JP2007292974A - 現像装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトで汎用性に優れ、低コストで実施できる簡便な構成により、現像容器内のトナー残量を精度よく検知することが可能な現像装置を提供する。
【解決手段】現像装置３０は、その現像容器３４に、発光部４０ａと受光部４０ｂとの間の光路を遮蔽するトナーの残量を検知する残量検知手段４０と、前記発光部４０ａ側、及び前記受光部４０ｂ側の光透過面４０ｄに接触してこれらを清掃する清掃部材４４が設けられ、光透過面４０ｄ間の光路と略直交する軸線で回転しながら清掃部材４４を光透過面４０ｄに出没させる回転部材４１とを備える。したがって、清掃部材４４を光透過面４０ｄに出没させる回転部材４１が、現像容器３４内のトナーを攪拌する攪拌部材３６とは独立した構成になっている。また、残量検知手段４０の構成は、現像装置３０自体の形状に左右されることなく、様々な機種に適用することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置に適用可能な現像装置に関する。また、この現像装置を搭載した画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光等を照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像装置で現像することによってトナー像が形成される。用紙へのトナー像の転写後、感光体ドラムの表面においては、残留したトナーがクリーニング装置によりクリーニングされ、次回の画像形成動作に備えて除電装置により除電光が照射されて帯電電荷の除去が行われる。

上記のような画像形成動作の主要部である現像装置においては、円滑な画像形成を遂行するために、現像容器内に収容された現像剤であるトナーの残量情報をユーザに伝達する必要がある。ユーザは、このトナー残量情報をもとに、トナーカートリッジ等を交換する。そのため、トナーの残量検知が一般的に実行されている。現像装置のトナー残量検知手法としては、透過式の光センサを使用した光透過方式の検知方法が広く採用されている。このような現像装置の例を、特許文献１、及び２に見ることができる。

特許文献１、及び２に記載された現像装置は、トナー残量を精度よく検知すべく、光センサの発光部と受光部との間の光透過性を確保するために、発光部、及び受光部の光透過面を清掃部材によって清掃している。この清掃方法としては、現像容器内のトナーを攪拌（搬送）するために設けられた回転する攪拌（搬送）部材に清掃部材を設け、この清掃部材で攪拌（搬送）部材の回転とともに光透過面のトナーを除去し、清掃するようにしている。
特開２００５−１２８３０８号公報（第７−８頁、図１） 特開平９−３４２３８号公報（第３−４頁、図１）

特許文献１、及び２に記載された現像装置では、攪拌（搬送）部材の回転とともに、適宜光透過面のトナーを除去し、清掃するようにしているので、トナー残量検知を効率よく実行できると考えられる。しかしながら、現像ローラへの供給に十分なトナー量を確保するために、前記攪拌（搬送）部材が設けられた現像容器内のトナー収容部は比較的大きく設計されている場合があり、この箇所に光透過させるべくトナー残量検知手段を設けるとなると、現像装置が非常に大型化する可能性がある。

また、特許文献１、及び２に記載された現像装置では、トナー残量検知手段の構成が現像装置自体の形状、すなわち機種に依存しているので、汎用性の面で優位であるとは言えない。したがって、部品コスト、及び生産コストの大幅な増加を招く恐れがある。さらに、このようなトナー残量検知手段を備えた現像装置を、部品組立性に関して見ても、複雑で手間の掛かる構成となっている。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、コンパクトで汎用性に優れ、低コストで実施できる簡便な構成により、現像容器内のトナー残量を精度よく検知することが可能な現像装置を提供することを目的とする。また、このような現像装置を搭載した高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、像担持体に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置において、現像剤を収容する現像容器と、この現像容器に設けられ、発光部と受光部との間の光路を遮蔽する現像剤を検知することにより現像装置内の現像剤の残量を検知する残量検知手段と、前記発光部側、及び前記受光部側の光透過面に接触してこれらを清掃する清掃部材が設けられ、前記光透過面間の前記光路と略直交する軸線で回転しながら前記清掃部材を光透過面に出没させる回転部材とを備えることとした。

