JPH11194602A

JPH11194602A - 現像装置および画像形成装置

Info

Publication number: JPH11194602A
Application number: JP36847897A
Authority: JP
Inventors: Hideki Sato; 秀樹佐藤; Koji Miura; 幸次三浦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】複数個の現像装置のそれぞれの現像剤の種
類、撹拌速度が異なる場合においても、各現像装置のし
きい値を簡便に、もしくは同設定値に設定でき、現像剤
残量を高精度、また同一時期にて検知できる現像剤残量
検知機構を備えた画像形成装置および現像装置を提供す
る。【解決手段】攪拌部材１５に強制遮光部８７を備えた
別部材８６を設け、攪拌部材１５が所定位置に回転を進
めてきたときに、強制遮光部８７で検知光を所定時間強
制的に遮光することで、複数の現像装置における残検予
告のしきい値を同設定値とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機やプ
リンターなどとされる電子写真方式を利用した画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いて転写材に画像を形
成する電子写真画像形成装置は、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プリンタ）、ファクシミリ装置あるいはワー
ドプロセッサとして実用化されている。

【０００３】ここで、図１５〜図１７を用いてカラーレ
ーザプリンタおよびこれに用いられる現像剤残量検知装
置の構成について説明する。

【０００４】図１５において、画像形成装置本体１０１
の内部には、回転現像装置１０２、転写材担持体として
の転写ドラム１０３および電子写真感光体ドラムからな
る像担持体１０４等が設けられている。

【０００５】そして、画像形成装置本体１０１の下部に
配置されたカセット１０５から給送された転写材Ｐは転
写ドラム１０３に巻き付いて搬送され、像担持体１０４
の表面に形成されたトナー画像が転写材Ｐに転写されて
定着装置１０６により永久定着され、機外に排出され
る。

【０００６】回転現像装置１０２は、マゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックの４色のトナーを備えた４色の
現像器１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｙ、１０２Ｂを有し
ている。これら４色の現像器１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０
２Ｙ、１０２Ｂは、軸１０２ａに対して回転可能に配置
される。また、軸１０２ａには公転ギアが設けられ、該
公転ギアの外周に配置された自転ギアに連動して各現像
器１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｙ、１０２Ｂがそれぞれ
自転することで、それぞれの現像器１０２Ｍ、１０２
Ｃ、１０２Ｙ、１０２Ｂの姿勢が一定に維持されてい
る。

【０００７】画像形成に際しては、現像器１０２Ｍ、１
０２Ｃ、１０２Ｙ、１０２Ｂのうち、潜像に対応した色
の現像器が像担持体１０４の対向位置に静止し、さらに
そこで現像ローラ１０２ｂが像担持体１０４の表面と微
小間隔を介して対向するように位置決めされる。そし
て、現像時には現像ローラ１０２ｂがバイアスの印加と
回転駆動とを受けることで像担持体１０４上の潜像を現
像してトナー画像を形成する。

【０００８】各現像器１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｙ、
１０２Ｂ内に配置された現像ローラ１０２ｂには、供給
ローラ１０２ｄが摺擦しており、現像に寄与しなかった
現像剤を掻き取って、常に新鮮な現像剤が供給されるよ
うになっている。

【０００９】図１６に光透過方式を採用した従来の現像
剤残量検知手段が示される。現像剤容器１１１の溶着受
け部１１１ａ、１１１ｂには現像剤残量検知用の光透過
窓１１５ａ、１１５ｂが超音波溶着等の方法を用いて溶
着されている。そして、画像形成装置本体１０１側に設
けられた発光部１０６ａから出射された検知光Ｌは、光
透過部材１１６ａを透過し、さらに光透過窓１１５ｂの
光透過部材１１６ｂを透過して画像形成装置本体１０１
側に設けられた受光部１０６ｂで受光されることで現像
剤の残量が検知される。このとき、現像剤容器１１１内
に設けられた現像剤攪拌部材１０７は回転して光透過部
材１１６ａ、１１６ｂの内側面を拭き取り、そのときの
検知光Ｌを検知することで残量が検知される。

【００１０】さらに説明すると、検知光Ｌは、図１７に
示すように、攪拌周期Ｔにおけるパルス幅ｔとして検知
され、このパルス幅ｔは検知光Ｌの光量が多いほど大き
くなる。つまり現像剤容器１１１内の現像剤残量が少な
くなるにしたがってパルス幅ｔは大きくなる。そこでパ
ルス幅ｔが所定の大きさ、つまりあるしきい値になった
ときに、「現像剤残量が少ない」ことをユーザーに報知
するように設定している。また該しきい値は、現像剤の
種類、攪拌速度毎に設定していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来例の回
転現像装置のように複数個の現像器を有する場合に、収
容した現像剤の特性に依存して各現像器の撹拌速度が異
なる場合、各現像器毎にそれぞれ異なるしきい値を設定
しなければならず、その処理が煩雑となっていた。

【００１２】したがって、本発明の目的は、複数個の現
像装置のそれぞれの現像剤の種類、撹拌速度が異なる場
合においても、各現像装置のしきい値を簡便に、もしく
は同設定値に設定でき、現像剤残量を高精度、また同一
時期にて検知できる現像剤残量検知機構を備えた画像形
成装置および現像装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
現像剤を収容する現像容器と、該現像容器にあって回転
し現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記現像容器内の現像
剤残量を検知するための光検知方式の現像剤残量検知手
段とを有する、色の異なる複数個の現像装置を備えた画
像形成装置において、前記攪拌部材は、一体または別体
の強制遮光部を備えた遮光部材を有し、前記強制遮光部
により、各現像装置毎に検知光強制遮光時間幅を設定す
ることを特徴とする画像形成装置である。

