JPH1184850A

JPH1184850A - 画像形成装置、プロセスカートリッジ及び現像装置

Info

Publication number: JPH1184850A
Application number: JP10105674A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Yokoi; 昭佳横井; Isao Ikemoto; 功池本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1999-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成によってプロセスカートリッジ内
のトナー量を逐次検出可能とし、使用者にプロセスカー
トリッジの使用状態を知らしめると共に、プロセスカー
トリッジの寿命を容易に推測できるようにする。【解決手段】撹拌軸１３にトナー送り部材１０ｂの一
端をねじりコイルばね１４を介して連結し、他端にスリ
ット板１６を固着する。スリット板１６の外周部をまた
ぐようにフォトセンサ１７を設ける。トナー送り部材１
０ｂはトナーＴへの入出時にトナーＴによる負荷抵抗が
変化するのに応じて撹拌軸１３に対して揺動する。その
揺動により生ずるトナー送り部材１０の回転速度の変化
をスリット板１６とフォトセンサ１７により検出し、ト
ナー容器部１２内のトナー量を逐次検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤（以下「ト
ナー」という）を用いて画像を形成するための例えばプ
リンタあるいは複写機等とされる画像形成装置、該画像
形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ、前記画像
形成装置の現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プリンタあるいは複写機等とさ
れる画像形成装置は、帯電器によって一様に帯電させた
像担持体に選択的な露光をして潜像を形成し、現像器に
よって前記潜像をトナーで顕像化すると共に、該トナー
による像を記録媒体に転写して画像記録を行なう。

【０００３】このような装置にあっては、各構成部材の
メンテナンスは専門のサービスマンが行ない、ユーザに
は不便を伴うことがあった。

【０００４】そこで、像担持体、帯電器、現像器、クリ
ーニング手段等を一体構造にまとめてカートリッジ化す
ることにより、ユーザが該カートリッジを装置本体に装
填することによって、トナーの補給や寿命に達した像担
持体の部品交換を可能とし、メンテナンスを容易にした
ものが実用化されている。

【０００５】このようなプロセスカートリッジにおいて
は、予め組込まれたトナー容器内のトナーを使い切ると
新しいカートリッジと交換する必要があるが、トナー容
器内のトナーが残り少なくなるとそれを検出する検出手
段を設けているのが一般的である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記検
出手段の構成においては、トナーを使い切る直前にトナ
ーが少ないことを検出できるのみであり、トナー容器内
にどの程度のトナーが残っているかを検出することはで
きなかった。

【０００７】このような場合、プロセスカートリッジ内
のトナー残量を逐次検出することができればカートリッ
ジの使用状態やカートリッジの寿命を知ることが可能と
なるが、簡単な構成によって低コストで実現されたもの
はなかった。

【０００８】また、上述のことは同様のトナー残量検出
手段を備えた現像装置についてもいえることである。

【０００９】従って、本発明の目的は、簡単な構成によ
ってプロセスカートリッジあるいは現像装置内のトナー
量を逐次検出可能とし、使用者にプロセスカートリッジ
あるいは現像装置の使用状態を知らしめると共に、プロ
セスカートリッジあるいは現像装置の寿命を容易に推測
できるようにしたプロセスカートリッジ、現像装置、及
び画像形成装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明に係
る画像形成装置、プロセスカートリッジ及び現像装置に
て達成される。要約すれば、本発明は、現像剤を収納す
る現像剤容器と、現像剤を用いて像担持体に形成した潜
像を可視像化する現像手段と、前記現像剤容器内に収納
されている現像剤を搬送又は撹拌するための現像剤搬送
部材とを有する画像形成装置において、前記現像剤搬送
部材を回転させるための駆動力を伝達するための駆動力
伝達手段と、前記現像剤搬送部材の回転速度を検出する
検出手段とを有し、前記現像剤搬送部材は収納現像剤へ
の侵入時及び収納現像剤からの退出時に現像剤による負
荷抵抗が変化するのに応じて揺動し、その揺動により生
ずる回転速度の変化を前記検出手段によって検出するこ
とにより、前記現像剤容器内の現像剤量を逐次検出する
ことを特徴とする画像形成装置である。

【００１１】前記現像剤搬送部材を有するプロセスカー
トリッジを着脱可能であり、前記現像剤搬送部材の回転
を前記検出手段に伝達する部材を有することが好まし
い。

【００１２】本発明による他の態様によれば、画像形成
装置本体に着脱可能で、現像剤を収納する現像剤容器
と、現像剤を用いて像担持体に形成した潜像を可視像化
する現像手段と、前記現像剤容器内に収納されている現
像剤を搬送又は撹拌するための現像剤搬送部材とを有す
るプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤搬送部材
を回転させるための駆動力を伝達するための駆動力伝達
手段と、前記現像剤搬送部材の回転速度を検出する検出
手段とを有し、前記現像剤搬送部材は、収納現像剤への
侵入時及び収納現像剤からの退出時に現像剤による負荷
抵抗が変化するのに応じて揺動し、その揺動により生ず
る回転速度の変化を前記検出手段によって検出すること
により、前記現像剤容器内の現像剤量を逐次検出するこ
とを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。

