(57)【要約】【課題】検出用現像剤担持体を設けることによって、トナー消費・補給に伴って変動するトナー濃度を正確に追従することが可能となり、かつ設置しやすくすることが可能となるトナー濃度検知装置を設けた画像形成装置を提供する。【解決手段】検出用現像剤担持体としての検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を現像ユニット６１の特定な位置に設ける。検出用磁気ブラシ担持ローラは、複数磁極を有するマグネットローラ７１ａに回転可能にスリーブ７１ｂを被せたもので、その表面にトナー濃度検出用の現像剤層を形成するためのものである。また、検出用磁気ブラシ担持ローラの上方には、トナー濃度検出装置としての光学センサ７２を設けている。そして、検出用磁気ブラシ担持ローラに担持された現像剤のトナー濃度を光学センサによって検出する。【選択図】　図１
2004029090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する像担持体と、該潜像を現像するためのトナーとキャリアとからなる乾式二成分現像剤を担持する現像剤担持体と、現像に使用する現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを有する画像形成装置において、
上記トナー濃度検出手段を、トナー濃度検出用の現像剤を表面に担持する検出用現像剤担持体と、該検出用現像剤担持体表面に担持されている現像剤中のトナー濃度を検出する光学センサからなるトナー濃度検出装置とから構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記現像剤担持体表面に汲み上げられ始める現像剤が存在している汲み上げ開始位置から、該現像剤担持体表面に担持された現像剤の層厚が規制される層厚規制位置に至る領域を現像剤汲み上げ領域とし、
上記検出用現像剤担持体の表面に該現像剤汲み上げ領域の現像剤を担持させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記検出用現像剤担持体が、その表面上の現像剤を磁力によってブラシ状に形成し担持する検出用磁気ブラシ担持ローラであり、
該検出用磁気ブラシ担持ローラ上に形成された磁気ブラシが、該ローラ表面で立っている領域と寝ている領域とを有するものであって、該寝ている領域におけるトナー濃度を検出するよう上記トナー濃度検出装置を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記トナー濃度検出装置が、トナー濃度検出のために上記光学センサの光路上に位置しかつ上記検出用磁気ブラシ担持ローラ表面に対して所定ニップで対向するよう設けられた対向部材を有し、
上記磁気ブラシの該検出用磁気ブラシ担持ローラ表面に立っている領域が上記トナー濃度検出時以外で該対向部材に接触するよう、該検出用磁気ブラシ担持ローラを回転可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記検出用現像剤担持体が、その表面上の現像剤を磁力によってブラシ状に形成し担持する検出用磁気ブラシ担持ローラであり、
該検出用磁気ブラシ担持ローラ上に形成された磁気ブラシが、該ローラ表面で立っている領域と寝ている領域とを有するものであって、
上記トナー濃度検出装置が、トナー濃度検出のために上記光学センサの光路上に位置しかつ該立っている領域に対して接触するようなニップをもって対向する対向部材を有し、該立っている領域が該対向部材に接触するときに該現像剤のトナー濃度を検出するよう該トナー濃度検出装置を構成したことする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１，２，３，４，又は５の画像形成装置において、
上記検出用現像剤担持体を、現像剤を表面に汲み上げるために現像剤に少なくとも一部が埋まっている汲み上げ位置と、該現像剤にどの部分も埋まっていない退避位置との間で移動させるための検出用現像剤担持体移動手段を設け、
該検出用現像剤担持体が該退避位置にあるとき、該検出用現像剤担持体表面に担持されている現像剤中のトナー濃度を検出するよう上記トナー濃度検出装置を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記光学センサの表面を覆う防汚カバーを設け、
上記検出用現像剤担持体移動手段による上記検出用現像剤担持体の上記汲み上げ位置と上記退避位置との間の移動動作に連動して該防汚カバーの開閉動作を行わせる防汚カバー開閉手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
上記防汚カバーの上記光学センサ表面に対向する側に、該防汚カバーの開閉に伴って該光学センサ表面を清掃する清掃部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１，２，３，４，５，６，７，又は８の画像形成装置において、
上記現像剤担持体をローラ状のローラ状現像剤担持体で構成し、かつ上記検出用現像剤担持体をローラ状の検出用現像剤担持ローラで構成し、
該検出用現像剤担持ローラ軸方向の長さを、該ローラ状現像剤担持体軸方向の長さよりも短くしたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、トナーとキャリアとからなる乾式二成分現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の画像形成装置は、像担持体上の潜像をトナーとキャリアとからなる乾式二成分現像剤を用いて現像し画像を形成するよう構成されている。現像に使用する二成分現像剤中のトナー濃度が低すぎたり高すぎたりすると、画像濃度が低下したり地汚れが生じたりするため、所定の濃度に維持することが求められる。このため、現像剤中のトナー濃度が所定の濃度となっているか否かを検知するための現像剤濃度検出装置が設けられるようになってきた。
【０００３】
現在、乾式二成分現像剤を用いる画像形成装置における現像剤濃度検出装置として、現像器内のトナー濃度（全現像剤中にしめるトナー重量の割合）を測定する透磁率センサが用いられている。透磁率センサは、現像器内のトナー濃度（全現像剤中にしめるトナー重量の割合）を測定するセンサとして、キャリアの嵩密度を測定する透磁率センサが利用されている。透磁率センサは、現像剤中のキャリアの磁気特性を電気信号（周波数、電圧等）としてとらえ、現像剤中のキャリア以外のものをトナーとみなして現像剤中のトナーの濃度を間接的に検出するものである。しかし上記のように現像剤中のキャリア密度を測定しているので、実際のトナー濃度とは異なる結果が検知されてしまう場合がある。例えば、現像剤の経時劣化がすすみキャリア密度が高まってくるとトナー濃度が変化していなくてもセンサ出力が変化してし、実際のトナー濃度よりも低く検知してしまうことがある。
【０００４】
上記透磁率センサで生じる誤検知を回避するため、光学式センサを用いてトナー濃度を検出するものが種々提案されている。
特開平０７−０５６４３１号公報においては、「トナーを貯蔵する貯蔵室と、該貯蔵室内のトナーを攪拌する攪拌手段と、該攪拌されたトナーを前記貯蔵室から現像室に供給し、該現像室にてトナーを像担持体に搬送する手段と、該貯蔵室内の下部の透明壁を介して少なくとも一対の発光素子と受光素子によって貯蔵室内のトナーの有無を光学的に検出する検出手段と、前記貯蔵室の透明壁を貯蔵室の内部より清掃する手段とを含んでなることを特徴とする現像器のトナー残量検出装置」が提案されている。この装置では、現像剤貯蔵室の側壁又は底面部分に透明窓を設け、その外側から現像剤貯蔵室に向けてトナー濃度センサを設置することになる。この様な設置形態にすれば、透明窓に接している現像剤と、その透明窓に対して決まった距離に固定されているセンサとの間の距離が一定に保たれるからである。
