(57)【要約】【課題】現像装置を画像形成装置本体にセットする前にコネクタ（ハーネス）の半抜け状態を目視確認することができ、それによってトナー濃度検知手段が機能しないという問題を防止する。【解決手段】プロセスカートリッジ３０は感光体ドラム３と現像装置９とを搭載している。現像装置９は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる現像装置であって、現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を備えている。トナー濃度検知手段の外側には、これを保護する保護カバー４３が取り付けられている。保護カバー４３には確認窓４４が設けられており、この確認窓４４から内部のコネクタ接続部を目視可能となっている。【選択図】図５
2013156503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる現像装置であって、現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を備える現像装置において、
前記トナー濃度検知手段を保護する保護カバーを有し、前記トナー濃度検知手段のコネクタ接続部を目視可能な確認窓を前記保護カバーに設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記確認窓は、前記トナー濃度検知手段のコネクタ接続状態を修理するための工具を差込み可能に設けら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】
前記二成分現像剤を表面に担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に隣接して上下方向に並設され互いに逆方向に現像剤を攪拌搬送する１対の現像剤攪拌搬送手段とを有し、
前記１対の現像剤攪拌搬送手段の一方が前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給スクリューであり、他方が現像剤を回収する回収スクリューであるとともに、
前記回収スクリューの現像剤搬送方向下流側端部近傍に前記トナー濃度検知手段が配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
少なくとも潜像担持体と請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置とを搭載することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置または請求項４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、静電潜像の可視像化手段である現像装置およびこの現像装置を搭載するプロセスカートリッジならびに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電潜像の可視像化手段として、トナーとキャリアよりなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式の現像装置は周知である。二成分磁気ブラシ現像では、トナーをキャリア（磁性粉）と混合して攪拌する事で摩擦帯電を起こさせ、このトナーとキャリアの混合物である現像剤を現像剤担持体（以下、現像ローラと記す）によって、潜像担持体と対向する現像領域に運び、潜像担持体上の静電潜像にトナーを付着させて現像を行う。
【０００３】
従来広く用いられてきた現像装置は、現像ローラに隣接して配設されたスクリュー等の現像剤攪拌搬送部材が、現像ローラに対する現像剤の供給と回収の両作用を兼務するタイプのものである。現像剤攪拌搬送部材を２本備える構成であっても、従来のものは、２本の現像剤攪拌搬送部材が横方向に配置されており、現像ローラに隣接する現像剤攪拌搬送部材は、現像剤の供給と回収の両作用を兼務するものであった。
【０００４】
これに対し近年、２本の現像剤攪拌搬送部材を縦方向に配置して現像ローラに隣接させ、一方の現像剤攪拌搬送部材を現像ローラに対して現像剤を供給する供給スクリューとして作用させ、他方の現像剤攪拌搬送部材を現像ローラから現像剤を回収する回収スクリューとして作用させる構成のものが増えており、例えば、特開２００７−３１０３４０号公報（特許文献１）等に開示されている。このような現像装置は、現像剤を現像ローラに並行する供給路→現像ローラ→現像ローラに並行する回収路→トナー補給部→上記供給路、というように一方向に現像剤を循環搬送する方式であり、以下、一方向循環方式と呼称する。
【０００５】
上記した従来の現像装置は、一度現像ローラに供給され、画像形成によりトナーが消費された現像剤が再度搬送路に戻り、また画像形成に用いられるという作用を、現像剤が現像ローラ長手方向に搬送される間中繰り返す。その結果、現像ローラ長手方向に搬送される間に、現像剤が包含するトナー量が漸減していく。すなわち、画像幅方向（現像ローラ長手方向）の両端で、画像濃度の差（濃淡の差異）が生じやすいという構造的な課題を有するものである。
