JP2003186294A - 現像剤容器及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー容器に流動性の高い重合トナーを充填
した場合でも、光透過式残量検知手段を用いて、精度よ
くトナー容器内のトナー残量を測定可能とする。 【解決手段】 トナーを収納する容器本体25と、容器本
体25に設けられた光透過窓26ａ，26ｂを介して容器本体
25内を通過する光により容器本体25内のトナーの残量を
検出するための残量検出手段と、容器本体25に設けられ
た開口41と、容器本体25内のトナーを開口41へ搬送する
ために容器本体25内に回転可能に設けられた可撓性シー
ト部材28ａ2を有し、該シート部材28ａ2の回転自由端の
少なくとも一部が光透過窓26ａ，26ｂと容器本体25の内
壁に対して侵入して回転可能なトナー搬送手段と、回転
するシート部材28ａ2の回転自由端が侵入可能であっ
て、該侵入量を開口に近づくにつれて徐々に解除するリ
ブ60とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真画像形成に
際して現像剤を供給する現像容器及びこれを用いたプロ
セスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置に関す
る。

【０００２】ここで、電子写真画像形成装置とは、電子
写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成する物
である。そして、電子写真画像形成装置の例としては、
例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレー
ザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）ファクシミリ
装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

【０００３】また、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体
ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッ
ジを画像形成装置本体に対して着脱可能とする物であ
る。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少な
くとも１つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカート
リッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするもので
ある。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体ドラ
ムとを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能
とするものをいう。

【０００４】

【従来の技術】電子写真プロセスを用いたプリンタ等の
画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムを一様に
帯電させ、該感光体ドラムへの選択的な露光によって潜
像を形成し、該潜像を現像剤である微粉体のトナーで顕
在化し、該トナー像を記録媒体に転写し、更に、転写さ
れたトナー像に熱や圧力を加えることで該トナー像を記
録媒体に定着させることで画像記録を行う。

【０００５】このような装置はトナー補給や各種プロセ
ス手段のメンテナンスを伴うが、このトナー補給作業や
メンテナンスを容易にする手段として前記感光体ドラ
ム、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等を枠体内
にまとめてカートリッジ化したものも実用化されてい
る。

【０００６】プロセスカートリッジの現像装置のトナー
Ｔは、図13に示すように、プロセスカートリッジのトナ
ー容器と呼ばれる容器本体内に収納され、前記トナー容
器内に設けられたトナー搬送手段によって、トナー容器
本体100に形成されて開口101から外に排出され、その
後、現像ローラ102などを介して、感光体ドラムに送ら
れる。

【０００７】ここで、前記トナー搬送手段は、図13に示
すように、棒状部材103の長手全域に可塑性のシート部
材104を取り付けたものが一般的であり、トナー容器本
体100の長手に渡って回転可能に支持され、トナー容器
本体100内に単数、または複数設けられている。なお、
ひとつのトナー容器本体100内に複数のトナー搬送手段
が設けられている場合、トナー容器本体100の長手と交
差する方向に開口101に近い側から並んで配設される。

【０００８】そして、前記シート部材104が回転するこ
とにより、トナー容器本体100の底面に溜まったトナー
Ｔが該トナー容器本体100の開口101側にかき出され、ト
ナー容器外に排出される構成となっている。また、前記
シート部材104の短手自由端をトナー容器本体100の内壁
に0.5mm〜4mm程度侵入（シートを撓ませる）させること
により、シート部材104によるトナー搬送性を向上させ
るようにしている。

【０００９】さらに、前記トナー容器内に収納されてい
るトナーの残量を測定するためのトナー残量検出手段が
設けられているのが一般的である。このトナー残量検出
手段には、さまざまな方式があるが、より安価で簡単な
構成のものとして光透過式トナー残量検知がある。

【００１０】光透過式トナー残量検知とは、図13に示す
ように、光透過性を有する第一の光透過窓105から容器
内部に検知光を入射させ、その光をトナー容器内を通過
させて光透過性を有する第二の光透過窓106から外部へ
出し、その光を受光素子等で受光する。このときの受光
時間の長さによってトナー容器本体100内のトナー残量
を検知する構成である。

【００１１】なお、前記シート部材104は、長手領域の
一部において、前記第一の光透過窓105と第二の光透過
窓106に対して0.5〜4mm程度侵入しており、それぞれの
光透過窓105，106の表面に付着したトナーを拭き取る働
きも兼ねている。このような構成とすることで、光透過
窓105の上にトナーが被っても、シート部材104によって
光透過窓105が清掃され、前記検知光がトナー容器内を
通過することが可能となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は、電
子写真プリンタの画質向上が求められているため、従来
の粉砕トナーから、より高画質を実現するのに適した重
合トナーが主流になりつつある。しかしながら、重合ト
ナーは、従来の粉砕トナーより一粒あたりの粒径が小さ
く、また、流動性も高いため、制御するためにこれまで
より高い技術を必要とされる。