また、上記構成の現像装置において、前記回転部材は、前記光路と略直交する軸線で回転するベース部と、前記清掃部材が設けられ、ベース部から光路に向かって突出する少なくとも１個の清掃部材保持体とを備えることとした。

また、上記構成の現像装置において、前記清掃部材保持体は、前記光透過面と略対向する平面を有する形状で構成されるとともに、前記清掃部材を、前記平面と略直角をなす平面から光透過面に向かって突出するように備えることとした。

また、上記構成の現像装置において、前記清掃部材保持体は、前記光透過面と略対向する平面に前記清掃部材を備え、この清掃部材は、光透過面に向かう方向への所定の厚みと、この厚さ方向に対する弾性とを有する部材で構成されるとともに、前記光透過面との接触時、厚さ方向に圧縮されながら接触することとした。

また、上記構成の現像装置において、前記清掃部材は、前記光透過面との接触時、前記回転部材の回転に従って徐々にその接触圧が増加することとした。

また本発明では、上記現像装置を画像形成装置に搭載することとした。

本発明の構成によれば、像担持体に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置において、現像剤を収容する現像容器と、この現像容器に設けられ、発光部と受光部との間の光路を遮蔽する現像剤を検知することにより現像装置内の現像剤の残量を検知する残量検知手段と、発光部側、及び受光部側の光透過面に接触してこれらを清掃する清掃部材が設けられ、光透過面間の光路と略直交する軸線で回転しながら清掃部材を光透過面に出没させる回転部材とを備えることとしたので、清掃部材を光透過面に出没させる回転部材が、現像容器内のトナーを攪拌、搬送する部材とは独立した構成になっている。これにより、トナーの残量検知手段の小型化を図ることができる。また、残量検知手段の構成は、現像装置自体の形状に左右されることなく、様々な機種に適用することができる。したがって、コンパクトで汎用性に優れ、低コストで実施できる簡便な構成により、現像容器内のトナー残量を精度よく検知することが可能な現像装置が得られる。

また、回転部材は、前記光路と略直交する軸線で回転するベース部と、清掃部材が設けられ、ベース部から光路に向かって突出する少なくとも１個の清掃部材保持体とを備えることとしたので、ベース部を回転させることにより、清掃部材保持体に設けられた清掃部材で、残量検知手段の発光部側、及び受光部側の光透過面を清掃することができる。したがって、残量検知手段をよりコンパクトに、簡便な構成で設計でき、且つ光透過面を効率よく清掃することが可能である。

また、清掃部材保持体は、発光部側、及び受光部側の光透過面と略対向する平面を有する形状で構成されるとともに、清掃部材を、前記平面と略直角をなす平面から光透過面に向かって突出するように備えることとしたので、清掃部材保持体を回転部材の軸線から遠ざけることができる。これにより、清掃部材保持体が残量検知手段の光路の邪魔になることはなく、光路を広く確保することが可能である。したがって、残量検知手段のコンパクト化が可能であり、また現像容器内のトナー残量を一層精度よく検知することが可能な現像装置が得られる。

また、清掃部材保持体は、発光部側、及び受光部側の光透過面と略対向する平面に清掃部材を備え、この清掃部材は、光透過面に向かう方向への所定の厚みと、この厚さ方向に対する弾性とを有する部材で構成されるとともに、光透過面との接触時、厚さ方向に圧縮されながら接触することとしたので、清掃部材による光透過面の清掃作用を向上させることが可能となる。したがって、光透過面に対して効率よくトナーを除去し、トナーの固着等を防止することができ、さらに現像容器内のトナー残量を精度よく検知することが可能となる。

