(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含有する現像剤を回転する撹拌搬送部材によって撹拌しながら回転軸線方向に搬送する現像剤搬送部と該現像剤搬送部内で搬送される現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを備える現像容器と、
前記現像剤搬送部の上方に配置され、内部に未使用の初期現像剤を収容し、底面に現像剤投入用口と、該現像剤投入用口をシールし現像装置の使用開始時に前記攪拌搬送部材の長手方向に取り外し可能に取り付けられたシール部材とを備えるプリセットケースと、を有し、
前記現像容器は、前記現像剤搬送部における現像剤搬送方向の全領域のうち、前記撹拌搬送部材の重力方向下側に前記現像剤搬送部の底壁を対向させつつ、前記撹拌搬送部材の回転軸線方向に直交する両横側に対してそれぞれ前記現像剤搬送部の側壁を対向させている領域を有し、
該領域の中で搬送中の現像剤のトナー濃度が前記トナー濃度検知手段によって検知される箇所に、前記撹拌搬送部材の回転に伴って重力方向下側から上側に向けて移動してくる現像剤に重力方向上方から接触して前記現像剤を重力方向下方に向けて押さえ付ける押さえ壁が設けられており、
前記プリセットケースの前記現像剤投入用口は、長手方向で前記押さえ壁に相当する位置以外の位置に設置されており、
前記プリセットケースの前記押さえ壁に相当する位置における底辺の内壁に、山なりの形状、または／およびプリセットケース側に凸形状を有するガイド部材を備えた
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記プリセットケースと一体成型されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記押さえ壁の上部が、山なりの形状、または／およびプリセットケース側に凸形状であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記プリセットケースと前記現像容器との設置面から、前記押さえ壁の上部の高さ以上の位置に前記シール部材を設け、該シール部材と前記設置面との間に、前記プリセットケース、または／および前記現像容器に延長壁を設けたことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
像担持体と、帯電手段と、請求項１から４までのいずれか１つに記載の現像装置とを一体とし、画像形成装置に対して着脱可能に構成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項５に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真を用いた複写機・ＦＡＸ・プリンタ・電子写真記録装置のプロッタ等に用いられるプリセットケース、現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば乾式複写機等においては、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤で感光体表面の静電潜像の可視化（現像）を行う現像装置が多用されている。このような現像装置において、トナーは現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像装置内に残るため、現像剤中のトナー含有率（トナー濃度）が変化し、その結果、画像濃度が変化する。
【０００３】
画像濃度変化を防ぐために、現像容器内のトナー濃度を一定に保つための制御方法のひとつとして、トナー濃度を検知し、検知したトナー濃度から補給するトナー量を決定するという方法がある。このトナー濃度を誤検知すると、トナー濃度の一定制御ができなくなるため安定した画像濃度が得られないばかりか、補給過多によるトナー飛散、補給過少によるキャリア付着などの不具合・画像劣化を生じてしまう。
【０００４】
一般に、この現像剤中のトナー含有率を制御するために、トナー濃度を検出するトナー濃度センサが設けられている。二成分現像剤では、トナー濃度センサとしては、従来より透磁率センサが用いられている。磁性体であるキャリアに起因する透磁率を検知し、検知された透磁率からキャリアに対するトナーの比率を検出する。このトナー比率の増減によりトナーを補給するか否かが制御され、現像槽内のトナー濃度を一定に保つようになっている。
【０００５】
ところが、上記透磁率センサによって検出される透磁率は、一定体積中に含まれるキャリア量によって決まるので、トナーとキャリアとの混合比率が一定であっても、現像剤の密度が変化すれば透磁率が変わる。
【０００６】
そのため、トナーの帯電量変動によって現像剤間の距離が変動すれば、同じトナー濃度でも透磁率センサによって検出されるトナー濃度は異なってくる。
【０００７】
例えば、低画像面積率での連続出力など、トナー収支の少ない条件下で現像装置が連続して動作するような場合、同じトナーが現像槽内で何度も攪拌され摩擦帯電され、帯電量が増加していくため、現像剤間の反発力が大きくなり、見かけのかさ密度が減少する。これによって、透磁率センサでは実際のトナー濃度よりも高く検出してしまう。
【０００８】
この他、環境の違いや、長時間放置などによっても現像剤の見かけのかさ密度が変動してしまうため、環境や使われ方によって、透磁率センサは現像剤のトナー濃度を誤検知してしまう可能性があるといえる。
【０００９】
そのため、正確なトナー濃度検知を行うために、現像装置としては、トナー濃度センサ（透磁率センサ）検知面上での現像剤のかさ変動が小さくなるような構成が望ましい。かさ変動を小さくするためには、現像剤にある程度圧をかける構成（加圧構成）が有効であることから、センサ検知面上で現像剤が加圧される構成とすることによってこれを達成できると考えられる。
【００１０】
例えば、特許文献１には、トナー濃度検知手段の設置位置およびその近傍領域における現像剤流路の断面積を、それ以外の流路の断面積に比べて小さくすることによって、現像剤を加圧する装置が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−３０７９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、現像剤劣化・環境変動などにより現像剤の流動性が悪化すると、スクリュー羽とトナー検知手段の検知面の間に同じ剤が滞留し、正しいトナー濃度検知ができなくなるという問題が起こる。即ち、正しいトナー濃度検知を行うには、トナー濃度検知手段の検知面では現像剤が十分に攪拌され、かつ、検知面付近での現像剤の入れ替えが十分に行われなければならない。
