JP2003140457A - 現像装置及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は現像剤収納部に収納されている現像
剤の残量を検知するために光の透過損失が小さな光透過
窓を有する現像装置及びプロセスカートリッジ及びその
プロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置を提供
することを可能にすることを目的としている。 【解決手段】 現像装置４の現像剤容器25に設けられた
光透過窓45ｂ，46ｂの内側斜面部45ｄ，46ｄに、回転送
り出し部材28の長手方向に円弧状の凸形状を形成した構
成であ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、画像形成装置及び
その本体に着脱可能なプロセスカートリッジ及び現像装
置に関するものである。

【０００２】

【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静
電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤であるトナーで顕
像化し、該トナー画像を記録媒体に転写し、更に、転写
されたトナー画像に熱や圧力を加えて該トナー画像を記
録媒体に定着させることで画像記録を行う。

【０００３】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。

【０００４】このようなプロセスカートリッジの現像装
置は、収納されている現像剤の残量を検知するための現
像剤残量検知装置を備えている。現像剤残量検知装置に
は、様々な方式があるが、より安価で簡単な構成のもの
として光透過式残量検知がある。光透過式残量検知と
は、現像剤を収納する容器内に検知光を通過させ、その
検知光の通過時間によって容器内に収納されている現像
剤の残量を検知する方式である。

【０００５】以下に図13及び図14を用いて従来の光透過
式残量検知装置の具体的な構成について説明する。図13
及び図14に示すように、プロセスカートリッジ７には像
担持体となる感光体ドラム１と、該感光体ドラム１に供
給される現像剤となるトナーＴを収容した現像剤容器25
と、該現像剤容器25内のトナーＴを攪拌すると共に供給
ローラ29に向けてトナーＴを搬送する撹拌翼28ｂ等が設
けられている。

【０００６】感光体ドラム１は帯電ローラ２により表面
が一様に帯電された後、図示しないスキャナユニットか
ら画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形
成され、その静電潜像に供給ローラ29、現像ローラ27を
介してトナーＴが供給されてトナー画像が形成される。

【０００７】図14に示すように、発光部材である発光素
子30ａから発せられた検知光Ｌは光透過部材からなる第
１のガイド部31ａを通って現像剤容器25に設けられた光
透過性を有する第１の光透過窓51ａから現像剤容器25内
部に入射される。

【０００８】また、現像剤容器25内に入射された検知光
Ｌは同じく現像剤容器25に設けられた光透過性を有する
第２の光透過窓51ｂから現像剤容器25外部に透過し、更
に現像剤容器25外部に出た検知光Ｌは光透過部材からな
る第２のガイド部31ｂを介して受光部材である受光素子
30ｂに至り、該受光素子30ｂが検知光Ｌを受光した時間
の長さによって現像剤容器25内の現像剤であるトナーＴ
の残量を検知する構成となっている。

【０００９】また、現像剤容器25内に収容されたトナー
Ｔを供給ローラ29や現像ローラ27等の現像部材の設けら
れている方向へ送り出すための回転送り出し部材28は第
１の光透過窓51ａの内側斜面部51ｃと第２の光透過窓51
ｂの内側斜面部51ｄに回転毎に当接し、可撓性のプラス
チックシートで出来た撹拌翼28ｂが平均的拭き取り力Ｓ
Ｋ、ＳＫ′で拭くことで現像剤の第１、第２の光透過窓
51ａ，51ｂの内側斜面部51ｃ，51ｄへのトナーＴの付着
を清掃して光透過が可能となっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例では、光透過部材である第１、第２の光透過窓51
ａ，51ｂの内側斜面部51ｃ，51ｄは回転送り出し部材28
により毎回転ごとに清掃されているが現像剤であるトナ
ーＴの付着を完全に除去することは出来ず、ある程度、
トナーＴの付着が残ってしまう。そのため、光の透過損
失が増してしまうので、この光透過損失分を見込んで発
光部材である発光素子30ａの光量を予め強く設計する必
要があり、過剰設計となっていた。