また、清掃部材は、光透過面との接触時、回転部材の回転に従って徐々にその接触圧が増加することとしたので、光透過面や清掃部材の清掃面に急激にトナーを押し付ける作用が働くのを抑制することができ、これらの面にトナーが固着してしまうのを防止することが可能である。また、所定の厚みと、厚さ方向に対する弾性とを有する清掃部材を圧縮させながら光透過面に接触させるに際し、接触させた瞬間に光透過面や清掃部材保持体に大きな負荷が掛かるのを防止することができる。したがって、残量検知手段の発光部側、及び受光部側の光透過面に対する清掃作用を一層向上させることができるのに加えて、残量検知手段や清掃部材保持体の破損を防止することが可能である。

また本発明では、上記現像装置を画像形成装置に搭載することとしたので、コンパクトで汎用性に優れ、低コストで実施できる簡便な構成により、現像容器内のトナー残量を精度よく検知することが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１３に基づき説明する。

最初に、本発明の第１の実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明する。図１は、画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構造を示す模型的垂直断面左側面図である。このカラープリンタは、中間転写ベルトを用いたタイプである。図１において、右方がプリンタの前面側、左方が背面側である。

図１に示すように、プリンタ１の本体２の内部下方には、用紙カセット３が配置されている。用紙カセット３の内部には、用紙Ｐが積まれて収容されている。そして、この用紙Ｐは、図１において用紙カセット３の右上方に向けて送り出される。用紙カセット３は、本体２の前面側、すなわち図１において右方から水平に引き出すことが可能である。

用紙カセット３の用紙搬送方向下流には、給紙用用紙搬送路４、給紙用搬送ローラ５、レジストローラ６、及び画像形成部２０が配置されている。画像形成部２０には、その中心に、回転体の像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。感光体ドラム２１は、図１において反時計方向に回転する。感光体ドラム２１の周囲には、その回転方向に沿って順に帯電装置２２、現像装置３０、及びドラム用のクリーニング装置５０が配置されている。

現像装置３０は、その主たるところが図１において時計方向に回転するロータリーラック３１で構成され、このロータリーラック３１に計４台の現像器３２が周方向に等間隔に配置されている。４台の現像器３２とは、ブラック用の現像器３２Ｂ、イエロー用の現像器３２Ｙ、マゼンタ用の現像器３２Ｍ、及びシアン用の現像器３２Ｃである。ロータリーラック３１は、図示しない駆動手段により回転せしめられ、４台の現像器３２を順次感光体ドラム２１と対向する位置に移動させて、感光体ドラム２１表面に各色の現像剤であるトナーを供給し、トナー像を形成させるものである。

画像形成部２０の上方には光学部７が備えられ、ここからレーザ光Ｌが感光体ドラム２１に向かって照射される。図中の二点鎖線がレーザ光Ｌを示す。

感光体ドラム２１のすぐ下方には、中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト８が配置されている。中間転写ベルト８は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図１において時計方向に回転する。中間転写ベルト８は、感光体ドラム２１に下方から圧接し、一次転写部６０を形成している。

中間転写ベルト８が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部９が配置されている。用紙Ｐは、この二次転写部９に形成された二次転写ニップ部に挿通されることにより、中間転写ベルト８に圧接せしめられ、トナー像が転写される。二次転写部９の用紙搬送方向下流には、ベルト用クリーニング手段１０が備えられている。

画像形成部２０、及び二次転写部９の用紙搬送方向下流には、定着部１１、排出用用紙搬送路１２、及び用紙排出部１３が配置されている。用紙排出部１３は、本体２の上面に、印刷済みの用紙Ｐを外部から取り出し可能な位置に設けられている。

定着部１１、及び二次転写部９の下方であって、用紙カセット３との間には、両面印刷用用紙搬送路１４が配置されている。両面印刷用用紙搬送路１４は、排出用用紙搬送路１２の途中から分岐し、定着部１１の下方、及び二次転写部９の下方を通り、レジストローラ６のすぐ上流で給紙用用紙搬送路４に合流している。

続いて、上記プリンタ１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。

図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、前述のように、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置２２、現像装置３０、及びドラム用クリーニング装置５０が配置されている。感光体ドラム２１と中間転写ベルト８とが圧接する一次転写部６０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置３０とドラム用クリーニング装置５０との間に設けられている。