【００１３】
また、従来より、トナー濃度センサの検知面を清掃する、つまり検知面上の剤を入れ替えるため、スクリュー軸と長手方向に対して水平に設置されたフィンやマイラーなどが使用されているが、前述にあるように現像剤のかさ変動によってトナー濃度を正確に検知できなくなる問題が起こる。即ち、かさ変動に寄らないトナー濃度検知を行うためには、トナー濃度センサ検知面上でかさ変動を抑える構成でなければならない。
【００１４】
そこで、本発明では、現像剤のかさ変動によるトナー濃度検知変動を抑制し、つまり検知面付近で現像剤を加圧し、さらにトナー濃度センサ検知面上の現像剤滞留による検知精度の低下を抑制する、つまり検知面での現像剤の入れ替えを十分に行うことのできる現像装置について提案することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の現像装置は、トナーとキャリアとを含有する現像剤を回転する撹拌搬送部材によって撹拌しながら回転軸線方向に搬送する現像剤搬送部と該現像剤搬送部内で搬送される現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを備える現像容器と、現像剤搬送部の上方に配置され、内部に未使用の初期現像剤を収容し、底面に現像剤投入用口と、該現像剤投入用口をシールし現像装置の使用開始時に攪拌搬送部材の長手方向に取り外し可能に取り付けられたシール部材とを備えるプリセットケースと、を有し、現像容器は、現像剤搬送部における現像剤搬送方向の全領域のうち、撹拌搬送部材の重力方向下側に現像剤搬送部の底壁を対向させつつ、撹拌搬送部材の回転軸線方向に直交する両横側に対してそれぞれ現像剤搬送部の側壁を対向させている領域を有し、該領域の中で搬送中の現像剤のトナー濃度がトナー濃度検知手段によって検知される箇所に、撹拌搬送部材の回転に伴って重力方向下側から上側に向けて移動してくる現像剤に重力方向上方から接触して現像剤を重力方向下方に向けて押さえ付ける押さえ壁が設けられており、プリセットケースの現像剤投入用口は、長手方向で押さえ壁に相当する位置以外の位置に設置されており、プリセットケースの押さえ壁に相当する位置における底辺の内壁に、山なりの形状、または／およびプリセットケース側に凸形状を有するガイド部材を備えたものである。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、ガイド部材は、プリセットケースと一体成型されているものである。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、押さえ壁の上部が、山なりの形状、または／およびプリセットケース側に凸形状であるものである。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の現像装置において、プリセットケースと現像容器との設置面から、押さえ壁の上部の高さ以上の位置にシール部材を設け、該シール部材と設置面との間に、プリセットケース、または／および現像容器に延長壁を設けたものである。
【００２６】
請求項５に記載のプロセスカートリッジは、像担持体と、帯電手段と、請求項１から４までのいずれか１つに記載の現像装置とを一体とし、画像形成装置に対して着脱可能に構成したものである。
【００２７】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項５に記載のプロセスカートリッジを備えるものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、現像剤のかさ変動に強いトナー濃度検知を行うことができ、さらに、トナー濃度検知感度を高くすることができる。このような効果が生じることにより、より正確なトナー濃度検知を行い、検知濃度に基づいてトナー濃度制御を行うことによって、高画像・高安定を保つことができる。
【００３０】
また、プリセットケースの底面が投入口となっているが、現像容器の押さえ壁部分以外の場所を投入口としているため、押さえ壁上に現像剤が溜まることを抑制し、プリセットケース内の現像剤を現像容器へ投入することができる。
【００３１】
請求項１、請求項３及び請求項４に記載の発明によれば、プリセットケースから投入される現像剤が、長手方向で押さえ壁に相当する一の前後の現像攪拌領域に落ちるようにし、簡単な構成にて、押さえ壁を除いた他の部分に現像剤を投入でき、初期動作での現像容器内への均一な充填をより早く正確に行うことができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、さらに、部品点数を減らすことができ、取扱いが容易になるほか、コスト削減に繋げることができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４までのいずれか１つに記載の現像装置を有し、画像形成装置に着脱可能な取り扱い性に優れたプロセスカートリッジを提供することができる。
【００３４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００３６】
図１〜図４に、本発明のプリセットケース１１およびこのプリセットケース１１が設置された本発明の現像装置の一例を示す。現像装置は、現像剤１０を収容する現像容器（現像槽）１と、現像剤担持体としての現像ロール２と、現像ロール２が収容される現像ロール収容部３と、現像ロール収容部３に隣接して現像ロール２の軸方向に延びる第１現像剤撹拌領域４と、第１現像剤撹拌領域４に隣接して配置されて軸方向両端部を除いた部分が仕切壁１６により第１現像剤撹拌領域４と仕切られるとともに軸方向両端部が第１現像剤撹拌領域４と接続し且つ仕切壁１６とその仕切壁１６に沿って延びる容器外壁との間に形成された第２現像剤撹拌領域５と、第１現像剤撹拌領域４に配置されて２成分現像剤を現像ロール２の軸方向に搬送しながら撹拌する攪拌搬送部材としての第１搬送スクリュー６と、第２現像剤撹拌領域５に配置されて２成分現像剤を第１搬送スクリュー６と逆方向に搬送しながら撹拌する攪拌搬送部材としての第２搬送スクリュー７とからなり、第２搬送スクリュー７上長手方向でトナー濃度センサ（トナー濃度検知手段）８相当位置にトナー濃度センサ検知面を清掃するためのフィンがスクリュー軸に設置されている。
