JP2000258985A

JP2000258985A - 現像装置

Info

Publication number: JP2000258985A
Application number: JP6223699A
Authority: JP
Inventors: Shogo Sato; 正吾佐藤; Yoshiteru Hattori; 能輝服部
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤室の長手方向の両側壁に光透過窓を備
えて現像剤の残量検出を行う現像装置において、光透過
窓の現像剤によるフィルミングを確実に防止して、現像
剤の残量検出を高い精度で行うことのできる現像装置を
提供すること。【解決手段】光透過窓５６ａ，５６ｂをトナー収容室
５２の側壁５１ａ，５１ｂの内面よりもトナー収容室５
２内部側に突出させて形成し、ゴム部材で形成した清掃
部材５４のワイパー５４ｂをトナー収容室５２の内壁面
及び光透過窓５６ａ，５６ｂに弾性当接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤室内の現像
剤の残量を光学的に検出する方式の画像形成装置に用い
られる現像装置の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置においては、現像装
置内の現像剤の残量を検出して、当該残量が所定値以下
になった場合に現像剤の補給を促すように構成されたも
のが一般的である。現像剤の残量を検出する方式には多
種多様なものが存在するが、一例として、現像装置にお
ける現像剤室に一対の光透過窓を対向配置すると共に、
当該光透過窓と現像装置の外部で対向するように発光素
子と受光素子を配設し、発光素子から照射して光透過窓
を透過した略平行な光軸の光の受光素子における受光状
態に応じて、現像剤室内における現像剤残量の検出を行
う方式が挙げられる。

【０００３】このような方式を採用した現像装置におい
ては、現像剤室内部に光透過窓の清掃部材と攪拌搬送部
材とを回転自在に設け、光透過窓の表面が清掃部材によ
って拭き取られてから、攪拌搬送部材によって攪拌され
る現像剤によって再び覆われるまでの時間を、受光素子
の出力に基づいて計測し、この時間が所定の値よりも長
くなった時に現像剤の残量が補給すべき程度まで減少し
たと判断していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の現像装置においては、光透過窓に現像剤の成分が薄
く引き伸ばされて付着する、いわゆるフィルミングとい
う現象が発生することがあった。

【０００５】このフィルミングが発生すると、二つの光
透過窓の間に現像剤が存在しないにも拘わらず、清掃部
材による拭き取り後においても適正な光の透過量が得ら
れず、現像剤残量の検出精度が低下してしまうという問
題があった。

【０００６】そこで、本発明は、このような問題を解決
し、現像剤室の側壁に光透過窓を備えて現像剤の残量検
出を行う現像装置において、光透過窓の現像剤によるフ
ィルミングを確実に防止して、現像剤の残量検出を高い
精度で行うことのできる現像装置を提供することを課題
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の現像装置
は、前記課題を解決するために、現像剤担持体が設けら
れた現像室と、該現像室と連通する開口部を備え現像剤
を収容する現像剤室と、該現像剤室の側壁に設けられた
光透過窓と、該光透過窓を清掃する清掃部材とを備え、
発光素子と受光素子とを備え当該発光素子から照射され
前記光透過窓を透過する光に対する当該受光素子におけ
る受光状態に基づいて前記現像剤室内の現像剤残量を検
出する現像剤残量検出手段とを備えた画像形成装置に装
着される現像装置であって、前記光透過窓は、前記現像
剤室の側壁に設けられ、該側壁の壁面よりも前記現像剤
室の内部方向に突出して形成されていることを特徴とす
る。

【０００８】請求項１記載の現像装置によれば、画像形
成装置に備えられた発光素子から、現像剤の残量を検出
するための検出光が照射されると、この検出光は、現像
剤室の側壁に設けられた光透過窓に入射し、当該光透過
窓を透過して現像剤室内に照射される。そして、現像剤
室内に現像剤が多量に収容されている場合には、前記検
出光は、当該現像剤に遮られ、画像形成装置に備えられ
た受光素子には到達しない。現像剤室には清掃部材が設
けられており、前記光透過窓を清掃するが、清掃された
光透過窓の周囲には多量の現像剤が存在しているため
に、当該光透過窓は直ちに周囲の現像剤によって覆わ
れ、前記検出光は当該現像剤によって遮られる。従っ
て、画像形成装置に備えられた受光素子の出力は非受光
時の出力となり、現像剤残量検出手段により、現像剤の
残量が十分であることが検出される。

【０００９】これに対し、光透過窓の少なくとも一部を
露出させる程度に現像剤室内の現像剤の量が減少した場
合には、清掃部材が回転しながら光透過窓上に付着した
現像剤を清掃する際に、光透過窓の周囲に多量の現像剤
が存在していないので、当該光透過窓が直ちに周囲の現
像剤によって覆われることがなく、前記検出光は画像形
成装置に備えられた前記受光素子にて受光される。その
結果、前記受光素子の出力は受光時の出力となり、現像
剤残量検出手段により、現像剤の残量が減少したことが
検出される。

【００１０】以上のように、清掃部材は、現像剤室に現
像剤が多量に収容されている状態から、エンプティ状態
に至るまで、光透過窓の表面に摺接することにより、当
該表面に付着した現像剤を拭き取るが、現像剤の中に
は、フィルミングの原因となる小粒径成分等が存在し、
当該小粒径成分等は清掃部材によって拭き取られること
なく、清掃部材と光透過窓の間で擦られる傾向にある。

【００１１】しかしながら、本発明における光透過窓
は、現像剤室の側壁の壁面よりも現像剤室の内部方向に
突出して形成されているため、清掃部材が光透過窓に摺
接しようとすると、清掃部材の清掃面が、光透過窓と現
像剤室の側壁との間に形成された段差の部分に擦られ、
清掃部材の清掃面によって搬送された上述のようなフィ
ルミングの原因となる現像剤の小粒径成分は、その大部
分が除去される。

【００１２】従って、清掃部材が光透過窓の表面に摺接
する際には、清掃部材と光透過窓との間に、上述のよう
な現像剤の小粒径成分は極めて少なくなっており、光透
過窓のフィルミングを大幅に低減させる。従って、精度
の良い現像剤残量検出を行わせる。

【００１３】請求項２記載の現像装置は、前記課題を解
決するために、請求項１記載の現像装置において、前記
清掃部材は、少なくとも前記光透過窓に摺接する接触部
分が弾性を有する部材から形成され、当該接触部分が前
記光透過窓に撓みを有して摺接することにより前記光透
過窓を清掃すると共に、前記現像剤室の側壁に対して
も、前記光透過窓に対する撓み量よりも少ない撓み量で
摺接するように設けられていることを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の現像装置によれば、清掃部
材は、少なくとも前記光透過窓に摺接する接触部分が弾
性を有する部材から形成されており、前記現像剤室の側
壁に対しても、前記光透過窓に対する撓み量よりも少な
い撓み量で摺接するように設けられている。従って、現
像剤室の側壁との摺接により、前記接触部分と当該側壁
との間には、フィルミングの原因となる現像剤の小粒径
成分等が蓄積され、清掃部材は当該小粒径成分等を引き
ずりながら光透過窓と摺接しようとする。しかしなが
ら、本発明における光透過窓は、現像剤室の側壁の壁面
よりも現像剤室の内部方向に突出して形成されているた
め、清掃部材の接触部分が光透過窓に摺接しようとする
と、当該接触部分が、光透過窓と現像剤室の側壁との間
に形成された段差の部分に擦られ、当該接触部分によっ
て引きずられてきた上述のようなフィルミングの原因と
なる現像剤の小粒径成分は、その大部分が除去される。
従って、接触部分が光透過窓の表面に摺接する際には、
接触部分と光透過窓との間に、上述のような現像剤の小
粒径成分は極めて少なくなっており、光透過窓のフィル
ミングを大幅に低減させる。従って、精度の良い現像剤
残量検出を行わせる。

【００１５】しかも、現像剤室の内部方向に突出した光
透過窓と、清掃部材が接触するためには、清掃部材は現
像剤室の側壁と摺接する状態よりも更に撓んだ状態とな
るため、光透過窓の表面には、この弾性により所定の押
圧力をもって摺接することになる。従って、清掃部材の
光透過窓に対する押圧力を適切な値に設定しようとする
と、光透過窓よりも低い位置にある現像剤室の側壁に対
する接触圧は低くなる。その結果、現像剤室の側壁と清
掃部材との摺接時においては、摩擦による負荷が軽減さ
れると共に、接触部分に蓄積される前記フィルミングの
原因となる現像剤の小粒径成分自体を減少させることが
でき、光透過窓のフィルミングをより一層低減させる。