感光体ドラム２１は、プリンタ１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムで、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば２１０ｍｍ／ｓｅｃ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。

帯電装置２２は、その内側に、感光体ドラム２１に接触する帯電ローラ２２ａを備えている。帯電ローラ２２ａは、所定の圧力で感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。この帯電ローラ２２ａにより、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。

現像装置３０は、先に説明したように、その主たるところがロータリーラック３１で構成され、このロータリーラック３１に計４台の現像器３２が周方向に等間隔に配置されている。各現像器３２には、感光体ドラム２１の近傍に、感光体接触型の現像ローラ３３が設けられている。現像ローラ３３には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ３３により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２１の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。トナーは、図示しないトナー供給容器に収容され、現像装置３０の箇所まで図示しない搬送手段により搬送されて、補給される。なお、この現像装置３０詳細な構成は後述する。

一次転写部６０には、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム２１に接触する一次転写ローラ６１が設けられている。この一次転写ローラ６１が設けられた箇所に、感光体ドラム２１と中間転写ベルト８とが接触する一次転写ニップ部が形成される。一次転写ローラ６１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト８に接触することによって、中間転写ベルト８の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ６１には、感光体ドラム２１やトナーの帯電電荷とは逆極性である一次転写バイアスが必要に応じて印加される。

なお、中間転写ベルト８は、ポリイミド等の合成樹脂のみで形成した単層の樹脂ベルト、またはそのような合成樹脂表面にゴム層を積層した弾性ベルトで構成され、複数のローラに巻き掛けられて支持されている。

ドラム用クリーニング装置５０は、図２に示すように、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部６０のさらに下流側に配置されている。ドラム用クリーニング装置５０は、そのハウジング５１の内側に、クリーニングローラ５２と、排出スクリュー５３とを、またハウジング５１と感光体ドラム２１との間に、クリーニングブレード５４を備えている。

クリーニングローラ５２、及びクリーニングブレード５４は、図示しないばね等の弾性部材により付勢され、感光体ドラム２１に押し付けられている。クリーニングローラ５２、及びクリーニングブレード５４は感光体ドラム２１の軸線方向に延び、感光体ドラム２１の感光層とほぼ同じ軸線方向長さを有している。効率よくクリーニングを実施するために、クリーニングローラ５２は、図示しない駆動装置により、その周速度が感光体ドラム２１の周速度に対して１５〜２０％程度速くなるように、回転軸に関して感光体ドラム２１の回転方向と逆方向に回転せしめられている。このようなクリーニングローラ５２、及びクリーニングブレード５４によって、中間転写ベルト８へのトナー像の転写後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーを除去してクリーニングする。感光体ドラム２１表面から除去されたトナーは、一旦ハウジング５１内に回収され、排出スクリュー５３により外部に排出される。

続いて、現像装置３０の詳細な構成について、図２に加えて、図３、及び図４を用いて説明する。図３は現像装置に備えられた現像器の斜視図、図４は現像器の垂直断面左側面図である。なお、４色の各現像器３２は基本的な構造が共通するので、「Ｙ」「Ｍ」「Ｃ」「Ｂ」といった各色の識別記号は省略するものとする。

図２に示す現像装置３０は、図３に示す現像器３２を備えている。そして、現像器３２は、現像容器３４を備えている。現像容器３４は、感光体ドラム２１の軸線方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に細長い形状を有し、その長手方向を水平にして配置されている。

現像容器３４の内部には、図４に示すように、トナー収容室３５が設けられている。トナー収容室３５にはトナーの攪拌を行うための攪拌部材３６と、現像ローラ３３にトナーを供給するための供給ローラ３７とが、各々軸線を水平にして設けられている。

トナー収容室３５は、感光体ドラム２１と隣接する箇所に開口部３８を備えている。開口部３８には現像剤担持体である現像ローラ３３が配置されている。現像ローラ３３の片側はトナー収容室３５の内部に位置し、他の片側はトナー収容室３５の外部に露出して像担持体である感光体ドラム２１に向き合っている（図２参照）。現像ローラ３３は、図示しない駆動手段により図４において時計方向に回転せしめられる。