【００１１】本発明は前記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、現像剤収納部に収納されてい
る現像剤の残量を検知するために光の透過損失が小さな
光透過窓を有する現像装置及びプロセスカートリッジ及
びそのプロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置
を提供せんとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る現像装置は、現像剤収納部に収納されて
いる現像剤の残量を検知するために発光部から発せられ
た光を前記現像剤収納部内へ導くための第１の光透過窓
と、前記第１の透過窓を通過して前記現像剤収納部内を
通過した光を受光部に導くための第２の光透過窓と、前
記現像剤収納部内に収納している現像剤を現像部材の設
けられている方向へ送り出すための回転送り出し部材と
を有し、前記回転送り出し部材の回転により該回転送り
出し部材に設けた可撓性のシートが前記第１、第２の光
透過窓の内側面部に接触する現像装置において、前記第
１、第２の光透過窓の少なくとも一方の内側面部は前記
回転送り出し部材の長手方向に円弧状の凸形状を有する
ことを特徴とする。

【００１３】また、本発明に係るプロセスカートリッジ
は、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッ
ジであって、前述の現像装置と、像担持体と、前記像担
持体に形成された静電潜像を現像するために前記現像装
置の現像剤収納部に収納された現像剤を該像担持体に供
給する現像部材とを有することを特徴とする。

【００１４】また、本発明に係る画像形成装置は、前述
のプロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体
に画像を形成するための画像形成装置において、前記第
１の光透過窓に向けて光を発光する発光部材と、前記第
２の光透過窓から透過する光を受光する受光部材と、前
記プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するため
の装着手段とを有することを特徴とする。

【００１５】本発明は、上述の如く構成したので、光透
過窓の内側面部に回転送り出し部材の長手方向に円弧状
の凸形状を設けたことで光透過窓に付着した現像剤を回
転送り出し部材で清掃する性能が向上し、光透過窓の光
透過性が向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図により本発明に係る現像装置及
びプロセスカートリッジ及び画像形成装置の一例として
フルカラーレーザビームプリンタに適用した場合の一実
施形態を具体的に説明する。図１及び図２は本発明に係
る画像形成装置の構成を示す断面説明図、図３は本発明
に係る画像形成装置本体の構成を示す斜視説明図、図４
は本発明に係るプロセスカートリッジの構成を示す斜視
図、図５は本発明に係るプロセスカートリッジの構成を
示す部分拡大図、図６は本発明に係るプロセスカートリ
ッジの構成を示す断面説明図である。

【００１７】また、図７は本発明に係るプロセスカート
リッジと画像形成装置本体に設けられた発光部及び受光
部の位置関係を示す図、図８はプロセスカートリッジに
設けられた光ガイドと画像形成装置本体に設けられた発
光部及び受光部の位置関係を示す図、図９は入光側の光
ガイドの正面図及び側面図及び背面図、図10は出光側の
光ガイドの正面図及び側面図及び背面図、図11は入光側
の光透過窓の構成を示す斜視説明図、図12は出光側の光
透過窓の構成を示す斜視説明図である。

【００１８】以下に図１〜図12を用いて本発明に係る画
像形成装置として電子写真方式の多色画像形成装置に適
用した場合の実施形態について説明する。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ものである。

【００１９】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、レーザビームプリンタ、ＬＥＤ（発光ダイオード）
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。

【００２０】また、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段、或いはクリーニング手段と像担持体とな
る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
可能とするものである。

【００２１】更には、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。

【００２２】更には、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。

【００２３】＜画像形成装置の全体構成＞先ず、本発明
に係る画像形成装置の全体構成について図１〜図３を参
照して、その概要を説明する。尚、図１〜図３は多色画
像形成装置の一態様であるフルカラーレーザビームプリ
ンタの全体構成を示す縦断面説明図である。

【００２４】図１〜図３に示す画像形成装置Ａは、垂直
方向に並設された４個の像担持体となる感光体ドラム１
（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を備えている。感光体ドラ
ム１は図示しない駆動手段によって、図１の反時計回り
方向に回転駆動される。