【００１６】また、清掃部材と現像剤室の側壁とが摺接
することにより、側壁と清掃部材の間には隙間が生じな
いため、従来のように、清掃部材による光透過窓の清掃
後に、側壁と清掃部材の隙間から現像剤が落下すること
がなく、光透過窓を汚すことがない。

【００１７】請求項３記載の現像装置は、前記課題を解
決するために、請求項１または２記載の現像装置におい
て、前記現像剤室は、前記現像剤担持体の長手方向長さ
に対応して所定の幅を有して形成されており、前記光透
過窓は、当該幅方向の両側壁に設けられていることを特
徴とする。

【００１８】請求項３記載の現像装置によれば、光透過
窓は、現像剤担持体の長手方向長さ対応した現像剤室の
幅方向の両側壁に設けられているので、現像剤室内の現
像剤の減少と共に、現像剤室内の鉛直方向における現像
剤の最上面位置が、光透過窓の鉛直方向位置よりも低く
なり、清掃部材による光透過窓の清掃後には、比較的長
い時間に亘って、検出光による光透過窓の透過時間が確
保され、比較的精度の高い現像剤残量検出を行わせる。
しかも、本発明によれば、上述したように、光透過窓の
フィルミングは大幅に低減するので、長期間に亘って精
度の良い現像剤残量検出を行わせる。

【００１９】請求項４記載の現像装置は、前記課題を解
決するために、請求項１ないし３のいずれか１記載の現
像装置において、前記光透過窓は、前記現像剤室の側壁
との境界に、当該側壁の壁面に対して段差を有した角部
が形成されていることを特徴とする。

【００２０】請求項４記載の現像装置によれば、清掃部
材が光透過窓に摺接しようとすると、清掃部材の清掃面
が、光透過窓と現像剤室の側壁との間に形成された段差
の部分に擦られ、しかもこの段差の部分は角部によって
形成されているので、清掃部材の清掃面によって搬送さ
れた上述のようなフィルミングの原因となる現像剤の小
粒径成分は、この角部によってより一層確実に除去され
る。従って、清掃部材が光透過窓の表面に摺接する際に
は、清掃部材と光透過窓との間に、上述のような現像剤
の小粒径成分は極めて少なくなっており、光透過窓のフ
ィルミングを大幅に低減させ、精度の良い現像剤残量検
出を行わせる。

【００２１】請求項５記載の現像装置は、前記課題を解
決するために、請求項１ないし４のいずれか１記載の現
像装置において、前記現像剤には粒径の異なる少なくと
も２種類以上の外添剤が外添されており、前記光透過窓
の少なくとも前記清掃部材と接触する部分がガラスから
形成されていることを特徴とする。

【００２２】請求項５記載の現像装置によれば、粒径の
小さい外添剤は、現像剤の流動性を向上させ、粒径の大
きな外添剤は前記粒径の小さい外添剤が現像剤のトナー
母粒子に埋まり込むことを防止するスペーサ効果を発揮
する。その結果、長期間に亘る使用においても、トナー
母粒子に対する外添剤の埋まり込みは低減し、現像剤の
流動性は良好に保たれる。しかも、本発明においては、
前記光透過窓の少なくとも前記清掃部材と接触する部分
がガラスから形成されているので、光透過窓を清掃部材
で摺接する際に、前記粒径の大きな外添剤で光透過窓の
表面を摺接することになっても、光透過窓のガラスで形
成された表面部分には擦り傷が形成されず、検出光の散
乱を防止して精度の良い現像剤残量検出を行わせる。更
に、粒径の大きな外添剤は、光透過窓のフィルミングを
削るため、現像剤残量検出の精度低下はより一層確実に
防止される。

【００２３】請求項６記載の現像装置は、前記課題を解
決するために、請求項５記載の現像装置において、前記
外添剤は、最小粒径の外添剤だけを外添した現像剤より
も、最小粒径の外添剤と他の外添剤とを併用して外添し
た外添剤の方が流動性が低くなるように組み合わせられ
た少なくとも２種類の外添剤が外添されていることを特
徴する。

【００２４】請求項６記載の現像装置によれば、少なく
とも２種類の外添剤のうち、最小粒径の外添剤は、現像
剤の流動性を良好に保ち、最小粒径の外添剤との併用に
よって現像剤の流動性を低下させる他の外添剤は、粒径
が大きく、最小粒径の外添剤が現像剤のトナー母粒子に
埋まり込むことをより一層確実に防止するスペーサ効果
を発揮する。従って、現像剤の流動性は良好に保たれ
る。しかも、本発明においては、前記光透過窓の少なく
とも前記清掃部材と接触する部分がガラスから形成され
ているので、光透過窓を清掃部材で摺接する際に、前記
粒径の大きな外添剤で光透過窓の表面を摺接することに
なっても、光透過窓のガラスで形成された表面部分には
擦り傷が形成されず、検出光の散乱を防止して精度の良
い現像剤残量検出を行わせる。更に、粒径の大きな外添
剤は、光透過窓のフィルミングを削るため、現像剤残量
検出の精度低下はより一層確実に防止される。

【００２５】請求項７記載の現像装置は、前記課題を解
決するために、請求項６記載の現像装置において、前記
最小粒径の外添剤以外の外添剤には、シリカ、アルミ
ナ、酸化チタン等の酸化物を主成分とする外添剤が含ま
れることを特徴とする。

【００２６】請求項７記載の現像装置によれば、前記最
小粒径の外添剤以外の外添剤として、シリカ、アルミ
ナ、酸化チタン等の酸化物を主成分とする外添剤を含む
ので、これらの硬い外添剤により、最小粒径の外添剤の
トナー母粒子に対する埋まり込みはより一層確実に防止
される。しかも、本発明においては、前記光透過窓の少
なくとも前記清掃部材と接触する部分がガラスから形成
されているので、光透過窓を清掃部材で摺接する際に、
前記のような硬い外添剤で光透過窓の表面を摺接するこ
とになっても、光透過窓のガラスで形成された表面部分
には擦り傷が形成されず、検出光の散乱を防止して精度
の良い現像剤残量検出を行わせる。更に、硬い外添剤
は、光透過窓のフィルミングをより一層確実に削るた
め、現像剤残量検出の精度低下はより一層確実に防止さ
れる。

【００２７】請求項８記載の現像装置は、前記課題を解
決するために、請求項１ないし７のいずれか１記載の現
像装置において、前記現像剤は、重合法によって作製さ
れた重合トナーであることを特徴とする。

【００２８】請求項８記載の現像装置によれば、現像剤
として、重合法によって作製された重合トナーを用いた
ので、流動性が向上し、良好な現像が行われる。但し、
重合トナーは、清掃部材により掻き取り難く、清掃部材
をすり抜け易いと共に、一般的に機械的強度が低いの
で、フィルミングを発生させ易いが、本発明によれば、
上述のように現像剤室の内部方向に突出した光透過窓に
より、あるいは粒径の大きな外添剤により、フィルミン
グを大幅に低減させ、精度の良い現像剤残量検出を行わ
せる。

【００２９】請求項９記載の現像装置は、前記課題を解
決するために、請求項１ないし７のいずれか１記載の現
像装置において、前記現像剤は、重合法によって作製さ
れた重合トナーであり、前記清掃部材は、少なくとも前
記光透過窓に摺接する接触部分が弾性を有する部材から
形成され、当該接触部分が前記光透過窓に撓みを有して
摺接することにより前記光透過窓を清掃すると共に、前
記接触部分の先端に角部が形成されており、前記光透過
窓に対して当該角部が摺接するように設けられているこ
とを特徴とする。

【００３０】請求項９記載の現像装置によれば、現像剤
として、重合法によって作製された重合トナーを用いた
ので、流動性が向上し、良好な現像が行われる。但し、
重合トナーは、清掃部材により掻き取り難く、清掃部材
をすり抜け易いと共に、一般的に機械的強度が低いの
で、フィルミングを発生させ易いが、本発明によれば、
上述のように現像剤室の内部方向に突出した光透過窓に
より、あるいは粒径の大きな外添剤により、フィルミン
グを大幅に低減させ、精度の良い現像剤残量検出を行わ
せる。しかも、本発明によれば、清掃部材は、接触部分
の先端に角部が形成されているため、掻き取りが困難な
重合トナーを当該角部によって良好に掻き取り、光透過
窓の表面をより一層クリアな状態とする。