【００１３】これらの重合トナーをトナー容器本体100
に充填し、光透過式残量検出手段を用いても、これまで
通り正確にトナー容器内のトナー残量を測定することが
できない。なぜなら、重合トナーは、従来のトナーより
流動性が高いため、トナー容器内のトナーＴがある程度
消費された状態において、シート部材104が光透過窓105
の表面を拭き取っても、すぐにトナーＴが光透過窓105
を覆ってしまうためである。このような現象が起こる原
因は３つある。

【００１４】第一に、シート部材104の反発力が挙げら
れる。シート部材104のトナー容器本体100内壁に対する
自由端の侵入は、該シート部材104が回転して開口101の
手前で解除される。しかし、図13に示すように、撓んだ
状態で回転しているシート部材104の自由端が急激に解
除されると、シート部材104が解除された瞬間、図14に
示すように、シート部材104の自由端は前側に撓み、そ
の反力によって次の瞬間図15に示す如く元に戻ろうとす
る。そして、前記反力により生じた反発力Ｍにより、開
口101まで搬送されたトナーＴが一気に開口101から遠ざ
かる方向に落流してしまい（図15参照）、その結果、流
れたトナーＴが光透過窓105を覆って、検知光がトナー
容器本体100内を通過できなり、正確なトナー残量検知
ができなくなってしまう。

【００１５】なお、前記第一の問題を解決する手段とし
て、トナー容器本体100の底面の光透過窓105から開口10
1に係る領域を、図16に示すような形状とし、トナー容
器本体100の底面に対するシート部材104の侵入量を一定
にする構成が考えられる。しかし、この構成では、シー
ト部材104の侵入が解除される位置から開口101までの距
離Ｘが広がってしまうため、トナー容器本体100の外に
送り出すトナーの量が少なくなってしまう。そのため、
トナー容器本体100の外に設けられている現像ローラ102
に対するトナー供給量が減ってしまうため、画像上の問
題を引き起こすおそれがある。

【００１６】第二に、光透過窓105，106はトナー容器本
体100の内壁より突出した形状になっているため、シー
ト部材104による侵入量が他の容器内壁部分と異なり、
該光透過窓105，106でシート部材104が片当たりする可
能性がある。そのため、これを防止するために、図17に
示すように、シート部材104にスリット104ａを設け、光
透過窓105，106に係る領域と、それ以外の長手領域と
で、それぞれシート部材104の侵入量が均等となるよう
にしている。

【００１７】しかし、前記スリット104ａや、シート部
材104の端部と、トナー容器本体100の内壁側面との隙間
等からトナーＴがすり抜けてきて、シート部材28ａ2が
光透過窓26ａの表面を拭き取ってもすぐにトナーＴが覆
ってきてしまい易くなる。

【００１８】第三に、流動性の高い重合トナーは、トナ
ー容器本体100内でシート部材104のトナー容器本体100
底面に対する侵入が解除されると、解除された反発力で
飛散しやすい。そのため、図18に示すように、トナー搬
送手段が複数設けられている場合、トナー容器本体100
の短手方向において、光透過窓105の後側に位置する第
二のシート部材104がトナー容器本体100の侵入が解除さ
れる位置に来ると、第二のシート部材104によって搬送
されたトナーＴが舞い散り、舞い散ったトナーＴがその
まま光透過窓105を覆って、検知光がトナー容器本体100
内を通過できなくなってしまう。

【００１９】本発明は従来の上記課題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、トナー容器に流動性の高い重
合トナーを充填した場合でも、光透過式残量検知手段を
用いて、精度よくトナー容器内のトナー残量を測定でき
るトナー容器、及びこれを用いた画像形成装置、及びこ
れを用いたプロセスカートリッジを提供するものであ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、現像剤を収納可能な現
像剤容器において、現像剤を収納する容器本体と、前記
容器本体に設けられた光透過性の窓部材を介して前記容
器本体内を通過する光により前記容器本体内の現像剤の
残量を検出するための残量検出手段と、現像剤を排出す
るために前記容器本体に設けられた開口と、前記容器本
体内の現像剤を前記開口へ搬送するために前記容器本体
内に回転可能に設けられた可撓性シート部材を有し、該
シート部材の回転自由端の少なくとも一部が前記窓部材
と前記容器本体の内壁に対して侵入して回転可能な現像
剤搬送手段と、前記回転するシート部材の回転自由端が
侵入可能であって、該侵入量を前記開口に近づくにつれ
て徐々に解除する侵入部材と、を有することを特徴とす
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る多色画像形
成装置の実施形態について図面により詳しく説明する。