また、特開平０９−０３４２４０号公報においては、「光透過性の検出窓の裏面側に配置した発光部と受光部とによって、前記検出窓の表面側にある現像剤中のトナー濃度を検出する現像剤濃度検出装置において、前記検出窓を、光透過性の絶縁性基材と，該基材の裏面に形成した光透過性の導電層とによって構成するとともに、該導電層に、前記トナーと逆極性の電圧を印加することを特徴とする現像剤濃度検出装置」が提案されている。この装置では、センサ表面に透明な検出窓を設けてその裏側に発光部，受光部を設置する構成のセンサにおいて、透明窓表面にトナーが付着しないようにしている。そのため、検出窓裏面側に光透過性の導電層を設け、トナーに対して斥力になる電圧を印加するものである。検出窓の裏面側に導電層を設けるのは、表面側だと現像剤と摺擦することにより導電層が剥がれやすいからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特開平０７−０５６４３１号公報の検出装置における設置形態では、トナー濃度を検知するにあたって不都合なことがある。それは現像剤貯蔵室の側壁や底面などの壁面付近では現像剤流動性が悪いため、検出結果がトナー消費・補給に伴って変動するトナー濃度に追従できないという点である。現像剤貯蔵室内の現像剤は、攪拌翼（アジテータなど）によって攪拌されているが、これにも関わらず壁面付近の現像剤はあまり攪拌されずよどんだままになってしまうからである。この公報では、透明壁を清掃するための清掃部材として弾性部材をアジテータに取り付け、アジテータの回転によって弾性部材が透明壁に接触しながら移動する構成も提案されている。この構成の場合、弾性部材が透明壁表面を掃くように移動するため一時的に透明壁近傍の現像剤が入れ替わることになる。しかし、弾性部材が通過した直後に透明壁近傍に進入してくる現像剤は、現像剤貯蔵室全体から見ると元々その近傍に存在していた現像剤が大半であり、十分攪拌された状態ではない。このため、トナー消費・補給に伴って変動するトナー濃度を適宜正確に検出することができないのである。
また、上記特開平０９−０３４２４０号公報の検出装置において、現像に使用する直前のトナー濃度を検出するためのセンサ設置位置としては現像前の現像スリーブ上が好ましい。現像スリーブ上に担持されている現像直前の現像剤中のトナー濃度を検出すれば、トナー消費・補給に伴って変動するトナー濃度を正確に追従した結果を得ることができる。しかしながら、現像直前の現像スリーブ近傍は狭く、センサ設置のためのスペースをとることが非常に難しい。このような設置スペース不足という不都合もあって、実際に設置されている機種はない。
そして、乾式二成分現像剤を用いた画像形成装置に設けるトナー濃度検出装置として、トナー消費・補給に伴って変動するトナー濃度を正確に追従することができ、かつ設置しやすい装置が望まれるところである。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは次のようなものである。即ち、トナー消費・補給に伴って変動するトナー濃度を正確に追従することが可能となり、かつ設置しやすくすることが可能となるトナー濃度検知装置を設けることができる画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、該潜像を現像するためのトナーとキャリアとからなる乾式二成分現像剤を担持する現像剤担持体と、現像に使用する現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを有する画像形成装置において、上記トナー濃度検出手段を、トナー濃度検出用の現像剤を表面に担持する検出用現像剤担持体と、該検出用現像剤担持体表面に担持されている現像剤中のトナー濃度を検出する光学センサからなるトナー濃度検出装置とから構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記現像剤担持体表面に汲み上げられ始める現像剤が存在している汲み上げ開始位置から、該現像剤担持体表面に担持された現像剤の層厚が規制される層厚規制位置に至る領域を現像剤汲み上げ領域とし、上記検出用現像剤担持体の表面に該現像剤汲み上げ領域の現像剤を担持させることを特徴とするものである。
請求項３の画像形成装置は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記検出用現像剤担持体が、その表面上の現像剤を磁力によってブラシ状に形成し担持する検出用磁気ブラシ担持ローラであり、該検出用磁気ブラシ担持ローラ上に形成された磁気ブラシが、該ローラ表面で立っている領域と寝ている領域とを有するものであって、該寝ている領域におけるトナー濃度を検出するよう上記トナー濃度検出装置を構成したことを特徴とするものである。
ところで、従来の透磁率センサはトナー粒子がセンサ表面に付着しても検知性能は変わらないので汚れには強い。しかしながら、本実施形態のような光学式センサでトナー濃度を検出する構成においては、センサ表面や透明壁にトナー等による汚れが付着すると、検知不能に陥ったり誤検知となったりしてしまう。従来、光学センサを用いる濃度検出装置におても、このような汚れに対処するための様々な発明が提案されている。例えば、上記特開平０９−０３４２４０号公報においては、透明窓の導電層にトナーに対して斥力となる電圧を印加し、トナーが付着しないようにしている。ところが、これは現像剤に対して電圧を印加することになってしまうので、トナーの電荷量に影響を与えてしまう恐れがある。そして、前述のように現像前の現像スリーブ上でトナー濃度の検知を行う場合には、トナー帯電特性が変化してしまうと現像によって得られる画像にも予期せぬ悪影響が出てしまうため好ましくない。また、特開平０７−０５６４３１号公報においては、現像剤貯蔵室内の現像剤を攪拌しているアジテータの先端に清掃部材を取り付け、アジテータが回転するたびに透明窓を清掃するようにしている。これと同様な発明は多数提案されており、現像器内の現像剤量や濃度を検知するセンサの基本的な清掃方法となっている。ところが、既に述べたように、この特開平０７−０５６４３１号公報における検出装置では、透明窓が清掃されてもトナー消費・補給に伴って変動するトナー濃度を追従して検知することができなかった。
そこで、請求項４の画像形成装置は、請求項３の画像形成装置において、上記トナー濃度検出装置が、トナー濃度検出のために上記光学センサの光路上に位置しかつ上記検出用磁気ブラシ担持ローラ表面に対して所定ニップで対向するよう設けられた対向部材を有し、上記磁気ブラシの該検出用磁気ブラシ担持ローラ表面に立っている領域が上記トナー濃度検出時以外で該対向部材に接触するよう、該検出用磁気ブラシ担持ローラを回転可能に構成したことを特徴とするものである。
請求項５の画像形成装置は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記検出用現像剤担持体が、その表面上の現像剤を磁力によってブラシ状に形成し担持する検出用磁気ブラシ担持ローラであり、該検出用磁気ブラシ担持ローラ上に形成された磁気ブラシが、該ローラ表面で立っている領域と寝ている領域とを有するものであって、上記トナー濃度検出装置が、トナー濃度検出のために上記光学センサの光路上に位置しかつ該立っている領域に対して接触するようなニップをもって対向する対向部材を有し、該立っている領域が該対向部材に接触するときに該現像剤のトナー濃度を検出するよう該トナー濃度検出装置を構成したことを特徴とするものである。
請求項６の画像形成装置は、請求項１，２，３，４，又は５の画像形成装置において、上記検出用現像剤担持体を、現像剤を表面に汲み上げるために現像剤に少なくとも一部が埋まっている汲み上げ位置と、該現像剤にどの部分も埋まっていない退避位置との間で移動させるための検出用現像剤担持体移動手段を設け、該検出用現像剤担持体が該退避位置にあるとき、該検出用現像剤担持体表面に担持されている現像剤中のトナー濃度を検出するよう上記トナー濃度検出装置を構成したことを特徴とするものである。