【００３１】請求項１０記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、請求項９記載の現像装置において、前
記清掃部材の前記接触部材は、ウレタンゴムで形成され
ていることを特徴とする。

【００３２】請求項１０記載の現像装置によれば、清掃
部材の接触部材をウレタンゴムで形成したので、長期間
に亘る使用に際しても、前記角部の形状が削れて丸くな
ることが無く、良好な現像剤残量検出を行わせる。

【００３３】請求項１１記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、現像剤担持体が設けられた現像室と、
該現像室と連通する開口部を備え現像剤を収容する現像
剤室と、該現像剤室の側壁に設けられた光透過窓と、該
光透過窓を清掃する清掃部材とを備え、発光素子と受光
素子とを備え当該発光素子から照射され前記光透過窓を
透過する光に対する当該受光素子における受光状態に基
づいて前記現像剤室内の現像剤残量を検出する現像剤残
量検出手段とを備えた画像形成装置に装着される現像装
置であって、前記現像剤には粒径の異なる少なくとも２
種類以上の外添剤が外添されており、記光透過窓の少な
くとも前記清掃部材と接触する部分がガラスから形成さ
れていることを特徴とする。

【００３４】請求項１１記載の現像装置によれば、粒径
の小さい外添剤は、現像剤の流動性を向上させ、粒径の
大きな外添剤は前記粒径の小さい外添剤が現像剤のトナ
ー母粒子に埋まり込むことを防止するスペーサ効果を発
揮する。その結果、長期間に亘る使用においても、トナ
ー母粒子に対する外添剤の埋まり込みは低減し、現像剤
の流動性は良好に保たれる。しかも、本発明において
は、前記光透過窓の少なくとも前記清掃部材と接触する
部分がガラスから形成されているので、光透過窓を清掃
部材で摺接する際に、前記粒径の大きな外添剤で光透過
窓の表面を摺接することになっても、光透過窓のガラス
で形成された表面部分には擦り傷が形成されず、検出光
の散乱を防止して精度の良い現像剤残量検出を行わせ
る。更に、粒径の大きな外添剤は、光透過窓のフィルミ
ングを削るため、現像剤残量検出の精度低下はより一層
確実に防止される。

【００３５】請求項１２記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、請求項１１記載の現像装置において、
前記外添剤は、最小粒径の外添剤だけを外添した現像剤
よりも、最小粒径の外添剤と他の外添剤とを併用して外
添した外添剤の方が流動性が低くなるように組み合わせ
られた少なくとも２種類の外添剤が外添されていること
を特徴する。

【００３６】請求項１２記載の現像装置によれば、少な
くとも２種類の外添剤のうち、最小粒径の外添剤は、現
像剤の流動性を良好に保ち、最小粒径の外添剤との併用
によって現像剤の流動性を低下させる他の外添剤は、粒
径が大きく、最小粒径の外添剤が現像剤のトナー母粒子
に埋まり込むことをより一層確実に防止するスペーサ効
果を発揮する。従って、現像剤の流動性は良好に保たれ
る。しかも、本発明においては、前記光透過窓の少なく
とも前記清掃部材と接触する部分がガラスから形成され
ているので、光透過窓を清掃部材で摺接する際に、前記
粒径の大きな外添剤で光透過窓の表面を摺接することに
なっても、光透過窓のガラスで形成された表面部分には
擦り傷が形成されず、検出光の散乱を防止して精度の良
い現像剤残量検出を行わせる。更に、粒径の大きな外添
剤は、光透過窓のフィルミングを削るため、現像剤残量
検出の精度低下はより一層確実に防止される。

【００３７】請求項１３記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、請求項１２記載の現像装置において、
前記最小粒径の外添剤以外の外添剤には、シリカ、アル
ミナ、酸化チタン等の酸化物を主成分とする外添剤が含
まれることを特徴とする。

【００３８】請求項１３記載の現像装置によれば、前記
最小粒径の外添剤以外の外添剤として、シリカ、アルミ
ナ、酸化チタン等の酸化物を主成分とする外添剤を含む
ので、これらの硬い外添剤により、最小粒径の外添剤の
トナー母粒子に対する埋まり込みはより一層確実に防止
される。しかも、本発明においては、前記光透過窓の少
なくとも前記清掃部材と接触する部分がガラスから形成
されているので、光透過窓を清掃部材で摺接する際に、
前記のような硬い外添剤で光透過窓の表面を摺接するこ
とになっても、光透過窓のガラスで形成された表面部分
には擦り傷が形成されず、検出光の散乱を防止して精度
の良い現像剤残量検出を行わせる。更に、硬い外添剤
は、光透過窓のフィルミングをより一層確実に削るた
め、現像剤残量検出の精度低下はより一層確実に防止さ
れる。

【００３９】請求項１４記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、請求項１１ないし１３のいずれか１記
載の現像装置前記現像剤は、重合法によって作製された
重合トナーであることを特徴とする。

【００４０】請求項１４記載の現像装置によれば、現像
剤として、重合法によって作製された重合トナーを用い
たので、流動性が向上し、良好な現像が行われる。但
し、重合トナーは、清掃部材により掻き取り難く、清掃
部材をすり抜け易いと共に、一般的に機械的強度が低い
ので、フィルミングを発生させ易いが、本発明によれ
ば、上述のように現像剤室の内部方向に突出した光透過
窓により、あるいは粒径の大きな外添剤により、フィル
ミングを大幅に低減させ、精度の良い現像剤残量検出を
行わせる。しかも、本発明によれば、清掃部材は、接触
部分の先端に角部が形成されているため、掻き取りが困
難な重合トナーを当該角部によって良好に掻き取り、光
透過窓の表面をより一層クリアな状態とする。

【００４１】請求項１５記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、請求項１１ないし１３のいずれか１記
載の現像装置において、前記現像剤は、重合法によって
作製された重合トナーであり、前記清掃部材は、少なく
とも前記光透過窓に摺接する接触部分が弾性を有する部
材から形成され、当該接触部分が前記光透過窓に撓みを
有して摺接することにより前記光透過窓を清掃すると共
に、前記接触部分の先端に角部が形成されており、前記
光透過窓に対して当該角部が摺接するように設けられて
いることを特徴とする。

【００４２】請求項１５記載の現像装置によれば、現像
剤として、重合法によって作製された重合トナーを用い
たので、流動性が向上し、良好な現像が行われる。但
し、重合トナーは、清掃部材により掻き取り難く、清掃
部材をすり抜け易いと共に、一般的に機械的強度が低い
ので、フィルミングを発生させ易いが、本発明によれ
ば、上述のように現像剤室の内部方向に突出した光透過
窓により、あるいは粒径の大きな外添剤により、フィル
ミングを大幅に低減させ、精度の良い現像剤残量検出を
行わせる。しかも、本発明によれば、清掃部材は、接触
部分の先端に角部が形成されているため、掻き取りが困
難な重合トナーを当該角部によって良好に掻き取り、光
透過窓の表面をより一層クリアな状態とする。

【００４３】請求項１６記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、請求項１５記載の現像装置前記清掃部
材の前記接触部材は、ウレタンゴムで形成されているこ
とを特徴とする。

【００４４】請求項１６記載の現像装置によれば、清掃
部材の接触部材をウレタンゴムで形成したので、長期間
に亘る使用に際しても、前記角部の形状が削れて丸くな
ることが無く、良好な現像剤残量検出を行わせる。

【００４５】請求項１７記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、現像剤担持体が設けられた現像室と、
該現像室と連通する開口部を備え現像剤を収容する現像
剤室と、該現像剤室の側壁に設けられた光透過窓と、該
光透過窓を清掃する清掃部材とを備え、発光素子と受光
素子とを備え当該発光素子から照射され前記光透過窓を
透過する光に対する当該受光素子における受光状態に基
づいて前記現像剤室内の現像剤残量を検出する現像剤残
量検出手段とを備えた画像形成装置に装着される現像装
置であって、前記現像剤は、重合法によって作製された
重合トナーであり、前記清掃部材は、少なくとも前記光
透過窓に摺接する接触部分が弾性を有する部材から形成
され、当該接触部分が前記光透過窓に撓みを有して摺接
することにより前記光透過窓を清掃すると共に、前記接
触部分の先端に角部が形成されており、前記光透過窓に
対して当該角部が摺接するように設けられていることを
特徴とする。