現像ローラ３３の、トナー収容室３５内部側の箇所から回転方向下流側、すなわち図４において現像ローラ３３の上方には、規制板３９が設けられている。規制板３９は、合成樹脂製や金属製の薄いフィルム状の部材で構成され、その一方の平面が現像ローラ３３に当接するように設けられている（図４参照）。これにより、規制板３９は、現像ローラ３３の表面にトナー薄層を形成し、感光体ドラム２１に定量的にトナーを供給することができる。

そして、図４に示すように、トナー収容室３５内の攪拌部材３６の上方には、現像剤であるトナーの残量を検知する残量検知手段４０と、その清掃部材４４が設けられた回転部材４１とが備えられている。

続いて、この残量検知手段４０周辺の詳細な構成について、図５〜図９を用いて説明する。図５は残量検知手段周辺を示す部分斜視図、図６は残量検知手段周辺を示す部分上面図、図７は残量検知手段及び回転部材の正面図、図８は残量検知手段及び回転部材の正面図にして、残量検知手段の光透過面を清掃している状態を示すもの、図９は残量検知手段及び回転部材の正面図にして、トナー残量を検知している状態を示すものである。なお、図６、及び図９において、残量検知手段の光路を点線矢印で示している。

残量検知手段４０は、図５、及び図６に示すように、現像容器３４の側壁３４ａの箇所に設けられている。そして、この残量検知手段４０は、レーザ光学ユニットで構成され、発光部４０ａと、受光部４０ｂと、内部に光路が形成された２本のライトガイド４０ｃとを備えている。

発光部４０ａ、及び受光部４０ｂは現像容器３４の側壁３４ａの外側に、２本のライトガイド４０ｃは側壁３４ａからトナー収容室３５内に突出するような形で設けられている。２本のライトガイド４０ｃは、その先端部に各々光透過面４０ｄを備え、この２箇所の光透過面４０ｄが対向するように設けられている。

図６に示すように、発光部４０ａから発せられた光は、一方のライトガイド４０ｃ内部を進み、先端部で略直角に光路が角度変更された後に光透過面４０ｄを通過し、ライトガイド４０ｃ外部に出てトナーが貯留された空間に到達する。そして、その光は、トナーに遮蔽されない場合、他方のライトガイド４０ｃの光透過面４０ｄを通過してその内部に進入し、略直角に光路が角度変更された後に受光部４０ｂに到達する。このようにして、残量検知手段４０は、２箇所の光透過面４０ｄの間の空間で、発光部４０ａと受光部４０ｂとの間の光路を遮蔽するトナーを検知することにより現像装置３０内のトナーの残量を検知する。

回転部材４１は、図５〜図７に示すように、現像容器３４の側壁３４ａの、２本のライトガイド４０ｃの間の箇所に設けられている。そして、この回転部材４１は、ベース部４２と、２本の清掃部材保持体４３とを備えている。

ベース部４２は、円盤、或いは円柱形状をなし、残量検知手段４０の光透過面４０ｄ間の光路と略直交する軸線で回転する。２本の清掃部材保持体４３は、直方体形状をなし、ベース部４２から光路の方向に向かって突出させて設けられている。清掃部材保持体４３は、図７に示すように、光透過面４０ｄと略対向する平面４３ａと、この平面４３ａと直角をなす平面４３ｂとを有する形状である。そして、２本の清掃部材保持体４３の、残量検知手段４０の光透過面４０ｄに対応する箇所には、清掃部材４４が備えられている。このような回転部材４１は、光透過面４０ｄ間の光路と略直交する軸線で回転しながら、清掃部材４４を光透過面４０ｄに出没させる（図７〜図９参照）。

清掃部材４４は、図７、及び図８に示すように、清掃部材保持体４３の、光透過面４０ｄと略対向する平面４３ａと直角をなす平面４３ｂに、この平面４３ｂからベース部４２の外側、すなわち光透過面４０ｄに向かって突出するように備えられている。清掃部材４４は、不織布（東レ株式会社製エクセーヌ）で構成され、その一方の面と他方の面との間でぐるりと清掃部材保持体４３を巻き込むようにして、内側に両面テープ４５が貼付された厚さ１００μｍのシート部材４６（ウレタン樹脂シート）で、清掃部材保持体４３に取り付けられている。

このような回転部材４１を回転させると、図８に示すように、清掃部材４４が、発光部４０ａ側、及び受光部４０ｂ側の２箇所の光透過面４０ｄに接触し、これらの表面を清掃する。これにより、光透過面４０ｄのトナーが除去される。そして、さらに回転部材４１の回転が進むと、図９に示すように、光透過面４０ｄから清掃部材保持体４３や清掃部材４４が退避し、２箇所の光透過面４０ｄ間の光路が確保される。したがって、現像容器３４内のトナー残量を検知できる。

上記のようにして、像担持体である感光体ドラム２１に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置３０において、現像剤であるトナーを収容する現像容器３４と、この現像容器３４に設けられ、発光部４０ａと受光部４０ｂとの間の光路を遮蔽するトナーを検知することにより現像装置３０内のトナーの残量を検知する残量検知手段４０と、発光部４０ａ側、及び受光部４０ｂ側の光透過面４０ｄに接触してこれらを清掃する清掃部材４４が設けられ、光透過面４０ｄ間の光路と略直交する軸線で回転しながら清掃部材４４を光透過面４０ｄに出没させる回転部材４１とを備えているので、清掃部材４４を光透過面４０ｄに出没させる回転部材４１が、現像容器３４内のトナーを攪拌する攪拌部材３６とは独立した構成になっている。これにより、トナーの残量検知手段４０の小型化を図ることができる。また、残量検知手段４０の構成は、現像装置３０自体の形状に左右されることなく、様々な機種に適用することができる。したがって、コンパクトで汎用性に優れ、低コストで実施できる簡便な構成により、現像容器３４内のトナー残量を精度よく検知することが可能な現像装置３０が得られる。

そして、回転部材３１は、前記光路と略直交する軸線で回転するベース部４２と、清掃部材４４が設けられ、ベース部４２から光路に向かって突出する２本の清掃部材保持体４３とを備えているので、ベース部４２を回転させることにより、清掃部材保持体４３に設けられた清掃部材４４で、残量検知手段４０の発光部４０ａ側、及び受光部４０ｂ側の光透過面４０ｄを清掃することができる。したがって、残量検知手段４０をよりコンパクトに、簡便な構成で設計でき、且つ光透過面４０ｄを効率よく清掃することが可能である。

また、清掃部材保持体４３は、発光部４０ａ側、及び受光部４０ｂ側の光透過面４０ｄと略対向する平面４３ａを有する形状で構成されるとともに、清掃部材４４を、前記平面４３ａと略直角をなす平面４３ｂから光透過面４０ｄに向かって突出するように備えているので、清掃部材保持体４３を回転部材４１の軸線から遠ざけることができる。これにより、清掃部材保持体４３が残量検知手段４０の光路の邪魔になることはなく、光路を広く確保することが可能である。したがって、残量検知手段４０のコンパクト化が可能であり、また現像容器３４内のトナー残量を一層精度よく検知することが可能な現像装置３０が得られる。

また本発明では、上記現像装置３０をプリンタ１に搭載することとしたので、コンパクトで汎用性に優れ、低コストで実施できる簡便な構成により、現像容器３４内のトナー残量を精度よく検知することが可能な高性能なプリンタ１を得ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図１０〜図１２を用いて説明する。図１０は清掃部材を備えた回転部材の斜視図、図１１は回転部材の正面図、図１２は回転部材及び残量検知手段の斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図９を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第２の実施形態に係る現像装置において、回転部材４１は、図１０に示すように、その２本の清掃部材保持体４３に、各々清掃部材４７を備えている。各清掃部材４７は、図１１に示すように、清掃部材保持体４３の、残量検知手段４０の光透過面４０ｄ（図７参照）と略対向する２箇所の平面４３ｃにわたって、両面テープ４５で貼付されている。