【００２２】〔第一実施形態〕 ［画像形成装置の全体構成］まず多色画像形成装置の全
体構成について、図１を参照して概要説明する。なお、
図１は多色画像形成装置の一態様であるフルカラーレー
ザービームプリンタ50の全体構成を示す縦断面図であ
る。

【００２３】図１に示す多色画像形成装置100は、垂直
方向に並設された４個の感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，
１ｃ，１ｄ）を備えている。感光体ドラム１は、駆動手
段（不図示）によって、同図中、反時計回りに回転駆動
される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従
って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電装
置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、画像情報に基づいて
レーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を
形成するスキャナユニット３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ）、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現
像する現像装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、感光体
ドラム１上のトナー像を転写材Ｓに転写させる静電転写
装置５、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残ト
ナーを除去するクリーニング装置６（６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄ）等が配設されている。

【００２４】ここで、感光体ドラム１と帯電装置２、現
像装置４、クリーニング装置６は一体的にカートリッジ
化されプロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７
ｄ）を形成している。以下、前記各部の構成について具
体的に説明する。

【００２５】（感光体ドラム）感光体ドラム１は、例え
ば直径30mmのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層
（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光
体ドラム１は、その両端部を支持部材によって回転自在
に支持されており、一方の端部に駆動モータ(不図示)か
らの駆動力が伝達されることにより、反時計周りに回転
駆動される。

【００２６】（帯電装置）帯電装置２としては、接触帯
電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ロ
ーラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを
感光体ドラム１表面に当接させるとともに、このローラ
に帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラ
ム１表面を一様に帯電させるものである。

【００２７】（スキャナユニット）スキャナユニット３
は、感光体ドラム１の略水平方向に配置され、レーザー
ダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像
光が、スキャナモータ（不図示）によって高速回転され
るポリゴンミラー９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）に照射
される。ポリゴンミラー９に反射した画像光は、結像レ
ンズ10（10ａ，10ｂ，10ｃ，10ｄ）を介して帯電済みの
感光体ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成
するように構成している。

【００２８】（現像装置）現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の各色のトナーを夫々収納した現像器から構成される。

【００２９】すべての感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄに対向し、接するように循環移動する静電転写ベル
ト11が配設される。静電転写ベルト11は10¹¹〜10¹⁴Ω・c
mの体積固有抵抗を持たせた厚さ約150μmのフィルム状
部材で構成される。この静電転写ベルト11は、垂直方向
に４軸でローラに支持され、図１の左側の外周面に転写
材Ｓを静電吸着して上記感光体ドラム１に転写材Ｓを接
触させるべく循環移動する。これにより、転写材Ｓは静
電転写ベルト11により転写位置まで搬送され、感光体ド
ラム１上のトナー像を転写される。

【００３０】（転写装置）前記静電転写ベルト11の内側
に当接し、４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
に対向した位置に転写ローラ12（12ａ，12ｂ，12ｃ，12
ｄ）が並設される。これら転写ローラ12から正極性の電
荷が静電転写ベルト11を介して転写材Ｓに印可され、こ
の電荷による電界により、感光体ドラム１に接触中の用
紙に、感光体ドラム１上の負極性のトナー像が転写され
る。

【００３１】静電転写ベルト11は周長約700mm、厚み150
μmのベルトであり、駆動ローラ13、従動ローラ14ａ，1
4ｂ、テンションローラ15の４本のローラにより掛け渡
され、図１の矢印方向に回転する。これにより、上述し
た静電転写ベルト11が循環移動して転写材Ｓが従動ロー
ラ14ａ側から駆動ローラ13側へ搬送される間にトナー像
を転写される。

【００３２】（給送部）給送部16は、画像形成部に転写
材Ｓを給送搬送するものであり、複数枚の転写材Ｓが給
送カセット17に収納されている。画像形成時には給送ロ
ーラ18（半月ローラ）、レジストローラ対19が画像形成
動作に応じて駆動回転し、給送カセット17内の転写材Ｓ
を１枚ずつ分離給送するとともに、転写材Ｓ先端はレジ
ストローラ対19に突き当たり一旦停止し、ループを形成
した後静電転写ベルト11の回転と画像書出し位置の同期
をとって、レジストローラ対19によって静電転写ベルト
11へと給送されていく。

【００３３】（定着部）定着部20は、転写材Ｓに転写さ
れた複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転
する加熱ローラ21ａと、これに圧接して転写材Ｓに熱及
び圧力を与える加圧ローラ21ｂとからなる。

【００３４】すなわち、感光体ドラム１上のトナー像を
転写した転写材Ｓは定着部20を通過する際に両ローラ対
21ａ，21ｂで搬送されるとともに、熱及び圧力を与えら
れる。これによって複数色のトナー像が転写材Ｓ表面に
定着される。

