JP7043228B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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。

本発明の一実施形態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と、前記現像容器に収容された現像剤を担持して回転する現像剤担持体とを有し、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、前記画像形成装置内に移動可能に設けられ、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、前記検出手段を前記当接面から離間した離間位置と前記当接面に当接した当接位置とに移動可能な移動機構と、前記現像装置が前記画像形成装置の所定位置へ装着された後に、前記離間位置から前記当接位置に前記検出手段を移動させるように前記移動機構を動作可能な動作部と、前記画像形成装置の前記所定位置に装着された前記現像装置を支持する現像支持台と、前記現像剤担持体と前記感光体とが所定の隙間を空けて近接する近接位置に前記現像装置を位置させるように、前記現像支持台を移動可能な現像移動機構と、を備え、前記検出手段は、前記現像支持台に配置され、前記移動機構は、前記現像移動機構である、ことを特徴とする。
本発明の一実施形態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、前記感光体を露光する露光部と、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、前記画像形成装置内に移動可能に設けられ、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、前記検出手段を前記当接面から離間した離間位置と前記当接面に当接した当接位置とに移動可能な移動機構と、前記現像装置が前記画像形成装置の所定位置へ装着された後に、前記離間位置から前記当接位置に前記検出手段を移動させるように前記移動機構を動作可能な動作部と、前記露光部を支持する露光支持台と、前記露光部と前記感光体とが所定の隙間を空けて近接する近接位置に前記露光部を位置させるように、前記露光支持台を移動可能な露光移動機構と、を備え、前記検出手段は、前記露光支持台に配置され、前記移動機構は、前記露光移動機構である、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。 本実施形態の画像形成装置を示す斜視図であり、（ａ）は現像装置の所定位置への装着前、（ｂ）は現像装置の所定位置への装着後、（ｃ）は装着後にカバーが閉じられた場合。 本実施形態の移動機構を示す拡大図であり、（ａ）はカバーが開口位置にある場合、（ｂ）はカバーが遮蔽位置にある場合。 ガイド部及び遊嵌部を示す斜視図であり、（ａ）はトナー濃度センサが離間位置にある場合、（ｂ）はトナー濃度センサが当接位置にある場合。 ガイド部と遊嵌部を示す拡大図。 遊嵌部を示す斜視図。 他の実施形態の移動機構を示す断面図。

＜画像形成装置＞
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、露光部としての露光装置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、現像剤担持体としての現像スリーブ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。現像スリーブ３０は、ＳＤギャップを介して感光ドラム１と現像スリーブ３０とが相対する現像領域において、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、現像領域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とが重力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が形成されている。詳しくは後述するように、当接面４１ｂには、装置本体の所定位置への現像装置４の装着後に、装置本体内に配設されているトナー濃度センサ４５（図４（ａ）参照）が移動されることにより当接される。トナー濃度センサ４５は、当接面４１ｂから離間した離間位置と当接面４１ｂに当接した当接位置とに移動可能に装置本体内に配設され、現像移動機構２００（図５（ａ）参照）の動作に応じて離間位置と当接位置とを移動される。また、移動されるトナー濃度センサ４５を当接面４１ｂに確実に当接させるために、図２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。なお、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。

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重力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、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。

＜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。

上記の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、装置本体内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を装置本体内に配設した場合、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、上述したように、現像装置４の装着後にトナー濃度センサ４５を離間位置から当接位置に移動させて当接面４１ｂに当接させ、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としている。以下、本実施形態の詳細を、図４（ａ）乃至図８を用いて説明する。図４（ａ）は現像装置４の所定位置への装着前、図４（ｂ）は現像装置４の所定位置への装着後、図４（ｃ）は現像装置４の所定位置への装着後にカバー３００が閉じられた場合を示す。なお、図４（ａ）乃至図４（ｃ）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、装置本体としての筐体１００ｂに対し水平方向に挿抜自在に設けられ、筐体１００ｂ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は装置本体に収納可能に設けられ、画像形成装置１００の前面を開口した開口位置と遮蔽した遮蔽位置とに回動可能な前カバー３００が開口位置にあるときに筐体から引き出され、現像装置４ａ～４ｄを個別に設置方向Ｆに設置可能に設けられている。

図４（ｂ）に示すように、枠体１００ａは現像装置４ａ～４ｄを設置した状態で筐体１００ｂ内に収納される（収納方向は図中Ｙ方向）。本実施形態の場合、枠体１００ａが筐体１００ｂ内に収納されることにより、現像装置４ａ～４ｄが装置本体の所定位置に装着される。

