JP2011112826A5

JP2011112826A5 -

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Publication number: JP2011112826A5
Application number: JP2009268425A
Authority: JP
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2029-11-26

Description

上記の目的を達成するための本発明に係る現像装置の代表的な構成は、電子写真感光体に形成された静電像を現像剤により現像する現像装置であって、現像剤を担持して前記電子写真感光体に搬送する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体を備えた現像室と、前記現像剤が通過する開口部が設けられた壁面によって前記現像室と隔てられて配設され、前記現像室に供給する前記現像剤を収納した現像剤収納室と、前記現像剤収納室に回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸の回転半径方向において一端が前記回転軸に取り付けられ、他端が前記現像剤収納室の内壁に接触することで変形し、前記回転軸が回転することで前記現像剤を搬送する可撓性を有する現像剤搬送部材と、前記現像剤収納室の現像剤の量を検知するために、検知光を前記現像剤収納室の内部に通過させるための光透過部材であって、前記回転軸の回転方向において前記開口部よりも上流側、かつ、前記回転軸の軸線を含む鉛直面と前記現像剤収納室を形成する底面とが交差する位置よりも下流側の前記現像剤収納室の壁面に取り付けられた光透過部材と、前記現像剤収納室の内壁に設けられ、前記光透過部材への現像剤の飛散を抑制する可撓性の現像剤飛散抑制部材と、を備え、前記現像剤飛散抑制部材は、前記回転軸の軸線方向における前記光透過部材とオーバーラップする範囲、かつ、前記光透過部材よりも下方に設けられていることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するための本発明に係るプロセスカートリッジの代表的な構成は、電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、静電像が形成される電子写真感光体と、現像剤を担持して前記電子写真感光体に搬送し前記静電像を現像する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体を備えた現像室と、前記現像剤が通過する開口部が設けられた壁面によって前記現像室と隔てられて配設され、前記現像室に供給する前記現像剤を収納した現像剤収納室と、前記現像剤収納室に回転自在に支持された回転軸と、前記回転軸の回転半径方向において一端が前記回転軸に取り付けられ、他端が前記現像剤収納室の内壁に接触することで変形し、前記回転軸が回転することで前記現像剤を搬送する可撓性を有する現像剤搬送部材と、前記現像剤収納室の現像剤の量を検知するために、検知光を前記現像剤収納室の内部に通過させるための光透過部材であって、前記回転軸の回転方向において前記開口部よりも上流側、かつ、前記回転軸の軸線を含む鉛直面と前記現像剤収納室を形成する底面とが交差する位置よりも下流側の前記現像剤収納室の壁面に取り付けられた光透過部材と、前記現像剤収納室の内壁に設けられ、前記光透過部材への現像剤の飛散を抑制する可撓性の現像剤飛散抑制部材と、を備え、前記現像剤飛散抑制部材は、前記回転軸の軸線方向における前記光透過部材とオーバーラップする範囲、かつ、前記光透過部材よりも下方に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、現像剤飛散抑制部材を設けることで、現像剤搬送部材から落下してくる現像剤を塞き止めることにより現像剤の飛散を減少させ、飛散した現像剤が光透過部材を遮る量を抑制することができる。従って、精度良く現像剤の残量検知を行うことができる。

実施例における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。１つのカートリッジ部分の拡大横断面図である。光透過部材の構成図である。光透過部材の構成図である。光学式トナー残量検知の説明図である。回転軸、トナー搬送部材、清掃部材の構成図である。トナー室内のトナー飛散抑制構成の説明図である。トナーが搬送されて来て、現像室へ跳ね上げられるまでの状態を示した図であり、（ａ）はトナー搬送部材が境界点に達する直前の状態図、（ｂ）はトナー搬送部材の変形が開放された瞬間の状態を示した図である。

トナー室１８ａの内部には、回転軸２２が配設されている。回転軸２２は現像枠体１８の長手方向一端側と他端側とに軸受（不図示）を介して回転自在に取り付けられている。この回転軸２２に対して、トナーを搬送するための可撓性を有するトナー搬送部材（現像剤搬送部材）２３が取り付けられている。また、回転軸２２には、可撓性を有する清掃部材２４が取り付けられている。この清掃部材２４は、トナー室１８ａの内部のトナーの量を検知するためにトナー室１８ａに配設された後述する光透過部材４０の投光窓である光透過窓４０ａ４及び受光窓である光透過窓４０ｂ４（図４）を摺擦して清掃（摺擦清掃）する部材である。トナー搬送部材２３と清掃部材２４は回転軸２２が回転駆動されることで、トナー室１８ａ内を所定の方向Ｆに所定の速度で回転する。また、トナー室１８ａの内部の壁底部Ｗｂ上の内壁座面Ｗｃには、トナー搬送部材２３からトナー容器内へ落下してくるトナーを塞き止める現像剤飛散抑制部材（以下、トナー飛散抑制部材）３０が設けられている。