【００３７】
また、トナー濃度センサ８相当位置の現像容器１の上方には、覆い部材が設けられる。本実施形態においては、上方の内壁（以下、押さえ壁９）は、重力方向下方からフィンによって持ち上げられる現像剤１０と接触し下へ押し下げる効果（加圧効果）を出すために、第２搬送スクリュー７の半径よりやや大きい極率半径を持ったＲ形状をしている。
【００３８】
図３は、図２に示した現像剤搬送部（第１現像剤撹拌領域４及び第２現像剤撹拌領域５）の拡大図である。図３に示すように、押さえ壁９は、第２現像剤撹拌領域５の全領域のうち、少なくとも次の領域に設けられている。即ち、第２搬送スクリュー７に重力方向下側に第２現像剤撹拌領域５の底壁１８を対向させつつ、第２搬送スクリュー７の回転軸線方向に直交する両横側に対してそれぞれ第２現像剤撹拌領域５の側壁（左側板１７、仕切壁１６）を対向させている領域であって、且つ、搬送中の現像剤１０のトナー濃度がトナー濃度検知センサ８によって検知される領域である。
【００３９】
図３に示すように、押さえ壁９は、第２現像剤撹拌領域５の左側板１７と仕切壁１６との間に架け渡されて第２現像剤撹拌領域５を上部から覆っている。そして、押さえ壁９の第２搬送スクリュー７との対向面には、螺旋羽根１９の曲率に沿った曲面（底壁１８）が形成されている。かかる構成の押さえ壁９は、第２搬送スクリュー７の回転に伴って重力方向下側から上側に向けて移動してくる現像剤１０に鉛直方向上方から接触して現像剤１０を鉛直方向下方に向けて押さえ付ける。
【００４０】
そして、この押さえ付けにより、第２搬送スクリュー７の螺旋空間内にある現像剤１０を圧縮しながら第２搬送スクリュー７の回転半径方向に押し出す。すると、第２搬送スクリュー７の螺旋空間内に保持されている現像剤１０の一部が、螺旋羽根１９の外縁と、底壁１８との間のクリアランス内に押し出されて、トナー濃度検知センサ８の検知面の近傍に位置している現像剤１０をセンサに向けて強く押圧する。このようにして現像剤１０をトナー濃度検知センサ８の検知面に向けて強く押圧することで、トナーのかさの変動に起因するトナー濃度の誤検知を従来よりも低減することができる。
【００４１】
次に、図４を参照して、プリセットケース１１の構成について説明する。プリセットケース１１は、未使用の初期現像剤を収容し、現像容器１の上方に取り付けられるケースである。プリセットケース１１は、底面がシール（シール部材１３、プリセットシール１３ともいう）となっており、このシールを除去することで、重力により下方の現像容器１のなかに現像剤が投入される仕組みとなっている。
【００４２】
本実施形態では、プリセットケース１１は、第２現像剤攪拌領域５の上方にセットされるような構成となっており、第２現像剤攪拌領域５全体に現像剤１０を投入できるように、長手方向で第２現像剤攪拌領域５と同程度の長さを持ち、プリセットケース１１の底面のうち、現像容器１にセットされたとき、長手方向で押さえ壁９と相当する位置の底面を除く部分が現像剤投入口１２となっている。さらに、この現像剤投入口１２は、人手によって取り外し可能なシール部材１３にて封止されている。また、プリセットケース１１のうち現像剤投入口１２を除く部分には、現像剤１０が収容されない領域２０が設けられている。
【００４３】
このように、本発明のプリセットケースは、プリセットケース１１の底面が現像剤投入口１２となっているが、押さえ壁９部分と相当する位置の底面を除く部分を現像剤投入口１２としているため、押さえ壁９上に現像剤１０が溜まることを抑制し、プリセットケース１１内の現像剤１０を現像容器１へ投入することができる。
【００４４】
尚、磁性キャリアとトナーとから成る２成分現像剤を用いる現像装置、あるいはこの現像装置を含むプロセスカートリッジは、工場出荷から輸送の過程で現像装置内に収容した現像剤が飛散しないように、現像装置内で磁性キャリアとトナーとを分離して夫々別の収容空所内に封止している。各収容空所は、シールにより封止されており、このシールを外部から人手により抜き取って除去することにより、各収容空所内の磁性キャリアとトナーを夫々現像装置内の所要部に流出させ、且つ混合することができるものである。そして、現像装置を電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置本体に組み込む際には、現像装置を装置本体の所定位置に装着する直前に各シールを除去して磁性キャリアとトナーとを現像装置内の所要部に流出させる作業を行うものである。 
【００４５】
また、図４に示したような構成によれば、プリセットケース１１内の現像剤１０を現像容器１へ投入することができるが、図４（ｂ）に示したような領域２０を設けない場合では、現像容器１の長手方向でトナーセンサ検知位置の上方内壁部分がプリセットケース１１に対して開放されない状況となるため、重力により現像容器１へ落ちる現像剤１０は、押さえ壁９の上に残ってしまい現像容器１内へ入らない状況となりうる。
【００４６】
そこで、本発明では、現像剤１０が、押さえ壁９部分を避けて現像容器１内へ落ちるようにしている。即ち、図５に示すように、プリセットケース１１内で押さえ壁９の上方に存在している現像剤１０についてもシール部材１３の除去後、第２現像剤攪拌領域５の押さえ壁９相当位置の両側（前後）部分に落ちるように、ガイド部材１４を設けるものである。
【００４７】
ここで、ガイド部材１４は、プリセットケース１１内の現像剤１０がプリセットケース１１内に残ること無く、押さえ壁９相当位置以外の第２現像剤攪拌領域５にまんべんなく投入されるようにする形状としている。即ち、ガイド部材１４の上面や側面に現像剤１０が滞留することなく、第２現像剤攪拌領域に投入される形状であれば良く、例えば、図５（ｂ）や図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、山なりの形状、または／およびプリセットケース側に凸な形状（三角形状や楕円形状）であればよい。尚、ガイド部材１４は、押さえ壁９が設けられる位置に応じて任意に設けるようにすれば良い。
【００４８】
このように、ガイド部材１４を設けることにより、簡単な構成にて、押さえ壁９を除いた他の部分に現像剤１０を図４に示したような構成と比べて均一に投入できる。したがって、初期動作での現像容器１内への均一な充填をより早く正確に行うことができる。また、図４（ｂ）に示したような領域２０を設ける必要が無い。