【００３５】（画像形成動作）画像形成の動作として
は、プロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが、
印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応
じて感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが、反時計回
り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカー
トリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆動さ
れる。この駆動により、帯電ローラ２は感光体ドラム１
の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット３は、
その感光体ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行っ
て感光体ドラム１周面上に静電潜像を形成する。現像装
置４内の現像ローラは、静電潜像の低電位部にトナーを
転移させて感光体ドラム１周面上にトナー像を形成（現
像）する。

【００３６】最上流の感光体ドラム１周面上のトナー像
の先端が、静電転写ベルト11との対向点に回転搬送され
てくるタイミングで、その対向点に転写材Ｓの印字開始
位置が一致するように、レジローラ対19が回転を開始し
て転写材Ｓを静電転写ベルト11へ給送する。

【００３７】転写材Ｓは静電吸着ローラ22と静電転写ベ
ルト11とによって挟み込むようにして静電転写ベルト11
の外周に圧接し、かつ静電転写ベルト11と静電吸着ロー
ラ22との間に電圧を印加することにより、誘電体である
転写材Ｓと静電転写ベルト11の誘電体層に電荷を誘起
し、転写材を静電転写ベルト11の外周に静電吸着するよ
うに構成している。これにより、転写材Ｓは静電転写ベ
ルト11に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送さ
れる。

【００３８】このように搬送されながら転写材Ｓは、各
感光体ドラム１と転写ローラ12との間に形成される電界
によって、各感光体ドラム１のトナー像を順次転写され
る。

【００３９】４色のトナー像を転写された転写材Ｓは、
ベルト駆動ローラ13の曲率により静電転写ベルト11から
曲率分離され、定着部20に搬入される。転写材Ｓは、定
着部20で上記トナー像を熱定着された後、排出ローラ対
23によって、排出部24から画像面を下にした状態で本体
外に排出される。

【００４０】［プロセスカートリッジの全体構成］次
に、プロセスカートリッジ７の枠体構成を、図２及び図
３を用いて説明する。

【００４１】図２に示すように、プロセスカートリッジ
７は、それぞれ別体であるクリーニングユニット32と現
像ユニット33とが一体となった枠体構成を取っている。

【００４２】クリーニングユニット32は、感光体ドラム
１を回転可能に支持する枠体であるクリーニング容器34
をメインに成り立っており、クリーニング容器34には、
感光体ドラム１の他に、感光体ドラム１の表面に対して
一様に帯電を行うクリーニングローラ35や、現像後の感
光体ドラム１表面に残った廃トナーを回収するためのク
リーニングブレード36などが配設されている。

【００４３】一方、現像ユニット33の枠体構成は、現像
剤であるトナーを収納するためのトナー容器27と、トナ
ー容器27内のトナーを感光体ドラム１表面に現像するた
めの現像ローラ37を回転可能に支持する枠体である現像
枠体38とが超音波溶着等で結合されている。

【００４４】なお、図３に示すように、クリーニングユ
ニット32と現像ユニット33は、両端に平行ピン（不図
示）を差し込むことによって結合されており、現像ユニ
ット33は、この結合部39を中心に、クリーニングユニッ
ト32に対して揺動可能に支持されている。さらに、現像
ユニット33は、図２に示すように、加圧バネ40によって
付勢されており、これにより、現像ローラ37は、感光体
ドラム１に突き当てられる構成となっている。

【００４５】［トナー容器の構成］次にトナー容器の構
成について、図４及び図５を用いて説明する。

【００４６】図４に示すように、トナー容器本体25は直
方体形状をしており、トナー容器本体25の長手正面に
は、トナー容器本体25内に収納されるトナーＴをトナー
容器本体25の外に送り出すための開口41が設けられてい
る。また、トナー容器本体25の長手側面には、トナー容
器本体25内にトナーを充填するための充填口42が設けら
れており、ここからトナーＴの充填が行われる。

【００４７】さらに、図５に示すように、トナー容器本
体25内には、トナー容器本体25の長手方向に交差する方
向に、開口41に近い側から順に、トナー搬送手段を兼ね
る第一攪拌部材28ａと第二攪拌部材28ｂがトナー容器本
体25によって、回転可能に支持されている。

【００４８】前記第一攪拌部材28ａと第二攪拌部材28ｂ
は、棒状部材28ａ1，28ｂ1に可撓性を有するシート部材
28ａ2，28ｂ2を取り付けたものであり、トナー容器本体
25内で第一攪拌部材28ａと第二攪拌部材28ｂが回転する
ことによって、第一の攪拌部材28ａと第二の攪拌部材28
ｂのシート部材28ａ2，28ｂ2が、トナー容器本体25の底
面に溜まったトナーＴをかき出す。そして、トナーＴ
は、開口41よりトナー容器本体25の外に送り出され、そ
の後、トナー供給ローラ29や、現像ローラ37を介して感
光体ドラム１の表面に供給される。