（光透過部材）
現像枠体１８のトナー室１８ａを構成する壁面Ｗａの外壁長手方向（現像ローラ１７の長手方向）の中央付近には、光透過式にて現像剤残量検知（トナー残量検知）を行うためのトナー検知部材としての光透過部材４０が配設されている。光透過部材４０は、図７のように、回転軸２２の回転方向において開口部１８ｃよりも上流側、かつ、回転軸２２の軸線を含む垂直面（鉛直面）Ｚとトナー室（現像剤収納室）１８ｂを形成する底面とが交差する位置よりも下流側のトナー室１８ｂの壁面に取り付けられている。
図３の（ａ）は図２の光透過部材４０部分の拡大図、（ｂ）は光透過部材４０の受光ガイド部４０ｂ側の側面図、（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ線に沿う断面図、（ｄ）は光透過部材４０の外面図である。図４の（ａ）は光透過部材４０を内面側から見た斜視図、（ｂ）は発光ガイド部４０ａと受光ガイド部４０ｂと検知ユニット４１の斜視図である。

（トナー飛散抑制構成）
トナー室１８ａ内のトナー飛散抑制構成について図７を用いて説明する。図７の（ａ）はカートリッジの主断面図、（ｂ）はトナー飛散抑制部材３０と光透過部材４０の長手方向の関係を示した説明図である。トナー室１８ａには、内壁に基部３０ａが取り付けられた可撓性を有するトナー飛散抑制部材３０が配設されている。より詳しくは、回転軸２２の回転方向において、回転軸２２の回転中心Ｏ２２を通る垂直面Ｚと現像剤収納室内の底壁面Ｗｂとの交点ｑよりも下流側、かつ、光透過窓４０ａ４、４０ｂ４よりも上流側の内壁座面Ｗｃ上にトナー飛散抑制部材３０を設けている。トナー飛散抑制部材３０は、内壁座面Ｗｃ上に基部３０ａを両面テープ或いは熱かしめ等により固定されている。

トナー飛散抑制部材３０の取り付け位置（基部３０ａ）から自由端（先端）３０ｂまでの高さＬ２は次のように設定されている。即ち、トナー飛散抑制部材３０がトナー搬送部材２３と清掃部材２４の弾性力に抗して弾性変形した際に、光透過窓４０ａ４、４０ｂ４と干渉しないような高さに設定されている。例えば、トナー飛散抑制部材３０の取り付け位置から光透過窓４０ａ４までの垂直距離Ｌ１が２０ｍｍの場合、トナー飛散抑制部材３０の垂直高さＬ２は１０〜１５ｍｍが好適である。また、（ｂ）に示すように、トナー飛散抑制部材３０の長手方向の長さＹ１は少なくとも光透過窓４０ａ４、４０ｂ４の離間距離ｗ４をカバーする長さ（Ｙ１＞ｗ４）であり、光透過窓４０ａ４、４０ｂ４を覆う範囲に設置されている。即ち、トナー飛散抑制部材３０は、回転軸２２の軸線方向において、少なくとも光透過部材４０とオーバーラップする範囲に設けられ、かつ、基部３０ａとは反対側の先端３０ｂは光透過部材４０（光透過窓４０ａ４、４０ｂ４）よりも下方にある。

トナー飛散抑制部材３０の弾性率は、清掃部材２４と接触した際に清掃部材２４の回転の妨げにならないよう、清掃部材２４の弾性率よりも小さく設定されている。例えば、清掃部材２４の材質がポリフェニレンサルファイドフィルムで、厚みを１２５〜２５０μｍとした場合、トナー飛散抑制部材３０の材質はポリエステルフィルムで、厚みを５０〜１００μｍとすると好適である。また、トナー飛散抑制部材３０の弾性率は、トナー搬送部材２３と接触した際にトナー飛散抑制部材３０の回転の妨げにならないよう、トナー飛散抑制部材３０の弾性率よりも小さく設定されている。

図８はトナーが搬送されて来て、現像室１８ｂへ跳ね上げられるまでの状態を示した図で、（ａ）はトナー搬送部材２３が境界点ｐに達する直前の状態図である。トナー搬送部材２３の取り付け面が上面を向いて水平な状態の時より、回転軸２２の回転が進むと、トナー搬送部材２３上のトナーは重力によってトナー搬送部材２３の表面から矢印Ｇ方向に向かって滑り落ちる。トナー搬送部材２３がトナー室１８ａの非接触部Ｗａ２までに達するまでに滑り落ちてくるトナーは、トナー室１８ａ内の壁底部Ｗｂにそのまま落下する。その際に、壁底部Ｗｂに落下したトナーは、内壁座面Ｗｃに設けたトナー飛散抑制部材３０によって一部塞き止められ、トナー落下による光透過窓４０ａ４、４０ｂ４へのトナーの飛散を抑制することができる。