【００４９】
さらに、図７に示すように、ガイド部材１４とプリセットケース１１とを一体成形とすることにより、部品点数を減らすことができ、取扱いが容易になるほか、コスト削減に繋げることができる。尚、図７に示す一体成形とした場合のガイド部材１４の形状は一例であって、図５（ａ）及び（ｃ）等に示すように他の形状であっても良い。
【００５０】
また、図８及び図９に示すように、ガイド部材１４をプリセットケース１１ではなく、プリセットケース１１が設置される現像容器１側に設けるようにしても良い。
【００５１】
図８は、プリセットケース１１及び現像容器１（第２現像剤攪拌領域５側）の断面図であり、図９は、図８に示すプリセットケース１１の斜視図である。尚、ガイド部材１４の下部には図示しない押さえ壁９が設けられている。このプリセットケース１１は、プリセットシールの設置面２１から、プリセットケースと現像容器とが接する設置面２２までにプリセットケース１１に延長壁２３を設けるようにしている。また、現像容器側の設置面２２にガイド部材１４を設けるようにしている。
【００５２】
ここで、図８中のＸはガイド部材１４の設置面２２からの高さを示し、図９中のＹはプリセットケース側の設置面２２からプリセットシールの設置面２１までの高さ（即ち、プリセットケースの延長壁２３の高さ）を示している。ここで、ガイド部材１４とプリセットシールの設置面２１とは互いに干渉しない位置関係、即ち、Ｘ≦Ｙであれば良い。
【００５３】
尚、この場合においても、ガイド部材１４の形状は、上述のように上に凸な形状（三角形状や楕円形状）であればよく、図示する形状に限られるものではない。また、上述の場合と同様に、ガイド部材１４と現像容器１の設置面とを一体成形するようにしても良い。
【００５４】
また、プリセットケース１１に延長壁２３を設けることに代えて、現像容器１側に延長壁を設けたり、プリセットケース１１と現像容器１側の双方に延長壁を設け、この延長壁の高さ内に収まるようガイド部材１４を設けるようにしても良い。
【００５５】
このようにすることにより、プリセットケース１１にガイド部材１４を設けるのと同様に、簡単な構成にて、押さえ壁９を除いた他の部分に現像剤１０を均一に投入できる。現像剤１０を均一に投入できるため、初期動作での現像容器１内への均一な充填をより早く正確に行うことができる。
【００５６】
本発明の現像装置は、図１〜図３に示した現像容器１と図４〜図９に示したプリセットケース１１との組み合わせにより構成される。また、本発明の現像装置は像担持体（感光体３１）および帯電手段（帯電部材３２）と一体として、画像形成装置本体に取り外し可能なプロセスカートリッジ１５として構成することができる。これにより、取り扱いを容易にすることができる。
【００５７】
また、本発明の現像装置は、画像形成装置に適用することができる。以下、画像形成装置の一例として、電子写真方式の複写機の一実施形態について説明する。
【００５８】
図１０は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、記録紙に画像を形成するプリンタ部１００、このプリンタ部１００に対して記録紙Ｐを供給する給紙装置２００、原稿画像を読み取るスキャナ３００、このスキャナ３００に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００等を備えている。
【００５９】
スキャナ３００では、原稿照明用光源やミラーなどを搭載した第１走行体３０３と、複数の反射ミラーを搭載した第２走行体３０４とが往復移動するのに伴って、コンタクトガラス３０１上に載置された図示しない原稿の読取り走査が行われる。第２走行体３０４から送り出される走査光は、結像レンズ３０５によってその後方に設置されている読取センサ３０６の結像面に集光された後、読取センサ３０６によって画像信号として読込まれる。
【００６０】
プリンタ部１００の筺体の側面には、筺体内に給紙する記録紙Ｐを手差しで載置する手差しトレイ１０２や、筐体内から排出された画像形成済みの記録紙Ｐをスタックする排紙トレイ１０３が設けられている。
【００６１】
図１１は、プリンタ部１００の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。プリンタ部１００の筐体内には、転写体たる無端状の中間転写ベルト５１を複数の張架ローラによって張架している転写手段たる転写ユニット５０が配設されている。中間転写ベルト５１は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散せしめた材料からなっている。そして、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ５２、２次転写バックアップローラ５３、従動ローラ５４、４つの１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによって張架されながら、駆動ローラ５２の回転によって図中時計回り方向に無端移動される。なお、１次転写ローラの符号の末端に付しているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，黒用の部材であることを示している。以下、符号の末端に付しているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、同様である。
【００６２】
中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５２、２次転写バックアップローラ５３、従動ローラ５４に対する掛け回し箇所でそれぞれ大きく湾曲していることで、底辺を鉛直方向上側に向ける逆三角形状の姿勢で張架されている。この逆三角形状の底辺にあたるベルト上部張架面は水平方向に延在しており、かかるベルト上部張架面の上方には、４つのプロセスカートリッジ１５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが上部張架面の延在方向に沿って水平方向に並ぶように配設されている。
【００６３】
先に示した図１０において、４つのプロセスカートリッジ１５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの上方には、光書込ユニット６０が配設されている。光書込ユニット６０は、スキャナ３００によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、図示しないレーザー制御部によって４つの半導体レーザー（図示せず）を駆動して４つの書込光Ｌを出射する。そして、プロセスカートリッジ１５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの潜像担持体たるドラム状の感光体３１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋをそれぞれ書込光Ｌによって暗中にて走査して、感光体３１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像を書き込む。
【００６４】
本実施形態では、光書込ユニット６０として、半導体レーザーから出射したレーザー光を図示しないポリゴンミラーによって偏向させながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
【００６５】
図１２は、Ｙ，Ｃ用のプロセスカートリッジ１５Ｙ，Ｃを中間転写ベルト５１とともに示す拡大構成図である。Ｙ用のプロセスカートリッジ１５Ｙは、ドラム状の感光体３１Ｙの周囲に、帯電手段としての帯電部材３２Ｙ、除電装置３３Ｙ、ドラムクリーニング装置３４Ｙ、現像手段たる現像装置４０Ｙ、電位センサ４９Ｙ等を有している。そして、これらを共通の保持体たるケーシングで保持しながらプリンタ部１００に対して１つのユニットとして一体的に着脱されるようになっている。
【００６６】
帯電部材３２Ｙは、感光体３１Ｙに当接しながら、図示しない軸受けによって回転自在に支持されるローラ状の部材である。図示しないバイアス供給手段によって帯電バイアスが印加されながら感光体３１Ｙに対して接触回転することで、感光体３１Ｙの表面を例えばＹトナーの帯電極性と同極性に一様帯電せしめる。かかる構成の帯電部材３２Ｙに代えて、感光体３１Ｙに対して非接触で一様帯電処理を施すスコロトロンチャージャなどを採用することもできる。
【００６７】
図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有するＹ現像剤をケーシング４１Ｙに内包している現像装置４０Ｙは、現像剤搬送装置４２Ｙと現像部４３Ｙとを有している。現像部４３Ｙでは、図示しない駆動手段によって回転駆動されることで表面を無端移動させる現像剤担持体としての現像スリーブ４４Ｙがその周面の一部をケーシング４１Ｙに設けられた開口から外部に露出させている。これにより、感光体３１Ｙと現像スリーブ４４Ｙとが所定の間隙を介して対向する現像領域が形成されている。
【００６８】
非磁性の中空パイプ状の部材からなる現像スリーブ４４Ｙの内部には、周方向に並ぶ複数の磁極を具備する図示しないマグネットローラが現像スリーブ４４Ｙに連れ回らないように固定されている。現像スリーブ４４Ｙは、後述する現像剤搬送装置４２Ｙ内のＹ現像剤をこのマグネットローラの発する磁力によって表面に吸着させながら回転駆動することで、Ｙ現像剤を現像剤搬送装置４２Ｙ内から汲み上げる。そして、現像スリーブ４４Ｙの回転に伴って上記現像領域に向けて搬送されるＹ現像剤は、現像スリーブ４４Ｙの表面に対して所定の間隙を介して先端を対向させているドクタブレード４５Ｙと、スリーブ表面との間に形成されている０．９［ｍｍ］のドクタギャップに進入する。この際、スリーブ上における層厚が０．９［ｍｍ］以下に規制される。そして、現像スリーブ４４Ｙの回転に伴って感光体３１Ｙと対向する現像領域の付近まで搬送されると、上記マグネットローラの図示しない現像磁極の磁力を受けてスリーブ上で穂立ちして磁気ブラシとなる。
【００６９】
現像スリーブ４４Ｙには、図示しないバイアス供給手段によって例えばトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加されている。これにより、現像領域では、現像スリーブ４４Ｙ表面と感光体３１Ｙの非画像部（一様帯電部位＝地肌部）との間に、Ｙトナーを非画像部側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ４４Ｙ表面と感光体３１Ｙ上の静電潜像との間に、Ｙトナーをスリーブ側から静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。この現像ポテンシャルの作用によってＹ現像剤中のＹトナーが静電潜像に転移することで、感光体３１Ｙ上の静電潜像がＹトナー像に現像される。
【００７０】
現像スリーブ４４Ｙの回転に伴って上記現像領域を通過したＹ現像剤は、図示しないマグネットローラに具備される反発磁極間によって形成される反発磁界の影響を受けて、現像スリーブ４４Ｙ上から離脱して現像剤搬送装置４２Ｙ内に戻る。
【００７１】
現像剤搬送装置４２Ｙは、２本の第２搬送スクリュー７Ｙ、第１搬送スクリュー６Ｙ、両スクリュー間に介在する仕切壁１６、透磁率センサからなるトナー濃度検知センサ８Ｙなどを有している。仕切壁１６は、第２搬送スクリュー７Ｙが収容される第２現像剤攪拌領域５と、第１搬送スクリュー６Ｙが収容される第１現像剤攪拌領域４とを仕切っているが、両スクリューの軸線方向における両端部に対向する領域では、それぞれ図示しない開口を通じて両搬送室を連通させている。
【００７２】
撹拌搬送部材としての第１搬送スクリュー６Ｙ、第２搬送スクリュー７Ｙは、それぞれ図示しない軸受けによって両端部が回転自在に支持される棒状の回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを有している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられるのに伴って、Ｙ現像剤を螺旋羽根によって回転軸線方向に搬送する。
【００７３】
第２搬送スクリュー７Ｙが収容されている第２現像剤攪拌領域５では、第２搬送スクリュー７Ｙの回転駆動に伴って、Ｙ現像剤が図紙面に直交する方向の手前側から奥側に向けて搬送される。そして、ケーシング４１Ｙの奥側の端部付近まで搬送されると、仕切壁１６に設けられた図示しない開口を経由して第１現像剤攪拌領域４内に進入する。
【００７４】
第１搬送スクリュー６Ｙが収容されている第１現像剤攪拌領域４の上方には、上述した現像部４３Ｙが形成されており、第１現像剤攪拌領域４と現像部４３Ｙとは互いの対向部の全領域において連通している。これにより、第１搬送スクリュー６Ｙと、これの斜め上方に配設された現像スリーブ４４Ｙとが、互いに平行な関係を維持しながら対向している。第１現像剤攪拌領域４内では、第１搬送スクリュー６Ｙの回転駆動に伴って、Ｙ現像剤が図紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送される。この搬送の過程において、第１搬送スクリュー６Ｙの回転方向周囲のＹ現像剤が現像スリーブ４４Ｙに適宜汲み上げられたり、現像スリーブ４４Ｙから現像後のＹ現像剤が適宜回収されたりする。そして、第１現像剤攪拌領域４の図中手前側の端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、仕切壁１６に設けられた図示しない開口を通って、第２現像剤攪拌領域５に戻る。
【００７５】
第２現像剤攪拌領域５の下壁には、透磁率センサからなるトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ８Ｙが固定されており、第２搬送スクリュー７Ｙによって搬送されているＹ現像剤のトナー濃度を下方から検知して検知結果に応じた電圧を出力する。図示しない制御部は、トナー濃度検知センサ８Ｙからの出力電圧値に基づいて、必要に応じて図示しないＹトナー補給装置を駆動することで、適量のＹトナーを第２現像剤攪拌領域５内に補給する。これにより、現像に伴ってトナー濃度を低下させたＹ現像剤のトナー濃度が回復する。
【００７６】
感光体３１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述するＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルト５１上に１次転写される。この１次転写工程を経由した後の感光体３１Ｙ表面には、中間転写ベルト５１上に１次転写されなかった転写残トナーが付着している。
【００７７】
ドラムクリーニング装置３４Ｙは、例えばポリウレタンゴム等からなるクリーニングブレード３５Ｙを片持ち支持しており、その自由端側を感光体３１Ｙ表面に当接させている。また、図示しない駆動手段によって回転駆動される回転軸部材と、これの周面に立設された無数の導電性起毛とを具備するブラシローラ３６Ｙのブラシ先端側を感光体３１Ｙに接触させている。そして、上述の転写残トナーをこのクリーニングブレード３５Ｙやブラシローラ３６Ｙによって感光体３１Ｙ表面から掻き取る。ブラシローラ３６Ｙには、これに当接する金属製の電界ローラ３７Ｙを介してクリーニングバイアスが印加されており、電界ローラ３７Ｙにはスクレーパ３８Ｙの先端が押し当てられている。クリーニングブレード３５Ｙやブラシローラ３６Ｙによって感光体３１Ｙから掻き取られた転写残トナーは、ブラシローラ３６Ｙと電界ローラ３７Ｙとを経た後、スクレーパ３８Ｙによって電界ローラ３７Ｙから掻き取られて、回収スクリュウ３９Ｙ上に落下する。そして、回収スクリュウ３９Ｙの回転駆動に伴って、ケーシング外に排出された後、図示しないトナーリサイクル搬送手段を介して現像剤搬送装置４２Ｙ内に戻される。
【００７８】
ドラムクリーニング装置３４Ｙによって転写残トナーがクリーニングされた感光体３１Ｙ表面は、除電ランプ等からなる除電装置３３Ｙによって除電された後、帯電部材３２Ｙによって再び一様帯電せしめられる。
【００７９】
また、書込光Ｌによる光書込位置を通過した感光体３１Ｙの非画像部の電位は、電位センサ４９Ｙによって検知されて、その検知結果が図示しない制御部に送られる。
【００８０】
なお、直径６０［ｍｍ］の感光体３１Ｙは、２８２［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で回転駆動される。また、直径２５［ｍｍ］の現像スリーブ３４Ｙは、５６４［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で回転駆動される。また、現像領域に供給される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ−１０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲となる。また、感光体３１Ｙと現像スリーブ４４Ｙとの間隙である現像ギャップは、０．５〜０．３ｍｍの範囲に設定されている。また、感光体３１Ｙの感光層の厚みは３０［μｍ］である。また、書込光Ｌの感光体３１Ｙ上におけるビームスポット径は５０×６０［μｍ］であり、その光量は約０．４７［ｍＷ］である。また、感光体３１Ｙの一様帯電電位は例えば−７００［Ｖ］であり、静電潜像の電位は、−１２０［Ｖ］である。更には、現像バイアスの電圧は例えば−４７０［Ｖ］であり、３５０［Ｖ］の現像ポテンシャルが確保されている。
【００８１】
Ｙ用のプロセスカートリッジ１５Ｙについて詳述したが、他色のプロセスカートリッジ（１５Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、使用するトナーの色が異なる点の他は、Ｙ用のものと同様の構成になっている。
【００８２】
先に示した図１１において、プロセスカートリッジ１５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体３１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、時計回り方向に無端移動せしめられる中間転写ベルト５１の上部張架面に当接しながら回転してＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを形成している。これらＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップの裏側では、上述した１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが中間転写ベルト５１の裏面に当接している。そして、これら１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、それぞれ図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加されている。この１次転写バイアスにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップには、トナーを感光体側からベルト側に静電移動させる１次転写電界が形成される。感光体３１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップに進入すると、この１次転写電界やニップ圧の作用によって中間転写ベルト５１上に順次重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト５１のおもて面（ループ外周面）には、４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。なお、１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに代えて、１次転写バイアスが印加される導電性ブラシや、非接触方式のコロナチャージャなどを採用してもよい。