【０００６】
一方、上記した一方向循環方式の現像装置は、一度現像ローラに供給され、画像形成によりトナーが消費された現像剤はそのまま回収され、新たにトナーが補給された後に再び供給路に戻って現像ローラに現像剤が供給される、という作用を行う。したがって、従来の現像装置のような画像濃度の差（現像ローラ長手方向における濃淡の差異）が生じにくい方式と言える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、現像装置内にトナー（新しいトナー）を補給するトナー補給部（補給口）は、通常、現像装置を画像形成装置本体に装着した場合の本体の奥側に位置するように現像装置に設けられる。この場合、上記一方向循環方式の現像装置では、トナーを本体奥側（に位置する補給部）から補給し、下側の搬送スクリュー（現像剤攪拌搬送部材）で奥側から装置手前側に現像剤が送られ、手前側で現像剤を上側の搬送スクリューに持ち上げ、上側の搬送スクリューで手前側から奥側に現像剤が搬送される。
【０００８】
また、現像装置内のトナー濃度を検知するには、現像剤の密度が高い個所で検知するほうが精度良く検知できることが分かっており、一方向循環方式の現像装置では、下側搬送スクリューから上側搬送スクリューへ現像剤を持ち上げるところの周辺がトナー濃度を検知するには適している。したがって、トナー濃度検知手段は、現像装置の手前側（画像形成装置本体に現像装置を装着した場合の本体手前側となる場所）に設置されることとなる。また、トナー濃度検知手段は現像装置のハウジングの外側に（外部に面して）取り付けられることが多く、トナー濃度検知手段と現像装置本体とをハーネスによって（ハーネス端部に装着したコネクタによって）接続するように構成されている。
【０００９】
このような構成においては、現像装置の着脱の（画像形成装置本体に着脱する）際に、本体装置の手前側にあるトナー濃度検知手段に直接手が触れてしまう恐れがあり、最悪の場合は、トナー濃度検知手段を壊してしまう場合がある。従来、作業者の手がトナー濃度検知手段に直接触れることを防止するために、現像装置のトナー濃度検知手段設置部にカバーを取り付けているが、このカバーを取り付けた後に上記接続ハーネスを引っ張ってしまうと、コネクタが接続部から半抜け状態になり、検知手段が機能しないという問題があった。
【００１０】
本発明は、従来の現像装置における上述の問題を解決し、現像装置を画像形成装置本体にセットする前にコネクタ（ハーネス）の半抜け状態を目視確認することができ、それによってトナー濃度検知手段が機能しないという問題を防止することのできる現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題は、本発明により、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる現像装置であって、現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を備える現像装置において、前記トナー濃度検知手段を保護する保護カバーを有し、前記トナー濃度検知手段のコネクタ接続部を目視可能な確認窓を前記保護カバーに設けたことにより解決される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の現像装置によれば、トナー濃度検知手段のコネクタ接続部を目視可能な確認窓を、トナー濃度検知手段を保護する保護カバーに設けたので、現像装置を画像形成装置本体にセットする前にコネクタ（ハーネス）の半抜け状態を目視確認することができる。それによってトナー濃度検知手段が機能しないという問題を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタの外観斜視図である。
【図２】そのプリンタの内部構成の一例を示す断面構成図である。
【図３】プロセスカートリッジの概略断面図である。
【図４】プロセスカートリッジの手前側部分を斜め下方から見た斜視図である。
【図５】プロセスカートリッジの手前側部分を真下から見た下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタの外観斜視図である。また、図２は、そのプリンタの内部構成の一例を示す断面構成図である。両図に示した画像形成装置は、タンデムタイプのカラー画像形成装置である。なお、図１において、両矢印Ｙは、シート排出方向Ｘａと直交するシート幅方向を示しており、シート排出方向Ｘｂは、シート排出方向Ｘａと反対方向を示す。
【００１５】
図１,２に示すように、本例の画像形成装置は、装置本体１のほぼ中央に配置され、シートに画像を形成する後述の画像形成手段等を備えた画像形成部２と、この画像形成部２の下方に配置され、画像形成部２にシートもしくはシート状記録媒体の一例としての用紙Ｓを給送する給紙部２０と、画像形成部２にて画像形成された用紙を排出させるシート排出手段２５と、画像形成部２の上部に配置され、シート排出手段２５から排出される用紙を積載するシート積載部４０とを有する。ここで、シートとは、例えば転写紙や記録紙等の用紙（厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙等を含む）、塗工紙（コート紙やアート紙等を含む）、ＯＨＰシートもしくはＯＨＰフィルム、トレーシングペーパ等を含み、画像転写可能な被画像形成媒体を意味する。なお、画像形成部２は用紙Ｓに画像を記録する画像記録部２とも呼ばれ、シート積載部４０は排出されたシートを載置・積載するシート載置部４０とも呼ばれる。