【００４９】（光透過式トナー残量検知構成）次に光透
過トナー残量検知方法について説明する。

【００５０】図２に示すように、トナーＴを収納するプ
ロセスカートリッジ７のトナー容器本体25には、窓部材
としての光透過窓26ａ，26ｂが設けられている。

【００５１】また、画像形成装置本体100には、図４に
示すように、発光素子30ａと受光素子30ｂが配置されて
いる。発光素子30ａから出射された検知光Ｌは、トナー
容器本体25の長手に渡って配設されたライトガイド31ａ
を通って光透過窓26ａからトナー容器本体25の内部に入
射される。そして、トナー容器本体25の内部に入射され
た検知光Ｌは、前記光透過窓26ｂからトナー容器本体25
の外部に通過する。そして、トナー容器本体25の外部に
通過した検知光Ｌは、同じくトナー容器本体25の長手に
渡って配設されたライトガイド31ｂを介して受光素子30
ｂに至り、そこで受光素子30ｂがどれだけの時間検知光
Ｌを受光したかによってトナー容器本体25内に収納され
ているトナーＴの残量を検知する構成となっている。

【００５２】なお、第一攪拌部材28ａのシート部材28ａ
2は、長手領域の一部において、光透過窓26ａ，26ｂに
対して0.5〜4mm程度侵入しており、光透過窓26ａ，26ｂ
の表面に付着したトナーを拭き取る働きも兼ねている。
なお、ここで「侵入」とは、シート部材の回転中心から
回転自由端までの距離が前記回転中心からトナー容器本
体25の内壁までの距離よりも長く、回転するシート部材
が撓みながら回転する状態をいう。

【００５３】このような構成とすることで、光透過窓26
ａ，26ｂの上にトナーが被っても、シート部材28ａ2に
よって光透過窓26ａ，26ｂの表面が清掃され、検知光Ｌ
がトナー容器本体25内を通過することが可能となる。

【００５４】トナー容器本体25内にトナーＴが大量に入
っている状態では、シート部材28ａ2が光透過窓26ａ，2
6ｂの表面を清掃しても、すぐにトナーが被り、光透過
窓26ａ，26ｂを遮光してしまうため、検知光Ｌがトナー
容器本体25内を通過する時間は短い。しかし、トナー容
器本体25内のトナーＴが消費され、残量が少なくなって
くると、シート部材28ａ2が光透過窓26ａ，26ｂを清掃
した後に再度トナーＴが被ってくるまでの間隔が長くな
ってくるため、それに対応して検知光Ｌがトナー容器本
体25内を通過する時間が長くなる。このようにして光透
過式残量検出手段では、検知光Ｌがトナー容器本体25内
を通過する時間の長さの変化によってトナー容器本体25
内のトナーＴの残量を測定する。

【００５５】なお、シート部材28ａ2が光透過性を有し
ていると、シート部材28ａ2が光透過窓26ａ，26ｂを清
掃する領域において、シート部材28ａ2に付着したトナ
ーの量によって検知光Ｌが通過したり、通過しなくなっ
たりとまちまちになってしまい、その結果、トナー容器
本体25内のトナー残量を正確に検知できなくなってしま
う。そのため、シート部材28ａ2は遮光性を有している
ことが望ましい。

【００５６】また、光透過窓26ａ，26ｂの配設位置につ
いては、トナー容器本体25の開口41から遠い位置だと、
その位置の周辺のトナーＴは、すぐに搬送されて、なく
なってしまうので、早い段階でトナーＴの残量を検出で
きなくなってしまう。一方、配設位置をあまりに前記開
口41の近くにもってきても、なかなかトナーＴの残量が
なくなったことを検知できなくなってしまうため、適切
な位置に配設する必要がある。そこで、本実施形態のよ
うにトナー容器本体25内に２つの攪拌部材28ａ，28ｂを
設ける場合には、光透過窓26ａ，26ｂの配設位置は、ト
ナー容器本体25の短手方向（図２の左右方向）におい
て、第一攪拌部材28ａと第二攪拌部材28ｂのほぼ中間が
望ましい。

【００５７】また、トナー容器本体25の長手方向（図２
の表裏方向）において、光透過窓26ａ，26ｂの配設位置
は、トナー容器本体25の端部であることが望ましい。こ
れは、光透過窓26ａ，26ｂをトナー容器本体25の長手方
向中央に配設すると、それに伴いトナー容器本体25の長
手に渡って設けられるライトガイド30ａ，30ｂが長くな
ってしまい、それによって強度が保てなくなってしまう
ためである。