【００１４】現像剤残量予告を行う前記現像剤残量検知
手段の出力パルス幅のしきい値を、前記強制遮光部にて
所定の時間幅、強制遮光することにより、前記各現像装
置に対し同設定値にすることが好ましい。前記攪拌部材
は一方の端部に攪拌翼を有し、前記遮光部材は、前記攪
拌部材の攪拌回転中心軸に関して前記攪拌翼の反対側に
設けることは好ましい。前記複数の現像装置の強制遮光
時間幅は、現像剤の種類によって異なることが好まし
い。別の態様によれば、前記複数の現像装置の強制遮光
時間幅は、撹拌部材の撹拌速度により異なることが好ま
しい。

【００１５】前記撹拌部材に設けた撹拌翼を前記強制遮
光部を備えた遮光部材とすることが好ましい。別の態様
によれば、前記撹拌部材に設けた撹拌翼を保持する撹拌
ステーを前記強制遮光部を備えた遮光部材とすることが
好ましい。

【００１６】本発明による他の態様によれば、現像剤を
収容する現像容器、および該現像容器にあって現像剤を
撹拌する撹拌部材を含む、色の異なる複数個の現像装置
と、発光部および受光部を含む光検知方式の現像剤残量
検知手段とを有し、前記発光部および受光部の光軸上近
傍に前記攪拌部材の撹拌回転中心を構成し、前記撹拌部
材に光透過のための開口部を設けた画像形成装置におい
て、前記撹拌部材の開口部近傍に角度を有する部材を設
けることで強制遮光を行うことを特徴とする画像形成装
置が提供される。

【００１７】前記攪拌部材に設けられた攪拌翼を支持す
る攪拌ステーの、前記開口部近傍に位置する部分を曲げ
ることにより前記角度を有する部材を構成することが好
ましい。

【００１８】また本発明の他の態様によれば、現像剤を
収容する現像容器、および該現像容器にあって現像剤を
撹拌する撹拌部材を含む、色の異なる複数個の現像装置
と、発光部および受光部を含む光検知方式の現像剤残量
検知手段とを有し、前記発光部および受光部の光軸上近
傍に前記攪拌部材の撹拌回転中心を構成し、前記撹拌部
材に光透過のための開口部を設けた画像形成装置におい
て、前記開口部の幅を調整することにより、強制遮光を
行うことを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００１９】前記開口部の幅の調整を、前記攪拌部材と
異なる部材により行うことが好ましい。別の態様によれ
ば、前記開口部の幅の調整を、前記攪拌部材に取り付け
られた攪拌翼により行うことが好ましい。さらに他の態
様によれば、前記開口部の幅の調整を、前記攪拌部材に
取り付けられた攪拌ステーにより行うことが好ましい。

【００２０】前記現像装置は、前記現像容器に光透過可
能に設けられた上下の窓部材を備え、前記撹拌部材は前
記上下の窓部材を清掃するための撹拌翼を有し、前記光
検知方式の現像剤残量検知手段は、前記窓部材近傍にて
装置本体に取り付けられた発光部および受光部を有し、
前記窓部材が前記撹拌翼により清掃される際に、前記発
光部から射出された光を前記受光部が受光することが好
ましい。

【００２１】本発明による他の態様によれば、現像剤を
収容する現像容器と、該現像容器にあって現像剤を攪拌
する攪拌部材とを有し、前記現像容器内の現像剤残量を
検知するための光検知方式の現像剤残量検知手段を備え
た画像形成装置に用いられる現像装置において、前記攪
拌部材は、一体または別体の強制遮光部を備えた遮光部
材を有することを特徴とする現像装置が提供される。

【００２２】本発明による他の態様によれば、発光部お
よび受光部を含む光検知方式の現像剤残量検知手段を備
えた画像形成装置に用いられる現像装置であって、現像
剤を収容する現像容器と、該現像容器に設けられ現像剤
を撹拌する撹拌部材と、前記発光部および受光部の光軸
上近傍に設けられた前記攪拌部材の撹拌回転中心と、前
記撹拌部材に設けられた光透過のための開口部とを有す
る現像装置において、前記撹拌部材の開口部近傍に角度
を有する部材を取り付け強制遮光部とすることを特徴と
する現像装置が提供される。

【００２３】また本発明の他の態様によれば、発光部お
よび受光部を含む光検知方式の現像剤残量検知手段を備
えた画像形成装置に用いられる現像装置であって、現像
剤を収容する現像容器と、該現像容器に設けられ現像剤
を撹拌する撹拌部材と、前記発光部および受光部の光軸
上近傍に設けられた前記攪拌部材の撹拌回転中心と、前
記撹拌部材に設けられた光透過のための開口部とを有す
る現像装置において、前記開口部の幅を調整することに
より、強制遮光を行うことを特徴とする現像装置が提供
される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像装置およ
び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

【００２５】実施例１本発明を多色電子写真画像形成装置に適用した第１の実
施例について図１〜図６により説明する。

【００２６】（画像形成装置）まず、本実施例の画像形
成装置の概略構成を説明する。図１には電子写真方式に
よってカラー画像を形成する画像形成装置の一形態であ
るレーザービームプリンタが示される。

【００２７】一定速度で回転するドラム形状の電子写真
感光体（以下「感光体ドラム」という）１の表面を帯電
手段２で一様に帯電する。そして、感光体ドラム１に露
光手段３から画像情報に応じたレーザ光を照射して潜像
を形成し、その潜像を４個の現像カートリッジＤｙ、Ｄ
ｍ、Ｄｃ、Ｄｋ（併せてＤと記す）で現像する。そし
て、感光体ドラム１に形成された現像画像は順次ベルト
状の中間転写体４に重ねて転写されてカラー画像が形成
される。このカラー画像は、給送部から搬送手段５によ
って搬送される記録媒体（例えば、記録紙、ＯＨＰシー
トなど）Ｐを転写手段６によって転写される。そして、
その記録媒体Ｐを定着手段７へ搬送してカラー画像を定
着し、装置上面の排出部８へ排出する。