清掃部材４７は、清掃部材保持体４３の２箇所の平面４３ｃに沿うように、回転部材４１回転方向に折れ曲がった形状をなし、平面４３ｃに対して光透過面４０ｄに向かう方向への所定の厚み（２．０ｍｍ）と、この厚さ方向に対する弾性とを有する部材であって、所謂低反発弾性材料（株式会社ロジャースイノアック製ポロン）で構成されている。そして、この清掃部材４７は、光透過面４０ｄと対向してその清掃に使用する表面が、回転部材４１回転方向下流側の端部４７ａの箇所では、ベース部４２の縁部と略一致する、或いは縁部の内側に位置し、回転方向上流側の端部４７ｂの箇所では、ベース部４２の外側、すなわち光透過面４０ｄ（図７参照）に向かって突出するように備えられている。

このような清掃部材４７を備えた回転部材４１と残量検知手段４０とを組み立てると、図１２に示す形態となる。そして、回転部材４１を回転させると、清掃部材４７は、光透過面４０ｄ（図７参照）に接触し、この時、厚さ方向に圧縮されながら接触する。さらにこの時、清掃部材４７は、回転部材４１の回転に従って、徐々にその接触圧が増加するようにして光透過面４０ｄに接触する。

上記のようにして、清掃部材保持体４３は、発光部４０ａ側、及び受光部４０ｂ側の光透過面４０ｄと略対向する平面４３ｃに清掃部材４７を備え、この清掃部材４７は、所定の厚みと、厚さ方向に対する弾性とを有する部材で構成されるとともに、光透過面４０ｄとの接触時、厚さ方向に圧縮されながら接触するので、清掃部材４７による光透過面４０ｄの清掃作用を向上させることが可能となる。したがって、光透過面４０ｄに対して効率よくトナーを除去し、トナーの固着等を防止することができ、さらに現像容器３４内のトナー残量を精度よく検知することが可能となる。

また、清掃部材４７は、光透過面４０ｄとの接触時、回転部材４１の回転に従って徐々にその接触圧が増加するので、光透過面４０ｄや清掃部材４７の清掃面に急激にトナーを押し付ける作用が働くのを抑制することができ、これらの面にトナーが固着してしまうのを防止することが可能である。また、所定の厚みと、厚さ方向に対する弾性とを有する清掃部材４７を圧縮させながら光透過面４０ｄに接触させるに際し、接触させた瞬間に光透過面４０ｄや清掃部材保持体４３に大きな負荷が掛かるのを防止することができる。したがって、残量検知手段４０の発光部４０ａ側、及び受光部４０ｂ側の光透過面４０ｄに対する清掃作用を一層向上させることができるのに加えて、残量検知手段４０や清掃部材保持体４３の破損を防止することが可能である。

次に、本発明の第３の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図１３を用いて説明する。図１３は、清掃部材を備えた回転部材の正面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図９を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第３の実施形態に係る現像装置において、回転部材４１は、図１３に示すように、その２本の清掃部材保持体４３に、各々清掃部材４７を備えている。各清掃部材４７は、清掃部材保持体４３の、残量検知手段４０の光透過面４０ｄ（図７参照）と略対向する平面４３ｄに、両面テープ４５で貼付されている。

清掃部材４７は、清掃部材保持体４３の平面４３ｄに沿った平板形状をなし、平面４３ｄに対して光透過面４０ｄに向かう方向への所定の厚み（２．０ｍｍ）と、この厚さ方向に対する弾性とを有する部材であって、所謂低反発弾性材料（株式会社ロジャースイノアック製ポロン）で構成されている。そして、この清掃部材４７は、光透過面４０ｄと対向してその清掃に使用する表面が、回転部材４１回転方向下流側の端部４７ａの箇所では、ベース部４２の縁部と略一致する、或いは縁部の内側に位置し、回転方向上流側の端部４７ｂの箇所では、ベース部４２の外側、すなわち光透過面４０ｄ（図７参照）に向かって突出するように備えられている。