請求項７の画像形成装置は、請求項６の画像形成装置において、上記光学センサの表面を覆う防汚カバーを設け、上記検出用現像剤担持体移動手段による上記検出用現像剤担持体の上記汲み上げ位置と上記退避位置との間の移動動作に連動して該防汚カバーの開閉動作を行わせる防汚カバー開閉手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項８の画像形成装置は、請求項７の画像形成装置において、上記防汚カバーの上記光学センサ表面に対向する側に、該防汚カバーの開閉に伴って該光学センサ表面を清掃する清掃部材を設けたことを特徴とするものである。
請求項９の画像形成装置は、請求項１，２，３，４，５，６，７，又は８の画像形成装置において、上記現像剤担持体をローラ状のローラ状現像剤担持体で構成し、かつ上記検出用現像剤担持体をローラ状の検出用現像剤担持ローラで構成し、該検出用現像剤担持ローラ軸方向の長さを、該ローラ状現像剤担持体軸方向の長さよりも短くしたことを特徴とするものである。
請求項１乃至９の画像形成装置においては、現像剤担持体とは別に設けた検出用現像剤担持体表面に現像剤を担持させ、この現像剤中のトナー濃度を光学センサによって検出する。現像剤担持体とは別体の検出用現像剤担持体はその設置位置を状況に応じて自由に選択することが可能である。例えば、現像剤貯蔵室の側壁や底面近傍の現像剤流動性の悪い領域を避けて設置すると、トナー消費・補給に伴って変動するトナー濃度を正確に追従して検出を行うことが可能となる。また、現像スリーブ近傍にセンサを配置する必要がなくなり、センサ設置のためのスペースをとることが難しい領域を避けて設置することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をタンデム型中間転写方式の画像形成装置であるカラー複写機に適用した実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。図中符号１００は複写機本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。複写機本体１００には、中央に、転写対象物（中間転写体）としての中間転写ベルト１０を設ける。
【０００９】
この中間転写ベルト１０は、図２に示すとおり３つの支持ローラ１４，１５，１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、３つのなかで第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設ける。また、３つのなかで第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト１０上には、４つの画像形成手段１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂを配置する。４つの画像形成手段１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂは、中間転写ベルト１０の搬送方向に沿って、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４つの画像形成手段１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂが横に並べて配置されており、タンデム画像形成部２０を構成する。但し、これら４つのカラー順は一例であり、これに限定されるものではない。
【００１０】
図３は、タンデム画像形成部２０の部分拡大図である。タンデム画像形成部２０において、個々のトナー像形成手段である画像形成手段１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂは、図３に示す構成となっている。即ち、像担持体としての感光体ドラム４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂのまわりに、帯電装置６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ、現像装置６１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ、一次転写手段としての一次転写装置、感光体クリーニング装置６３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ、除電装置６４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂなどを備えている。
【００１１】
帯電装置６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂは、本実施形態では非接触の帯電チャージャである。これに変えて、感光体ドラム４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂに接触して電圧を印加する帯電ローラをも用いることもできる。
【００１２】
上記タンデム画像形成部２０の上には、図２に示すように、さらに露光装置２１を設ける。この露光装置２１及び上記帯電装置６０により、感光体ドラム４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂに静電潜像を形成する潜像形成手段が構成されている。
一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成部２０と反対の側には、二次転写手段としての二次転写装置２２を備える。二次転写装置２２は、図示例では、３つのローラ２３間に、無端ベルトである二次転写ベルト２４を掛け渡して構成している。そして、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写ベルト１０上の画像を転写材としてのシートＳに二次転写する。二次転写装置部の下流側には、シートＳ上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、定着部材としての定着ローラ２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。
【００１３】
上記二次転写装置２２には、画像転写後のシートＳを定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。また、この２次転写装置２２には、シートＳの両面に画像を記録すべくシートＳを反転するシート反転装置２８を備える。
【００１４】
上記構成のカラー複写機を用いてフルカラー画像のコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
そして、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス上へと移動して後に、スキャナ３００を駆動する。他方コンタクトガラス上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ３００を駆動する。その後、光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射し、読み取りセンサ（図示を省略）に入れ、原稿内容を読み取る。
【００１５】