（ｂ）は、トナー搬送部材２３の変形が開放された瞬間の状態を示した図である。トナー搬送部材２３の変形が一気に開放されると、トナー室１８ａ内には、トナー搬送部材２３の回転方向に向かって気流Ｊが発生すると共に現像室１８ｂ内に入りきれなかったトナーがトナー室１８ａ内に落下する。この時、トナー飛散抑制部材３０がトナー搬送部材２３よりも回転軸２２の回転方向下流側に設けられている。そのため、トナー搬送部材２３より発生した気流Ｊとトナー落下によって飛散したトナーはトナー飛散抑制部材３０によって光透過窓４０ａ４、４０ｂ４の手前で塞き止められる。それにより、トナー搬送部材２３の弾性力を利用してトナーを上方に搬送させる構成においても、光透過式トナー残量検知を安定して精度良く行うことができるのである。

１・・電子写真感光体、Ｔ・・現像剤、４・・現像装置、１７・・現像剤担持体、１８ａ・・現像剤収納室、１８ｂ・・現像室、１８ｃ・・開口部、１８ｄ・・壁面、２２・・回転軸、２３・・現像剤搬送部材、Ｌ・・検知光、４０・・光透過部材、Ｗｂ・・底面、２４・・清掃部材、３０・・現像剤飛散抑制部材、３０ａ・・基部、３０ｂ・・先端

Claims

電子写真感光体に形成された静電像を現像剤により現像する現像装置であって、
現像剤を担持して前記電子写真感光体に搬送する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体を備えた現像室と、
前記現像剤が通過する開口部が設けられた壁面によって前記現像室と隔てられて配設され、前記現像室に供給する前記現像剤を収納した現像剤収納室と、
前記現像剤収納室に回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸の回転半径方向において一端が前記回転軸に取り付けられ、他端が前記現像剤収納室の内壁に接触することで変形し、前記回転軸が回転することで前記現像剤を搬送する可撓性を有する現像剤搬送部材と、
前記現像剤収納室の現像剤の量を検知するために、検知光を前記現像剤収納室の内部に通過させるための光透過部材であって、前記回転軸の回転方向において前記開口部よりも上流側、かつ、前記回転軸の軸線を含む鉛直面と前記現像剤収納室を形成する底面とが交差する位置よりも下流側の前記現像剤収納室の壁面に取り付けられた光透過部材と、
前記現像剤収納室の内壁に設けられ、前記光透過部材への現像剤の飛散を抑制する可撓性の現像剤飛散抑制部材と、
を備え、
前記現像剤飛散抑制部材は、前記回転軸の軸線方向における前記光透過部材とオーバーラップする範囲、かつ、前記光透過部材よりも下方に設けられていることを特徴とする現像装置。
更に、前記回転軸の回転方向において前記現像剤搬送部材に対し上流側で、前記回転軸の回転半径方向において一端が前記回転軸に取り付けられ、他端が前記光透過部材を摺擦清掃する可撓性の清掃部材を有し、前記現像剤飛散抑制部材の弾性率は、前記清掃部材の弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
静電像が形成される電子写真感光体と、
現像剤を担持して前記電子写真感光体に搬送し前記静電像を現像する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体を備えた現像室と、
前記現像剤が通過する開口部が設けられた壁面によって前記現像室と隔てられて配設され、前記現像室に供給する前記現像剤を収納した現像剤収納室と、
前記現像剤収納室に回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸の回転半径方向において一端が前記回転軸に取り付けられ、他端が前記現像剤収納室の内壁に接触することで変形し、前記回転軸が回転することで前記現像剤を搬送する可撓性を有する現像剤搬送部材と、
前記現像剤収納室の現像剤の量を検知するために、検知光を前記現像剤収納室の内部に通過させるための光透過部材であって、前記回転軸の回転方向において前記開口部よりも上流側、かつ、前記回転軸の軸線を含む鉛直面と前記現像剤収納室を形成する底面とが交差する位置よりも下流側の前記現像剤収納室の壁面に取り付けられた光透過部材と、
前記現像剤収納室の内壁に設けられ、前記光透過部材への現像剤の飛散を抑制する可撓性の現像剤飛散抑制部材と、
を備え、前記現像剤飛散抑制部材は、前記回転軸の軸線方向における前記光透過部材とオーバーラップする範囲、かつ、前記光透過部材よりも下方に設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
更に、前記回転軸の回転方向において前記現像剤搬送部材に対し上流側で、前記回転軸の回転半径方向において一端が前記回転軸に取り付けられ、他端が前記光透過部材を摺擦清掃する可撓性の清掃部材を有し、前記現像剤飛散抑制部材の弾性率は、前記清掃部材の弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリッジ。