１８内のトナーを廃棄する。そのため必要に応じて
一体的に連結された転写器１２等をコンベア１４の定着
器側駆動ローラ軸を回動軸として反時計方向に回動し得
るようにしてもよい。廃トナー容器１８内にトナーが一
杯になったかは、内部に圧力検出センサを設けてトナー
による圧力を検出したり、外部に圧力検出センサを設け
て廃トナー容器１８の重量を検出したりする従来公知の
方法で検出できる。

【００３８】以上本発明を図示例について説明したが、
本発明の画像形成装置は帯電器、像露光手段、現像器の
組を４組設けたものに限らず、帯電器と像露光手段を１
組だけ設けていて、像形成体の複数回転で複数のトナー
像の合成したカラー画像を形成するものでも、帯電器、
像露光手段、現像器及び光学的トナー濃度検出手段を１
組だけ設けていて、像形成体にモノクロ画像だけを形成
するものでもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の画像形成
装置においては、透光性基体上に感光体を設けて成る像
形成体の内面側に外面側の現像器の現像ローラ面に向け
て像形成体を透過する光を投光し反射光を受光すること
で現像剤層のトナー濃度や現像状態を検出する検出手段
を設けているから、検出手段に現像剤が接触することに
よるトナー濃度情報や現像情報の不正確あるいは検出手
段の寿命の短縮の問題が起こらず、安定して正確なトナ
ー濃度情報や現像情報を得ることができ、そのトナー濃
度情報や現像情報に基づいて現像器へのトナー補給や現
像条件を制御するから画質を一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の例を示す構成概要断面
図である。

【図２】像形成関係部材の装着構造を示す画像形成装置
の像形成体軸方向部分断面図である。

【符号の説明】

１像形成体２クリーナー３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ帯電器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ像露光手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ現像器５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋトナー補給容器６共通支持体６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋトナー濃度センサ１１タイミングローラ１２転写器１３分離器１４コンベア１５定着器１６給紙カセット２０装置本体２１下枠２２上枠２２ａユニット枠支持案内２２ｂ現像器支持案内３０ユニット枠

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する像形成体に沿って帯電器、像露
光手段及び現像ローラ上に形成した現像剤層から像形成
体にトナーを飛翔させて付着させる現像器を配設して、
前記像形成体の外面にトナー像を形成する画像形成装置
において、前記像形成体の外面側に帯電器と、現像器と
が配設され、内面側に像露光手段と、外面側の現像器の
現像ローラ面に向けて前記像形成体に対し透過性も有す
る光を投光しその反射光を受光して現像剤層のトナー濃
度情報を得る検出手段とが配設されて、該検出手段の検
出したトナー濃度情報に基き前記現像器へのトナー補給
が制御されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記現像器と検出手段とが複数組配設さ
れていて、前記像形成体の外面に複数のトナー像を合成
したカラー画像が形成されることを特徴とする請求項１
に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記帯電器と前記像露光手段も複数組配
設されていて、前記像形成体の１回転内で前記複数のト
ナー像の合成が開始されることを特徴とする請求項２に
記載の画像形成装置。
【請求項４】前記像露光手段と検出手段とが共通支持
体に一体的に設けられていることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかの請求項に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記検出手段の発する光は実質的に前記
像形成体が感度を有しない光であることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかの請求項に記載の画像形成装
置。
【請求項６】前記検出手段による前記トナー濃度情報
の検出が前記現像ローラの回転中で現像が行われていな
いときに行われることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかの請求項に記載の画像形成装置。
【請求項７】回転する像形成体に沿って帯電器、像露
光手段及び現像ローラ上に形成した２成分現像剤層から
像形成体にトナーを飛翔させて付着させる現像器を配設
して、前記像形成体の外面にトナー像を形成する画像形
成装置において、前記像形成体の外面側に帯電器と、現
像器とが配設され、内面側に像露光手段と、外面側の現
像器の現像ローラ面に向けて前記像形成体に対し透過性
を有する光を投光しその反射光を受光して現像部の現像
情報を得る検出手段とが配設されて、該検出手段の検出
した現像情報に基き前記現像器の現像条件が制御される
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】前記現像器と検出手段とが複数組配設さ
れていて、前記像形成体の外面に複数のトナー像を合成
したカラー画像が形成されることを特徴とする請求項７
に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記帯電器と前記像露光手段も複数組配
設されていて、前記像形成体の１回転内で前記複数のト
ナー像の合成が開始されることを特徴とする請求項８に
記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記像露光手段と検出手段とが共通支
持体に一体的に設けられていることを特徴とする請求項
７乃至９のいずれかの請求項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記検出手段の発する光は実質的に前
記像形成体が感度を有しない光であることを特徴とする
請求項７乃至９のいずれかの請求項に記載の画像形成装
置。
【請求項１２】前記検出手段による前記現像情報の検
出が前記現像ローラの回転中で該現像ローラと検出手段
の間にある像形成体の周壁外面にトナーが飛翔している
ときに行われることを特徴とする請求項７乃至９のいず
れかの請求項に記載の画像形成装置。