筐体１００ｂ内には、現像支持台１１０が鉛直方向の上下に移動可能に設けられている。図４（ｃ）に示すように、現像支持台１１０は、前カバー３００が開口位置から遮蔽位置へと回動されることに連動して、枠体１００ａに近付く向き（ここでは鉛直方向上方）に移動される。反対に、現像支持台１１０は、前カバー３００が遮蔽位置から開口位置へと回動されることに連動して、枠体１００ａから離れる向き（ここでは鉛直方向下方）に移動される。これは、現像装置４ａ～４ｄが枠体１００ａごと着脱される際に、各現像装置４ａ～４ｄが各感光ドラム１ａ～１ｄ（図１参照）に接触するのを防ぐためである。即ち、現像支持台１１０は、各現像装置４ａ～４ｄが各感光ドラム１ａ～１ｄから退避した退避位置と、各現像装置４ａ～４ｄが各感光ドラム１ａ～１ｄに近接した近接位置とに移動される。

現像支持台１１０は鉛直方向上方への移動に応じて、枠体１００ａに設置されている現像装置４ａ～４ｄを鉛直方向下方から支持する。そして、現像装置４ａ～４ｄの各現像スリーブ３０が各感光ドラム１に対して所定のＳＤギャップを空けて近接する近接位置に配置されるように（図２参照）、現像支持台１１０は現像装置４ａ～４ｄを持ち上げる。現像支持台１１０は、後述する現像移動機構２００（図５参照）により退避位置と近接位置とに移動される。

現像支持台１１０には、各現像装置４ａ～４ｄ毎に現像容器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が配設されている。トナー濃度センサ４５は、現像支持台１１０に形成された遊嵌部６０に遊嵌されている。現像支持台１１０の移動に伴い遊嵌部６０が現像容器４１に設けられたガイド部８０に案内されることで、トナー濃度センサ４５が離間位置から当接位置に移動され当接面４１ｂ（図２参照）に当接される。

現像支持台１１０を移動する現像移動機構２００について、図５（ａ）及び図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）はカバー３００が開口位置にある場合、図５（ｂ）はカバー３００が遮蔽位置にある場合を示す。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）では図示の都合上、枠体１００ａを省略している。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、本実施形態の現像移動機構２００（現像移動機構）は現像支持台１１０を移動可能に、現像支持台１１０の底面に配置されている。現像移動機構２００は、枠体１００ａの収納方向（Ｙ方向）に延設された往復部材１２０と、往復部材１２０に取り付けられた押上部材１３０とを有する。往復部材１２０はその一端が前カバー３００に接続されており、前カバー３００の開閉動作に応じて収納方向（Ｙ方向）に往復動する。押上部材１３０は、往復部材１２０の往復動により現像支持台１１０の底面に摺動して現像支持台１１０を上昇させたり下降させたりする。この場合、カバー部材としての前カバー３００は現像移動機構２００を動作可能な動作部として機能する。

＜ガイド部と遊嵌部＞
ガイド部８０及び遊嵌部６０について、図６（ａ）乃至図８用いて説明する。図６（ａ）はトナー濃度センサ４５が離間位置にある場合、図６（ｂ）はトナー濃度センサ４５が当接位置にある場合を示す。図６（ａ）乃至図７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（Ｙ方向）に間隔を空けて立設された一対の第一ガイド８０ａと一対の第二ガイド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。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を案内してトナー濃度センサ４５を当接面４１ｂに誘導すると共に、トナー濃度センサ４５を確実に当接位置に位置決める。具体的には、図６（ｂ）に示すように、トナー濃度センサ４５は第一ガイド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、後述の弾性突状部６１による付勢と相まって、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。

図７及び図８に示すように、遊嵌部６０は、トナー濃度センサ４５を遊嵌状態に係止する係止爪６０ａと、トナー濃度センサ４５を現像容器４１側（現像容器側）に向く向きに付勢する付勢部としての弾性突状部６１とを有する。弾性突状部６１は、樹脂等の材料で形成されてなる遊嵌部６０の一部を切起こして形成されることで弾性力を有しており、その弾性力を利用してトナー濃度センサ４５を付勢する。なお、付勢部としては弾性突状部６１に限らず、例えば板ばねやコイルばねであってもよい。