【００５８】このような構成とすることで、受光素子30
ｂが検知光Ｌを受光する時間の長さの変化によってトナ
ー容器本体25内に収納されているトナーＴの残量を逐次
に検知することが可能であり、また、トナー容器本体25
にトナーＴが無くなりかけていることを、ユーザに告知
することが可能となっている。

【００５９】（トナー送り構成）次にトナー容器内での
トナー送り構成について、さらに詳細に説明する。前記
ライトガイド31ａ，31ｂと光透過窓26ａ，26ｂは、図６
に示すように、それぞれ一体化されており、光透過窓26
ａ，26ｂは、トナー容器本体25の内壁より可能な限り突
出しない形状を取られている。なお、前記ライトガイド
31ａ，31ｂと光透過窓26ａ，26ｂは別体で構成してもよ
い。

【００６０】また、前記第一攪拌部材28ａのシート部材
28ａ2は、光透過窓26ａ，26ｂに対しても、0.5〜4mm程
度侵入するような構成を取られており、光透過窓26ａ，
26ｂの表面に付着したトナーを拭き取り可能となってい
る。

【００６１】シート部材28ａ2の形状は、図７に示すよ
うに、短手方向の長さが一定であり、スリット等は一切
設けず、且つ、端部に長手方向外方へ向かう延長部28ａ
4が設けられている。これは、トナー容器本体25とシー
ト部材28ａ2が密着した状態でトナーＴを搬送すること
によって、トナー容器本体25とシート部材28ａ2の隙間
からもれたトナーＴが光透過窓26ａの表面に覆い被さる
のを防ぐためである。また、シート部材28ａ2の延長部2
8ａ4は、トナー容器本体25側面の内壁に侵入する構成と
なっており、シート部材28ａ2とトナー容器本体25側面
の内壁との隙間からトナーＴが漏れるのを防いでいる。

【００６２】なお、前記シート部材28ａ2からスリット
を廃止することで、、シート部材28ａ2がトナー容器本
体25の内壁から突出している光透過窓26ａ，26ｂに対し
て片当たりを起こして、確実に光透過窓26ａ，26ｂの表
面を拭き取れないことが懸念されるが、この点について
は、光透過窓26ａ，26ｂを可能な限りトナー容器本体25
の内壁から突出しないよう、低い形状に押さえることで
問題を解決できる。このような構成を取る場合におい
て、図６に示すように、ライトガイド31ａ，31ｂと光透
過窓26ａ，26ｂとを一体形状とする手段などが有効であ
る。

【００６３】また、シート部材28ａ2のトナー容器本体2
5内壁に対する自由端の侵入が、該シート部材28ａ2が回
転して開口41の手前で急激に解除されると、図13〜図15
を参照して説明したように、シート部材28ｂ2の反発力
によってトナーが落流し、流れたトナーＴが光透過窓26
ａを覆って、検知光Ｌがトナー容器本体25内を通過でき
なり、正確なトナー残量検知ができなくなってしまう。

【００６４】そこで、本実施形態では前記反発力による
トナーＴの落流を防ぐため、図８及び図９に示すような
侵入部材としてのリブ60を、トナー容器本体25底面の長
手両端で、且つ開口41の手前にそれぞれ２箇所設けてい
る。このリブ60は、トナー容器本体25底面に対するシー
ト部材28ａ2の長手両端の侵入量を略一定に保つ形状、
具体的にはシート部材28ａ2の回転中心からリブ60のシ
ート当接面までの距離が、徐々に長くなるような円弧形
状に形成されている。

【００６５】このような構成とすることで、開口41の手
前において、トナー容器本体25底面に対するシート部材
28ａ2の侵入が一気に解除されることはなくなり、シー
ト部材28ａ2の長手両端部の侵入は保たれたまま、シー
ト部材28ａ2の長手中央部から徐々に侵入が解除される
ようになる。これにより、光透過窓26ａへのトナーＴの
落流がなくなり、さらにシート部材28ａ2の長手中央部
の侵入は解除されているため、シート部材28ａ2によっ
て搬送されたトナーＴを開口41より確実に放出すること
が可能となっている。

【００６６】さらに、図８に示すように、リブ60にはト
ナー容器本体25長手両端から、開口41に向かって伸びる
補助リブ60ａが設けられており、この補助リブ60ａは、
シート部材28ａ2の中央部の侵入が解除されるのを補助
する役目と、万が一、少量のトナーＴの落流が起こった
場合でも、補助リブ60ａによって、落流したトナーＴを
せき止め、光透過窓26ａの表面にトナーＴが被らない役
割を果たしている。