【００１３】前記検出手段からの出力信号を装置本体に
伝達するための接点を有することが好ましい。前記現像
剤容器に収納されている現像剤の残量の検知履歴を記憶
する記憶部材を有することが好ましい。

【００１４】本発明による他の態様によれば、プロセス
カートリッジを着脱可能であって、現像剤を収納する現
像剤容器と、現像剤を用いて像担持体に形成した潜像を
可視像化する現像手段と、前記現像剤容器内に収納され
ている現像剤を搬送又は撹拌するための現像剤搬送部材
とを有する画像形成装置において、前記現像剤搬送部材
を回転させるための駆動力を伝達するための駆動力伝達
手段と、前記現像剤搬送部材の回転速度を検出する検出
手段とを有し、前記検出手段の第１の部分を装置本体に
有し、前記検出手段の第２の部分をプロセスカートリッ
ジに有し、前記現像剤搬送部材は前記収納現像剤へ侵入
時および前記収納現像剤からの退出時に現像剤による負
荷抵抗が変化するのに応じて揺動し、その揺動により生
ずる回転速度の変化を前記検出手段によって検出するこ
とにより前記現像剤容器内の現像剤量を逐次検出するこ
とを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００１５】前記センサと前記エンコーダ板との位置決
め手段を有することが好ましい。前記プロセスカートリ
ッジは、前記現像剤容器に収納されている現像剤の残量
の検知履歴を記憶する記憶部材を有することが好まし
い。

【００１６】本発明による他の態様によれば、画像形成
装置に用いる、現像剤を収納する現像剤容器と、現像剤
を用いて像担持体に形成した潜像を可視像化する現像手
段と、前記現像剤容器内に収納されている現像剤を搬送
又は撹拌するための現像剤搬送部材とを有する現像装置
において、前記現像剤搬送部材を回転させるための駆動
力を伝達するための駆動力伝達手段と、前記現像剤搬送
部材の回転速度を検出する検出手段とを有し、前記現像
剤搬送部材は収納現像剤への侵入時及び収納現像剤から
の退出時に現像剤による負荷抵抗が変化するのに応じて
揺動し、その揺動により生ずる回転速度の変化を前記検
出手段によって検出することにより、前記現像剤容器内
の現像剤量を逐次検出することを特徴とする現像装置が
提供される。

【００１７】上記発明において、前記現像剤搬送部材が
収納現像剤に侵入する時点、収納現像剤から退出する時
点を検知することが好ましい。前記収納現像剤に侵入す
る時点から前記収納現像剤から退出する時点までの時間
間隔を検知することが好ましい。前記収納現像剤から退
出する時点から前記収納現像剤へ侵入する時点までの時
間間隔を検知することが好ましい。前記現像剤搬送部材
は弾性部材を介して前記駆動力伝達手段と連結され、前
記弾性部材の弾性力によって揺動することが好ましい。
前記弾性部材は、ねじりコイルばね、引張りばね、圧縮
ばね、あるいはトーションバーであることが好ましい。
前記弾性部材を前記現像剤容器内の現像剤収納部分に有
することが好ましい。前記現像剤搬送部材は前記駆動力
伝達手段に対して揺動することが好ましい。前記検出手
段はエンコーダ板とセンサとを有することが好ましい。
前記現像剤搬送部材を有するプロセスカートリッジを着
脱可能であり、前記現像剤搬送部材の回転を前記検出手
段に伝達する部材を有することが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装
置、プロセスカートリッジ、及び現像装置を図面に則し
て更に詳しく説明する。

【００１９】実施例１本発明の第１実施例について、図１乃至図１７により説
明する。

【００２０】｛画像形成装置及びプロセスカートリッジ
の全体構成｝本実施例の電子写真画像形成装置（レーザ
ービームプリンタ）Ａは、図１に示すように、光学系１
から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の電子写真
感光体（像担持体）７へ照射して感光体７に静電潜像を
形成し、この潜像を現像手段７にてトナーで現像してト
ナー像を形成する。

【００２１】そして、トナー像の形成と同期して、記録
媒体２を給紙カセット３ａからピックアップローラ３ｂ
及びこれに圧接する圧接部材３ｃで１枚ずつ分離すると
共に、搬送ローラ３ｄ、レジストローラ３ｅ等からなる
搬送手段３で搬送し、電子写真感光体７に形成したトナ
ー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧印加するこ
とによって記録媒体２に転写し、その記録媒体２を搬送
ベルト３ｆによって定着手段５へと搬送する。