【００４６】請求項１７記載の現像装置によれば、現像
剤として、重合法によって作製された重合トナーを用い
たので、流動性が向上し、良好な現像が行われる。但
し、重合トナーは、清掃部材により掻き取り難く、清掃
部材をすり抜け易いと共に、一般的に機械的強度が低い
ので、フィルミングを発生させ易いが、本発明によれ
ば、上述のように現像剤室の内部方向に突出した光透過
窓により、あるいは粒径の大きな外添剤により、フィル
ミングを大幅に低減させ、精度の良い現像剤残量検出を
行わせる。しかも、本発明によれば、清掃部材は、接触
部分の先端に角部が形成されているため、掻き取りが困
難な重合トナーを当該角部によって良好に掻き取り、光
透過窓の表面をより一層クリアな状態とする。

【００４７】請求項１８記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、請求項１７記載の現像装置前記清掃部
材の前記接触部材は、ウレタンゴムで形成されているこ
とを特徴とする。

【００４８】請求項１８記載の現像装置によれば、清掃
部材の接触部材をウレタンゴムで形成したので、長期間
に亘る使用に際しても、前記角部の形状が削れて丸くな
ることが無く、良好な現像剤残量検出を行わせる。

【００４９】請求項１９記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、請求項１７または１８記載の現像装置
において、前記現像剤には粒径の異なる少なくとも２種
類以上の外添剤が外添されていることを特徴とする。

【００５０】請求項１９記載の現像装置によれば、粒径
の小さい外添剤は、現像剤の流動性を向上させ、粒径の
大きな外添剤は前記粒径の小さい外添剤が現像剤のトナ
ー母粒子に埋まり込むことを防止するスペーサ効果を発
揮する。その結果、長期間に亘る使用においても、トナ
ー母粒子に対する外添剤の埋まり込みは低減し、現像剤
の流動性は良好に保たれる。従って、現像剤室内で現像
剤の片寄りが生じ難く、正確な現像剤残量検出が行われ
る。また、粒径の大きな外添剤は、研磨剤として機能す
るため、仮に重合トナーが前記接触部材からすり抜けて
光透過窓のフィルミングが生じた場合でも、フィルミン
グを確実に研磨して除去するので、光透過窓の光透過性
を変化させることなく、精度の良い現像剤残量検出を行
わせる。

【００５１】請求項２０記載の現像装置は、前記課題を
解決するために、請求項１９記載の現像装置において、
前記外添剤は、最小粒径の外添剤だけを外添した現像剤
よりも、最小粒径の外添剤と他の外添剤とを併用して外
添した外添剤の方が流動性が低くなるように組み合わせ
られた少なくとも２種類の外添剤が外添されていること
を特徴する。

【００５２】請求項２０記載の現像装置によれば、少な
くとも２種類の外添剤のうち、最小粒径の外添剤は、現
像剤の流動性を良好に保ち、最小粒径の外添剤との併用
によって現像剤の流動性を低下させる他の外添剤は、粒
径が大きく、最小粒径の外添剤が現像剤のトナー母粒子
に埋まり込むことをより一層確実に防止するスペーサ効
果を発揮する。従って、現像剤の流動性は良好に保た
れ、現像剤室内で現像剤の片寄りが生じ難く、正確な現
像剤残量検出が行われる。また、粒径の大きな外添剤
は、研磨剤として機能するため、仮に重合トナーが前記
接触部材からすり抜けて光透過窓のフィルミングが生じ
た場合でも、フィルミングを確実に研磨して除去するの
で、光透過窓の光透過性を変化させることなく、精度の
良い現像剤残量検出を行わせる。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、添付図面を参照して説明する。まず、本実施
形態における画像形成装置全体の概要について説明す
る。

【００５４】（画像形成装置全体の概要）図１は、本発
明の画像形成装置の一実施形態としてのレーザビームプ
リンタ１の概略構成を示す断面図である。図１におい
て、レーザビームプリンタ１は、本体ケース２の底部
に、図示しない用紙を給紙するフィーダユニットを備え
ている。フィーダユニットは、図示しないバネによって
押圧される用紙押圧板１０と、給紙ローラ１１と、摩擦
分離部材１４とを備え、用紙押圧板１０により用紙を給
紙ローラ１１に押圧し、給紙ローラ１１の回転により給
紙ローラ１１と摩擦分離部材１４との間で最上位の用紙
を分離して所定のタイミングで用紙の供給を行う。

【００５５】図１の矢印方向に回転する前記給紙ローラ
１１の回転による用紙搬送方向の下流側には、１対のレ
ジストローラ１２及び１３が回転可能に枢支され、後述
する感光ドラム２０と転写ローラ２１によって形成され
る転写位置へ所定のタイミングで用紙を搬送する。

【００５６】感光ドラム２０は、正帯電性の材料、例え
ば、正帯電性のポリカーボネイトを主成分とする有機感
光体からなる。具体的には、感光ドラム２０は、例え
ば、円筒状でアルミ製の円筒スリーブを本体として、そ
の外周部に、ポリカーボネートに光導電性樹脂を分散さ
せた所定厚さ（例えば、約２０μｍ）の光導電層を形成
した中空状のドラムから構成され、円筒スリーブを接地
した状態で、本体ケース２に回転自在に枢支される。更
に、感光ドラム２０は、図示しない駆動手段により矢印
方向に回転駆動される。

【００５７】帯電器３０は、例えば、タングステンなど
からなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯
電用のスコロトロン型の帯電器から構成される。

【００５８】レーザスキャナユニット４０は、感光ドラ
ム２０上に静電潜像を形成する為のレーザ光Ｌを発生す
るレーザ発生器（図示せず）、回転駆動されるポリゴン
ミラー（５面体ミラー）４１、一対のレンズ４２及び４
５、並びに反射ミラー４３，４４及び４６を含んで構成
されている。

【００５９】現像装置５０は、ケース５１内に現像剤室
としてのトナー収容室５２が形成され、トナー収容室５
２内には、攪拌搬送部材としてのアジテータ５３と、清
掃部材５４が回転軸５５の周りに回転自在に設けられて
いる。なお、このトナー収容室５２内には、電気絶縁性
を有する正帯電性の非磁性１成分現像剤としてのトナー
が収容される。また、トナー収容室５２の前記回転軸５
５の両端側に位置する側壁には光透過窓５６が設けられ
ている。また、トナー収容室５２の感光ドラム２０側に
は、開口部Ａによってトナー収容室５２と連通し現像を
行う現像室５７が形成され、供給ローラ５８と現像ロー
ラ５９が回転可能に枢支される。現像ローラ５９上のト
ナーは、薄い板状の弾性を有する層厚規制ブレード６４
により所定の層厚に規制され、現像に供される。

【００６０】転写ローラ２１は、回転自在に枢支され、
シリコーンゴムやウレタンゴムなどからなる導電性を有
する発泡弾性体から構成される。転写ローラ２１は、印
加される電圧により、感光ドラム２０上のトナー画像を
用紙に確実に転写するように構成されている。

【００６１】定着ユニット７０は、レジストローラ１２
及び１３から感光ドラム２０と転写ローラ２１との圧接
部に至る用紙の搬送方向の更に下流側に設けられ、加熱
用ローラ７１と押圧ローラ７２を備える。用紙に転写さ
れたトナー画像は加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２と
によって搬送される間に加熱されつつ押圧されて用紙に
定着される。

【００６２】用紙搬送用の１対の搬送ローラ７３及び排
紙ローラ７４は、定着ユニット７０の搬送方向下流側に
夫々設けられており、排紙ローラ７４の下流側には排紙
トレイ７５が設けられている。

【００６３】なお、上述した感光ドラム２０、転写ロー
ラ２１、帯電器３０、及び現像装置５０は、ドラムカー
トリッジ２ａ内に収容されており、該ドラムカートリッ
ジ２ａはレーザビームプリンタ１に対して着脱自在に設
けられている。更に、現像装置５０は、現像器カートリ
ッジとしてドラムカートリッジ２ａに対して着脱自在に
設けられている。

【００６４】以上のような本実施形態のレーザビームプ
リンタ１において、感光ドラム２０の表面が帯電器３０
により一様に帯電され、レーザスキャナユニット４０か
ら画像情報に従って変調されたレーザ光Ｌが照射される
と、感光ドラム２０の表面には静電潜像が形成される。
この静電潜像は、現像装置５０によってトナーで可視像
化され、感光ドラム２０上に形成された可視像は感光ド
ラム２０によって転写位置へと搬送される。転写位置に
おいては、給紙ローラ１１及びレジストローラ１２及び
１３を介して用紙が供給され、前記可視像は転写ローラ
２１によって印加される転写バイアスにより、用紙に転
写される。なお、転写後に感光ドラム２０上に残ったト
ナーは、現像ローラ５９によって現像室５７に回収され
る。