【００６７】そして、図10に示すように、第二攪拌部材
28ｂのシート部材28ｂ2の回転中心から自由端までの距
離は、その長手方向において光透過窓26ａが設けられて
いる側の端部から他方の端部へ向かって徐々に長くなる
ような斜めの形状となっている。これは、トナー容器本
体25に対する第二攪拌部材28ｂの侵入が解除されたとき
に舞い上がるトナーＴが、光透過窓26ａに覆い被さるの
を防ぐためである。すなわち、前記のような構成とする
ことで、第二攪拌部材28ｂのシート部材28ｂ2が回転す
ると、侵入量が少ない光透過窓26ｂに係る領域から徐々
にシート部材28ｂ2の自由端が解除されていき、一気に
侵入が解除されなくなるため、舞い散るトナーＴが大幅
に減少する。

【００６８】さらに、図11に示すように、第一攪拌部材
28ａに対して第二攪拌部材28ｂは、30°〜150°の回転
位相差Ｙをもって回転するように構成されており、第一
攪拌部材28ａが光透過窓26ａの表面を拭き取ってから第
二攪拌部材28ｂのシート部材28ｂ2の侵入量が解除され
るまでの間隔を開けることができ、仮にトナー容器本体
25底面に対するシート部材28ｂ2の侵入量が解除された
際、微量のトナーＴが舞ったとしても、精度よくトナー
残量の検知を行うことができる。

【００６９】〔第二実施形態〕前述した実施形態では、
第二攪拌部材28ｂのシート部材28ｂ2の回転中心から自
由端までの距離が、その長手方向において光透過窓26ａ
が設けられている側の端部から他方の端部へ向かって徐
々に長くなるような斜めの形状にした例を示したが、図
12に示すように、第二攪拌部材28ｂは、長手方向の光透
過窓26ａに係る領域において、シート部材28ｂ2をなく
した形状にしてもよい。

【００７０】このような構成とすることで、前述したト
ナー容器本体25底面に対するシート部材28ｂ2の侵入量
が解除された際に舞い散るトナーＴは完全になくなるた
め、従って、光透過窓26ａを覆うトナーＴもなく、精度
よくトナー残量の検知が行うことが可能である。

【００７１】〔他の実施形態〕前述した実施形態では画
像形成装置としてレーザービームプリンタを例示した
が、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば、複写
機、ファクシミリ装置、あるいはワードプロセッサ等の
画像形成装置に使用することも当然可能であり、また、
実施形態で例示したプロセスカートリッジに限定する必
要もなく、例えばプロセスカートリッジ方式を用いてい
ない従来形式の画像形成装置に適用することも当然可能
である。

【００７２】

【発明の効果】本発明は前述したように構成したため
に、重合トナーなどの流動性の高いトナーを用いても、
簡単な構成で、光透過式トナー残量検知精度を向上させ
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多色画像形成装置の一実施形態を示す断面図で
ある。

