(57)【要約】【課題】現像装置を小型化したときに、現像量の誤検知を良好に防止することを可能とする。【解決手段】現像剤を収容する現像剤収容室と、潜像担持体の潜像形成領域に現像剤を搬送転移せしめる回転自在な現像剤担持体が配置される現像処理室とを備え、現像剤担持体との間の静電容量の変化に基づき現像装置本体における現像剤残量を検知するための現像剤残量検知手段を現像剤収容室に備えることで、現像剤残量検知手段と現像剤担持体とのクリアランスの最適化を図り、現像量の誤検知による画像不良の無い安定した画像品質を得る。【選択図】  図２
2008116818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に用いられる、潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤で現像するための現像装置において、
現像剤を収容する現像剤収容室と、該現像剤収容室に隣接する、前記潜像担持体における潜像形成領域に現像剤を搬送転移せしめる回転自在な現像剤担持体が配置される現像処理室とを備え、
前記現像剤担持体との間の静電容量の変化に基づき現像装置本体における現像剤残量を検知するための現像剤残量検知手段を前記現像剤収容室に備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤収容室と前記現像処理室は開口部を有する隔壁によって区分され、前記現像剤収容室の現像剤を前記現像処理室に供給するための回転自在な攪拌部材を前記現像剤収容室に備え、
前記攪拌部材は、前記現像剤収容室内を回転するときに前記現像剤残量検知手段に当接することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
少なくとも請求項１または２記載の現像装置を含むことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜像担持体に形成担持されている潜像を現像剤（トナー）により可視画像とする現像装置及びこの現像装置を備えるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真画像形成プロセスを採用する画像形成装置においては、潜像担持体及び前記潜像担持体に帯電処理並びに現像処理等のプロセス処理を施すプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、前記カートリッジを前記画像形成装置の本体に着脱自在とするプロセスカートリッジ方式が広く用いられている。
【０００３】
これらのプロセスカートリッジ方式によれば、潜像担持体及び各プロセス手段のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができるので、操作性の格段な向上が実現されている。
【０００４】
このようなプロセスカートリッジのプロセス手段の一部を構成している現像装置における現像剤の残量検知は、静電容量変化による検知方式が知られている。この検知方式は、現像処理室の内部における現像担持体（以降、現像ローラと称する）の近傍位置に、アンテナ状の現像剤残量検知体（以降、アンテナ線と称する）を現像ローラに対向して配置し、現像ローラ及びアンテナ線の間における現像剤の残量に応じた現像ローラ及びアンテナ線の間の静電容量の変化から、現像装置における現像剤の残量を検知する方式である。
【０００５】
この現像剤の残量検知方式にあっては、アンテナ線を第１電極、現像ローラを第２電極として機能させ、両電極間の静電容量を検知して現像剤の残量を判定するようになっている。即ち、現像処理室の内部に現像剤トナーが充分にある場合には、両電極間にも現像剤が存在しているので、両極間の静電容量が大きくなる。
【０００６】
その後、現像剤の消費により両電極間に現像剤がなくなると、両電極間の静電容量は小さくなり、以って、かかる静電容量の変化を画像形成装置の本体側等に組まれた現像剤有無検知回路で検知し、かかる静電容量が所定の静電容量値よりも小さくなった時点で、現像器の現像剤の残量が僅かであると判定していた。
【０００７】
また、アンテナ線並びに現像ローラのクリアランスを調整することで現像剤量変化による静電容量の変化を最適化している。
【０００８】
【特許文献１】特開平０８−２２０８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、近年における画像形成装置の小型化の一環としてのプロセスカートリッジの小型化の進行に伴い、現像処理室の内部における現像ローラの近傍にアンテナ線を配置する構成の現像装置にあっては、アンテナ線と現像ローラとのクリアランスが小さくならざるを得ず、静電容量の最適な変化の検出が容易ではなかった。
【００１０】
さらに、アンテナ線と現像ローラとのクリアランスが小さいと、アンテナ線が現像ローラの回転による現像剤の流動を阻害して、現像剤がパッキングする不具合が発生するおそれも有った。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、アンテナ線と現像ローラとの間における静電容量の変化に基づき現像剤の残量が判定される現像装置であって、アンテナ線と現像ローラとのクリアランスの最適化を図ることができる現像装置又はこの現像装置を備えるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による現像装置は、画像形成装置本体に用いられる、潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤で現像するための現像装置において、現像剤を収容する現像剤収容室と、潜像担持体における潜像形成領域に現像剤を搬送転移せしめる回転自在な現像剤担持体が配置される現像処理室とを備え、現像剤担持体との間の静電容量の変化に基づき現像装置本体における現像剤残量を検知するための現像剤残量検知手段を現像剤収容室に備えたことを特徴とする。