そして、個々の画像形成手段１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂで感光体ドラム４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂを回転する。感光体ドラム４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂの回転とともに、まず帯電装置６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂで感光体ドラム４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂの表面を一様に帯電する。次いでスキャナ３００の読み取り内容に応じて上述した露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌを照射して感光体ドラム４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ上に静電潜像を形成する。
その後、現像装置６１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂによりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体ドラム４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ上にそれぞれ、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの単色のトナー像を形成する。不図示の駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送する。そして、各感光体ドラム４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ上のトナー像を一次転写装置６９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂで中間転写ベルト１０上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１０上に各色のトナー像が重ね合わされたフルカラー画像を形成する。画像転写後の感光体ドラム４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂの表面は、感光体クリーニング装置６３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂで残留トナーを除去して清掃し、除電装置６４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂで除電して再度の画像形成に備える。各感光体クリーニング装置６３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂで除去されたトナーは、図示しないトナー搬送装置により、それぞれ対応する現像装置６１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂに搬送されて再利用される。
【００１６】
一方、図示しないスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、多段に備える給紙カセット４４の１つからシートＳを繰り出す。そしてピックアップローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内に導く。
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２２との間にシートＳを送り込む。二次転写装置２２で転写してシートＳ上にカラー画像を記録する。画像転写後のシートＳは、二次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。
また、両面プリントならば搬送方向を下向きに変え、シート反転装置２８へ搬送する。シート反転装置２８へ到達したシートＳは、ここで搬送方向を逆転されて紙の後端からシート反転装置２８を出て行く。これをスイッチバックと言うが、この動作によってシートＳの表裏を反転させることができる。表裏反転されたシートＳは定着装置２５方向には戻らず、再給紙経路を通過して本来の給紙路４６に合流する。この後は表面プリントの時と同じ様にトナー像を転写されて、定着装置２５を通過して排紙トレイ５７上に排紙される。これが両面プリント動作である。一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。
【００１７】
図１は、本発明が適用される乾式二成分現像方式における現像装置６１の概略構成図である。各色現像装置６１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂは基本的な構成が同一なのでここでは現像装置６１として説明する。現像装置６１は、プリンタ内においては現像ユニットと称されることが多いため、以後は現像ユニット６１と記述する。現像ユニット６１は、筐体の中に攪拌ローラ（スクリュー）及びローラ状現像剤担持体としての現像スリーブ６５が設置された構成となっている。また、場合によっては現像剤補給ローラ等が併設していることもあるが、図１においては、２本の攪拌スクリュー６６ａ、６６ｂ及び現像スリーブ６５で構成されている現像ユニット６１を描いている。現像スリーブ６５は、マグネットが数本配設された回転しないマグネットローラ６５ａ上に、回転可能なスリーブ６５ｂが被る構成となっている。マグネットローラ６５ａ上に複数本のマグネットを適切に配置することにより、攪拌スクリュー６６ｂ側からの現像剤６２の汲み上げ、汲み上げた現像剤６２の搬送、及び現像領域における磁気ブラシの穂の形成等を制御している。現像ユニット６１内に貯蔵されている現像剤６２は、攪拌スクリュー６５ａで図中手前方向から奥側へ、攪拌スクリュー６５ｂで奥側から手前側へ搬送されている。各スクリューの端部でもう片方のスクリューの区画に現像剤６２を移送する仕組みになっている。この様にスクリュー６６ａ、６６ｂによって搬送される際にキャリアとトナーが擦れ合うことにより、トナー粒子が摩擦帯電される。この様にして図中手前と奥を往復搬送される現像剤６２は、攪拌スクリュー６５ｂの上部から現像スリーブ６５によって図中上方へ汲み上げられていく。この汲み上げられた現像剤６２は、図中右回りに回転する現像スリーブ６５によって搬送され、ドクターブレード６７通過時にその層厚を規制される。これにより、感光体４０との対向領域である現像ニップにおいては、一定層厚に規制された磁気ブラシ状の現像剤層が供給されることになる。
【００１８】
以上のような構成のプリンタにおいて、現像剤中のトナー濃度を測定するためのトナー濃度検出手段として、検出用現像剤担持体とトナー濃度検出装置とを有している。以下、本実施形態の特徴について実施例１〜６として説明する。
【００１９】
〔実施例１〕
実施例１においては、検出用現像剤担持体としての検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を現像ユニット６１の特定な位置に設ける。検出用磁気ブラシ担持ローラ７１は、複数磁極を有するマグネットローラ７１ａに回転可能にスリーブ７１ｂを被せたもので、その表面にトナー濃度検出用の現像剤層を形成するためのものである。また、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の上方には、現像剤層中のトナー濃度を検出するためのトナー濃度検出装置としての光学センサ７２を設けている。これら、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を設置する特定位置とは、現像剤６２に埋もれていない筐体内の白い領域であれば良い。更にこの白い領域に光学センサ７２を設置する。
【００２０】