【００２８】つぎに上記各部の構成について具体的に説
明する。

【００２９】感光体ドラム１は、プロセスカートリッジ
Ｕとして、現像剤（以下「トナー」という）の像を中間
転写体４に転写した後に感光体ドラム１に残留したトナ
ーを除去するためのクリーニング手段９の容器状の枠体
９ａと一体的に構成されている。このプロセスカートリ
ッジＵは画像形成装置本体３０に対して取り外し可能に
装着されており、使用者自身によって感光体ドラム１の
寿命に合わせて交換することができる。

【００３０】感光体ドラム１は直径約５０ｍｍのアルミ
ニウムシリンダの外側に有機光導電体層を塗布して構成
し、感光体ドラム１のホルダーを兼ねるクリーニング手
段９の容器状の枠体９ａに回転自在に支持されている。

【００３１】この感光体ドラム１の周上には、感光体ド
ラム１上に残留したトナーを掻き取り除去するためのク
リーニングブレード９ｂ、さらには帯電手段２が配設さ
れている。したがって、本実施例においては、感光体ド
ラム１、クリーニング手段９、および、帯電手段２が一
体にカートリッジ化されて装置本体３０に着脱可能なプ
ロセスカートリッジＵを構成している。

【００３２】また、感光体ドラム１は駆動モータ（不図
示）の駆動力を伝達することにより、画像形成動作に応
じて図１において反時計回り方向へ回転する。

【００３３】本実施例の帯電手段２は、いわゆる接触帯
電法を用いたものであり、感光体ドラム１の表面に接触
して回転する導電性ローラに電圧を印加することによっ
て感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるものであ
る。

【００３４】帯電された感光体ドラム１へ露光を行う露
光手段３は、画像信号が図示しないレーザーダイオード
に与えられると、このレーザーダイオードが画像信号に
対応する画像光をポリゴンミラー３ａへ照射する。この
ポリゴンミラー３ａはスキャナーモータ３ｂによって高
速回転し、該ミラー３ａで反射した画像光が結像レンズ
３ｃおよび反射ミラー３ｄを介して一定速度で回転する
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。

【００３５】該静電潜像は現像カートリッジ（現像装
置）Ｄによって各色毎に現像される。この現像カートリ
ッジＤの構成については後述する。現像カートリッジＤ
によって現像されたトナー像は、中間転写体４へ転写さ
れる。

【００３６】第２の像担持体としての転写ユニット（中
間転写体）４は、感光体ドラム１から順次に１次転写さ
れて重ねられた複数のトナー像を、一括して記録媒体Ｐ
に２次転写するものでる。転写ユニット４は、矢印Ｒ４
方向に走行する中間転写ベルト４ａを備えている。本実
施例の中間転写ベルト４ａは、周長約４４０ｍｍのベル
トであり、駆動ローラ４ｂ、２次転写対向ローラ４ｃ、
従動ローラ４ｄの３本のローラに掛け渡されている。ま
た従動ローラ４ｄに近接して中間転写ベルト４ａを感光
体ドラム１に押圧する位置と中間転写ベルト４ａが感光
体ドラム１から離れる位置をとるように後退する押さえ
ローラ４ｊを備えている。中間転写ベルト４ａは、駆動
ローラ４ｂの回転によって、矢印Ｒ４方向に走行する。

【００３７】さらに、中間転写ベルト４ａの外側の所定
位置には、中間転写ベルト４ａの表面に接離可能なクリ
ーニングユニット４ｅが設けてあり、２次転写後に残っ
た転写残トナーを除去する。このクリーニングユニット
４ｅは帯電ローラ４ｆを中間転写ベルト４ａに当接させ
てトナーに転写時と逆の電荷を与える。逆の電荷を付与
されたトナーは、感光体ドラム１に静電的に付着され、
その後、感光体ドラム１用の後述するクリーニング装置
６によって回収されるものである。

【００３８】なお、中間転写ベルト４ａのクリーニング
方法としては、上述の静電クリーニングに限らず、ブレ
ードやファーブラシなどの機械的な方法や、これらを併
用したものなどでもよい。

【００３９】また、中間転写ベルト４ａへトナー像を転
写した後に感光体ドラム１の表面に残留したトナーはク
リーニング手段９によって除去されるが、このクリーニ
ング手段９は感光体ドラム１の表面に当接したクリーニ
ングブレード９ｂによって掻き落して廃トナー容器９ｃ
に蓄える。この廃トナー容器９ｃはクリーニング枠体９
ａで形成されている。この廃トナー容器９ｃに蓄えられ
る廃トナーの量は、感光体ドラム１の寿命より早く廃ト
ナー容器９ｃを満たすことがないような容量となってお
り、廃トナー容器９ｃ内の廃トナーは感光体ドラム１の
寿命がきてプロセスカートリッジＵを交換するときに一
体的に交換処理される。

【００４０】中間転写体４に多重転写されたトナー像を
記録媒体Ｐに転写する転写手段６は、本実施例では転写
ローラで構成しており、この転写ローラ６は金属軸を中
抵抗発泡弾性体で巻いて構成し、図１にて上下方向に移
動可能に設けられている。

【００４１】この転写ローラ６は中間転写体４に４色の
トナー像を形成している間、すなわち中間転写体４が複
数回回転する間は、その画像を乱さぬように、図１の実
線に示すごとく下方に位置して中間転写体４から離れて
いる。