【００８３】
Ｋ用のプロセスカートリッジ１５Ｋの図中右側方には、光学センサユニット６１が中間転写ベルト５１のおもて面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。この光学センサユニット６１は、図１３に示すように、中間転写ベルト５１の幅方向に並ぶ後側位置検知センサ６２Ｒ、Ｙ画像濃度検知センサ６３Ｙ、Ｃ画像濃度センサ６３Ｃ、中央位置検知センサ６２Ｃ、Ｍ画像濃度検知センサ６３Ｍ、Ｋ画像濃度検知センサ６３Ｋ、前側位置検知センサ６２Ｆを有している。これらセンサは何れも反射型フォトセンサからなり、図示しない発光素子から発した光を中間転写ベルト５１のおもて面やベルト上のトナー像で反射させ、その反射光量を図示しない受光素子によって検知する。図示しない制御部は、これらセンサからの出力電圧値に基づいて、中間転写ベルト５１上のトナー像を検知したり、その画像濃度（単位面積あたりのトナー付着量）を検知したりすることができる。
【００８４】
図１１に示したように、中間転写ベルト５１の下方には２次転写ローラ５６が配設されており、これは図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられながら、中間転写ベルトのおもて面に当接して２次転写ニップを形成している。そして、この２次転写ニップの裏側では、電気的に接地された２次転写バックアップローラ５３が中間転写ベルト５１を掛け回している。
【００８５】
２次転写ローラ５６には、図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスが印加されており、これにより、接地された２次転写バックアップローラ５３との間に２次転写電界を形成する。中間転写ベルト５１のおもて面に形成された４色トナー像は、中間転写ベルト５１の無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。
【００８６】
先に示した図１０において、給紙装置２００は、記録紙Ｐを収納する給紙カセット２０１、これらの給紙カセット２０１に収納された記録紙Ｐをカセット外に送り出す給紙ローラ２０２、送り出された記録紙Ｐを一枚ずつ分離する分離ローラ対２０３、分離後の記録紙Ｐを送り出し路２０４に沿って搬送する搬送ローラ対２０５などがそれぞれ複数配設されている。給紙装置２００は、図示のようにプリンタ部１００の直下に配設されている。そして、給紙装置２００の送り出し路２０４は、プリンタ部１００の給紙路７０に連結している。これにより、給紙装置２００の給紙カセット２０１から送り出された記録紙Ｐは、送り出し路２０４を経由してプリンタ部１００の給紙路７０内に送られる。
【００８７】
プリンタ部１００の給紙路７０の末端付近には、レジストローラ対７１が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを中間転写ベルト５１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。そして、２次転写ニップ内では、中間転写ベルト５１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙Ｐに一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップから排出されると中間転写ベルト５１から離間する。
【００８８】
２次転写ニップの図中左側方には、無端状の紙搬送ベルト７６を複数の張架ローラによって張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる搬送ベルトユニット７５が配設されている。中間転写ベルト５１から分離した記録紙Ｐは、この紙搬送ベルト７６の上部張架面に受け渡されて、定着装置８０に向けて搬送される。
【００８９】
定着装置８０内に送られた記録紙Ｐは、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ８１と、これに向けて押圧される加圧ローラ８２とによる定着ニップ内に挟み込まれる。そして、加圧されつつ加熱されるともでフルカラー画像が表面に定着させられながら、定着装置８０外に向けて送られる。
【００９０】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト５１表面には、記録紙Ｐに転写されなかった若干量の２次転写残トナーが付着している。この２次転写残トナーは、中間転写ベルト５１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置５７によってベルトから除去される。
【００９１】
先に示した図１０において、定着装置８０の下方には、スイッチバック装置８５が配設されている。定着装置８０から排出された記録紙Ｐは、揺動可能な切替爪８６による搬送路切替位置までくると、切替爪８６の揺動停止位置に応じて、排紙ローラ対８７、あるいはスイッチバック装置８５に向けて送られる。そして、排紙ローラ対８７に向けて送られた場合には、機外へと排出された後に、排紙トレイ１０３上にスタックされる。
【００９２】
一方、スイッチバック装置８５に向けて送られた場合には、スイッチバック装置８５によるスイッチバック搬送によって上下反転させられた後、再びレジストローラ対７１に向けて搬送される。そして、２次転写ニップに再び進入して、もう片面にもフルカラー画像が形成される。
【００９３】
なお、プリンタ部１００の筺体の側面に設けられた手差しトレイ１０２上に手差しされた記録紙Ｐは、手差し供給ローラ７２と、手差し分離ローラ対７３とを経由した後、レジストローラ対７１に向けて送られる。レジストローラ対７１については、接地してもよいし、記録紙Ｐの紙粉除去のためにバイアスを印加してもよい。