図４は、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の斜視図である。検出用磁気ブラシ担持ローラ７１は、マグネットが複数本配設されたアルミ等の金属からなるローラ基体（中空の管でも良い）７１ａに、ポリイミド等の高分子材料からなるスリーブ７１ｂが被さった構成となっている。スリーブ７１ｂは反時計回り（図中矢印方向）に回転し、汲み上げ用磁極Ｍ１，Ｍ２で汲み上げられた現像剤６２が、スリーブによって測定領域（図中スリーブ真上の辺り）に搬送される。このとき、スリーブに対して所定のギャップで対向するよう層厚規制部材７３が設けられており、この位置で現像剤６２の層厚が所定の厚みに規制される。この位置を通過した現像剤６２は、穂形成用磁極Ｍ３，Ｍ４の磁力によって磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシは、Ｍ３，Ｍ４に対向する検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面では立っており、その間ではローラ表面に寝た状態となっている。
状の穂が形成され、光学センサによって検出される位置に到達する。本実施例のように層厚規制部材７３を設置することによって検出位置に供給される現像剤量が安定し、安定した磁気ブラシの穂を形成することができる。
【００２１】
図５は、光学センサ７２の概略構成図である。センサ筐体内に発光素子７４と受光素子７５とが設置され、筺体壁面は検知対象物方面が透明壁７６で構成されて。透明壁７６で構成することによって、センサの光を通過させることができ、かつ発光素子７４と受光素子７５がトナーなどの異物で汚れることもない。なお、図は焦点距離をイメージ的に描いたものであり、実際の装置では光学センサ７２、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１等の相対位置、検知する現像剤６２の状態等によって適切に焦点距離を設定するものである。また、発光素子７４と受光素子７５の角度に関しても一例を示したものであり、必ずしもこの図の通りではない。尚、以下の実施例はいずれも光学センサ７５として反射型センサを用いた例を示しているが、本発明が適用できる光学センサはこれに限るものではない。例えば透過型センサを用いることも可能である。
【００２２】
図６は、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１及び光学センサ７２を設置する位置について具体的に示した図である。本実施例１においては、図６の領域Ａで示した位置に検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を設ける。また、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１はその軸が現像スリーブ軸に対して略平行となるように設置している。この領域Ａに検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を設けることによって、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の表面に担持させる現像剤６２が担持される前に存在している位置が、現像剤汲み上げ領域Ｄとなる。この現像剤汲み上げ領域Ｄとは、現像スリーブ表面に汲み上げられ始める現像剤６２が存在している汲み上げ開始位置Ｄ１から、現像スリーブ表面に担持された現像剤６２の層厚が規制される層厚規制位置Ｄ２までの領域である。この領域にある現像剤６２は、現像スリーブ６５に汲み上げられつつある段階のものであり、次に行われる現像に使用される現像剤６２となるものである。
このような現像剤汲み上げ領域Ｄの現像剤６２を検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面に担持させることによって、現像スリーブ６５上に載っていく現像剤６２と同じトナー濃度の現像剤６２を測定に用いることができる。
【００２３】
尚、本実施例１においては、現像剤汲み上げ領域Ｄの現像剤６２を検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の表面に担持させる構成であった。これに変えて、図６の領域Ｂで示した現像スクリュー周辺の空いたスペースに検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を設けることもできる。領域Ｂは、攪拌スクリュー６６ａ、６６ｂによって搬送されている領域であり、現像スリーブ６５上に載る現像剤６２と同一のトナー濃度とは言えないが、スペース的には余裕が有り光学センサ７２設置の自由度も大きくなる。トナー補給位置（消費されたトナーを補うため新しいトナーが外部から補給されてくる位置）から充分離れた位置、例えば搬送経路の後半以降の位置にある現像剤６２をトナー濃度検知に用いることが好ましい。このような位置にある現像剤６２を検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の表面に担持させれば、充分攪拌された現像剤のトナー濃度を光学センサ７２によって検出することができることになる。また、現像ユニット６１内の平均的なトナー濃度を計測することも可能となる。
【００２４】
ところで、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１上に担持される現像剤は、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１内部に設けられたマグネットが作り出す磁界の影響を受ける。即ち、穂形成用磁極Ｍ３，Ｍ４によって形成される磁力線に沿って現像剤が数珠繋ぎに積み重なり、磁気ブラシ状に形成される。特にマグネットである穂形成用磁極Ｍ３，Ｍ４上の現像剤は、スリーブ表面に対して垂直方向に立ち上がり、マグネットＭ３，Ｍ４間の現像剤は磁界に沿うようにスリーブ表面に張り付いて寝た状態となる。
図７は、実施例１における磁気ブラシの形状と光学センサ７２の検出位置との関係を示した図である。この図は、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１軸方向一端から見た平面図である。光学センサ７２の検出位置を、マグネットＭ３，Ｍ４間の磁気ブラシが検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面で寝ている領域にしている。そして、光学センサ７２は検出用磁気ブラシ担持ローラ７１から比較的離れた位置に設ける。尚、本実施例１では、磁気ブラシの穂の寝ている領域に光学センサ７２の筺体表面（透明壁）７６を直接対向させている。この透明壁７６が検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面に対向する光学センサの対向部材となっている。この透明壁７６は、光学センサ７２の光路上に位置しかつ検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面に対して所定ニップで対向するよう設けられたものである。この場合には光学センサ７２表面を清掃する手段がないので、センサ表面の清掃方法については別途検討するのが望ましい。
以上、実施例１の構成によれば、磁気ブラシの穂が寝ている領域は、スリーブ表面が現像剤で均一に覆われている上、現像剤がスリーブ表面に張り付くため、現像剤の表面状態が割と安定している。更に、光学センサ７２との距離も大きく変動することがないので、センサの焦点が現像剤から外れにくく、光学センサ７２で測定するには好条件である。
【００２５】
〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。図８（ａ），（ｂ）は、実施例２にかかる磁気ブラシの形状と光学センサ７２の設置位置との関係を示した図である。この図も図７と同様、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１軸方向一端から見た平面図である。図８（ａ）は、光学センサ７２がトナー濃度の検出を行っているときで、実施例１の検出位置と同じ状態である。図８（ｂ）は、トナー濃度検出時以外の所定のタイミングである。そして、実施例２においては、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の軸となっているマグネット配設のマグネットローラ６５ａを所定角度だけ回転可能に構成している。
トナー濃度を検知するとき、図８（ａ）に示すように、磁気ブラシが検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面で寝ている領域ｄに透明壁を対向させている。透明壁面は磁気ブラシの寝ている領域ｄに所定ニップで対向し、磁気ブラシ先端から離間している。この透明壁７６が検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面に対向する光学センサの対向部材となっている。そして、トナー濃度の測定を繰り返すうち（若しくは１回測定した後）透明壁表面が汚れた場合には、図８（ｂ）に示すようにマグネットローラ６５ａのみを反時計方向に所定の角度回転させる。この回転によって、光学センサ７２の透明壁７６にマグネットＭ３が対向するとき、磁気ブラシの穂の立っている領域ｓが透明壁７６に接触する。そしてブラシの穂が透明壁７６に接触しながらその先端が多少曲げられて透明壁７６を摺擦する。透明壁７６の表面に付着しているトナー粒子を掻き取ることができる。
これによって、光学センサ７２の透明壁７６表面が再びクリーンな状態となり、光を正確に通すことが可能となる。よって、正確なトナー濃度検知能力が復帰する。
【００２６】
〔実施例３〕
次に、実施例３について説明する。図９は、実施例３にかかる磁気ブラシの形状と光学センサ７２の設置位置との関係を示した図である。この図も図７、８と同様、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１軸方向一端から見た平面図である。
そして、本実施例３では、光学センサ７２の検出位置を、マグネットＭ３に対向する位置即ち磁気ブラシが検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面で立っている領域にしている。磁気ブラシが検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面で立っている領域に光学センサの透明壁７６を対向させており、この透明壁７６が対向部材である。更にこの透明壁７６は、トナー濃度検出のために光学センサ７２の光路上に位置している。この透明壁７６に磁気ブラシの穂が接触し、その先端が押し倒された状態となるよう、透明壁７６と現像スリーブ６５表面とのニップ（以下、検知ニップという）等を設定している。これによって、光学センサ７２によるトナー濃度検出動作に同期してブラシの穂が透明壁７６を摺擦し透明壁７６に付着しているトナーを除去する。
尚、磁気ブラシの穂の立っている領域でトナー濃度の検知を行う場合、光学センサ７２側からは穂の間から現像スリーブ６５の表面が見えてしまう場合がある。この場合、スリーブ表面の材質や色によっては、トナー濃度の検出結果に影響を及ぼしてしまう恐れも有る。よって、磁気ブラシの穂の先端が押し倒され、光学センサ７２側から現像スリーブ６５表面が見えない状態となるよう、検知ニップ等を設定するのが望ましい。このような磁気ブラシと光学センサ７２との位置関係に影響するパラメータとしては、検知ニップ、検知位置での磁界の強さ、層厚規制部材による規制ニップ等がある。
本実施例３の構成によれば、トナー濃度検出を行うときに磁気ブラシの穂によって光学センサ７２の透明壁７６が常に清掃される。よって、透明壁７６に対して磁気ブラシ形状を適切に設定することにより、特別な清掃部材を設けたり清掃動作を実施したりしなくても光学センサ７２の透明壁７６表面をクリーンな状態とすることができる。よって、特別な部材や動作がなくてもトナー濃度検知能力を維持することができる。
【００２７】
尚、上記実施例１乃至３において、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１に対向する光学センサの対向部材として透明壁７６を用いているが、これに限るものではない。少なくとも検出用磁気ブラシ担持ローラ７１に対向する光学センサを構成する部材であればよく、例えば、発光素子７４、受光素子７５等を直接対向させる構成の場合はこれらが対向部材となる。
【００２８】
〔実施例４〕
次に、実施例４について説明する。図１０は、実施例４にかかる説明図で、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の移動について示したものである。本実施例４においては、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を汲み上げ位置Ｒ１と退避位置Ｒ２の２箇所の間で移動できるよう検出用現像剤担持体移動手段としての検出用磁気ブラシ担持ローラ移動手段を設けている。検出用磁気ブラシ担持ローラ移動手段の構成は、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の支持及び往復動作が実現できればどの様な構成でも良い。
図１０において、汲み上げ位置Ｒ１は、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の一部が現像剤汲み上げ領域にある現像剤に埋まっている位置である。この位置を維持しつつスリーブ６５ｂが回転されることにより検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面に現像剤が汲み上げられる。このとき現像スリーブ６５も回転駆動されており、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面に汲み上げられる現像剤は現像スリーブ６５に汲み上げられつつある現像剤で、これから現像に使用される現像剤６２と同じトナー濃度のものである。
【００２９】
検出用磁気ブラシ担持ローラ７１は図４に示す様な構成になっており、汲み上げ用磁極Ｍ１，Ｍ２で現像剤６２を汲み上げ、層厚規制部材７３で現像剤量を規制された後、穂形成用磁極Ｍ３，Ｍ４で磁気ブラシの穂を形成する。そして、穂形成用磁極Ｍ３，Ｍ４の磁極が途切れるところで保持力を失って下方に落下していく。光学センサ７２は、穂形成用磁極３、４の周辺でトナー濃度を測定することを想定している。
【００３０】
ここで、光学センサ７２によるトナー濃度の測定を、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１のスリーブを回転させたまま行うと、常に現像剤層の表面状態が変化している状態で測定することになる。このため、光学センサ７２の出力がノイジーになってしまうという問題があった。そこで、トナー濃度を測定する間は検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の回転を停止させておくのが望ましい。しかしながら、上記の各実施例のように、汲み上げ位置に設けた検出用磁気ブラシ担持ローラ７１は、その回転を停止させている間も現像スリーブ６５上の現像剤のうちドクターブレード６７で規制された余剰現像剤が降り注ぐ恐れがある。これによって、トナー濃度の検知結果に誤差が生じる恐れがある。更に、現像スリーブ６５の動きに連れて流動する現像剤に測定用スリーブが接していると、その微妙な振動がセンサ出力に影響することも考えられる。
【００３１】