【００２５】感光体ドラム１の周囲には、その回転方向
に従って順に該感光体ドラム１の表面を均一に帯電する
帯電ローラ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、該帯電ロー
ラ２により一様に帯電された感光体ドラム１の表面上に
画像情報に基づいてレーザビームを照射して静電潜像を
形成するスキャナユニット３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ）、該スキャナユニット３により形成された静電潜像
に現像剤であるトナーＴを付着させてトナー画像として
現像する現像装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、感光
体ドラム１上のトナー画像を記録媒体となる転写材Ｓに
転写させる転写ローラ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、
転写後の感光体ドラム１の表面に残った転写残留トナー
Ｔを除去するクリーニング装置６（６ａ，６ｂ，６ｃ，
６ｄ）等が配設されている。

【００２６】ここで、感光体ドラム１と帯電ローラ２、
現像装置４及びクリーニング装置６は一体的にカートリ
ッジ化されたプロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄ）を形成しており、画像形成装置Ａ本体に対し
て着脱可能に構成されている。

【００２７】像担持体である感光体ドラム１は、例え
ば、直径３０mmのアルミニウムシリンダの外周面にＯＰ
Ｃ感光体（オーガニック・フォト・コンダクタ：有機光
電導性感光体）を塗布して構成したものである。

【００２８】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、一方の端部に図示
しない駆動モータからの駆動力が伝達されることによ
り、図１の反時計回り方向に回転駆動される。

【００２９】感光体ドラム１の表面の帯電手段としては
接触帯電方式のものを使用することが出来る。本実施形
態の帯電手段はローラ状に形成された導電性の帯電ロー
ラ２であり、この帯電ローラ２を感光体ドラム１の表面
に当接させると共に、この帯電ローラ２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の表面を一
様に帯電させるものである。

【００３０】スキャナユニット３は各感光体ドラム１の
略水平方向に配置され、図示しないレーザダイオードに
よって画像信号に対応する画像光が図示しないスキャナ
モータによって高速回転されるポリゴンミラー９（９
ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）に照射される。

【００３１】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の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。

【００３２】現像装置４ａ〜４ｄは夫々現像剤であるイ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーＴ
を夫々収納した現像剤収納部25ａが形成された現像剤容
器25を有して構成される。

【００３３】また、全ての感光体ドラム１ａ〜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・cm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。

【００３４】この静電転写ベルト11は、垂直方向に４軸
で駆動ローラ13、従動ローラ14ａ，14ｂ及びテンション
ローラ15に支持され、図１の左側の外周面に記録媒体と
しての転写材Ｓを静電吸着して各感光体ドラム１に転写
材Ｓに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により各感光体ドラム１が対向
する転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー
画像が転写される。

【００３５】この静電転写ベルト11の内側に当接し、４
個の感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向した位置に転写ロー
ラ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）が並設される。これ等
転写ローラ５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に印加され、この電荷による電界により、
感光体ドラム１に接触中の転写材Ｓに感光体ドラム１上
の負極性のトナー画像が転写される。

【００３６】静電転写ベルト11は周長約７００mm、厚み
１５０μｍのベルトであり、駆動ローラ13、従動ローラ
14ａ，14ｂ及びテンションローラ15の４本の各ローラに
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各
色のトナー画像が転写される。

【００３７】転写材給送部16は、画像形成部に転写材Ｓ
を給送するものであり、複数枚の転写材Ｓが給送カセッ
ト17に収納されている。画像形成時には半月ローラから
なる給送ローラ18及びレジストローラ対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枚毎分離給送すると共に、転写材Ｓ先端はレジストロ
ーラ対19に突き当たって一旦停止し、ループを形成した
後、静電転写ベルト11の回転と画像書き出し位置との同
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。

【００３８】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とからなる定着ローラ対21を備えてい
る。

【００３９】即ち、感光体ドラム１上のトナー画像を転
写した転写材Ｓは定着部20を通過する際に定着ローラ対
21により搬送されると共に該定着ローラ対21によって熱
及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー画
像が転写材Ｓ表面に定着される。

【００４０】画像形成の動作としては、プロセスカート
リッジ７ａ〜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〜１ｄが図
１の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。