【００２２】この定着手段５は駆動ローラ５ａと、ヒー
タ５ｂを内蔵すると共に支持体５ｃによって回転可能に
支持された筒状シートで構成した定着回転体５ｄからな
り、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写ト
ナー像を定着する。

【００２３】そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３
ｇ、３ｈで搬送し、反転搬送径路を通して排出部６へと
排出する如く構成している。

【００２４】尚、この画像形成装置Ａは、手差しトレイ
３ｉ及びローラ３ｊによって手差し給送も可能となって
いる。

【００２５】ところで、プロセスカートリッジは、電子
写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えた
ものである。ここでプロセス手段としては、例えば電子
写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形
成された潜像を現像する現像手段、電子写真感光体に残
留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手
段などがある。

【００２６】本実施例のプロセスカートリッジＢは、図
２に示すように、感光層を有する電子写真感光体である
感光体ドラム７を図示矢印方向に回転し、帯電手段であ
る帯電ローラ８へ電圧印加して感光体ドラム７の表面を
一様に帯電し、この帯電した感光体ドラム７に対して光
学系１からの光像を開口部９を介して露光して潜像を形
成し、該潜像を現像手段１０によって現像する。

【００２７】現像手段１０は、現像剤容器であるトナー
収容部１０ａ内のトナー（現像剤）を現像剤搬送部材で
ある回転可能なトナー送り部材１０ｂで送りだし、固定
磁石１０ｃを内蔵した現像部材である現像ローラ１０ｄ
を回転させると共に、現像ブレード１０ｅによって摩擦
帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１０ｄの表面
に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム
７へ移転させることによってトナー像を形成して可視像
化するものである。

【００２８】そして転写ローラ４にトナー像と逆極性の
電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後は、
クリーニングブレード１１ａによって感光体ドラム７に
残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート１１
ｂによってすくいとり、廃トナー収納部１１ｃへ集める
クリーニング手段１１によって感光体ドラム７上の残留
トナーを除去する。

【００２９】｛トナー量検出構成｝次にトナー収容部１
０ａ内のトナー量を検出するための検出構成について説
明する。

【００３０】図３に示すように、トナー容器部１２内に
おいて、トナー送り部材１０ｂの一端は撹拌軸１３の一
端に揺動自在に連結され、トナー容器部１２から外部に
延出した撹拌軸１３の他端には、図に示さない駆動源に
連結されたギア列１５が固着されている。そして、駆動
源からの駆動力はギア列１５から撹拌軸１３を介してト
ナー送り部材１０ｂに伝達され、回転駆動される。

【００３１】また、トナー容器部１２から外部に延出し
たトナー送り部材１０ｂの他端には、エンコーダ板、即
ちスリット板１６が固着され、さらに、発光部１７ａと
受光部１７ｂからなる検出手段としてのフォトセンサ１
７がスリット板１６の外周部をまたぐように設けられて
いる。

【００３２】図４において、撹拌軸１３のトナー送り部
材１０ｂ側の端部には断面形状が概略扇形の切欠き部分
１３ａが設けられており、Ｌ形に形成されたトナー送り
部材１０ｂの長手方向部分の先端が切欠き１３ａの扇形
壁面１３ｂの要部分に穿設された孔１３ｃに嵌挿されて
いる。また、トナー送り部材１０ｂのＬ形部分の長手方
向部分には弾性部材としてのねじりコイルばね１４が巻
装され、ねじりコイルばね１４の一端部１４ａが切欠き
１３ａの一方の壁面１３ｄに当接し、他端部１４ｂがト
ナー送り部材１０ｂのＬ形部分の半径方向部分に固着さ
れ、切欠き１３ａの他方に壁面１３ｅに当接されてい
る。

【００３３】このような構成において、トナー送り部材
１０ｂは、ねじりコイルばね１４により、撹拌軸１３の
回転方向ａに付勢されると共に、切欠き１３ａの一方の
壁面１３ｄにより、ねじりコイルばね１４の付勢による
回転が規制され、他方の壁面１３ｅによりねじりコイル
ばね１４の付勢の向きとは反対向きの回転を規制してい
る。

【００３４】要するに、上記の如き切欠き１３ａをトナ
ー送り部材１０ｂのストッパーとして機能させることに
より、切欠き１３の両壁面１３ｄ、１３ｅが形成する範
囲内で、トナー抵抗の有無に応じてトナー送り部材１０
ｂの撹拌軸１３に対する揺動を可能としている。

【００３５】さらに、前述のねじりバネ１４は、トナー
容器部１２の攪拌軸１３の軸受部分よりトナー側に設け
られている。

【００３６】このような構成においては、図５に模式的
に示すように、駆動源からの駆動力はギア列１５からト
ナー容器部１２の攪拌軸１３の軸受部分を経てから弾性
部材であるねじりコイルバネ１４に伝達される。そのた
め、ねじりコイルバネ１４は軸受部の摺動による影響を
受ける。