【００１６】
画像形成部２には、図２に示すように、像担持体ないし潜像担持体として構成された複数のドラム状の感光体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有し、その各感光体３ａ〜３ｄには、互いに異なった色のトナー像がそれぞれ形成される。図示した例では、感光体３ａ〜３ｄの表面に、イエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像およびブラックトナー像がそれぞれ形成される。各感光体３ａ〜３ｄは、所定の間隔をあけて互いに平行に配置され、これらの感光体３ａ〜３ｄの下部に対向して中間転写体として構成された中間転写ベルト４が配置されている。この像担持体・中間転写体としては、ドラムを用いることもできるが、図示した例では複数の支持ローラ５，６に巻き掛けられて矢印方向（図２中反時計方向）に駆動される無端ベルトからなる中間転写ベルト４が用いられている。
【００１７】
各感光体３ａ〜３ｄの周囲の構成は、同様であるため、図２において一番右側に配置されたイエロートナー像が形成される感光体３ａを代表して説明する。すなわち、感光体３ａの周囲には、感光体３ａの表面に一様な帯電処理を行う帯電装置７と、画像情報を感光体３ａの表面にレーザ光で照射する光走査装置（ＬＳＵ）８の露光と、露光により感光体３ａの表面に形成された静電潜像を可視像化する現像装置９と、中間転写ベルト４を介して感光体３ａと対向配置された転写装置１０と、中間転写ベルト４に転写後の感光体３ａの表面に残留するトナー等を除去回収するクリーニング装置１１等が設けられている。現像装置９の上方には、円筒形状のトナー容器５０と補給機構（図示せず）が配置され、現像装置９でのトナー消費に応じて補給機構が駆動し、トナー容器５０からトナー補給路５１を介して現像装置９にトナーが供給される。
【００１８】
かかる画像形成装置において画像形成が開始されると、感光体３ａが図２における時計方向に回転駆動され、この時、帯電ローラ７によって感光体３の表面が所定の極性に一様に帯電される。次いで、その帯電面に、光走査装置８から画像情報に基づくレーザ光が照射され、これによって感光体３ａに静電潜像が形成される。そして、感光体３ａの表面に形成された静電潜像は、現像装置９によってイエロートナー像として可視像化され、そのイエロートナー像は転写装置１０によって中間転写ベルト４上に転写される。
【００１９】
フルカラー画像形成時は上記した画像形成動作が残りの全ての感光体３ｂ〜３ｄで同様に行われ、これによって各感光体３ａ〜３ｄにそれぞれ形成されたイエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像が中間転写ベルト４上に順次重ねて転写される。また、画像形成装置には、中間転写ベルト４を挟んで、支持ローラ６に対向して２次転写ローラ１２が配置されている。
【００２０】
一方、画像形成部２の下方に配置された給紙部２０には、転写紙、記録紙または樹脂フィルムなどから成るシートとしての用紙Ｓを積載するシート収容部としての給紙トレイ２１と、該給紙トレイ２１に積載された用紙Ｓを送り出す給紙コロ２２と、重送された用紙を１枚に分離する分離手段としてのフリクションパッド２３等が設けられている。
【００２１】
給紙部２０から給送された用紙Ｓは、レジストローラ１３に向けて送り出され、その先端が停止しているレジストローラ１３に一旦突き当てられる。これによって用紙Ｓ先端の斜めずれなどが修正・整合された後、レジストローラ１３は、上記中間転写ベルト４上に形成されたカラートナー像が２次転写ローラ１２を設けた２次転写部で用紙Ｓの先端部と合致するような所定のタイミングで回転を再開し、２次転写ローラ１２を備えた２次転写部に向けて用紙Ｓを送り出す。
【００２２】
２次転写部で未定着のカラートナー像が転写された用紙Ｓは、定着装置である定着部１４に送られ、定着部１４による加熱・加圧によって未定着のカラートナー像が定着された後、シート排出手段２５の排紙ローラ対２５ａ，２５ｂにより装置本体１の上面に設けられたシート積載部４０に、画像面が下向き（フェースダウン）で排出・排紙される。上記定着部（定着装置）１４は、定着ローラ１４ａ、定着ローラ１４ａと加熱ローラ（符号なし）に巻き掛けられた定着ベルト１４ｃ、定着ベルト１４ｃを介して定着ローラ１４ａに圧接する加圧ローラ１４ｂとからなる。定着部１４は、上記したものに限らず、ヒータを内蔵したローラ式のもの、また加熱方式もＩＨを採用したものなど、適宜採用することができる。なお、カラートナー像転写後の中間転写ベルト４の表面に付着する転写残トナー等は、ベルトクリーニング装置１５によって除去され、次の作像・転写工程に備える。