【００４１】この駆動により、帯電ローラ２ａ〜２ｄ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の周面上に静電潜像を
形成する。

【００４２】図６に示す現像装置４内の現像ローラ27は
静電潜像の低電位部にトナーＴを転移させて感光体ドラ
ム１の周面上にトナー画像を形成して現像する。現像ロ
ーラ27は像担持体となる感光体ドラム１に形成された静
電潜像を現像するために現像装置４の現像剤収納部とな
る現像剤容器25内に収納された現像剤となるトナーＴを
感光体ドラム１に供給する現像部材を構成する。

【００４３】静電転写ベルト11の回転方向最上流側に配
置された感光体ドラム１ａの周面上のトナー画像の先端
が該静電転写ベルト11との対向位置に回転搬送されてく
るタイミングで、その対向位置に転写材Ｓの印字開始位
置が一致するようにレジストローラ対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。

【００４４】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
の外周に圧接され、且つ静電転写ベルト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導体である
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Ｓ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。

【００４５】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５との間に形成される電界に
よって各感光体ドラム１の表面に形成されたトナー画像
が順次転写される。

【００４６】４色のトナー画像が転写された転写材Ｓは
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
離されて定着部20に搬入される。転写材Ｓは定着部20で
上記トナー画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。

【００４７】＜プロセスカートリッジの着脱構成＞次に
画像形成装置Ａ本体に対するプロセスカートリッジ７の
着脱方法について図２〜図４を用いて説明する。図２に
示すように、プロセスカートリッジ７は画像形成装置Ａ
本体に対して着脱可能であり、その際、プロセスカート
リッジ７は画像形成装置Ａ本体の前扉32が開いた状態に
おいて、水平方向に抜き差しされる構成となっている。
前扉32は画像形成装置Ａ本体に対して軸32ａを中心に回
動して図１、図２に示すように垂直に立てた状態と水平
に横になって開いた状態となるようになっている。

【００４８】上述した静電転写ベルト11及びこれを支持
する各駆動ローラ13、従動ローラ14ａ，14ｂ、テンショ
ンローラ15並びに転写ローラ５ａ〜５ｄは前扉32に設け
られている。

【００４９】更に、図３及び図４に示すように、画像形
成装置Ａ本体内において、プロセスカートリッジ７は画
像形成装置Ａ本体内に設けられているプロセスカートリ
ッジ７を取り外し可能に装着するための装着手段となる
ガイドレール部33と、プロセスカートリッジ７に設けら
れた同じく装着手段となる挿入ガイド部34とが係合する
ことにより図２の矢印ａ方向（水平方向）に着脱される
構成となっている。

【００５０】プロセスカートリッジ７が画像形成装置Ａ
本体に挿入される際は、前扉32が開いた状態でガイドレ
ール部33に沿って奥側まで差し込まれ、各プロセスカー
トリッジ７の感光体ドラム１が上下方向に一直線上にな
る位置にて停止する。また、脱着される際は、前記装着
位置からガイドレール部33に沿って前扉32側に向かって
引き出されることによりプロセスカートリッジ７は画像
形成装置Ａ本体の外に取り出される。

【００５１】一方、プロセスカートリッジ７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、電子写真感光体表面に
残留するトナーＴをクリーニングするためのクリーニン
グ手段等がある。

【００５２】本実施形態のプロセスカートリッジ７は、
図６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１を回転し、帯電手段である帯電ローラ
２へ電圧印加して感光体ドラム１の表面を一様に帯電
し、この帯電した感光体ドラム１に対してスキャナユニ
ット３からの光像を露光開口部35を介して露光して感光
体ドラム１の表面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現
像手段である現像装置４によって現像するように構成し
ている。

【００５３】現像装置４は図６に示すように現像剤容器
25の現像剤収納部25ａ内のトナー送り手段である回転可
能な回転送り出し部材28で開口部25ｄを通じてトナーＴ
を送り出し、回転駆動される供給ローラ29によって現像
に寄与しなかったトナーＴを掻き取って、常に新鮮なト
ナーＴを現像ローラ27に供給する。