遊嵌部６０に遊嵌されるトナー濃度センサ４５は、図６（ａ）に示すように、当接位置に移動されるまで、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。そして、図６（ｂ）に示すように、トナー濃度センサ４５は当接位置に移動されると、弾性突状部６１により現像容器４１に突き当てられることで、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、遊嵌部６０に遊嵌されるトナー濃度センサ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は弾性突状部６１によって当接面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。

上述のように、トナー濃度センサ４５は、現像支持台１１０が前カバー３００の開閉動作に連動して動作することにより、離間位置と当接位置とを移動する。即ち、前カバー３００が開いている状態では、枠体１００ａが筐体１００ｂ内に配置されていても、トナー濃度センサ４５は当接面４１ｂから離間した離間位置に位置している。そして、前カバー３００を閉じることに応じて現像移動機構２００（図５（ａ）参照）が動作し、現像支持台１１０を上昇させる。この際に、現像支持台１１０の上昇にあわせ、遊嵌部６０がガイド部８０に案内されながら、トナー濃度センサ４５は当接面４１ｂに当接する当接位置まで移動される。

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が装置本体内に移動可能に配設される。そして、現像装置４が装置本体の所定位置に装着された後に、トナー濃度センサ４５は移動されて現像容器４１（詳しくは当接面４１ｂ）に当接し、現像容器４１内の現像剤のトナー濃度を検出可能になる。トナー濃度センサ４５を装置本体内に配設することで、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。

［他の実施形態］
上述した実施形態では、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、これに限られず、例えば感光ドラム１と現像装置４とを一体化した画像形成ユニットが装置本体に装着される構成であってもよい。ただし、この構成の場合、現像スリーブ３０と感光ドラム１のＳＤギャップは既に所定の間隔に維持されていることから、ＳＤギャップを調整すべく現像装置４を移動させる必要がなく、上記した現像支持台１１０を備えていない。それ故、上述したようなトナー濃度センサ４５を現像支持台１１０に配設し、現像支持台１１０を動かしてトナー濃度センサ４５を現像容器４１（詳しくは当接面４１ｂ）に当接させる方法が採用できない。そこで、画像形成ユニットを用いる構成の場合には、一例として露光アレイにトナー濃度センサ４５を配設し、露光アレイの移動に応じてトナー濃度センサ４５を現像容器４１に当接させることが考えられる。図９に、露光アレイにトナー濃度センサ４５を配設した場合を示す。

図９に示すように、露光アレイ９５は露光装置３（図１参照）と、露光装置３を支持する露光支持台９６とを有する。そして、露光装置３が感光ドラム１から退避した退避位置と、露光装置３が感光ドラム１に所定の隙間を空けて近接した近接位置とに、露光アレイ９５を移動させる露光移動機構４００が設けられている。トナー濃度センサ４５は、露光支持台９６に配設されている。露光支持台９６は、一部が当接面４１ｂに面するように曲げられて形成されたアーム部９６ａを有する。付勢部としてのアーム部９６ａは弾性を有し、トナー濃度センサ４５はアーム部９６ａに配設される。

トナー濃度センサ４５は、現像装置４の装着後に、露光移動機構４００によって露光アレイ９５が移動されることにより、当接面４１ｂに当接される。この際に、ここでは図示を省略したが、露光アレイ９５の上昇にあわせ、トナー濃度センサ４５を遊嵌している遊嵌部６０がガイド部８０に案内されながら（図７参照）、トナー濃度センサ４５は当接面４１ｂに当接する当接位置まで移動される。そして、トナー濃度センサ４５は当接位置に移動されると、アーム部９６ａにより現像容器４１に突き当てられることで、略Ｘ方向の動きが規制される。また、この場合でも、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（図７参照）。こうして、遊嵌部６０に遊嵌されるトナー濃度センサ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はアーム部９６ａによって当接面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。