【００４２】そして、中間転写体４上にトナー像が多重
転写されてカラー画像を形成し終わった後、記録媒体Ｐ
にカラー画像を転写するタイミングに合わせて転写ロー
ラ６は図示しないカムによって鎖線に示す上方の位置に
移動する。これによって転写ローラ６は記録媒体Ｐを介
して中間転写体４に所定の圧で押しつけられる。これと
同時に転写ローラ６にバイアス電圧が印加され、中間転
写体４上のトナー像が記録媒体Ｐに転写される。

【００４３】記録媒体Ｐを搬送する搬送手段５は、ピッ
クアップローラ５ｂ、給送ローラ５ｃ１および重送防止
のリタードローラ５ｃ２、搬送ローラ対５ｄ、レジスト
ローラ対５ｅ、排出ローラ対５ｆおよび搬送ガイド５ｇ
から構成される。

【００４４】画像形成時にはピックアップローラ５ｂが
画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット５ａ内
の記録媒体Ｐを１枚づつ分離して給送する。そして給紙
カセット５ａから送り出されて記録媒体Ｐを搬送ガイド
５ｇによってガイドし、搬送ローラ対５ｄを経由してレ
ジストローラ対５ｇに至らせる。画像形成動作中にレジ
ストローラ５ｅは、記録媒体Ｐを静止待機させる非回転
動作と、記録媒体Ｐを中間転写体４に向けて搬送する回
転動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写
工程時の画像と記録媒体Ｐとの位置合わせを行い、前述
した転写手段によってカラー画像が転写される。

【００４５】カラー画像が転写された記録媒体Ｐは定着
手段７へ搬送されてトナー像が定着される。この定着手
段７は記録媒体Ｐに熱を印加するための定着ローラ７ａ
と、記録媒体Ｐを定着ローラ７ａに圧接されるための加
圧ローラ７ｂからなり、両ローラ７ａ、７ｂは中空ロー
ラであってそれぞれ内部にヒータ７ａ１、７ｂ１を有し
て回転駆動される。そして記録媒体Ｐに熱および圧力を
印加しつつ搬送することによってトナー像を記録媒体Ｐ
に定着する。

【００４６】そして、トナーが定着された記録媒体Ｐは
搬送手段を構成する排出ローラ対５ｆによって排出部８
へ排出される。

【００４７】（現像カートリッジ（現像装置）つぎに感光体ドラム１に形成した潜像を現像するための
現像カートリッジの構成について説明する。

【００４８】本実施例の画像形成装置は、フルカラー画
像を形成するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの各色の現像を可能とするために４個の現像カー
トリッジＤ（Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｂ）を有する。この
現像カートリッジＤは、軸１０を中心として回転するロ
ータリーユニット１１にそれぞれ取り外し可能に装着さ
れている。そして、画像形成の際しては、各現像カート
リッジＤがロータリーユニット１１に保持された状態で
軸１０を中心に回転移動する。そして、所定の色トナー
を収納している現像カートリッジＤが感光体ドラム１に
対向した位置で止まる。さらに、後述する現像ローラが
感光体ドラム１に対して微少間隔（約３００μｍ程度）
をもって対向するように位置決めされた後、感光体ドラ
ム１の静電潜像に対してトナーを供給して静電潜像を現
像する。

【００４９】カラー画像形成時には、中間転写体４の１
回転毎にロータリーユニット１１が回転して、マゼンタ
色を収納しているマゼンタ現像カートリッジＤｍ、シア
ン色トナーを収納しているシアン現像カートリッジＤ
ｃ、イエロー色トナーを収納しているイエロー色現像カ
ートリッジＤｙ、ブラック色トナーを収納しているブラ
ック現像カートリッジＤｂの順で現像工程がなされる。
なお、ブラック色トナーは磁性トナーであり、その他の
色トナーは非磁性トナーである。

【００５０】図２には現像カートリッジＤ（例えばイエ
ロー現像カートリッジＤｙ）が感光体ドラム１に対向し
た現像位置に位置決め静止している状態を示している。

【００５１】この現像カートリッジＤは、感光体ドラム
１にトナーを供給するトナー担持体である現像ローラ１
２と、該現像ローラ１２に供給するトナーを収納するト
ナー収納部６３ａを有する。また、現像ローラ１２を支
持するための複数のフレームを結合したカートリッジフ
レーム６３と、現像ローラ１２を露出させるための、こ
のカートリッジフレーム６３に設けられた開口を開閉可
能なシャッター６４を有している。さらに、上記トナー
収納部６３ａ内にはトナー攪拌部材１５が設けてある。

【００５２】なお、新規現像カートリッジには、トナー
収納部６３ａ内に収納されているトナーが漏れ出ないよ
うに、トナーシール２７が取り付けられている。そこで
使用者は、新規現像カートリッジＤを装置本体３０に装
着するのに先だってトナーシール２７を引き剥がしてト
ナー収納部６３ａを開封する。これによってトナー収納
部６３ａ内のトナーは現像ローラ１２へ供給可能とな
る。

【００５３】さて、装置本体３０から駆動力を得て、ト
ナー攪拌部材１５が回転してトナー収納部６３ａ内のト
ナーを現像ローラ１２に送り込む。現像ローラ１２はア
ルミニウムローラを回転可能にしたものであり、この現
像ローラ１２の周面には現像ブレード１６が圧接してい
る。このため、現像ローラ１２が図２の反時計方向へ回
転すると、その周面にトナーが薄層塗布され、かつ該ト
ナーへ電荷が付与（摩擦帯電）される。

【００５４】そして、潜像が形成された感光体ドラム１
と対向した現像ローラ１２に装置本体３０から供給され
た現像バイアスを印加することにより、潜像に応じてト
ナー画像を感光体ドラム１上に形成することができる。