【００５４】そして、現像ローラ27を回転させると共に
現像ブレード36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27の表面に形成し、そのトナーＴを前記
静電潜像に応じて感光体ドラム１へ転移させることによ
ってトナー画像を形成して可視像化するものである。

【００５５】回転送り出し部材28は軸28ａに固定したボ
ス28ｃにプラスチック部材等の可撓性のシートからなる
撹拌翼28ｂが設けてある。軸28ａは現像剤容器25に回転
自在に支持され、一端は該現像剤容器25の外部に延出さ
れている。

【００５６】プロセスカートリッジ７が新品の際は開口
部25ｄはトナーシール部材38で封止されており、現像剤
容器25中のトナーは外部に洩れることはない。トナーシ
ール部材38は外部に引き出されて開封される。黒色磁性
トナーＴを用いるプロセスカートリッジ７においては塗
布ローラとなる供給ローラ29は有しない。そして、現像
ローラ27には固定磁石を内蔵している。

【００５７】そして、転写ローラ５ａ〜５ｄに前記トナ
ー画像と逆極性の電圧を印加してトナー画像を記録媒体
である転写材Ｓに転写した後は、クリーニング装置６に
設けられたクリーニングブレード６ｅによって感光体ド
ラム１に残留したトナーＴを掻き落とすと共に掬いシー
ト６ｆによって掬い取り、クリーニング容器12の除去ト
ナー収納部12ａへ集めるクリーニング手段によって感光
体ドラム１上の残留トナーＴを除去するように構成して
いる。

【００５８】このプロセスカートリッジ７は感光体ドラ
ム１、帯電ローラ２及びクリーニングブレード６ｅを支
持すると共に除去トナー収納部12ａを形成したクリーニ
ング容器12を有する。

【００５９】また、現像ローラ27及び供給ローラ29を支
持する現像容器37と、トナーＴを収納し、このトナーＴ
の撹拌と現像容器37への送り出しを行う回転送り出し部
材28を支持する現像剤容器25とを超音波等で溶着したト
ナー現像枠体と前記各部材を支持したクリーニング容器
12を回動可能に結合し、感光体ドラム１と現像ローラ27
を圧接する方向にバネ力が作用する図示しないバネを現
像容器37とクリーニング容器12間に設けてある。

【００６０】上記現像剤容器25、現像容器37、クリーニ
ング容器12はＨＩＰＳ（耐衝撃性ポリスチレン）で成形
して作られている。

【００６１】次に本発明の特徴部分である光透過トナー
残量検知方法の実施の形態について図６を用いて説明す
る。トナーＴを収納するプロセスカートリッジ７の現像
剤容器25には開口部25ｂ，25ｃが設けられている。開口
部25ｂは現像剤容器25の下側に位置し、開口部25ｃは現
像剤容器25の上側に位置する。

【００６２】また、現像剤容器25内には現像ローラ27に
近い側から順に第１の撹拌部材となる回転送り出し部材
28と図示しない第２の撹拌部材が設けられており、夫々
の撹拌部材が回転することで供給ローラ29にトナーＴを
搬送している。第１の撹拌部材となる回転送り出し部材
28はトナーＴを搬送する以外にも光ガイド45，46に付着
したトナーＴを除去する拭き取り機能も持っている。

【００６３】更に、現像剤容器25の側面には、図７及び
図８に示すように、画像形成装置Ａ本体側に設けられた
発光部材となる発光素子30ａと、受光部材となる受光素
子30ｂが配置されている。

【００６４】発光素子30ａから出射された検知光Ｌは現
像剤容器25の外側において、その一部が現像剤容器25の
長手方向に渡って配設された光ガイド45の光ガイド部45
ａを通って現像剤容器25の開口部25ｂから該現像剤容器
25内部の現像剤収納部25ａに屈折して出射される。

【００６５】そして、現像剤収納部25ａに出射された検
知光Ｌは光ガイド46の光ガイド部46ａに入射されて屈折
し、現像剤容器25の外部に通過した検知光Ｌは、その一
部が同じく現像剤容器25の長手方向に渡って配設された
光ガイド部46ａを介して受光素子30ｂに至り、そこで該
受光素子30ｂがどれだけの時間、検知光Ｌを受光したか
によって現像剤容器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。尚、発光素子30ａは画
像形成装置Ａ本体においてプロセスカートリッジ７の下
側に配設され、受光素子30ｂは該プロセスカートリッジ
７の上側に配設されている。