【００６５】次に、用紙は定着ユニット７０に搬送さ
れ、定着ユニット７０の加熱用ローラ７１と押圧ローラ
７２によって挟持搬送され、用紙上の可視像は加圧及び
加熱され、用紙上に定着される。そして、用紙は一対の
搬送ローラ７３及び排紙ローラ７４によりレーザビーム
プリンタ１上部の排紙トレイ７５に排出され、画像形成
動作が終了する。

【００６６】（現像装置及び現像剤残量検出手段の構
成）本実施形態のレーザビームプリンタ１によれば、こ
のように画像形成動作に伴ってトナー収容室５２内のト
ナーが消費されるので、トナー不足による画質低下を防
ぐためには、適宜のタイミングでトナー残量の低下を検
出し、随時トナーの補給を行う必要がある。そこで、本
実施形態においては、現像装置５０を以下のように構成
すると共に、以下のような現像剤残量検出手段を備えて
いる。以下、本実施形態における現像装置５０と現像剤
残量検出手段の詳細な構成を図２乃至図７に基づいて説
明する。

【００６７】図２は本実施形態における現像装置５０の
図３に示すＹ−Ｙ’線の断面を示す図、図３及び図４は
本実施形態における現像装置５０の図２のＸ−Ｘ’線の
断面を示す図である。但し、図３は、アジテータ５３と
清掃部材５４が、図２に二点鎖線で示される位置にある
時の図である。また、図３においては、フレーム２ｂ、
発光手段６０、受光手段６１、及び基板６０ｂ，６１ｂ
が断面として描かれているが、これらは図２におけるＺ
−Ｚ’線における断面である。

【００６８】本実施形態における現像装置５０は、上述
したように現像器カートリッジとして図２に示すように
ケース５１内にその他の各構成要素を備えた状態で図３
及び図４に示すドラムカートリッジ２ａから取り外さ
れ、またはドラムカートリッジ２ａに装着される。従っ
て、ケース５１は、トナー収容室５２と現像室５７を形
成すると共に、各構成要素を支持する枠体としても機能
している。

【００６９】次に、ケース５１以外の各構成要素につい
て説明する。まず、現像剤担持体としての現像ローラ５
９は、ステンレス鋼等で形成された芯金５９ａ上に、導
電性を有するカーボンの微粒子を含む導電性のシリコー
ンゴムで形成された円筒状の基材５９ｂが設けられてお
り、更にこの基材５９ｂ上にはフッ素を含有した樹脂ま
たはゴム材のコート層５９ｃが形成されている。なお、
現像ローラ５９は、必ずしも基材を導電性のシリコーン
ゴムで構成しなくてもよく、導電性のウレタンゴムで構
成しても良い。また、現像ローラ５９には図示しない電
源により所定の電圧が印加されており、感光ドラム２０
との間に所定の電位差を有するように構成されている。

【００７０】層厚規制部材としての層厚規制ブレード６
４は、ステンレス鋼等で形成され、基端が現像装置５０
のケース５１に固定された支持部６４ａと、その支持部
６４ａの先端に設けられ、絶縁性または導電性のシリコ
ーンゴム、絶縁性または導電性のフッ素含有ゴム、ある
いは絶縁性または導電性のウレタンゴムで形成された接
触部６４ｂとを備えている。接触部６４ｂは支持部６４
ａの弾性力により現像ローラ５９に圧接される。本実施
形態では接触部６４ｂを、図２に示すように断面が略半
月状の凸形状となるように形成しているが、板状に形成
しても良い。

【００７１】供給ローラ５８は、ステンレス鋼等で形成
された芯金５８ａ上に導電性のスポンジで形成された円
筒状の基材５８ｂが形成されたローラであり、現像ロー
ラ５９に対してスポンジの弾性力によって押圧接触する
ように配置されている。なお、供給ローラ５８として
は、この他にも、導電性シリコーンゴムあるいはウレタ
ンゴム等の適宜の部材を使用することができる。

【００７２】なお、前記トナー収容室５２に収容される
トナーは、正帯電性の非磁性１成分現像剤であり、懸濁
重合法によって球状に形成したスチレン−アクリル系樹
脂に、カーボンブラック等の周知の着色剤、及びニグロ
シン、トリフェニルメタン、４級アンモニウム塩等の荷
電制御剤を添加してなる粒径６μｍ〜１０μｍ、平均粒
径８μｍのトナー母粒子を有している。そして、トナー
は、そのトナー母粒子の表面にシリカを外添剤として添
加して構成されている。また、前記外添剤としてのシリ
カには、シランカップリング剤等による周知の疎水化処
理が施され、ＢＥＴ値が１５０のものをトナー母粒子の
１．０重量（ｗｔ）％添加し、ＢＥＴ値が５０のものを
トナー母粒子の０．５重量（ｗｔ）％添加した。

【００７３】ここで、ＢＥＴ値とは、窒素を吸着させて
測定した比表面積のことで、単位重量当たりの面積（単
位：ｍ²／ｇ）で表される。従って、ＢＥＴ値が大きい
程粒径が小さく、ＢＥＴ値が小さい程粒径が大きくな
る。本実施形態では、通常のＢＥＴ測定法でＢＥＴ値を
測定し、島津製作所製比表面積測定装置ＦｌｏｗＳｏｒ
ｂ２−２３００を使用した。

【００７４】このように、トナーは極めて球状に近い懸
濁重合トナーであり、しかも、ＢＥＴ値が１５０の疎水
性処理したシリカを１．０重量％、外添剤として添加し
ているため、極めて流動性に優れている。そのため、摩
擦帯電により十分な帯電量が得られるので、転写効率が
良く極めて高画質な画像が形成できる。また、ＢＥＴ値
５０のシリカは、ＢＥＴ値１５０のシリカに比べてトナ
ーの流動性を低下させるが、ＢＥＴ値１５０のシリカの
長期間の使用におけるトナー母粒子に対しての埋まり込
みを防止するため、長期間に亘って良好な流動性を維持
し転写効率が良く極めて高画質な画像が形成できること
になる。

【００７５】攪拌搬送部材としてアジテータ５３は、Ａ
ＢＳ（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン）樹脂
等の樹脂で形成された支持部材５３ａの先端部に、ＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタラート）で形成されたシート
状の摺接部５３ｂが取り付けられている。支持部材５３
ａは、図３及び図４に示すように、ケース５１の両側壁
５１ａ，５１ｂに軸支された回転軸５５と一体に成形さ
れており、該回転軸５５の軸端にはギア６３が取り付け
られている。また、摺接部５３ｂは、図２に示すように
少なくともトナー収容室５２の円筒形状の底面部５２ａ
に摺接する際には、撓みを有して摺接するような幅（回
転半径方向の長さ）を有している。従って、図示しない
モータからの回転駆動力がギア６３に伝達されると、支
持部材５３ａ及び摺接部５３ｂからなるアジテータ５３
は図２に示す矢印方向に回転し、摺接部５３ｂは撓んだ
状態でトナー収容室５２の底面部５２ａと摺接し、図４
に示す幅Ｗ１の搬送面によってトナーを開口部Ａに押し
上げる。また、摺接部５３ｂだけでなく、支持部材５３
ａの面もトナーを押し上げることになるので、支持部材
５３ａには、図３及び図４に示すように開口部５３ｃが
形成されており、支持部材５３ａの面が回転時にトナー
から受ける抵抗を減少させるように構成されている。ま
た、支持部材５３ａ及び摺接部５３ｂの長手方向長さ
は、ケース５１の長手方向長さよりも短くなるように設
定されており、図３に示すように、支持部材５３ａ及び
摺接部５３ｂの側部は、両側の光透過窓５６ａ，５６ｂ
に接触しないように間隔Ｗ２を有するように配置されて
いる。

【００７６】光透過窓５６は、酸化珪素を主成分とする
ガラスで形成された透明な部材であり、図３及び図４に
示すようにケース５１の発光手段６０側の側壁５１ａに
取り付けられた光透過窓５６ａと、受光手段６１側の側
壁５１ｂに取り付けられた光透過窓５６ｂとから構成さ
れている。また、これらの光透過窓５６ａ，５６ｂは、
図５に示すように、トナー収容室５２の内部側に突出す
るように設けられており、本実施形態においてはトナー
収容室５２の内壁との間に高さｈ１程度の段差を有して
いる。なお、本実施形態では、この高さｈ１は約１ｍｍ
程度に設定されている。また、この段差を形成する光透
過窓５６ａ，５６ｂの側壁とトナー収容室５２の内壁は
略直角に形成されており、光透過窓５６ａ，５６ｂには
前記側壁と表面が略直角となるような角部が形成されて
いる。