上記の問題点を回避するために本実施例４においては、光学センサ７２によるトナー濃度の検出は、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１退避位置Ｒ２に移動させ、かつ検出用磁気ブラシ担持ローラ７１のスリーブ６５ｂ回転を停止して行う。退避位置Ｒ２は、図１０に示すように、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１のどの部分も現像剤に埋まっていない位置である。
これにより、トナー濃度の検出時に検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を退避位置Ｒ２にあるので、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１上に現像スリーブ６５上の余剰現像剤が降り注ぐことがない。また、退避位置Ｒ２では検出用磁気ブラシ担持ローラ７１のどの部分も現像剤に埋まっていないので、現像スリーブ６５の動きに連れて流動する現像剤の微妙な振動の影響を受けることも回避できる。更に、本実施例では、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１のスリーブ６５ｂ回転を停止させた状態で濃度検出を行っているので、現像剤層の表面状態が変化することがなく、安定した出力を得ることができる。
尚、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１上に余剰現像剤が降り注ぐことを回避するための別の方法もある。検出用磁気ブラシ担持ローラ７１上を汲み上げ位置Ｒ１に設けたまま落下してくる現像剤が検出用磁気ブラシ担持ローラ７１上にかからないよう傘等の部材を設ける方法である。しかし、流動する現像剤の微妙な振動の影響を回避するためには、本実施例のように検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を退避位置Ｒ２に移動させてから検出動作を行うのがベターである。
【００３２】
〔実施例５〕
次に、実施例５について説明する。図１１は、実施例５にかかるトナー濃度検出手段の説明図である。尚、本実施例５における以下に記載の構成以外は、上記実施例４と同様の構成を用いているので、その説明は省略する。
図１１に示すように、光センサの表面即ち透明壁７６表面を覆うように防汚カバー７７を設ける。この防汚カバー７７は、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１への現像剤汲み上げ時は、透明壁７６への汚れが付着しないよう透明壁７６表面を覆った閉位置にある。そして、この防汚カバー７７は、所定のタイミングで透明壁７６表面を開放する開位置と上記開位置との間で移動できるよう防汚カバー開閉手段を有している。この防汚カバー開閉手段は、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１が汲み上げ位置Ｒ１と退避位置Ｒ２との間を移動する往復動作に連動して閉位置と開位置との間で移動させるものである。検出用磁気ブラシ担持ローラ７１が退避位置Ｒ２にあるときが開位置で、現像剤汲み上げ位置Ｒ１にあるときが閉位置である。連動して動く仕組みとしては、例えば検出用磁気ブラシ担持ローラ７１がモータ＆カムの動きで往復動する構成とし、このカムの動きを動力として利用して検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の動きと同期して防汚カバー７７を開閉させる。この他、防汚カバー７７専用のソレノイド、若しくは他のモータ（現像スリーブ６５や攪拌スクリューのモータ）の動力を伝達するＣＬを設置し、ＣＰＵによって同期制御で防汚カバー７７を開閉するようにしても良い。
【００３３】
図１２は、防汚カバー７７の説明図である。光学センサ７２は図５で示した構成と同様に光路が通過する筺体位置が透明壁７６で構成されており、この透明部材がトナーによって汚れないように防汚カバー７７で覆われている。防汚カバー７７は、前述のように専用、若しくは検出用磁気ブラシ担持ローラ７１のモータ＆カムを動力とした流用の駆動源によって図中矢印方向にスライドして開閉する。防汚カバー７７は、光学センサ７２がトナー濃度の検出を行う時間のみ開いており、それ以外の時間は閉じてトナーが光学センサ表面としての透明壁７６に付着するのを防いでいる。
ここで、防汚カバー７７が開いている時間をいくら短くして透明壁７６にトナー粒子が付着してしまう恐れがある。そして、一端透明壁７６に付着したトナーは、防汚カバー７７をただ開閉させるだけでは除去することが難しい。そこで、本実施例においては、図１２に示すように防汚カバー７７の裏側の透明壁７６表面に対向する側に光学センサ表面としての透明壁７６表面を清掃する清掃部材７８を設置している。この清掃部材７８は、フェルト等の素材を利用することが可能であり、防汚カバー７７の開閉動作に伴って透明壁７６表面を摺擦し、トナー等の異物を清掃部材７８側に転移させて除去するものである。尚、本実施例では、防汚カバー７７によって汚れを防止する対象が光学センサ７２筺体の透明壁７６であるがこれに限るものではない。光学センサ７２の部材として使用され、トナー濃度の検出を行う際にトナー付着等の汚染の恐れが有るものであれば、他の部材にも使用することができる。
【００３４】
上記実施例５の構成によれば、透明壁７６表面を覆うように防汚カバー７７を設け、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１への現像剤汲み上げ時は、透明壁７６への汚れが付着しないようにしている。これによって、透明壁７６表面がトナー等で汚れることを防止することができる。また、防汚カバー７７は、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１が汲み上げ位置Ｒ１と退避位置Ｒ２との間を移動する往復動作に連動して移動するよう構成している。これによって、トナー濃度検出動作を行わないときに透明壁７６を露出させている無駄な時間を無くすことができ、透明部材表面が汚れる機会を少なくすることができる。また、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の駆動力を防汚カバー７７の駆動力として流用する構成においては、新たな駆動源を設ける必要がなくなるので、低コスト化、省スペース化等に有効である。これに加えて、防汚カバー７７の開閉動作の度に透明壁７６表面に付着しているトナー等の異物を除去することができる。従って、光学センサ７２の透明壁７６表面を常に綺麗な状態にしてトナー濃度の測定を行うことができ、安定した出力を得ることができる。
【００３５】
〔実施例６〕
次に、実施例６について説明する。図１３は、実施例６にかかるトナー濃度検出手段の説明図である。本実施例６では、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の軸方向の長さを現像スリーブ軸方向長さよりも短くしている。検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の軸方向の長さとしては、光学センサ７２によるトナー濃度の検出に必要な現像剤層を形成できる長さとする。検出用磁気ブラシ担持ローラ７１は片持ちでも良いし、位置精度が出ないならば現像装置の筐体に支持部材を固定し、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の片端を支持するようにしても良い。また、本実施例６においても、実施例４，５と同様に検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を汲み上げ位置Ｒ１と退避位置Ｒ２との間で往復動可能に構成している。この場合、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１が往復動できるように支持する必要がある。具体的には、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の支持部材を固定支持ではなくスライドできる部材にするか、或いは支持部材ごと往復移動できる構成とすることが考えられる。この検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の支持機構については、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の支持及び往復動作が実現できればどの様な構成でも良い。