【００６６】ここで、受光素子30ｂが受光する時間の割
合は現像剤収納部25ａ内のトナーＴ量により変化するの
で、ある程度以上、トナーＴが現像剤収納部25ａの空間
を占めている状態では光ガイド部45ａを通じて現像剤収
納部25ａへ入射された光はトナーＴに遮ぎられて光ガイ
ド部46ａへ到達しないので受光素子30ｂは受光すること
がない。

【００６７】現像剤収納部25ａのトナーＴが減少すると
回転送り出し部材28の撹拌によって光ガイド部45ａ，46
ａ間を光が通ずる割合が次第に増大する。これによって
トナーＴの残量を検知することが出来る。

【００６８】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現像
剤容器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、現像剤容器25にトナー
Ｔが無くなりかけていることをユーザに報知するように
なっている。

【００６９】次に本実施形態の光ガイド45，46の構成に
ついて説明する。光ガイド45，46は詳しくは図９〜図12
に示すように、現像剤収納部25ａに収納されている現像
剤となるトナーＴの残量を検出するために用いられる。

【００７０】光ガイド45，46は現像剤収納部25ａに取り
付けられた際に該現像剤収納部25ａに設けられた開口部
25ｂ，25ｃを塞ぐための光透過窓45ｂ，46ｂと、現像剤
収納部25ａに取り付けられた際に該光透過窓45ｂ，46ｂ
に対して現像剤収納部25ａの外側に位置する側に設けら
れた光を導くための光ガイド部45ａ，46ａと、該光ガイ
ド部45ａ，46ａの長手方向において該光ガイド部45ａ，
46ａの塞ぎ部45ｈ，46ｈ側の端部に設けられた光透過窓
45ｂ，46ｂに対して略４５度の傾斜角度をもって光ガイ
ド部45ａ，46ａに設けられた側へ傾斜している外側斜面
部45ｃ，46ｃと、現像剤収納部25ａに取り付けられた際
に塞ぎ部45ｈ，46ｈに対して現像剤収納部25ａの内側に
位置する側に設けられた光ガイド部45ａ，46ａの長手方
向と交差する方向へ傾斜している内側斜面部45ｄ，46ｄ
とを有し、光透過性の材料により一体成形されている。

【００７１】即ち、発光部となる発光素子30ａから発せ
られた検知光Ｌは第１の光透過窓となる光透過窓45ｂに
より現像剤容器25の現像剤収納部25ａ内に導かれ、光透
過窓45ｂを通過して該現像剤収納部25ａ内を通過した検
知光Ｌは第２の光透過窓となる光透過窓46ｂに導かれて
受光部となる受光素子30ｂに到達する。

【００７２】光ガイド45，46は発光部材として設けた発
光素子30ａから発せられた光を現像剤収納部25ａ内へ導
くために用いられると共に該現像剤収納部25ａ内を通過
した光を受光部材として設けた受光素子30ｂへ導くため
に用いられている。更に光透過窓45ｂには現像剤収納部
25ａ内に収納されている現像剤であるトナーＴの色を目
視することが出来る目視部45ｋが設けられている。

【００７３】現像剤収納部25ａ内を通過した光を受光素
子30ｂへ導くために用いられる光ガイド46は光ガイド部
46ａの長手方向において該光ガイド部46ａの光透過窓46
ｂ側の端部とは反対側の端部46ｅが受光素子30ｂへ向っ
て凸面に形成されており、これによって受光素子30ｂに
光ガイド部46ａからの出射光を集束することが出来る。
尚、図９中、45ｅは光ガイド45の光ガイド部45ａの長手
方向において該光ガイド部45ａの光透過窓45ｂ側の端部
とは反対側の端部である。