【００３７】仮に、図６の模式図に示すように、ギア列
１５と前述の軸受部との間にねじりコイルバネ１４があ
る場合には、軸受部の摺動の影響により、ねじりコイル
バネ１４が伸縮してしまい、前述のトナーの抵抗による
トナー送り部材１０ｂの揺動に影響を与える。

【００３８】また、トナー送り部材１０ｂの他端に固着
されたスリット板１６は、図７に示されるように、その
円周上に複数の矩形状のスリット１６ａが等間隔で配設
されている。そして、前述の如く、スリット１６ａに対
応する位置にフォトセンサ１７が配置されている。

【００３９】ここで、以上のような構成におけるフォト
センサ１７の出力について説明する。

【００４０】フォトセンサ１７は、発光部１７ａと受光
部１７ｂの隙間部を通過する光を遮るものがない場合に
ＨＩＧＨまたはＬＯＷを出力し、光を遮るものがある場
合にはＬＯＷまたはＨＩＧＨを出力する。

【００４１】前述のようにフォトセンサ１７を配置する
と、スリット板１６及びトナー送り部材１０ｂの回転に
応じてパルス波が出力される。

【００４２】次にトナー送り部材１０ｂの動きと出力パ
ルス波について、図８及び図９を用いて説明する。但
し、図８においては、撹拌軸１３の構成を模式的に示
し、撹拌軸１３は図中時計回りに回転する。

【００４３】トナー送り部材１０ｂは、トナーＴの外で
は、図８（ａ）に示すように、トナー抵抗がないため
に、ねじりコイルばね１４により付勢され、撹拌軸１３
の切欠きの回転方向側の壁面１３ｅで規制させるため、
撹拌軸１３と同じ速度（ほぼ等速）で回転して図９
（Ａ）に示すようなほぼ等間隔、等幅のパルス波が出力
される。

【００４４】トナー送り部材１０ｂがトナーＴに入る
と、すなわち侵入すると、図８（ｂ）に示すように、矢
示方向のトナー抵抗によりねじりコイルばね１４が縮
み、トナー送り部材１０ｂの回転速度が撹拌軸１３より
一瞬遅くなり、図９（Ｂ）のように、パルス間隔、パル
ス幅の広いパルス波が一瞬出力される。

【００４５】その後、図８（ｃ）のようにトナー送り部
材１０ｂが撹拌軸１３の切欠きの前述の壁面３ｅとは反
対側の壁面１３ｄにより規制されるため、撹拌軸１３と
同じ速度で回転して図９（Ａ）のようなほぼ等間隔、等
幅のパルス波が出力される。

【００４６】トナー送り部材１０ｂがトナーＴから出る
と、すなわち退出すると、図８（ｄ）のように、トナー
抵抗が無くなるために、ねじりコイルばね１４が伸びて
トナー送り部材１０ｂの回転速度が撹拌軸１３より一瞬
速くなり、図９（Ｃ）のようにパルス間隔、パルス幅の
狭いパルス波が一瞬出力される。

【００４７】そして、フォトセンサ１７が出力するパル
ス波は、撹拌軸１３の回転に伴い、図８（ａ）から
（ｃ）のサイクルを繰り返す。

【００４８】ここで、トナー残量が減少していった時の
撹拌トルクとその時の出力パルス波を、図１０〜図１４
のグラフに示す。

【００４９】図１０がトナー残量が最も多く、図１１、
図１２、図１３、図１４の順でトナー残量が少なくなっ
ている。それぞれの出力パルス波に、トナー送り部材１
０ｂがトナーに入る時と出るときに、パルス幅の広い部
分と狭い部分が現れている。

【００５０】このパルス波の間隔が変化する２点間の時
間ｔとトナー残量の関係を図１５のグラフに示す。同図
により明らかなように、トナー残量が減少するに従って
２点間の時間ｔも略比例的に短くなっている。

【００５１】フォトセンサ１７の出力パルス波は、図３
に示すように、トナー容器部１２の外部に配置された接
点１８を介して装置本体に伝達し、出力パルス波のＬＯ
ＷまたはＨＩＧＨの時間をモニターして、前述のパルス
間隔、パルス幅の広くなるところ（図９（Ｂ））から狭
くなるところ（図９（Ｃ））を検出して、この２点間の
時間ｔを測定することにより、トナー残量を逐次検出で
きる。

【００５２】また、前述のようにトナー送り部材１０ｂ
がトナーに入る点と出る点の２点間ｔを測定することに
より、トナー残量を検知しているため、図１６に示すよ
うなトナー残量の時に何らかな影響で、図１７に示すよ
うに、トナー面が傾いても前述の時間ｔはほとんど変わ
らないため、トナー残量検知がトナーの影響を受けにく
い。