【００７７】清掃部材５４は、前記アジテータ５３の支
持部材５３ａと一体に成形された支持部材５４ａと、図
４に示すように該支持部材５４ａの先端部の両端に取り
付けられたワイパー５４ｂとから構成される。清掃部材
５４の支持部材５４ａは、一例として、アジテータ５３
の支持部材５３ａと逆向きで平行になるように、即ち、
アジテータ５３の支持部材５３ａとの位相角が１８０゜
になるように設定される。また、ワイパー５４ｂは、ウ
レタンゴムから形成されており、図５に二点鎖線で示す
ように撓んだ状態で前記光透過窓５６ａ，５６ｂの表面
に接触し、ウレタンゴムの弾性力により所定の押圧力で
当該表面に対して接触するように位置決めされている。
従って、ワイパー５４ｂの前記光透過窓５６ａ，５６ｂ
の表面に対する押圧力が所定の値となるように位置決め
すれば、図５に実線で示すように、トナー収容室５２の
側壁５１ａ，５１ｂの内面に対しては、ワイパー５４ｂ
の撓み量が減少するため、光透過窓５６ａ，５６ｂの表
面に対する押圧力よりも低い押圧力で接触させることが
できる。更に、ワイパー５４ｂの光透過窓５６ａ，５６
ｂの表面に対する接触の仕方は、面当接ではなく、図５
に示すように、ワイパー５４ｂのエッジ部分で接触する
ように、ワイパー５４ｂの長さ及びゴム硬度が設定され
ている。以上のような構成により、ワイパー５４ｂは支
持部材５４ａの回転に伴っ光透過窓５６ａ，５６ｂの表
面に摺接して当該表面のトナーを拭き取る。また、光透
過窓５６ｂ（５６ａ）は、図２に示すように、アジテー
タ５３と清掃部材５４の回転中心線を含む平面であって
鉛直方向に延びる平面（以下、鉛直面とする）Ｇよりも
開口部Ａ側の位置に設けられている。更に、ドラムカー
トリッジ２ａの光透過窓５６ａ，５６ｂに対応する位置
には、図３及び図４に示すように開口部６２ａ，６２ｂ
が形成されており、開口部６２ａは光透過窓５６ａへの
光の入射を可能とし、開口部６２ｂは光透過窓５６ｂか
らの光の出射を可能にしている。

【００７８】以上のような光透過窓５６ａ，５６ｂが設
けられた位置に対応して、現像装置５０の両側には、図
３及び図４に示すように、現像剤残量検出手段としての
発光手段６０及び受光手段６１が設けられている。

【００７９】発光手段６０は、フレーム２ｂに取り付け
られるホルダ６０ａと、該ホルダ６０ａに支持される基
板６０ｂと、該基板６０ｂ上に設けられた発光素子６０
ｃとから構成されている。また、ホルダ６０ａはプラス
チックから形成されており、ホルダ６０ａの光透過窓５
６ａに対向する側には、一体成形によりプラスチックレ
ンズ６０ｄが形成されている。

【００８０】また、受光手段６１も同様に、フレームに
取り付けられるホルダ６１ａと、該ホルダ６１ａに支持
される基板６１ｂと、該基板６１ｂ上に設けられた受光
素子６１ｃとから構成されている。また、ホルダ６１ａ
はプラスチックから形成されており、ホルダ６１ａの光
透過窓５６ｂに対向する側には、一体成形によりプラス
チックレンズ６１ｄが形成されている。なお、受光素子
には一例としてフォトトランジスタを用いている。

【００８１】上述した発光素子６０ｃ、プラスチックレ
ンズ６０ｄ、ドラムカートリッジ２ａの開口部６２ａ、
光透過窓５６ａ、光透過窓５６ｂ、ドラムカートリッジ
２ａの開口部６２ｂ、プラスチックレンズ６１ｄ、及び
受光素子６１ｃは、図３及び図４に示すように、ほぼ一
直線上に並ぶように設定されており、発光素子６０ｃか
ら照射された光は、プラスチックレンズ６０ｄによって
略平行光化され、開口部６２ａを通って光透過窓５６ａ
に入射する。従って、光透過窓５６ａと光透過窓５６ｂ
の間にトナーが存在しない状態においては、前記光透過
窓５６ａを透過した光は、反対側の光透過窓５６ｂに入
射し、この光透過窓５６ｂを透過して開口部６２ｂを通
ってプラスチックレンズ６１ｄに入射する。そして、入
射した光はこのプラスチックレンズ６１ｄによって集光
され、受光素子６１ｃにて受光される。

【００８２】受光素子６１ｃは、図６に示すように、受
光した光量に応じて出力電圧値が変化する素子であり、
本実施形態では受光量が最小の際には電圧値がほぼ５Ｖ
に近い値をとり、受光量が最大の際には電圧値がほぼ０
Ｖに近い値となる。そして、この範囲で受光量に応じて
電圧値が変化する。本実施形態では、このような受光素
子６１ｃの出力をマイクロプロセッサ等からなる図示し
ない制御部によって読み取り、所定の電圧値をしきい値
として設定し、しきい値よりも高い出力電圧値について
はハイレベルと判定し、しきい値よりも低い出力電圧値
をローレベルと判定すると共に、このローレベルとなる
期間（以下、ローレベル期間とする）Ｔ１の測定単位期
間Ｔ２内における合計が、当該測定単位期間Ｔ２に占め
る割合を算出することにより、トナー残量の検出を行っ
ている。

【００８３】（動作例）以下、本実施形態における動作
例をトナー残量検出、及びアジテータ５３と清掃部材５
４の動作を中心に詳しく説明する。

【００８４】まず、トナーの最上位の面（以下、トナー
面とする）が、図７に点線で示すように光透過窓５６
ａ，５６ｂの位置よりも遙かに高く、トナー収容室５２
内に十分な量のトナーが収容されている場合について説
明する。この場合にはアジテータ５３の回転により摺接
部５３ｂがトナー収容室５２の壁面と摺接しながらトナ
ー収容室５２内のトナーを攪拌し、且つアジテータ５３
の摺接部５３ｂが図２に示すように開口部Ａに到達し更
に開口部Ａを通過する動きに伴って、トナー収容室５２
内のトナーは現像室５７に搬送される。一方、清掃部材
５４のワイパー５４ｂは光透過窓５６ａ，５６ｂの表面
を拭き取る動作を行うが、光透過窓５６ａと光透過窓５
６ｂの間には十分なトナーが収容されているため、ワイ
パー５４ｂによって拭き取られた光透過窓５６ａ，５６
ｂの表面は、直ちに再び周囲のトナーによって覆われ
る。従って、発光素子６０ｃから照射された光はトナー
収容室５２内を透過せず、受光素子６１ｃの出力に変動
はない。

【００８５】次に、トナーの残量が減少し、トナー面が
図７に実線で示すように光透過窓５６ａ，５６ｂの位置
に近接する場合について説明する。ワイパー５４ｂが図
７に示す位置から図８に示す位置へと回転すると、ワイ
パー５４ｂはエッジ部がトナー収容室５２の内壁と弱い
押圧力によって摺接しながら移動する。この時、ワイパ
ー５４ｂの摺接先端部には、フィルミングの原因となる
トナーの微粒子や外添剤が引きずられることになるが、
ワイパー５４ｂがトナー収容室５２の内壁と光透過窓５
６ａ，５６ｂとの段差部に至ると、前記トナーの微粒子
や外添剤はこの段差部において大部分が除去される。そ
して、ワイパー５４ｂはそのエッジ部で光透過窓５６
ａ，５６ｂの表面と所定の押圧力をもって摺接し、球形
の重合トナーであっても確実に光透過窓５６ａ，５６ｂ
の表面のトナーを除去する。但し、このようにワイパー
５４ｂのエッジ部によってトナーを掻き取る構成にした
場合でも、若干量の重合トナーはエッジ部をすり抜け、
この時に重合トナーが光透過窓５６ａ，５６ｂの表面に
強く擦られて付着しようとする。しかし、本実施形態に
おいては、流動性を付与する粒径の小さな外添剤だけで
なく、研磨剤として働く粒径の大きな外添剤についても
外添しているため、この粒径の大きな外添剤が研磨剤と
なって前記光透過窓５６ａ，５６ｂの表面に付着しよう
とするトナーを削り取る。しかも、本実施形態において
は、酸化珪素を主成分とするガラスによって光透過窓５
６ａ，５６ｂを形成したので、粒径が大きくシリカ等の
硬い外添剤で光透過窓５６ａ，５６ｂの表面を摺接した
場合でも、当該表面に擦り傷を生じさせることがない。
以上の結果、光透過窓５６ａ，５６ｂの表面は、トナー
によるフィルミングを発生させることなく、良好に拭き
取られ、光が良好に透過可能な状態となる。