【００７４】光ガイド45，46は夫々が光ガイド部45ａ，
46ａと塞ぎ部45ｈ，46ｈとを一体成形している。これ等
はポリスチレン等の光透過性材料により形成されてい
る。

【００７５】また、光ガイド45，46は超音波溶着リブ45
ｇ，46ｇを持ち、現像剤容器25の開口部25ｂ，25ｃ近傍
に溶着される。フランジ部45ｆ，46ｆは超音波溶着時に
超音波ホーンを受ける部材である。フランジ部45ｆ，46
ｆを開口部25ｂ，25ｃの外側の縁に接して超音波溶着で
固着してある。

【００７６】現像剤収納部25ａには収納している現像剤
であるトナーＴを現像ローラ27等の現像部材の設けられ
ている方向へ送り出すための回転送り出し部材28が設け
られている。そして、光ガイド45，46に設けられた光透
過窓45ｂ，46ｂの内側斜面部45ｄ，46ｄは回転送り出し
部材28が回転する度に該回転送り出し部材28に設けられ
た可撓性のプラスチックシートで出来た撹拌翼28ｂが接
触する。

【００７７】そして、回転送り出し部材28の撹拌翼28ｂ
が光透過窓45ｂ，46ｂの内側面部となる内側斜面部45
ｄ，46ｄに接触して摺擦することによりトナーＴで汚れ
易い内側斜面部45ｄ，46ｄは常に清掃される。

【００７８】ここで、本発明の更なる光透過性の向上の
実施形態について説明する。図８〜図10に示すように、
光透過窓45ｂ，46ｂの内側面部となる内側斜面部45ｄ，
46ｄは回転送り出し部材28の長手方向に円弧状の凸形状
を有して構成されている。

【００７９】この凸形状について詳しく説明すると、該
凸形状の光軸が内側斜面部45ｄ，46ｄの略中央部を通る
ように形成されており、この中央部が図８に示すよう
に、円弧状の凸形状の頂上部45d1，46d1になるように内
側斜面部45ｄ，46ｄの両端からなだらかに盛り上がる円
弧状の凸形状を形成している。

【００８０】回転送り出し部材28に設けられた可撓性の
プラスチックシートで出来た撹拌翼28ｂは毎回転毎に光
透過窓45ｂ，46ｂの内側斜面部45ｄ，46ｄの凸部に接触
し、該内側斜面部45ｄ，46ｄの光軸中央近辺の頂上部45
d1，46d1の円弧状の凸部を集中した拭き取り力ＴＫ、Ｔ
Ｋ′で拭き取っている。このため内側斜面部45ｄ，46ｄ
の光軸中央近辺の頂上部45d1，46d1の円弧状の凸部はト
ナーＴの付着を非常にきれいに拭き取りが出来る。

【００８１】本実施形態では光ガイド45，46と光透過窓
45ｂ，46ｂを一体とした光ガイドを用いることにより異
なる媒体中を光が通過することを少なくして発光素子30
ａから受光素子30ｂにより多くの光を到達させることが
可能だが、更に内側斜面部45ｄ，46ｄが回転送り出し部
材28の長手方向に円弧状の凸形状を有しているため該内
側斜面部45ｄ，46ｄの凸部を集中した力で拭き取ってい
るので更に多くの光を受光素子30ｂに到達可能とし、信
頼性の高い光透過が得られる。また光の透過の信頼性が
高いことより発光素子30ａの出力容量を小さくして消費
電力を削減することが出来、過剰設計を回避して発光素
子30ａのコスト低減も出来る。

【００８２】

【発明の効果】本発明は、上述の如き構成と作用とを有
するので、光透過窓が有する内側面部が回転送り出し部
材の長手方向に円弧状の凸形状を有していることで、こ
の凸部を集中した力で拭き取ることが出来るため更に多
くの光を受光素子に到達可能とし、信頼性の高い光透過
が得られる。また光の透過の信頼性が高いことより発光
部材の出力容量を小さくして消費電力を削減することが
出来、過剰設計を回避して発光部材のコスト低減も出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説
明図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説
明図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置本体の構成を示す斜
視説明図である。