【００５３】本構成では、トナー送り部材１０ｂに加わ
るトナーの抵抗の変化を利用してトナー残量を検知する
ため、トナー送り部材１０ｂは受けるトナー抵抗を大き
くするために攪拌部分の表面積が広く、かつトナー送り
部材１０ｂの自重による影響を抑えるために軽いものが
好ましい。

【００５４】以上のように、本実施例によれば、簡単な
構成でトナー収容部内のトナー量を逐次検出することが
できる。

【００５５】実施例２前述の第１実施例では、スリット板を、図７に示したよ
うに、その円周上に等間隔に矩形状のスリット１６ａを
配置した形状としたが、図１８に示すように、スリット
板１６の円周上に等間隔で円形状のスリット１６ｂを配
設してもよく、また、図１９に示すように、スリット１
６ｃをスリット板１６の外周部に歯車状に形成してもよ
い。

【００５６】実施例３前述の第１実施例又は第２実施例ではスリット板とフォ
トセンサを用いた例を示したが、前述のスリット板のス
リット位置に磁性体を取付け、フォトセンサの代わりに
磁気センサで回転速度の変化を検出してもよい。

【００５７】実施例４前述の第１実施例では透過型のフォトセンサを用いた例
を示したが反射型のフォトセンサを用いてもよい。

【００５８】実施例５前述の第１実施例ではトナー送り部材１０ｂを付勢する
ためにねじりコイルばねを用いた例を示したが、圧縮ば
ね、引張りばねやトーションバーを用いて前述の第１実
施例の示す方向に付勢してもよい。

【００５９】実施例６前述の第１実施例ではスリット板１６とフォトセンサ１
７を用いた検出手段をプロセスカートリッジに設けた例
を示したが、図２０に示すように、装置本体に検出手段
１６、１７を設けて、プロセスカートリッジ内のトナー
送り部材１０ｂの回転を前述の装置本体の検出手段に伝
達部材１９により伝達する構成にしてもよい。この場合
は、前述の第１実施例の構成よりもプロセスカートリッ
ジ自体のコストを抑えることができる。

【００６０】実施例７前述の第１実施例ではスリット板１６とフォトセンサ１
７をともにプロセスカートリッジに具備した例を示した
が、図２１に示すように装置本体にフォトセンサ１７を
設けて、プロセスカートリッジにスリット板１６を設け
る構成にしてもよい。また、フォトセンサ１７とスリッ
ト板１６は位置決め機構（不図示）により適正な位置に
位置決めされている。

【００６１】実施例８図２に示すように、前述のプロセスカートリッジＢにＲ
ＡＭ等の記憶部材５０を設けて、トナー残量の検知履歴
をこのプロセスカートリッジ特有の情報として、前述の
記憶手段に記憶させる方法も考えられる。

【００６２】実施例９トナー量検知をより正確に行うためには、図２２に示す
ように、トナー送り部材１０ｂや攪拌軸１３などの軸部
分とトナー容器１２とのシール部分２１には摺動トルク
が小さく、変動の少ないもの、例えば図２３と図２４に
示すような密閉部材であるオイルシール２２などを用い
ることが好ましい。

【００６３】実施例１０前述の第１実施例では、トナー送り部材１０ｂは、図４
に示したように、棒状の形状を示したが、図２５に示す
ように、マイラーのような板状部材２３をトナー送り部
材１０ｂに貼り付けてもよい。この場合は前述の第１実
施例の構成よりもトナー送り部材１０ｂが受けるトナー
抵抗を大きくすることが可能であるため、トナー残量検
知が容易になり、精度を良くすることができる。

【００６４】実施例１１つぎに、上記実施例にて説明したトナー残量検出手段に
よるトナー残量検出からトナー残量表示にいたる検知動
作の流れについて、図２６〜図２８により説明する。

【００６５】トナー残量検出機構としては、図２６のブ
ロック図に示されるように、プロセスカートリッジＢに
設けられたトナー残量検出手段１００、装置本体Ａに設
けられたトナー残量検知回路２００、および表示手段３
００により構成されている。

【００６６】トナー残量検出手段１００からのパルス波
出力はトナー残量検知回路２００に入力され、前述のパ
ルス波の間隔が変化する２点間の時間ｔが算出され、そ
のｔの値を比較することによりトナー残量が判断され、
装置本体やパソコン画面などの表示手段３００によりユ
ーザーに報知される。

【００６７】図２７のフローチャートにおいて、プロセ
スカートリッジＢからの出力パルス波の間隔が広い部分
が検知されると（ステップ１）、前述の時間ｔの測定を
開始し（ステップ２）、幅の狭いパルス波が検知される
まで（ステップ３）、時間ｔが測定される（ステップ
４）。