【００８６】また、トナー面が図７に実線で示すように
光透過窓５６ａ，５６ｂの位置に近接する場合には、光
透過窓５６ａ，５６ｂは前記ワイパー５４ｂによる拭き
取り直後にトナーに覆われることは無くなり、これに伴
ってアジテータ５３の摺接部５３ｂも撓んだ状態でトナ
ー収容室５２の底面部５２ａと摺接しながら回転するた
め、トナーは、摺接部５３ｂの搬送面によって図８に示
す矢印Ｂの方向に押し出され光透過窓５６ａ，５６ｂを
覆うようになる。このようにして摺接部５３ｂによって
押し出されるトナーによって光透過窓５６ａ，５６ｂが
覆われる時間は、トナー量に依存する。つまり、トナー
量が多い程、長い時間に亘って光透過窓５６ａ，５６ｂ
は遮られ、トナー量が少なくなる程光透過窓５６ａ，５
６ｂを遮る時間は短くなる。従って、トナー量が多い
程、図６に示す受光素子６１ｃの出力のローレベル期間
Ｔ１が短くなり、トナー量が少ない程、図６に示す受光
素子６１の出力のローレベル期間Ｔ１が長くなる。そこ
で、本実施形態では、図示しない制御部により、所定の
サンプリング周期で受光素子６１ｃの出力電圧の値をサ
ンプリングして記憶し、所定の測定単位期間Ｔ２内にお
ける、ローレベル期間Ｔ１の合計の割合が、所定の割合
を超えた時にトナーエンプティー状態であると判断する
ように構成した。

【００８７】以上のように、本実施形態の現像装置５０
においては、アジテータ５３によってトナー収容室５２
内のトナーを攪拌・搬送しながら、清掃部材５４のワイ
パー５４ｂのエッジ部によって光透過窓５６ａ，５６ｂ
の表面を拭き取り、当該表面にトナーによるフィルミン
グを発生させることなく、正確なトナー残量検出を行っ
ている。

【００８８】特に、本実施形態のように、現像剤として
球形の重合トナーを用いた場合には、清掃部材によって
掻き取ることが困難であり、清掃部材をすり抜ける現像
剤が僅かに発生し、すり抜ける際に光透過窓の表面に擦
られてフィルミングを発生させ易い。例えば、ワイパー
５４ｂは、光透過窓５６ａ，５６ｂとの摺接前に、トナ
ー収容室５２の内壁と弱い押圧力で摺接するように構成
されているため、この内壁との摺接時においても上述の
ように、ワイパー５４ｂをすり抜ける微細なトナー粒子
や外添剤が発生し、ワイパー５４ｂはこのような微細な
トナー粒子や外添剤をトナー収容室５２の内壁に擦りな
がら移動することになる。そして、この状態のまま、光
透過窓５６ａ，５６ｂの表面と摺接すると、当該表面に
も前記微細なトナー粒子や外添剤を擦り付けることにな
り、フィルミングを発生させ易い。しかしながら、本
実施形態においては、光透過窓５６ａ，５６ｂの表面
と、トナー収容室５２の内壁との間に、所定の高さの段
差部を設け、しかも、この段差部には角度が略直角の角
部を形成したので、上述のように、トナー収容室５２の
内壁との摺接時にワイパー５４ｂと当該内壁との間で擦
られる前記微細なトナー粒子や外添剤は、その大部分が
この段差部及び角部において良好に除去され、光透過窓
５６ａ，５６ｂの表面におけるフィルミングを確実に防
ぐことができる。

【００８９】なお、前記フィルミングの原因となる微細
なトナー粒子や外添剤の前記トナー収容室５２の内壁に
対する擦り付けを防止するためには、ワイパー５４ｂを
トナー収容室５２の内壁に非接触にすることも考えられ
る。しかしながら、このようにワイパー５４ｂを当該内
壁に対して非接触にしてしまうと、ワイパー５４ｂが光
透過窓５６ａ，５６ｂの表面を拭き取り、開口部Ａ側へ
回転した際には、ワイパー５４ｂと前記内壁との隙間か
ら、トナーが落下し、拭き取り後の光透過窓５６ａ，５
６ｂの表面を汚してしまうという問題がある。そこで、
本実施形態では、ワイパー５４ｂをトナー収容室５２の
内壁にも摺接させ、但し、当該内壁に対する押圧力は、
トナーの落下を防止可能な程度に弱く構成した。このよ
うに構成することにより、光透過窓５６ａ，５６ｂの拭
き取り後におけるトナーの落下を確実に防ぐと共に、ワ
イパー５４ｂからすり抜けた前記微細トナー粒子や外添
剤に対するダメージを低く抑えることができ、フィルミ
ングの発生防止をも図ることができる。

【００９０】また、本実施形態においては、ワイパー５
４ｂを摩耗に強いウレタンゴムから形成すると共に、ト
ナー収容室５２の内壁及び光透過窓５６ａ，５６ｂの表
面に対してエッジ部で摺接するように構成したので、球
形で掻き取りが困難な重合トナーを良好に掻き取ること
により、光透過窓５６ａ，５６ｂの表面に重合トナーの
薄層を残すことがなく、正確なトナー残量検出が可能と
なっている。また、ウレタンゴムを用いることによっ
て、長期の使用に際しても、そのエッジの形状が削れて
丸くなることが無く、トナーの良好な掻き取り能力を長
期に亘って維持することができ、長期に亘って正確なト
ナー残量検出を行うことができる。

【００９１】また、本実施形態においては、外添剤とし
て、トナーに流動性を付与する粒径の小さな外添剤だけ
でなく、粒径の大きな外添剤を併用したので、この粒径
の大きな外添剤が研磨剤として働いて、光透過窓５６
ａ，５６ｂの表面におけるフィルミングをより一層確実
に防止することができる。従って、仮に前記ワイパー５
ｂのエッジ部を、若干量の重合トナーがすり抜け、この
トナーが光透過窓５６ａ，５６ｂの表面に擦り付けられ
ても、前記粒径の大きな外添剤が研磨剤として働いて、
これらの擦り付けられたトナーを確実に除去する。従っ
て、光透過窓５６ａ，５６ｂの表面は良好に拭き取ら
れ、正確なトナー残量検出を行うことができる。なお、
粒径の大きな外添剤だけでは、トナーの流動性が低下
し、トナー収容室５２内においてトナーの片寄りが発生
し、正確なトナー残量検出を妨げるおそれがある。しか
しながら、本実施形態においては、研磨剤として働く粒
径の大きな外添剤だけでなはなく、トナーの流動性を良
好に保つための粒径の小さな外添剤も併せて用いられて
いるので、トナーの流動性を低下させることなく、トナ
ーの片寄りを防止して、正確なトナー残量の検出を行う
ことができる。

【００９２】（実験例）ここで、本実施形態の装置を用
いて外添剤とトナーの流動性との関係、及びこの流動性
とトナーの片寄り並びにフィルミングの発生との関係に
ついて調べた実験例について説明する。

【００９３】実験には、正帯電性の非磁性１成分トナー
であり、懸濁重合法によって球状に形成したスチレン−
アクリル系樹脂に、カーボンブラック及びワックスを含
有し、ニグロシンの荷電制御剤を添加してなる粒径６μ
ｍ〜１０μｍ、平均粒径８μｍのトナー母粒子を有する
トナーを用いた。そして、このトナーに、ＢＥＴ値１５
０のシリカのみをトナー母粒子の１．０重量（ｗｔ）％
添加したもの、ＢＥＴ値１５０のシリカとＢＥＴ値５０
のシリカをそれぞれトナー母粒子の１．０重量（ｗｔ）
％添加したもの、ＢＥＴ値５０のシリカのみをトナー母
粒子の１．０重量（ｗｔ）％添加したもの、ＢＥＴ値１
５０のシリカとＢＥＴ値１００のシリカをそれぞれトナ
ー母粒子の１．０重量（ｗｔ）％添加したもののそれぞ
れについて、トナーの流動性を測定した。