【００５５】なお、イエロー現像カートリッジＤｙ、マ
ゼンタ現像カートリッジＤｍ、シアン現像カートリッジ
Ｄｃ、ブラック現像カートリッジＤｂがそれぞれ現像位
置に移動されたときに、各現像カートリッジＤの各現像
ローラ１２は、画像形成装置本体３０に設けられた各色
現像用高圧電源および駆動源と接続され、各現像カート
リッジＤ毎に順次選択的に現像バイアスが印加されると
ともに、駆動力が伝達されて現像ローラ１２等が回転す
る。

【００５６】図１に示すイエロー現像カートリッジＤ
ｙ、マゼンタ現像カートリッジＤｍ、およびシアン現像
カートリッジＤｃは同構成である。これらの色現像カー
トリッジＤｙ、Ｄｍ、Ｄｃは、図２に示すように、いず
れも現像ローラ１２の周面と互いに逆方向に移動する周
面をもつ塗布ローラ１９をカートリッジフレーム６３の
現像部材支持フレーム６３Ａに回転自在に備えている。

【００５７】一方、ブラック現像カートリッジＤｂは塗
布ローラ１９を有していない。そして現像ローラ１２へ
はトナーが現像ローラ内部に組み込んだマグネット（不
図示）の磁力および付着力で付着し現像ローラ１２の周
面に接する現像ブレード１６によってトナーの層厚を規
制されるとともに摩擦帯電電荷がトナーに生ずるように
なっている。

【００５８】つぎに上記現像器のトナー残量検知機構に
ついて、イエロー現像器Ｄｙを代表として取り上げ、図
２により説明する。

【００５９】図２に示すように、イエロー現像器Ｄｙは
そのトナー収納部６３ａにトナー撹拌部材１５を有し、
攪拌部材１５は撹拌翼１５ａおよび撹拌ステー１５ｂを
備えており、トナー収納部６３ａ内部のトナーを撹拌す
るとともに現像スリーブ１２側に搬送している。

【００６０】トナー収納部６３ａには光を透過する上下
２つの残検窓（窓歩合）８１、８２の近傍に対向して、
装置本体３０に設けられた本体発光部および本体受光部
へと光を案内する上下ライトガイド（発光部、受光部）
８４、８５がそれぞれ設けられ、本体発光部→現像器内
部→本体受光部の光回路を構成している。

【００６１】撹拌ステー１５ｂの先端部には残検窓８
１、８２を清掃する撹拌翼１５ａが取り付けられてお
り、残検窓８１、８２を清掃し、トナーが少ないときに
光路を提供する。トナー収納部６３ａ内のトナーが多い
ときには撹拌翼１５ａが残検窓８１、８２を清掃しても
すぐにトナーによって覆われるため、光は透過しない
が、トナーが少なくなるにしたがって、光が残検窓８
１、８２を透過する時間、すなわち前出の図１７に示し
たパルス幅ｔが長くなる。

【００６２】ところで、黒トナー現像器Ｄｂ、および３
色（イエロー、マゼンタ、シアン）の色トナー現像器Ｄ
ｙ、Ｄｍ、Ｄｃは、それぞれ特性の異なるトナーを収容
しており、撹拌ステー１５ｂの撹拌速度、すなわち撹拌
周期が異なっている。一般に、色トナー現像器Ｄｙ、Ｄ
ｍ、Ｄｃは、色トナーの現像ローラ１２へのコート量が
少ないため、その撹拌ステー１５ｂの撹拌速度が黒トナ
ー現像器Ｄｂのそれと比較して速く設定されている。

【００６３】上記にて示した黒トナー現像器Ｄｂは撹拌
速度が他のカラー現像器Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃより遅いの
で、撹拌部材１５の撹拌周期Ｔで検知可能な最大残検出
力パルス幅ｔが他のカラー現像器Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃより
大きくなる。そのため、現像剤残量検知出力パルス幅の
しきい値を、黒トナー現像器とカラー現像器に対し同設
定値にすることができない。

【００６４】そこで本実施例においては、黒トナー現像
器Ｄｂ内の撹拌部材１５に別部材８６を設け、その強制
遮光部８７で光を所定の時間幅で強制遮光することによ
り、撹拌周期Ｔで検知可能な最大残検出力パルス幅を他
のカラー現像器Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃに近付ける、または合
わせることで現像剤残量予告を行うための現像剤残量検
知手段の残検出力パルス幅のしきい値を、同設定値にす
るこを可能とした。

【００６５】上記について図３、図４および図５を参照
してさらに説明する。

【００６６】各現像器のトナーの種類、すなわち撹拌速
度の違いで撹拌周期に必要な時間が異なる。つまり、撹
拌速度が遅い現像器は、撹拌周期Ｔで検知可能な最大残
検出力パルス幅が、撹拌速度が速い現像器より大きくな
る。

【００６７】図３に、黒トナー現像器Ｄｂの撹拌周期で
検出可能な最大残検出力パルス幅が９００ｍｓ、それよ
り撹拌周期の速いカラー現像器Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃの撹拌
周期で検出可能な最大残検出力パルス幅が７００ｍｓ、
現像剤残量予告を行うための現像剤残量検出手段の出力
パルス幅のしきい値が５００ｍｓと設定した場合を示し
た。

【００６８】この場合、例えば撹拌速度だけの違いで説
明すると、黒トナー現像器Ｄｂにおいて残トナー量が、
他のカラー現像器Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃと同量であっても、
撹拌速度の違いから撹拌翼１５ａが残検窓８１、８２を
清掃し残検窓８１、８２を覆う際の撹拌部材１５の位置
が黒、カラーで同じだとしても、黒トナー現像器Ｄｂの
方が多く光を透過する。そのため、黒トナー現像器Ｄｂ
の場合には、トナー量が減ってきたときに、早く「残ト
ナー少なし」を表示してしまう。