【００２３】
図３は、上記各感光体３ａ〜３ｄを備えるプロセスカートリッジの概略断面図である。本実施形態の画像形成装置が備える４つのプロセスカートリッジの構成は、同様であるため、図２において一番右側に配置されたプロセスカートリッジを例にその構成を説明する。
【００２４】
図３に示すように、プロセスカートリッジ３０は、感光体３ａ等が装着された感光体ハウジング３１と、現像装置９を構成する各種部品が装着された現像ハウジング３２とを有する。両ハウジングの間には、図１に示す光走査装置８から感光体３ａに照射されるレーザ光を通すレーザ光路空間３３が形成される。このプロセスカートリッジ３０には、感光体３ａ及び現像装置９のほか、帯電ローラ７、帯電ローラ清掃部材２６、クリーニングブレード１１、廃トナー回収スクリュー２７、潤滑剤２８、潤滑剤塗布ブラシ２９が含まれる。
【００２５】
図３を用いて現像装置９について説明する。
本実施例の現像装置９は、現像剤を表面に担持する現像剤担持体としての現像ローラ３４、現像ローラ３４に現像剤を供給するための供給路３５内に配設された供給スクリュー３６、現像剤を回収する３７内に配設された回収スクリュー３８、現像ローラ３４の表面に担持される現像剤の厚さを規制する規制部材としてのドクタブレード３９、トナーの濃度を検知するトナー濃度センサ４２を有している。また、本例の現像装置では、トナーとキャリアから成る２成分現像剤を使用している。
【００２６】
供給路３５内の現像剤は、供給スクリュー３６によって搬送され、供給路３５の開口部から落下して現像ローラ３４上に振り掛けられる。現像ローラ３４上に担持された現像剤は、ドクタブレード３９で規制され、ドクタギャップに対応する層厚になった後に感光体３ａとの対向位置（感光体ギャップ）に搬送され、現像剤のトナーが感光体３ａへ静電的に転移して感光体３ａ上の静電潜像がトナー像として可視化される。その後、現像ローラ３４上の現像剤は回収路３７へ回収される。回収路３７に回収された現像剤は、回収スクリュー３８によって搬送される。回収スクリュウ３８は軸方向へと現像剤を搬送し、その下流端部で現像剤を堆積させる。堆積し、トナー濃度が再び上昇した現像剤は図示しない連通口を介して上方の供給路３５へと持ち上げられ、供給スクリュウ３６によって軸方向に搬送されながら順次現像ローラ３４に供給される。回収スクリュウ３８の下流端部、堆積部の近傍にトナー濃度センサ４２が現像ハウジング３２の外部から（本例では下方から）対向するように配置されている。そして回収現像剤のトナー濃度を磁気的に検知する。トナー濃度センサ４２で検知したトナー濃度情報に基づいてトナー濃度調整が行われる。すなわち、供給スクリュウ３６の下流端部の上方には図示しない補給口があり、現像装置の上方に配置されるトナー容器５０（図１）から図示しないトナー補給機構により、消費されたトナーに応じてトナーの供給がされる。
【００２７】
上記のように、一方向循環方式を採用する本実施例の現像装置では、現像ローラに供給されトナーを消費した現像剤は、そのまま現像ローラへ繰り返し供給されずに一旦回収され、その後トナーが補給される。すなわち、現像ローラ３４には、未使用の現像剤が供給されるか、又は使用後にトナーが補給された現像剤が供給されるため、現像ローラ３４の長手方向の両端において画像の濃度に差異が生じるのを抑制できる。
【００２８】
ところで、供給スクリュー３６は、図面に垂直な方向における上から下の方向（図面の表側から裏側の方向）に現像剤を搬送し、回収スクリュー３８は、図面に垂直な方向における下から上の方向（図面の裏側から表側の方向）に現像剤を搬送する。回収スクリュー３８の搬送方向下流側端部で、下側搬送スクリュー（回収スクリュー３８）から上側搬送スクリュー（供給スクリュー３６）へ現像剤を持ち上げる。上述したように、回収路３７に回収された現像剤は、回収スクリュー３８によって搬送されその搬送方向の下流側で堆積するため、現像剤の密度が高い個所となっており、本例では、この現像剤の密度が高くなる回収スクリュー３８の搬送方向下流側端部付近にトナー濃度センサ４２を配置している。これにより、トナー濃度を精度良く検知することができる。
【００２９】
プロセスカートリッジ３０は、画像形成装置の本体１に対して着脱可能に構成されており、着脱に際しては、装置本体１の手前側（前面側）において前カバー１７（図１）を開放して行なうよう構成されている。現像装置９に対するトナー容器５０からのトナー補給部、すなわち、トナー補給路５１が接続されるトナー補給口（図示せず）は、現像装置９（プロセスカートリッジ３０）を装置本体１に装着したときの装置奥側に位置して設けられている。また、上記トナー濃度センサ４２は、現像装置９（プロセスカートリッジ３０）を装置本体１に装着したときには装置手前側（前面側）に位置することとなる。
【００３０】
なお、本実施例では、トナー濃度センサ４２と現像装置９本体との接続は図示しないハーネスで行なっており、そのハーネスの端部はコネクタ形状になっており、トナー濃度センサ４２にささっている。上記ハーネス端部のコネクタ形状がトナー濃度センサ４２に差し込まれる（接続される）部分を、以下ではコネクタ接続部と称する。