このようにして、第３の実施形態に係る清掃部材保持体４３、及び清掃部材４７は、第２の実施形態と同様の構成であるので、光透過面４０ｄに対して効率よくトナーを除去し、トナーの固着等を防止することができ、さらに現像容器３４内のトナー残量を精度よく検知することが可能となる。また、清掃作用を一層向上させることができるのに加えて、残量検知手段４０や清掃部材保持体４３の破損を防止することが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では、プリンタ１は、現像装置３０に４台の現像器３２が周方向に等間隔に配置されたロータリーラック３１を、また中間転写体として無端状の中間転写ベルト８を備えるカラー印刷用の画像形成装置であるが、タンデム方式のカラー印刷用画像形成装置、或いは中間転写体を用いることのない、ブラックトナーのみを使用したモノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。

また、第１の実施形態では清掃部材４４が不織布（東レ株式会社製エクセーヌ）で構成され、第２、及び第３の実施形態では清掃部材４７が低反発弾性材料（株式会社ロジャースイノアック製ポロン）で構成されていることとしたが、清掃部材４４、４７を構成する材料はこれらに限定されるわけではなく、他の材料で使用しても構わない。

本発明は、画像形成装置に適用可能な現像装置全般において利用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る現像装置を搭載したプリンタの模型的垂直断面左側面図である。 図１の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。 図２の現像装置に備えられた現像器の斜視図である。 図３の現像器の垂直断面左側面図である。 図４の現像器の残量検知手段周辺を示す部分斜視図である。 図４の現像器の残量検知手段周辺を示す部分上面図である。 図６の残量検知手段及び回転部材の正面図である。 残量検知手段及び回転部材の正面図にして、残量検知手段の光透過面を清掃している状態を示すものである。 残量検知手段及び回転部材の正面図にして、トナー残量を検知している状態を示すものである。 本発明の第２の実施形態に係る現像装置の清掃部材を備えた回転部材の斜視図である。 図１０の回転部材の正面図である。 図１０の回転部材及び残量検知手段の斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る現像装置の清掃部材を備えた回転部材の正面図である。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム
３０ 現像装置
３１ ロータリーラック
３２ 現像器
３４ 現像容器
３４ａ 側壁
３５ トナー収容室
４０ 残量検知手段
４０ａ 発光部
４０ｂ 受光部
４０ｃ ライトガイド
４０ｄ 光透過面
４１ 回転部材
４２ ベース部
４３ 清掃部材保持体
４３ａ〜４３ｄ 平面
４４、４７ 清掃部材
４５ 両面テープ
４６ シート部材

Claims (6)

1. 像担持体に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置において、
   現像剤を収容する現像容器と、この現像容器に設けられ、発光部と受光部との間の光路を遮蔽する現像剤を検知することにより現像装置内の現像剤の残量を検知する残量検知手段と、前記発光部側、及び前記受光部側の光透過面に接触してこれらを清掃する清掃部材が設けられ、前記光透過面間の前記光路と略直交する軸線で回転しながら前記清掃部材を光透過面に出没させる回転部材とを備えることを特徴とする現像装置。
2. 前記回転部材は、前記光路と略直交する軸線で回転するベース部と、前記清掃部材が設けられ、ベース部から光路に向かって突出する少なくとも１個の清掃部材保持体とを備えることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記清掃部材保持体は、前記光透過面と略対向する平面を有する形状で構成されるとともに、前記清掃部材を、前記平面と略直角をなす平面から光透過面に向かって突出するように備えることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記清掃部材保持体は、前記光透過面と略対向する平面に前記清掃部材を備え、この清掃部材は、光透過面に向かう方向への所定の厚みと、この厚さ方向に対する弾性とを有する部材で構成されるとともに、前記光透過面との接触時、厚さ方向に圧縮されながら接触することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
5. 前記清掃部材は、前記光透過面との接触時、前記回転部材の回転に従って徐々にその接触圧が増加することを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の現像装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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