なお、上述した実施形態では、前カバー３００の開閉にあわせて現像支持台１１０（あるいは露光アレイ９５）を移動させるようにしたが、これに限られない。現像移動機構２００（あるいは露光移動機構４００）を動作させる動作部としては、現像装置４の装着後に装置本体内に配設されているトナー濃度センサ４５を当接面４１ｂに移動可能であれば、どのような構成であってもよい。例えば、画像形成装置が装置本体に現像装置４ａ～４ｄを水平方向から挿入して装着可能な構成である場合、上述した前カバー３００とは別に現像装置４ａ～４ｄの挿入位置を開口した開口位置と遮蔽した遮蔽位置とに移動可能な内カバーが設けられている。この場合は、前カバー３００でなく内カバーの開閉にあわせて現像支持台１１０（あるいは露光アレイ９５）を移動させるとよい。あるいは、ユーザが操作可能な専用の操作レバーを設けておき、ユーザによる操作レバーの手動操作に応じて現像移動機構２００（あるいは露光移動機構４００）を動作させるようにしてもよい。また、手動でなくモータ等により現像支持台１１０（あるいは露光アレイ９５）を自動的に移動させてもよく、その場合、モータのオンオフを制御するスイッチなどが別途設けられていてよい。前カバー３００の開閉にあわせて、モータのオンオフを制御できるようにしてもよい。

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。

１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）…感光体（感光ドラム）、３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）…露光部（露光装置）、４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）…現像装置、３０…現像剤担持体（現像スリーブ）、４１…現像容器、４１ｂ…当接面、４５…検出手段（トナー濃度センサ）、６０…遊嵌部、６１…付勢部（弾性突状部）、８０…検出案内部（ガイド部）、９６…露光支持台、９６ａ…付勢部（アーム部）、１００…画像形成装置、１００ａ…枠体、１００ｂ…装置本体（筐体）、１１０…現像支持台、２００…移動機構（現像移動機構）、３００…動作部（カバー部材、前カバー）、４００…移動機構（露光移動機構）

Claims (10)

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と、前記現像容器に収容された現像剤を担持して回転する現像剤担持体とを有し、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、
   前記画像形成装置内に移動可能に設けられ、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、
   前記検出手段を前記当接面から離間した離間位置と前記当接面に当接した当接位置とに移動可能な移動機構と、
   前記現像装置が前記画像形成装置の所定位置へ装着された後に、前記離間位置から前記当接位置に前記検出手段を移動させるように前記移動機構を動作可能な動作部と、
   前記画像形成装置の前記所定位置に装着された前記現像装置を支持する現像支持台と、
   前記現像剤担持体と前記感光体とが所定の隙間を空けて近接する近接位置に前記現像装置を位置させるように、前記現像支持台を移動可能な現像移動機構と、を備え、
   前記検出手段は、前記現像支持台に配置され、
   前記移動機構は、前記現像移動機構である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成装置内に収納可能に設けられ、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を備え、
   前記動作部は、前記枠体が前記画像形成装置内に収納された後に前記移動機構を動作する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成装置に対して回動可能に設けられ、前記画像形成装置に前記現像装置を着脱するために前記画像形成装置を開口する開口位置と、前記画像形成装置を遮蔽する遮蔽位置との間で回動するカバー部材を備え、
   前記動作部は、前記カバー部材である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像容器は、前記移動機構による前記離間位置から前記当接位置への前記検出手段の移動の際に、前記検出手段を前記当接面に案内する検出案内部を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記検出手段を遊嵌する遊嵌部と、
   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と、を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 画像形成装置であって、
   静電潜像が形成される感光体と、
   前記感光体を露光する露光部と、
   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、
   前記画像形成装置内に移動可能に設けられ、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、
   前記検出手段を前記当接面から離間した離間位置と前記当接面に当接した当接位置とに移動可能な移動機構と、
   前記現像装置が前記画像形成装置の所定位置へ装着された後に、前記離間位置から前記当接位置に前記検出手段を移動させるように前記移動機構を動作可能な動作部と、
   前記露光部を支持する露光支持台と、
   前記露光部と前記感光体とが所定の隙間を空けて近接する近接位置に前記露光部を位置させるように、前記露光支持台を移動可能な露光移動機構と、を備え、
   前記検出手段は、前記露光支持台に配置され、
   前記移動機構は、前記露光移動機構である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記画像形成装置内に収納可能に設けられ、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を備え、
   前記動作部は、前記枠体が前記画像形成装置内に収納された後に前記移動機構を動作する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成装置に対して回動可能に設けられ、前記画像形成装置に前記現像装置を着脱するために前記画像形成装置を開口する開口位置と、前記画像形成装置を遮蔽する遮蔽位置との間で回動するカバー部材を備え、
   前記動作部は、前記カバー部材である、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記現像容器は、前記移動機構による前記離間位置から前記当接位置への前記検出手段の移動の際に、前記検出手段を前記当接面に案内する検出案内部を有する、
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記検出手段を遊嵌する遊嵌部と、
    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と、を備える、
    ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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