【００６８】つぎに、ｔが規定値ａより大きいかチェッ
クされ（ステップ５）、ＹＥＳの場合には、残りトナー
１００％（トナーＦｕｌｌ）が表示され（ステップ
６）、始めに戻る。ＮＯの場合には、規定値ｂより大き
いかチェックされ（ステップ７）、ＹＥＳの場合、残り
トナー８０％が表示される（ステップ８）。ＮＯの場合
には、つぎのステップへ移る。

【００６９】そして、ステップ９〜１３と同じステップ
が繰り返され、残りトナー２０％（トナーニアエンド）
が表示された後（ステップ１４）、最終的にはトナー０
％（トナーエンド）が表示される（ステップ１５）。

【００７０】表示方法としては、図２８に示すように、
メーターで段階的に表示され、検知されるトナー残量が
減少すると、目盛も減少して、トナー残量も人目で分か
るようになっている。

【００７１】また、本実施例では残量を５分割した例を
示したが、分割数を増減させた場合には、図２７のフロ
ーチャートの規定値も増減し、その規定値とｔとの比較
のステップも合わせて増減する。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤搬送部材を回転させるための駆動力を伝達するた
めの駆動力伝達手段と、前記現像剤搬送部材の回転速度
を検出する検出手段とを有し、前記現像剤搬送部材は収
納現像剤への侵入時及び収納現像剤からの退出時に現像
剤による負荷抵抗が変化するのに応じて揺動し、その揺
動により生ずる回転速度の変化を前記検出手段によって
検出することにより、現像剤容器内の現像剤量を逐次検
出することができ、従って、使用者はプロセスカートリ
ッジあるいは現像装置の使用状態を逐次知ることができ
ると共に、プロセスカートリッジあるいは現像装置の寿
命を容易に推測できる。さらに、現像剤容器内の現像剤
搬送部材が現像剤残量検出機構を兼ねるために低コスト
で実現可能で、現像剤容器も小型化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像形成装置の一実施例を
示す構成図である。

【図２】図１の画像形成装置に装着されるプロセスカー
トリッジの一実施例を示す構成図である。

【図３】第１実施例のトナー量検出構成を示す説明図で
ある。

【図４】図３のトナー量検出構成における現像剤搬送部
材と撹拌軸との連結部を示す説明図である。

【図５】第１実施例のねじりコイルバネの構成を示す模
式図である。

【図６】第１実施例に関連し、ねじりコイルバネをギア
列と軸受部との間に介装した場合を示す模式図である。

【図７】第１実施例のトナー量検出構成におけるスリッ
ト板を示す平面図である。

【図８】第１実施例の撹拌棒の動きを（ａ）〜（ｄ）に
て連続的に示す説明図である。

【図９】第１実施例に係る検出部の３種類の出力
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を示す波形図である。