【００６９】また、撹拌速度が黒、カラーで同一でトナ
ーの特性、すなわち流動性が違うだけの場合だと、トナ
ー量が減り、黒、カラーともにトナーが同量の場合、撹
拌翼１５ａが残検窓８１、８２を清掃し、光が透過でき
る状態になっても、流動性の優れるカラートナーは、撹
拌部材１５が少し回転を進めただけで残検窓８１、８２
を覆うが、流動性の劣る黒トナーは、撹拌部材１５がか
なり回転を進めた位置でようやく残検窓８１、８２を覆
う。

【００７０】言い換えれば、トナーが同量のとき、カラ
ー現像器Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃよりも黒現像器Ｄｂの方が、
多く光を透過してしまう。そのため、早く「残トナー少
なし」を表示してしまう。これを解決するには黒トナー
現像器のしきい値を８５０ｍｓに変更、すなわち、カラ
ー現像器と異なるしきい値に設定しなければならない。

【００７１】ここで、現像剤の種類、すなわち現像剤が
磁性体か非磁性体が、一成分か二成分かまた、撹拌速
度、すなわち撹拌周期等に左右されることなく一定時期
に表示するべく、図４および図５に示すように、黒トナ
ー現像器Ｄｂの撹拌部材１５に別部材８６を設け、撹拌
部材１５がある所定の位置に回転を進めてきたときに、
別部材８６による強制遮光部８７で光を所定の時間幅で
強制遮光することで、撹拌周期Ｔで検出可能な最大残検
出力パルス幅を、図６のように、従来の同残トナー量時
の際の残検出力パルス幅よりも少なくなることで、他の
カラー現像器Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃと同一時期、すなわちし
きい値を同設定値５００ｍｓにすることができた。

【００７２】これにより、各現像器毎にそれぞれ異なる
しきい値を設定する煩雑な作業を省略でき、かつ上記し
きい値を簡便に設定することができる。

【００７３】実施例２つぎに本発明の第２実施例について図７により説明す
る。なお、本実施例以降の実施例については、同一機能
を有する部材には同一符号を付す。

【００７４】本実施例においては、トナー特性および現
像剤撹拌速度に違いがあり、撹拌回転中心８８より外れ
た位置に発光、受光部の光軸Ｌを構成する現像装置を複
数個有する画像形成装置において、図７に示すように、
撹拌部材１５の撹拌翼１５ａを延ばし、強制遮光部８７
として強制遮光を行うことにより、撹拌周期Ｔで検出可
能な残検パルス幅ｔを他の現像装置に近づける、もしく
は合わせることを可能とし、現像剤残量検知手段の出力
パルス幅のしきい値を同設定値にすることを可能とし
た。

【００７５】実施例３つぎに本発明の第３実施例について図８により説明す
る。

【００７６】本実施例では、トナー特性および現像剤撹
拌速度に違いがあり、撹拌回転中心８８より外れた位置
に発光、受光部の光軸Ｌを構成する現像装置を複数個有
する画像形成装置において、図８に示すように、撹拌部
材１５の撹拌ステー１５ｂを延ばして強制遮光部８７と
し、強制遮光を行うことにより、撹拌周期Ｔで検出可能
な残検パルス幅ｔを他の現像装置に近づける、もしくは
合わせることを可能とし、現像剤残量検知手段の出力パ
ルス幅のしきい値を同設定値にすることを可能とした。

【００７７】実施例４つぎに本発明の第４実施例について図９および図１０に
より説明する。

【００７８】本実施例では、トナーの特性、および現像
剤撹拌速度に違いがあり、現像剤残量検知手段の構成が
発光、受光部の光軸Ｌ上近傍に撹拌回転中心８８に位置
し、光透過のために撹拌ステー１５ｂに開口部８９を有
する現像装置を複数個有する画像形成装置において、撹
拌部材１５に対して角度を有し、遮光能力を備える別部
材８６を設け強制遮光部８７とすることで、撹拌周期Ｔ
で検出可能な残検パルス幅ｔを他の現像装置に近づけ
る、もしくは合わせることを可能とし、現像剤残量検知
手段の出力パルス幅のしきい値を同設定値にすることを
可能とした。

【００７９】実施例５つぎに本発明の第５実施例について、図１１により説明
する。

【００８０】本実施例においては、トナーの特性、およ
び現像剤撹拌速度に違いがあり、現像剤残量検知手段の
構成が発光、受光部の光軸Ｌ上近傍に撹拌回転中心８８
に位置し、光透過のために撹拌ステー１５ｂに開口部８
９を有する現像装置を複数個有する画像形成装置におい
て、撹拌ステー１５ｂを角度を有するように曲げて強制
遮光部８７とすることにより、撹拌周期Ｔで検知可能な
残検出力パルス幅ｔを他の現像装置に近づける、もしく
は合わせることを可能とし、現像剤残量検知手段の出力
パルス幅のしきい値を同設定値にすることを可能とし
た。

【００８１】実施例６つぎに本発明の第６実施例について、図１２により説明
する。

【００８２】本実施例においては、トナーの特性、およ
び現像剤撹拌速度に違いがあり、現像剤残量検知手段の
構成が発光、受光部の光軸Ｌ上近傍に撹拌回転中心８８
に位置し、光を透過するべく、開口部８９を撹拌ステー
１５ｂに設けた現像装置を複数個有する画像形成装置に
おいて、開口部８９の幅を別部材８６をもって調整、す
なわち狭めることにより、撹拌周期Ｔでの光透過時間
幅、すなわち強制遮光時間幅を調整可能とし、撹拌周期
Ｔで検知可能な残検出力パルス幅ｔを他の現像装置に近
づける、もしくは合わせることを可能とし、現像剤残量
検知手段の出力パルス幅のしきい値を同設定値にするこ
とを可能とした。