上記構成において、トナー濃度の検出は、既に述べた上記実施例４，５と同様なので説明を省略する。
【００３６】
上記のように検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の軸の長さを設定すれば、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を必要な長さのみとすることができるので、装置の低コスト化、省スペース化に有効である。
【００３７】
以上、本実施形態によれば、現像剤汲み上げ領域Ｄの現像剤６２を検出用磁気ブラシ担持ローラ７１表面に担持させ、そのトナー濃度を光学センサ７２によって検出している。よって、現像スリーブ６５上に載っていく現像剤６２と同じトナー濃度の現像剤６２を測定に用いることができる。また、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を空いたスペースに設置することが可能となるので、光学センサ７２と検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の設置位置に自由度が増す。
また、実施例１，２，４乃至６によれば、磁気ブラシの穂が寝ている領域を光学センサ７２で検出するので、現像剤のスリーブ表面での状態が割と安定している位置で検出でき、安定性の良いトナー濃度検出を行うことができる。
また、実施例２によれば、トナー濃度検出後に検出用磁気ブラシ担持ローラ７１を回転させることによって光学センサ７２の透明壁７６表面を再びクリーンな状態にすることができる。よって、センサを清掃する部材を特別に設けなくても透明壁７６を清掃することができ、正確なトナー濃度の検出能力を復帰させることができる。
また、本実施例３の構成によれば、トナー濃度検出に同期して磁気ブラシの穂によって光学センサ７２の透明壁７６を清掃することができる。よって、透明壁７６に対して磁気ブラシ形状を適切に設定することにより、特別な清掃部材を設けたり清掃動作を実施したりしなくてもトナー濃度検知能力を維持することができる。
また、実施例４によれば、トナー濃度の検出時に検出用磁気ブラシ担持ローラ７１が退避位置Ｒ２にあるので、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１上に現像スリーブ６５上の余剰現像剤が降り注ぐことがない。また、現像スリーブ６５の動きに連れて流動する現像剤の微妙な振動の影響を受けることも回避できる。更に、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１のスリーブ６５ｂ回転を停止させた状態で濃度検出を行っているので、安定したセンサ出力を得ることができる。
【００３８】
更に、上記実施例５によれば、透明壁７６表面を覆うように防汚カバー７７を設けているので、透明壁７６表面がトナー等で汚れることを防止することができる。また、防汚カバー７７を、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１が汲み上げ位置Ｒ１と退避位置Ｒ２との間を移動する往復動作に連動して移動するよう構成している。これによって、透明部材表面が汚れる機会を少なくすることができる。また、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の駆動力を防汚カバー７７の駆動力として流用する構成においては、新たな駆動源を設ける必要がなくなるので、低コスト化、省スペース化等に有効である。これに加えて、防汚カバー７７の開閉動作の度に透明壁７６表面に付着しているトナー等の異物を清掃部材７８で除去することができるので、安定したセンサ出力を得ることができる。
また、上記実施例６によれば、検出用磁気ブラシ担持ローラ７１の長さ必要な長さのみとすることができるので、装置の低コスト化、省スペース化に有効である。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１乃至９の画像形成装置によれば、現像剤流動性の悪い領域の現像剤でトナー濃度検出を行わないようにすることが可能となる。更に、設置位置を自由に選択できる検出用現像剤担持体表面の現像剤でトナー濃度検出を行うことも可能となる。従って、トナー消費・補給に伴って変動するトナー濃度を正確に追従して検出を行うことが可能となり、かつ設置しやすくすることが可能となるトナー濃度検知装置を設けることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる現像装置の説明図。
【図２】本発明の実施形態に係るカラー複写機の概略構成図。
【図３】同カラー複写機のタンデム画像形成部の部分拡大図。
【図４】本実施形態に適用する検出用磁気ブラシ担持ローラの斜視図。
【図５】本実施形態に適用する光学センサの概略構成図。
【図６】検出用磁気ブラシ担持ローラ及び光学センサを設置する位置の具体的な説明図。
【図７】実施例１における磁気ブラシの形状と光学センサの検知位置との関係を示した図。
【図８】実施例２にかかる磁気ブラシの形状と光学センサの設置位置との関係を示した図。
【図９】実施例３にかかる磁気ブラシの形状と光学センサの設置位置との関係を示した図。
【図１０】実施例４にかかる説明図。
【図１１】実施例５にかかるトナー濃度検出手段の説明図。
【図１２】防汚カバーの説明図。
【図１３】実施例６にかかるトナー濃度検出手段の説明図。
【符号の説明】
１０　　中間転写ベルト
１８Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ　　画像形成手段
２０　　タンデム画像形成部
２２　　二次転写装置
２５　　定着装置
２９　　転写搬送ベルト
４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ　　感光体ドラム
６０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ　　帯電装置
６１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ　　現像装置（現像ユニット）
６２　　現像剤
６３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ　　感光体クリーニング装置
７１　　検出用磁気ブラシ担持ローラ
７２　　光学センサ
７３　　層厚規制部材
７４　　発光素子
７５　　受光素子
７６　　透明壁
７７　　防汚カバー
７８　　清掃部材
１００　複写機本体
２００　給紙テーブル
３００　スキャナ
４００　原稿自動搬送装置
【図１】
2004029090.tif 000003
【図２】
2004029090.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004029090.tif 000009
【図８】
2004029090.tif 000010
【図９】
2004029090.tif 000011
【図１０】
2004029090.tif 000012
【図１１】
2004029090.tif 000013
【図１２】
2004029090.tif 000014
【図１３】
2004029090.tif 000015