【図１０】第１実施例に係る検出部の出力及び撹拌トル
クを示す第１の説明図である。

【図１１】第１実施例に係る検出部の出力及び撹拌トル
クを示す第２の説明図である。

【図１２】第１実施例に係る検出部の出力及び撹拌トル
クを示す第３の説明図である。

【図１３】第１実施例に係る検出部の出力及び撹拌トル
クを示す第４の説明図である。

【図１４】第１実施例に係る検出部の出力及び撹拌トル
クを示す第５の説明図である。

【図１５】第１実施例に係るパルス間隔が変化する２点
間の時間とトナー残量の関係を示すグラフである。

【図１６】第１実施例に係るトナー面と時間の関係を示
す説明図である。

【図１７】図１６に関連し、トナー面が傾斜した場合を
示す説明図である。

【図１８】第２実施例に係るスリット板を示す平面図で
ある。

【図１９】第２実施例に係るスリット板の他の例を示す
平面図である。

【図２０】第６実施例に係るトナー量検出構成の説明図
である。

【図２１】第７実施例に係るトナー量検出構成の説明図
である。

【図２２】第９実施例に係るトナー容器のシール部分を
示す説明図である。

【図２３】図２２のシール部分に装着されるオイルシー
ルを示す正面図である。

【図２４】図２３のオイルシールの縦断面図である。

【図２５】第１０実施例に係るマイラーを示す斜視図で
ある。

【図２６】第１１実施例に係るトナー残量検出機構を示
すブロック図である。

【図２７】トナー残量検知からトナー残量表示に至る流
れを示すフローチャートである。

【図２８】トナー残量表示を、（ａ）トナー残量Ｆｕｌ
ｌ、（ｂ）トナー残量８０％の例にとった場合の説明図
である。

【符号の説明】

７感光体ドラム（像担持体）１０現像手段１０ｂトナー送り部材（現像剤搬送部材）１２トナー容器部（現像剤容器）１３撹拌軸１４ねじりコイルばね（弾性部材）１６スリット板（検出手段）１７フォトセンサ（検出手段）１８接点２２オイルリング（密閉部材）２３マイラー（板状部材）５０ＲＡＭ（記憶部材）Ｂプロセスカートリッジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を収納する現像剤容器と、現像剤
を用いて像担持体に形成した潜像を可視像化する現像手
段と、前記現像剤容器内に収納されている現像剤を搬送
又は撹拌するための現像剤搬送部材とを有する画像形成
装置において、前記現像剤搬送部材を回転させるための駆動力を伝達す
るための駆動力伝達手段と、前記現像剤搬送部材の回転
速度を検出する検出手段とを有し、前記現像剤搬送部材
は収納現像剤への侵入時及び収納現像剤からの退出時に
現像剤による負荷抵抗が変化するのに応じて揺動し、そ
の揺動により生ずる回転速度の変化を前記検出手段によ
って検出することにより、前記現像剤容器内の現像剤量
を逐次検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記現像剤搬送部材が収納現像剤に侵入
する時点、収納現像剤から退出する時点を検知すること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記収納現像剤に侵入する時点から前記
収納現像剤から退出する時点までの時間間隔を検知する
ことを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項４】前記収納現像剤から退出する時点から前
記収納現像剤へ侵入する時点までの時間間隔を検知する
ことを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項５】前記現像剤搬送部材は弾性部材を介して
前記駆動力伝達手段と連結され、前記弾性部材の弾性力
によって揺動することを特徴とする請求項１の画像形成
装置。
【請求項６】前記弾性部材は、ねじりコイルばね、引
張りばね、圧縮ばね、あるいはトーションバーであるこ
とを特徴とする請求項５の画像形成装置。
【請求項７】前記弾性部材を前記現像剤容器内の現像
剤収納部分に有することを特徴とする請求項５又は６の
画像形成装置。
【請求項８】前記現像剤搬送部材は前記駆動力伝達手
段に対して揺動することを特徴とする請求項１の画像形
成装置。
【請求項９】前記検出手段はエンコーダ板とセンサと
を有することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項１０】前記現像剤搬送部材を有するプロセス
カートリッジを着脱可能であり、前記現像剤搬送部材の
回転を前記検出手段に伝達する部材を有することを特徴
とする請求項１から９のいずれかの項に記載の画像形成
装置。
【請求項１１】画像形成装置本体に着脱可能で、現像
剤を収納する現像剤容器と、現像剤を用いて像担持体に
形成した潜像を可視像化する現像手段と、前記現像剤容
器内に収納されている現像剤を搬送又は撹拌するための
現像剤搬送部材とを有するプロセスカートリッジにおい
て、前記現像剤搬送部材を回転させるための駆動力を伝達す
るための駆動力伝達手段と、前記現像剤搬送部材の回転
速度を検出する検出手段とを有し、前記現像剤搬送部材
は、収納現像剤への侵入時及び収納現像剤からの退出時
に現像剤による負荷抵抗が変化するのに応じて揺動し、
その揺動により生ずる回転速度の変化を前記検出手段に
よって検出することにより、前記現像剤容器内の現像剤
量を逐次検出することを特徴とするプロセスカートリッ
ジ。
【請求項１２】前記現像剤搬送部材が収納現像剤に侵
入する時点、収納現像剤から退出する時点を検知するこ
とを特徴とする請求項１１のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】前記収納現像剤に侵入する時点から前
記収納現像剤から退出する時点までの時間間隔を検知す
ることを特徴とする請求項１２のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項１４】前記収納現像剤から退出する時点から
前記収納現像剤へ侵入する時点までの時間間隔を検知す