【００８３】実施例７つぎに、本発明の第７実施例について図１３により説明
する。

【００８４】本実施例において、トナーの特性、および
現像剤撹拌速度に違いがあり、現像剤残量検知手段の構
成が発光、受光部の光軸Ｌ上近傍に撹拌回転中心８８に
位置し、光を透過するべく、開口部８９を撹拌ステー１
５ｂに設けた現像装置を複数個有する画像形成装置にお
いて、開口部８９の幅を撹拌翼１５ａを延ばして調整、
すなわち狭めることで、撹拌１周期Ｔでの光透過時間
幅、すなわち強制遮光時間幅が調整可能となることによ
り、撹拌周期Ｔで検知可能な残検出力パルス幅ｔを他の
現像装置に近づける、もしくは合わせることを可能と
し、現像剤残量検知手段の出力パルス幅のしきい値を同
設定値にすることを可能とした。

【００８５】実施例８つぎに、本発明の第８実施例について図１４により説明
する。

【００８６】本実施例においては、図１４に示すよう
に、トナーの特性、および現像剤撹拌速度に違いがあ
り、現像剤残量検知手段の構成が発光、受光部の光軸Ｌ
上近傍に撹拌回転中心８８に位置し、光を透過するべ
く、開口部８９を撹拌ステー１５ｂに設けた現像装置を
複数個有する画像形成装置において、撹拌ステー１５ｂ
の開口部８９の幅寸法を、調整、すなわち狭めることに
より、撹拌周期Ｔでの光透過時間幅、すなわち強制遮光
時間幅が調整可能とし、撹拌周期Ｔで検知可能な残検出
力パルス幅ｔを他の現像装置に近づける、もしくは合わ
せることを可能とし、現像剤残量検知手段の出力パルス
幅のしきい値を同設定値にすることを可能とした。

【００８７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の現像装置および画像形成装置によれば、現像容器内の
攪拌部材が、一体または別体の強制遮光部を備えた遮光
部材を有し、前記強制遮光部により、各現像装置毎に検
知光強制遮光時間幅を設定することにより、複数個の現
像装置の現像剤の種類が異なる場合や、前記攪拌部材の
撹拌周期が異なる場合などにおいて、現像剤残量予告を
行う現像剤残量検知手段の出力パルス幅のしきい値を同
設定値、簡便にすることができ、煩雑な作業の省略、ト
ナー全量を高精度にて検知することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の多色画像形成装置を示す
構成図である。