【００９４】
本実施形態に係る複写機によって原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台４０１に原稿をセットする。あるいは、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３０１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じて押さえる。その後、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には、原稿がコンタクトガラス３０１内に送られる。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３０３及び第２走行体３０４による読取走査が開始する。これとほぼ同時に、転写ユニット５０や各色プロセスカートリッジ１５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの駆動が開始する。更には、給紙装置２００からの記録紙Ｐの送り出しも開始する。なお、給紙カセット２０１にセットされていない記録紙Ｐを使用する場合には、手差しトレイ１０２にセットされた記録紙Ｐの送り出しが行われる。
【００９５】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明のプリセットケースおよび現像装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】現像剤搬送装置を示す横断面図である。
【図４】本発明のプリセットケースの斜視図およびＢ−Ｂ′線断面図である。
【図５】本発明のプリセットケースの斜視図およびＢ−Ｂ′線断面図である。
【図６】本発明のプリセットケースの縦断面図である。
【図７】本発明のプリセットケースの縦断面図である。
【図８】プリセットケース及び現像容器（第２現像剤攪拌領域側）の断面図である。
【図９】図８に示すプリセットケースの斜視図である。
【図１０】本発明の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図１１】図１０に示す画像形成装置のプリンタ部の拡大構成図である。
【図１２】図１１に示すプリンタ部におけるプロセスカートリッジ周辺の拡大構成図である。
【図１３】図１１に示すプリンタ部における光学センサユニットと中間転写ベルトとを示す平面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  現像容器
２  現像ロール
３  現像ロール収容部
４  第１現像剤撹拌領域
５  第２現像剤撹拌領域
６，６Ｙ  第１搬送スクリュー
７，７Ｙ  第２搬送スクリュー
８，８Ｙ  トナー濃度センサ
９  押さえ壁
１０  現像剤
１１  プリセットケース
１２  現像剤投入用口
１３  プリセットシール（シール部材）
１４  ガイド部材
１５（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）  プロセスカートリッジ
１６  仕切り壁
１７  左側壁
１８  底壁
１９  螺旋羽根
２０  （現像剤が収容されない）領域
２１  プリセットシール設置面
２２  プリセットケースと現像容器の設置面
２３  プリセットケース延長壁
３１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）  感光体
３２Ｙ  帯電部材
３３Ｙ  除電装置
３４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）  ドラムクリーニング装置
３５Ｙ  クリーニングブレード
３６Ｙ  ブラシローラ
３７Ｙ  電界ローラ
３８Ｙ  スクレーバ
３９Ｙ  回収スクリュウ
４０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）  現像装置
４１Ｙ  ケーシング
４２Ｙ  現像剤搬送装置
４３Ｙ  現像部
４４Ｙ  現像スリーブ
４５Ｙ  ドクタブレード
４９Ｙ  電位センサ
５０  転写ユニット
５１  中間転写ベルト
５２  駆動ローラ
５３  ２次転写バックアップローラ
５４  従動ローラ
５５（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）  １次転写ローラ
５６  ２次転写ローラ
６０  光書込ユニット
６１  光学センサユニット
６２Ｒ  後側位置検知センサ
６２Ｃ  中央位置検知センサ
６２Ｆ  前側位置検知センサ
６３（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）  画像濃度検知センサ
７０  給紙路
７１  レジストローラ対
７２  手差し供給ローラ
７３  手差し分離ローラ対
７５  搬送ベルトユニット
７６  紙搬送ベルト
８０  定着装置
８１  加熱ローラ
８２  加圧ローラ
８５  スイッチバック装置
８６  切替爪
８７  排紙ローラ対
１００  プリンタ部
１０２  手差しトレイ
１０３  排紙トレイ
２００  給紙装置
２０１  給紙カセット
２０２  給紙ローラ
２０３  分離ローラ対
２０４  送り出し路
２０５  搬送ローラ対
３００  スキャナ
３０１  コンタクトガラス
３０３  第１走行体
３０４  第２走行体
３０５  結像レンズ
３０６  読取センサ
４００  原稿自動搬送装置
４０１  原稿台
Ｐ  記録紙
【図２】
0005187114.tif 000002
【図３】
0005187114.tif 000003
【図４】
0005187114.tif 000004
【図５】
0005187114.tif 000005
【図６】
0005187114.tif 000006
【図７】
0005187114.tif 000007
【図８】
0005187114.tif 000008
【図９】
0005187114.tif 000009
【図１０】
0005187114.tif 000010
【図１１】
0005187114.tif 000011
【図１２】
0005187114.tif 000012
【図１３】
0005187114.tif 000013
【図１】
0005187114.tif 000014