【図４】本発明に係るプロセスカートリッジの構成を示
す斜視図である。

【図５】本発明に係るプロセスカートリッジの構成を示
す部分拡大図である。

【図６】本発明に係るプロセスカートリッジの構成を示
す断面説明図である。

【図７】本発明に係るプロセスカートリッジと画像形成
装置本体に設けられた発光部及び受光部の位置関係を示
す図である。

【図８】プロセスカートリッジに設けられた光ガイドと
画像形成装置本体に設けられた発光部及び受光部の位置
関係を示す図である。

【図９】入光側の光ガイドの正面図及び側面図及び背面
図である。

【図10】出光側の光ガイドの正面図及び側面図及び背面
図である。

【図11】入光側の光透過窓の構成を示す斜視説明図であ
る。

【図12】出光側の光透過窓の構成を示す斜視説明図であ
る。

【図13】従来例を説明する図である。

【図14】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ…画像形成装置、Ｓ…転写材、Ｔ…トナー、１，１ａ
〜１ｄ…感光体ドラム、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…
帯電ローラ、３，３ａ〜３ｄ…スキャナユニット、４，
４ａ〜４ｄ…現像装置、５，５ａ〜５ｄ…転写ローラ、
６，６ａ〜６ｄ…クリーニング装置、６ｅ…クリーニン
グブレード、６ｆ…掬いシート、７，７ａ〜７ｄ…プロ
セスカートリッジ、９，９ａ〜９ｄ…ポリゴンミラー、
10，10ａ〜10ｄ…結像レンズ、11…静電転写ベルト、12
…クリーニング容器、12ａ…除去トナー収納部、13…駆
動ローラ、14ａ，14ｂ…従動ローラ、15…テンションロ
ーラ、16…転写材給送部、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…
現像剤容器、25ａ…現像剤収納部、25ｂ，25ｃ…開口
部、25ｄ…開口部、27…現像ローラ、28…回転送り出し
部材、28ａ…軸、28ｂ…撹拌翼、28ｃ…ボス、29…供給
ローラ、30ａ…発光素子、30ｂ…受光素子、32…前扉、
32ａ…軸、33…ガイドレール部、34…挿入ガイド部、35
…露光開口部、36…現像ブレード、37…現像容器、38…
トナーシール部材、45，46…光ガイド、45ａ，46ａ…光
ガイド部、45ｂ，46ｂ…光透過窓、45ｃ，46ｃ…外側斜
面部、45ｄ，46ｄ…内側斜面部、45d1，46d1…頂上部、
45ｅ，46ｅ…端部、45ｆ，46ｆ…フランジ部、45ｇ，46
ｇ…超音波溶着リブ、45ｈ，46ｈ…塞ぎ部、45ｋ…目視
部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有光 健 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 (72)発明者 保井 功二郎 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 AB06 AC04 AD06 AD13 AE03 AE04 BA09 CA12 DA15 DA42 DA64 DA93 GA13

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤収納部に収納されている現像剤の
   残量を検知するために発光部から発せられた光を前記現
   像剤収納部内へ導くための第１の光透過窓と、前記第１
   の透過窓を通過して前記現像剤収納部内を通過した光を
   受光部に導くための第２の光透過窓と、前記現像剤収納
   部内に収納している現像剤を現像部材の設けられている
   方向へ送り出すための回転送り出し部材とを有し、前記
   回転送り出し部材の回転により該回転送り出し部材に設
   けた可撓性のシートが前記第１、第２の光透過窓の内側
   面部に接触する現像装置において、 前記第１、第２の光透過窓の少なくとも一方の内側面部
   は前記回転送り出し部材の長手方向に円弧状の凸形状を
   有することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
   カートリッジであって、 請求項１に記載の現像装置と、 像担持体と、 前記像担持体に形成された静電潜像を現像するために前
   記現像装置の現像剤収納部に収納された現像剤を該像担
   持体に供給する現像部材と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のプロセスカートリッジ
   を着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための
   画像形成装置において、 前記第１の光透過窓に向けて光を発光する発光部材と、 前記第２の光透過窓から透過する光を受光する受光部材
   と、 前記プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するた
   めの装着手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。