【図２】図１の色トナー用現像装置を示す断面構成図で
ある。

【図３】従来のカートリッジ内残トナー量と残トナーセ
ンサー出力パルス幅との関係を示すグラフである。

【図４】図１の黒トナー用現像装置を示す断面構成図で
ある。

【図５】図４の現像装置における要部を示す斜視図であ
る。

【図６】本発明が実施されるカートリッジ内残トナー量
と残トナーセンサー出力パルス幅との関係を示すグラフ
である。

【図７】第２実施例の現像装置を示す要部斜視図であ
る。

【図８】第３実施例の現像装置を示す要部斜視図であ
る。

【図９】第４実施例の現像装置を示す要部斜視図であ
る。

【図１０】第４実施例の現像装置を示す断面図である。

【図１１】第５実施例の現像装置を示す要部斜視図であ
る。

【図１２】第６実施例の現像装置を示す要部斜視図であ
る。

【図１３】第７実施例の現像装置を示す要部斜視図であ
る。

【図１４】第８実施例の現像装置を示す要部斜視図であ
る。

【図１５】従来の画像形成装置の一例を示す構成図であ
る。

【図１６】図１５の画像形成装置の現像装置を示す部分
斜視図である。

【図１７】図１６の現像装置の現像剤残量検知機構の出
力パルスを示す波形図である。

【符号の説明】

１５攪拌部材１５ａ攪拌翼１５ｂ攪拌ステー６３現像容器８４上ライトガイド部（発光部）８５下ライトガイド部（受光部）８６別部材（遮光部材）８７強制遮光部８９開口部Ｄ現像カートリッジ（現像装置）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を収容する現像容器と、該現像容
器にあって回転し現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記現
像容器内の現像剤残量を検知するための光検知方式の現
像剤残量検知手段とを有する、色の異なる複数個の現像
装置を備えた画像形成装置において、前記攪拌部材は、一体または別体の強制遮光部を備えた
遮光部材を有し、前記強制遮光部により、各現像装置毎
に検知光強制遮光時間幅を設定することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】現像剤残量予告を行う前記現像剤残量検
知手段の出力パルス幅のしきい値を、前記強制遮光部に
て所定の時間幅、強制遮光することにより、前記各現像
装置に対し同設定値に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】前記攪拌部材は一方の端部に攪拌翼を有
し、前記遮光部材は、前記攪拌部材の攪拌回転中心軸に
関して前記攪拌翼の反対側に設けられたことを特徴とす
る請求項１または２の画像形成装置。
【請求項４】前記複数の現像装置の強制遮光時間幅
は、現像剤の種類によって異なることを特徴とする請求
項１、２または３の画像形成装置。
【請求項５】前記複数個の現像装置の強制遮光時間幅
は、前記撹拌部材の撹拌速度により異なることを特徴と
する請求項１、２または３の画像形成装置。
【請求項６】前記撹拌部材に設けた撹拌翼を前記強制
遮光部を備えた遮光部材とすることを特徴とする請求項
１または２の画像形成装置。
【請求項７】前記撹拌部材に設けた撹拌翼を保持する
撹拌ステーを前記強制遮光部を備えた遮光部材とするこ
とを特徴とする請求項１または２の画像形成装置。
【請求項８】現像剤を収容する現像容器、および該現
像容器にあって現像剤を撹拌する撹拌部材を含む、色の
異なる複数個の現像装置と、発光部および受光部を含む
光検知方式の現像剤残量検知手段とを有し、前記発光部
および受光部の光軸上近傍に前記攪拌部材の撹拌回転中
心を構成し、前記撹拌部材に光透過のための開口部を設
けた画像形成装置において、前記撹拌部材の開口部近傍に角度を有する部材を設ける
ことで強制遮光を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】現像剤残量予告を行う前記現像剤残量検
出手段の出力パルス幅のしきい値を、前記角度を有する
部材を強制遮光部として、所定の時間幅、強制遮光する
ことにより前記各現像装置に対し同設定値とすることを
特徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１０】前記攪拌部材に設けられた攪拌翼を支
持する攪拌ステーの、前記開口部近傍に位置する部分を
曲げることにより前記角度を有する部材を構成すること
を特徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１１】現像剤を収容する現像容器、および該
現像容器にあって現像剤を撹拌する撹拌部材を含む、色
の異なる複数個の現像装置と、発光部および受光部を含
む光検知方式の現像剤残量検知手段とを有し、前記発光
部および受光部の光軸上近傍に前記攪拌部材の撹拌回転
中心を構成し、前記撹拌部材に光透過のための開口部を
設けた画像形成装置において、前記開口部の幅を調整することにより、強制遮光を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】現像剤残量予告を行う前記現像剤残量
検出手段の出力パルス幅のしきい値を、所定の時間幅、
前記強制遮光を行うことにより、前記各現像装置におい
て同設定値とすることを特徴とする請求項１１の画像形
成装置。
【請求項１３】前記開口部の幅の調整を、前記攪拌部
材と異なる部材により行うことを特徴とする請求項１１
または１２の画像形成装置。
【請求項１４】前記開口部の幅の調整を、前記攪拌部
材に取り付けられた攪拌翼により行うことを特徴とする
請求項１１または１２の画像形成装置。
【請求項１５】前記開口部の幅の調整を、前記攪拌部
材に取り付けられた攪拌ステーにより行うことを特徴と
する請求項１１または１２の画像形成装置。
【請求項１６】前記現像装置は、前記現像容器に光透
過可能に設けられた上下の窓部材を備え、前記撹拌部材
は前記上下の窓部材を清掃するための撹拌翼を有し、前
記光検知方式の現像剤残量検知手段は、前記窓部材近傍
にて装置本体に取り付けられた発光部および受光部を有
し、前記窓部材が前記撹拌翼により清掃される際に、前
記発光部から射出された光を前記受光部が受光すること
を特徴とする請求項１から１５のいずれかの項に記載の
画像形成装置。
【請求項１７】現像剤を収容する現像容器と、該現像
容器にあって現像剤を攪拌する攪拌部材とを有し、前記
現像容器内の現像剤残量を検知するための光検知方式の
現像剤残量検知手段を備えた画像形成装置に用いられる
現像装置において、前記攪拌部材は、一体または別体の強制遮光部を備えた
遮光部材を有することを特徴とする現像装置。
【請求項１８】前記攪拌部材は一方の端部に攪拌翼を
有し、前記遮光部材は、前記攪拌部材の攪拌回転中心軸
に関して前記攪拌翼の反対側に設けられたことを特徴と
する請求項１７現像装置。
【請求項１９】前記撹拌部材の撹拌翼を延長し、前記
強制遮光部を備えた遮光部材とすることを特徴とする請
求項１７の現像装置。
【請求項２０】前記撹拌部材の撹拌翼を保持する撹拌
ステーを延長し、前記強制遮光部を備えた遮光部材とす
ることを特徴とする請求項１７の現像装置。
【請求項２１】発光部および受光部を含む光検知方式
の現像剤残量検知手段を備えた画像形成装置に用いられ
る現像装置であって、現像剤を収容する現像容器と、該
現像容器に設けられ現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記
発光部および受光部の光軸上近傍に設けられた前記攪拌
部材の撹拌回転中心と、前記撹拌部材に設けられた光透
過のための開口部とを有する現像装置において、前記撹拌部材の開口部近傍に角度を有する部材を取り付
け強制遮光部とすることを特徴とする現像装置。
【請求項２２】前記攪拌部材に設けられた攪拌翼を支
持する攪拌ステーの、前記開口部近傍に位置する部分を
曲げることにより前記角度を有する部材を構成すること
を特徴とする請求項２１の現像装置。
【請求項２３】発光部および受光部を含む光検知方式
の現像剤残量検知手段を備えた画像形成装置に用いられ
る現像装置であって、現像剤を収容する現像容器と、該
現像容器に設けられ現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記
発光部および受光部の光軸上近傍に設けられた前記攪拌
部材の撹拌回転中心と、前記撹拌部材に設けられた光透
過のための開口部とを有する現像装置において、前記開口部の幅を調整することにより、強制遮光を行う
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２４】前記開口部の幅の調整を、前記攪拌部
材と異なる部材により行うことを特徴とする請求項２３
の現像装置。
【請求項２５】前記開口部の幅の調整を、前記攪拌部
材に取り付けられた攪拌翼により行うことを特徴とする
請求項２３の画像形成装置。
【請求項２６】前記開口部の幅の調整を、前記攪拌部
材に取り付けられた攪拌ステーにより行うことを特徴と
する請求項２３の現像装置。