【００３１】
現像装置の手前側（画像形成装置本体に現像装置を装着した場合の本体手前側となる場所）にトナー濃度検知手段を設置した構成においては、現像装置（プロセスカートリッジ）を着脱する際に、本体装置の手前側にあるトナー濃度検知手段に直接手が触れてしまう恐れがある。
【００３２】
そこで、本実施形態の現像装置９では、トナー濃度センサ４２をその外側から覆う保護カバーを現像装置に取り付けている。図４は、プロセスカートリッジ３０の手前側部分を斜め下方から見た斜視図である。図４において、現像装置９の手前側の下部に位置するようにトナー濃度センサ４２は設けられており、そのトナー濃度センサ４２を外側から覆う保護カバー４３が現像ハウジング３２に取り付けられて設けられている。本実施例では、プロセスカートリッジの前面板２４が保護カバー４３に掛かるように構成されているので、この前面板２４を外さないと保護カバー４３は外せないようになっている。
【００３３】
図５は、図４に示したプロセスカートリッジ３０の手前側部分を真下から見た下面図である。この図に示すように、保護カバー４３には確認窓（複数の開口部からなる窓）４４が設けられており、この確認窓４４から内部にあるコネクタ接続部４５が見えるようになっている。したがって、現像装置９（プロセスカートリッジ３０）を画像形成装置本体１にセットする前に、上記コネクタ接続部４５の状態、すなわちコネクタの接続状態を、保護カバー４３の確認窓４４を介して直接に目視確認することが可能となっている。万一、ハーネス（コネクタ）が半挿しや斜め挿しになっていた場合には、確認窓４４から工具（例えば、細いマイナスドライバーのような工具）を差し入れて、コネクタを正しく挿し直すことができる。また、ハーネス（コネクタ）が正しく接続されていたとしても、ハーネスを引っ張ってしまったような場合には、確認窓４４から接続状態を再確認して、コネクタが半抜け状態になっていた場合には、上記のようにして接続をし直すこともできる。
【００３４】
このように、本実施形態においては、現像装置９のトナー濃度センサ４２設置部に保護カバー４３を取り付けているため、プロセスカートリッジを交換する作業者がトナー濃度センサ４２に直接触れてしまうことを防止できる。
【００３５】
また、保護カバー４３に、コネクタ接続部４５を目視することのできる確認窓４４を設けたことにより、トナー濃度センサ４２に接続されるハーネス（コネクタ）が半挿しや斜め挿しになっていた場合、あるいは接続後にハーネスを引っ張って半抜け状態となったしまった場合など、確認窓４４から接続状態を確認し、確認窓４４から工具を用いて接続を直すことが可能なので、現像装置（プロセスカートリッジ）を画像形成装置本体にセットした後にトナー濃度センサが機能しないという問題を未然に防止することができる。
【００３６】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記実施形態では一方向循環方式の現像装置により本発明を説明したが、本発明は一方向循環方式に限定されるものではなく、トナー濃度検知手段の保護カバーを有する二成分方式の現像装置に適用可能なものである。
【００３７】
そして、トナー濃度検知手段（トナー濃度センサ）の保護カバーの大きさや形状、その取付け位置等は、現像装置の構成に応じて適宜変更可能である。また、保護カバーに設ける確認窓の形状や大きさ、あるいは開口部の数等も適宜設定できるものである。現像装置各部の構成も適宜変更可能であるし、プロセスカートリッジに搭載する機器も任意である。
【００３８】
また、画像形成装置としてはフルカラー機に限らず、複数色のマルチカラー機やモノクロ装置であってもよい。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１              画像形成装置本体
２              画像形成部
３              感光体ドラム
９              現像装置
３０            プロセスカートリッジ
３２            現像ハウジング
３４            現像ローラ（現像剤担持体）
３６            供給スクリュー
３８            回収スクリュー
３９            ドクタブレード
４２            トナー濃度センサ（トナー濃度検知手段）
４３            保護カバー
４４            確認窓
４５            コネクタ接続部
５０            トナー容器
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】特開２００７−３１０３４０号公報
【図１】
2013156503.tif 000003
【図２】
2013156503.tif 000004
【図３】
2013156503.tif 000005
【図４】
2013156503.tif 000006
【図５】
2013156503.tif 000007