【図２】プロセスカートリッジの内部を示す断面図であ
る。

【図３】プロセスカートリッジの構成を示す全体斜視図
である。

【図４】光透過式トナー残量検知の構成を示す説明図で
ある。

【図５】トナー容器内部の構成を示す斜視図である。

【図６】一体型のライトガイド部材を示す斜視図であ
る。

【図７】トナー搬送構成の上面図である。

【図８】トナー搬送構成の上面図である。

【図９】トナー搬送構成の断面図である。

【図１０】トナー搬送構成の上面図である。

【図１１】トナー搬送構成の断面図である。

【図１２】第二実施形態に係るトナー搬送構成の上面図
である。

【図１３】シート部材が撓んでトナーを搬送する状態説
明図である。

【図１４】シート部材の撓みが解除された状態説明図で
ある。

【図１５】シート部材の反力によりトナーが落流する状
態を示す説明図である。

【図１６】トナー容器の底面に対するシート部材の侵入
量を一定にする構成を示す説明図である。

【図１７】シート部材のスリットからトナーが漏れる状
態説明図である。

【図１８】複数のトナー送り手段を有する場合の問題点
を示す説明図である。

【符号の説明】

Ｌ …検知光 Ｓ …転写材 Ｔ …トナー Ｙ …回転位相差 １ …感光体ドラム ２ …帯電装置 ３ …スキャナユニット ４ …現像装置 ５ …静電転写装置 ６ …クリーニング装置 ７ …プロセスカートリッジ ９ …ポリゴンミラー 10 …結像レンズ 11 …静電転写ベルト 12 …転写ローラ 13 …駆動ローラ 14ａ，14ｂ …従動ローラ 15 …テンションローラ 16 …給送部 17 …給送カセット 18 …給送ローラ 19 …レジストローラ対 20 …定着部 21 …定着ローラ対 21ａ …加熱ローラ 21ｂ …加圧ローラ 22 …静電吸着ローラ 23 …排出ローラ対 24 …排出部 25 …トナー容器 26ａ，26ｂ …光透過窓 28ａ …第一攪拌部材 28ａ1，28ｂ1 …棒状部材 28ａ2，28ｂ2 …シート部材 28ａ4 …延長部 28ｂ …第二攪拌部材 29 …トナー供給ローラ 30ａ …発光素子 30ｂ …受光素子 31ａ …ライトガイド 31ｂ …ライトガイド 32 …クリーニングユニット 33 …現像ユニット 34 …クリーニング容器 35 …クリーニングローラ 36 …クリーニングブレード 37 …現像ローラ 38 …現像枠体 39 …結合部 40 …加圧バネ 41 …開口 42 …充填口 50 …プリンタ 60 …リブ 60ａ …補助リブ 100 …トナー容器 101 …開口 102 …現像ローラ 103 …棒状部材 104 …シート部材 104ａ …スリット 105 …光透過窓 106 …光透過窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 欣弥 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AB03 AB07 AB13 AB15 AD02 AD06 AD13 AD17 AE03 DA16 DA36 DA64 DA93 DB14 EA14 GA04 GA13

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収納可能な現像剤容器におい
   て、 現像剤を収納する容器本体と、 前記容器本体に設けられた光透過性の窓部材を介して前
   記容器本体内を通過する光により前記容器本体内の現像
   剤の残量を検出するための残量検出手段と、 現像剤を排出するために前記容器本体に設けられた開口
   と、 前記容器本体内の現像剤を前記開口へ搬送するために前
   記容器本体内に回転可能に設けられた可撓性シート部材
   を有し、該シート部材の回転自由端の少なくとも一部が
   前記窓部材と前記容器本体の内壁に対して侵入して回転
   可能な現像剤搬送手段と、 前記回転するシート部材の回転自由端が侵入可能であっ
   て、該侵入量を前記開口に近づくにつれて徐々に解除す
   る侵入部材と、 を有することを特徴とする現像剤容器。
2. 【請求項２】 前記侵入部材は、前記容器本体の長手方
   向両端部に設けられていることを特徴とする請求項１記
   載の現像剤容器。
3. 【請求項３】 前記侵入部材は、前記容器本体の長手方
   向中央に向かって前記シート部材の回動自由端の侵入量
   が徐々に解除される形状をしており、且つ前記容器本体
   の長手方向中央に向かうに従って前記開口に近づく形状
   であることを特徴とする請求項２記載の現像剤容器。
4. 【請求項４】 前記窓部材は、前記容器本体の長手方向
   端部近傍に設けられていることを特徴とする請求項１乃
   至請求項３のいずれか１項に記載の現像剤容器。
5. 【請求項５】 前記搬送手段は前記容器本体内に複数設
   けられており、前記窓部材は、複数設けられている前記
   搬送手段のうち、２つの搬送手段のほぼ中間位置に設け
   られていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
   ずれか１項に記載の現像剤容器。
6. 【請求項６】 前記開口から近い側の搬送手段を構成す
   る前記シート部材は、遮光性を有することを特徴とする
   請求項５記載の現像剤容器。
7. 【請求項７】 前記開口から遠い側の搬送手段を構成す
   る前記シート部材は、容器本体の長手方向において、前
   記窓部材が設けられている側から他方側へ前記侵入量が
   徐々に増加するよう構成されていることを特徴とする請
   求項５又は請求項６に記載の現像剤容器。
8. 【請求項８】 前記開口から遠い側の搬送手段を構成す
   る前記シート部材は、容器本体の長手方向において、前
   記窓部材が設けられている側に回動自由端が容器本体内
   壁に侵入しない領域を有することを特徴とする請求項５
   又は請求項６に記載の現像剤容器。
9. 【請求項９】 前記開口から近い側の搬送手段と、前記
   開口から遠い側の搬送手段は、回転方向において、30°
   〜150°の位相差を有していることを特徴とする請求項
   ５乃至請求項８のいずれか１項に記載の現像容器。
10. 【請求項１０】 前記残量検出手段は、発光手段と、光
    をガイドする光ガイド部材と、容器本体に設けられた光
    透過性の窓部材と、受光手段とを有し、前記光ガイド部
    材と前記窓部材は別体、又は一体的に構成されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の現像剤容器。
11. 【請求項１１】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセ
    スカートリッジにおいて、 電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、 前記電子写真感光体に供給する現像剤を収納する請求項
    １乃至請求項１０のいずれか１項に記載の現像剤容器
    と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
12. 【請求項１２】 電子写真感光体に形成した潜像を現像
    剤によって現像して画像を形成する電子写真画像形成装
    置において、 請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の現像剤
    容器を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。