【００１３】
このような構成を有する本発明によれば、現像装置が小型化されて現像ローラが配置される現像処理室が小さくなっても、アンテナ線と現像ローラとのクリアランスの最適化を図ることができるので、的確に現像剤の残量を判断できる。
【００１４】
また、現像剤収容室内に備えられた攪拌部材は、現像剤収容室内を回転するときに現像剤残量検知手段に当接するようにしてもよい。
【００１５】
さらに、現像装置は、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに含まれるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アンテナ線を、現像処理室と隣接する、現像剤収容室に設置することで、小型化されたプロセスカートリッジでも、トナー流動性を確保することが可能となり、流動性の影響によるトナーパッキングの防止と正確なトナーなし警告が表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の現像装置を含んだプロセスカートリッジを備える画像形成装置の一例としてプリンタの概略構成を示した図である。
【００１９】
図１において、１は感光ドラムで、感光ドラム１の表面を一様に帯電するための帯電ローラ２が設けられている。また、感光ドラム１の回転方向に沿って周囲に配置される各機器を説明すれば、画像信号をレーザビームによって光信号に変換して感光ドラム１に照射するレーザユニット3が設けられている。次いで、感光ドラム1上の潜像をトナーで現像する現像装置4が設けられている。さらに、給紙部（図示せず）から搬送されてくる転写材Ｐを感光ドラム1上に現像されたトナー画像の位置合わせをするための一対のタイミングローラ5と、感光ドラム１上に現像されたトナー画像を転写材Ｐに転写するための転写ローラ6と、転写されずに感光ドラム1上に残った残留トナーを除去するクリーナ7が設けられている。さらに、感光ドラム１上のトナー画像を転写された転写材Ｐは定着装置8で定着される。
【００２０】
次に、現像装置4の詳細について説明する。図２は、図１に示した現像装置の概略構成図である。
【００２１】
図２において、現像装置4は、現像処理室50とトナーを収容する現像剤収容室51で構成されている。現像処理室50は感光ドラム1と近接したトナー排出口に不図示のマグネットを内蔵した現像剤担持体（現像ローラ）52が回転自在に配設されている。また、現像剤収容室51のトナーは回転自在に配設されている攪拌部材53によって現像処理室50に搬送される。さらに、アンテナ線54は現像スリーブ52との間にあるトナー量（現像剤量）の変化によって変わる静電容量を検知している。
【００２２】
この静電容量はアンテナ線54に接続している不図示のトナー残検回路によって電気信号（以降、ＡＮＴ信号と称する。）に変換されている。図３に示すようにアンテナ線54と現像ローラ52との間にあるトナー量が少なくなると、このＡＮＴ信号も小さくなるため、ＡＮＴ信号が不図示のＣＰＵにて基準値より小さくなったときにトナー残量が少ないと判定し、トナー無し警告を表示している。このトナー無し警告の表示前に、トナーが無くなることによる画像白抜けが発生しないようにＣＰＵの基準値を設定している。
【００２３】
しかし、アンテナ線54と現像ローラ52との間隔が狭いと、図４に示すようにＡＮＴ信号が小さくなる前にトナー無しによる画像白抜けが発生する不具合が出ることが有った。  
【００２４】
さらに、近年のプロセスカートリッジの小型化により、現像スリーブ52のある現像処理室50に従来どおりアンテナ線54を設置すると、アンテナ線54と現像ローラ52との間隔を広く取ることが困難になっている。
【００２５】
本実施例では、通常は現像処理室50のトナー量を検知するため現像処理室50に設置されているアンテナ線54を現像剤収容室51に設置している。アンテナ線54を現像剤収容室51に設置しても現像処理室50のトナー量を検知することは実験結果から可能であった。また、現像剤収容室51にアンテナ線54を設置することで、アンテナ線54と現像スリーブ52との間隔を最適化でき、トナーの流動性を阻害することなくトナーが固まるパッキングの防止もできる。
【００２６】
さらに、現像剤収容室51には攪拌部材53が有り、アンテナ線54と攪拌部材53が当接してアンテナ線54にトナーが付着することを防止できる。これは、トナー付着による静電容量のバラツキを押さえる効果を有する。このとき、アンテナ線54と攪拌部材53が当接によるノイズが発生するおそれがあるが、これは、先に提案されている特開平08-220865号公報に記載されているＡＮＴ信号処理シーケンスを使用することで、誤検知を防止することが可能である。
【００２７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、本発明の現像装置または現像装置を含むプロセスカートリッジを備える画像形成装置は、プリンタを例として説明したが、複写機、ファクシミリあるいは、これらの複合機等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の現像装置を備えた画像形成装置の一例としてのプリンタの概略構成を示した図である。
【図２】図１に示した現像装置の概略構成図である。
【図３】理想のＡＮＴ信号変化のグラフである。
【図４】不具合のあるＡＮＴ信号変化のグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１    感光ドラム
４    現像装置
５０  現像処理室
５１  現像剤収容室
５２  現像ローラ（現像スリーブ）
５３  攪拌部材
５４  アンテナ線
【図１】
2008116818.tif 000003
【図２】
2008116818.tif 000004
【図３】
2008116818.tif 000005
【図４】
2008116818.tif 000006