ることを特徴とする請求項１２のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項１５】前記現像剤搬送部材は弾性部材を介し
て前記駆動力伝達手段と連結され、前記弾性部材の弾性
力によって揺動することを特徴とする請求項１１のプロ
セスカートリッジ。
【請求項１６】前記弾性部材は、ねじりコイルばね、
引張りばね、圧縮ばね、あるいはトーションバーである
ことを特徴とする請求項１５のプロセスカートリッジ。
【請求項１７】前記弾性部材を前記現像剤容器内の現
像剤収納部分に有することを特徴とする請求項１５また
は１６のプロセスカートリッジ。
【請求項１８】前記現像剤搬送部材は前記駆動力伝達
手段に対して揺動することを特徴とする請求項１１のプ
ロセスカートリッジ。
【請求項１９】前記検出手段はエンコーダ板とセンサ
とを有することを特徴とする請求項１１のプロセスカー
トリッジ。
【請求項２０】前記検出手段からの出力信号を装置本
体に伝達するための接点を有することを特徴とする請求
項１１から１９のいずれかの項に記載のプロセスカート
リッジ。
【請求項２１】前記現像剤容器に収納されている現像
剤の残量の検知履歴を記憶する記憶部材を有しているこ
とを特徴とする請求項１１から２０のいずれかの項に記
載のプロセスカートリッジ。
【請求項２２】プロセスカートリッジを着脱可能であ
って、現像剤を収納する現像剤容器と、現像剤を用いて
像担持体に形成した潜像を可視像化する現像手段と、前
記現像剤容器内に収納されている現像剤を搬送又は撹拌
するための現像剤搬送部材とを有する画像形成装置にお
いて、前記現像剤搬送部材を回転させるための駆動力を伝達す
るための駆動力伝達手段と、前記現像剤搬送部材の回転
速度を検出する検出手段とを有し、前記検出手段の第１
の部分を装置本体に有し、前記検出手段の第２の部分を
プロセスカートリッジに有し、前記現像剤搬送部材は前
記収納現像剤へ侵入時および前記収納現像剤からの退出
時に現像剤による負荷抵抗が変化するのに応じて揺動
し、その揺動により生ずる回転速度の変化を前記検出手
段によって検出することにより前記現像剤容器内の現像
剤量を逐次検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】前記現像剤搬送部材が収納現像剤に侵
入する時点、収納現像剤から退出する時点を検知するこ
とを特徴とする請求項２２の画像形成装置。
【請求項２４】前記収納現像剤に侵入する時点から前
記収納現像剤から退出する時点までの時間間隔を検知す
ることを特徴とする請求項２３のの画像形成装置。
【請求項２５】前記収納現像剤から退出する時点から
前記収納現像剤へ侵入する時点までの時間間隔を検知す
ることを特徴とする請求項２３の画像形成装置。
【請求項２６】前記現像剤搬送部材は弾性部材を介し
て前記駆動力伝達手段と連結され、前記弾性部材の弾性
力によって揺動することを特徴とする請求項２２の画像
形成装置。
【請求項２７】前記弾性部材は、ねじりコイルばね、
引張りばね、圧縮ばね、あるいはトーションバーである
ことを特徴とする請求項２６の画像形成装置。
【請求項２８】前記弾性部材を前記現像剤容器内の現
像剤収納部分に有することを特徴とする請求項２６また
は２７の画像形成装置。
【請求項２９】前記現像剤搬送部材は前記駆動力伝達
手段に対して揺動することを特徴とする請求項２２の画
像形成装置。
【請求項３０】前記検出手段の第１部分がセンサであ
り、前記検出手段の第２部分エンコーダ板であることを
特徴とする請求項２２の画像形成装置。
【請求項３１】前記センサと前記エンコーダ板との位
置決め手段を有することを特徴とする請求項３０の画像
形成装置。
【請求項３２】前記プロセスカートリッジは、前記現
像剤容器に収納されている現像剤の残量の検知履歴を記
憶する記憶部材を有していることを特徴とする請求項２
２から３１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項３３】画像形成装置に用いる、現像剤を収納
する現像剤容器と、現像剤を用いて像担持体に形成した
潜像を可視像化する現像手段と、前記現像剤容器内に収
納されている現像剤を搬送又は撹拌するための現像剤搬
送部材とを有する現像装置において、前記現像剤搬送部材を回転させるための駆動力を伝達す
るための駆動力伝達手段と、前記現像剤搬送部材の回転
速度を検出する検出手段とを有し、前記現像剤搬送部材
は収納現像剤への侵入時及び収納現像からの退出時に現
像剤による負荷抵抗が変化するのに応じて揺動し、その
揺動により生ずる回転速度の変化を前記検出手段によっ
て検出することにより、前記現像剤容器内の現像剤量を
逐次検出することを特徴とする現像装置。
【請求項３４】前記現像剤搬送部材が収納現像剤に侵
入する時点、収納現像剤から退出する時点を検知するこ
とを特徴とする請求項３３の現像装置。
【請求項３５】前記収納現像剤に侵入する時点から前
記収納現像剤から退出する時点までの時間間隔を検知す
ることを特徴とする請求項３４の現像装置。
【請求項３６】前記収納現像剤から退出する時点から
前記収納現像剤へ侵入する時点までの時間間隔を検知す
ることを特徴とする請求項３４の現像装置。
【請求項３７】前記現像剤搬送部材は弾性部材を介し
て前記駆動力伝達手段と連結され、前記弾性部材の弾性
力によって揺動することを特徴とする請求項３３の現像
装置。
【請求項３８】前記弾性部材は、ねじりコイルばね、
引張りばね、圧縮ばね、あるいはトーションバーである
ことを特徴とする請求項３７の現像装置。
【請求項３９】前記弾性部材を前記現像剤容器内の現
像剤収納部分に有することを特徴とする請求項３７また
は３８の現像装置。
【請求項４０】前記現像剤搬送部材は前記駆動力伝達
手段に対して揺動することを特徴とする請求項３３の現
像装置。
【請求項４１】前記検出手段はエンコーダ板とセンサ
とを有することを特徴とする請求項３３の現像装置。
【請求項４２】前記検出手段からの出力信号を装置
本体に伝達するための接点を有することを特徴とする請
求項３３から４１のいずれかの項に記載の現像装置。