【００９４】測定には、ホソカワミクロン株式会社製の
パウダーテスターＰＴＮ型を使用し、１４９μｍ、７４
μｍ、４４μｍの３種類の篩を３段重ねとし、トナー量
４ｇで１５秒振動させた際に、３つの篩に残ったトナー
の残留％の合計を凝集度とし、１００−凝集度を流動性
の指標とした。

【００９５】また、それぞれのトナーを用いて、葉書に
対する印字を１５，０００枚程度連続的に印字させた場
合のトナー収容室５２内のトナーの片寄りの状態を調べ
た。用紙幅の狭い葉書を印字することで、特定領域のト
ナーが集中的に消費されるので、その後の片寄りを調べ
ることにより、トナーの流動性の度合いを判別すること
ができる。また、あまりに片寄りが大きいと残量検出に
影響があるため、この実験のように片寄りの状態を調べ
ることにより、残量検出に適したトナーと外添剤の組み
合わせを見い出すことができる。図９に実験結果を示
す。

【００９６】図９に示す流動性は各トナーの初期状態の
指標であり、ＢＥＴ値１５０の外添剤のみを外添させた
場合には流動性の指標は８９であり、ＢＥＴ値５０の外
添剤のみを外添させた場合の流動性の指標である６６よ
りも極めて高くなっており、ＢＥＴ値１００以上の外添
剤を外添することにより、トナーの流動性は極めて高く
できることが判る。

【００９７】また、ＢＥＴ値１５０の外添剤とＢＥＴ値
５０の外添剤を併用した場合には流動性の指標は８０で
あり、ＢＥＴ値１５０の外添剤のみを外添した場合に比
べて流動性が若干低下する。つまり、ＢＥＴ値１００以
上の外添剤とＢＥＴ値１００より小さい外添剤を用いた
場合には、ＢＥＴ値１００以上の外添剤のみを用いた場
合よりも流動性が低下することが判る。これは、トナー
同士が擦れる時にＢＥＴ値１００より小さい外添剤が引
っ掛かりとなるためであると思われる。

【００９８】これに対し、ＢＥＴ値１５０の外添剤とＢ
ＥＴ値１００の外添剤を併用した場合には流動性の指標
は９０であり、ＢＥＴ値１５０の外添剤のみを外添した
場合に比べて流動性が若干高くなることが判る。これ
は、ＢＥＴ値１００の外添剤はトナー同士が擦れる時に
引っ掛かりとなる程大きくないため、ＢＥＴ値１５０の
外添剤の流動性が損なわれることなく十分に発揮される
ためであると思われる。

【００９９】そして、それぞれのトナーを用いた場合
の、光透過窓５６ａ，５６ｂの表面におけるフィルミン
グの状態、及びトナーの片寄りは以下のようであった。

【０１００】まず、初期状態において流動性の高いＢＥ
Ｔ値１５０の外添剤のみを外添したトナーを用いた場合
には、印字当初においてはトナーの流動性が高くトナー
の片寄りは少なかったものの、トナーエンプティに近づ
くにつれて、トナーの片寄りが発生し、また、光透過窓
５６ａ，５６ｂの表面には、トナー残量検出については
許容範囲ではあるものの、若干のフィルミングが確認さ
れた。

【０１０１】トナーの流動性の低下は、粒径の小さな外
添剤が長期間の使用によってトナー母粒子に埋め込まれ
たためであると考えられる。また、フィルミングの発生
は、長期の使用によってワイパー５４ｂのエッジ部をす
り抜け、光透過窓５６ａ，５６ｂの表面に擦り付けられ
たトナーを外添剤によって除去できなかったためである
と考えられる。

【０１０２】次に、ＢＥＴ値１５０の外添剤とＢＥＴ値
５０の外添剤の２種類の外添剤を外添したトナーを用い
た場合には、印字当初からトナーエンプティに至るま
で、トナーの片寄りは無く、フィルミングが大幅に低減
されることが確認された。また、トナー残量検出の精度
が高いレベルに維持できることが確認された。

【０１０３】ＢＥＴ値５０の外添剤を外添することによ
って、ＢＥＴ値１５０の外添剤のみを用いた場合よりも
トナーの流動性は低下するが、粒径の大きなＢＥＴ値５
０の外添剤により良好なスペーサー効果を発揮され、粒
径の最も小さなＢＥＴ値１５０の外添剤のトナー母粒子
に対する埋まり込みが確実に防止することができ、トナ
ーの流動性が長期間に亘って低下しなかったものと考え
られる。また、ワイパー５４ｂのエッジ部をすり抜け、
光透過窓５６ａ，５６ｂの表面に擦り付けられたトナー
は、この粒径の大きな外添剤により確実に除去され、フ
ィルミングが大幅に低減されたものと考えられる。

【０１０４】次に、流動性の最も低いＢＥＴ値５０の外
添剤のみを外添したトナーを用いた場合には、フィルミ
ングが極めて少ないものの、印字当初からトナーの大き
な片寄りが確認され、トナー残量検出の精度が低下する
ことが確認された。

【０１０５】フィルミングについては、粒径の大きなＢ
ＥＴ値５０の外添剤により、光透過窓５６ａ，５６ｂの
表面に擦り付けられたトナーは、この粒径の大きな外添
剤により確実に除去され、フィルミングが大幅に低減さ
れたものと考えられる。しかし、粒径の大きなＢＥＴ値
５０の外添剤のみでは、トナーの流動性が極めて低くな
り、トナーの片寄りが生じてしまったものと考えられ
る。

【０１０６】また、流動性の最も高いＢＥＴ値１５０の
外添剤とＢＥＴ値１００の外添剤の２種類の外添剤を外
添したトナーを用いた場合には、印字当初においてはト
ナーの流動性が高くトナーの片寄りは少なかったもの
の、トナーエンプティに近づくにつれて、トナーの片寄
りが若干発生し、また、光透過窓５６ａ，５６ｂの表面
には、ＢＥＴ値１５０とＢＥＴ値５０の外添剤を併用し
た場合よりもわずかに多めのフィルミングが確認され
た。そして、トナー残量検出の精度が低下することが確
認された。

【０１０７】２種類の外添剤を用いた場合には、２種類
の外添剤のうちで粒径の最も小さな外添剤のトナー母粒
子に対する埋まり込みが、粒径の大きな外添剤によって
若干は抑えるものの、ＢＥＴ値１００程度の粒径の小さ
な外添剤ではスペーサー効果が低く、外添剤のトナー母
粒子への埋まり込みが若干発生してしまったため、トナ
ーの片寄りが生じてしまったものと思われる。また、Ｂ
ＥＴ値１００程度の外添剤は、ＢＥＴ値５０の外添剤に
比べると、ワイパー５４ｂのエッジ部をすり抜け、光透
過窓５６ａ，５６ｂの表面に擦り付けられたトナーを除
去する能力が劣るものと考えられる。

【０１０８】以上のような実験の結果から、ＢＥＴ値１
５０の外添剤とＢＥＴ値５０の外添剤の２種類の外添剤
を外添したトナーを用いることにより、長期間に亘って
トナーの流動性を良好に保ち、且つ、光透過窓のフィル
ミングを防止して、常に正確なトナー残量検出を行うこ
とができることが判った。

【０１０９】また、本実施形態においては、光透過窓５
６ａ，５６ｂを酸化珪素を主成分としたガラスで形成し
たので、上述のような研磨剤として働く粒径の大きな外
添剤として、シリカ等の硬い外添剤を用いた場合でも、
光透過窓５６ａ，５６ｂの表面に擦り傷を発生させるこ
とがなく、発光素子から照射され光透過窓５６ａ，５６
ｂに入射する光を傷によって散乱させることがないの
で、受光素子に入射する光量を低下させることがなく、
正確なトナー残量検出を可能にしている。なお、本実施
形態においては、光透過窓５６ａ，５６ｂの全体をガラ
スで形成したが、本発明はこのような構成に限定される
ものではなく、少なくともワイパー５４ｂとの接触する
部分がガラスで形成されていれば良い。

【０１１０】以上のように、本実施形態によれば、従来
に比べて極めて正確かつ安定したトナー残量検出を行う
ことのできる優れた画像形成装置を提供することができ
る。

【０１１１】以上、実施形態に基づき本発明を説明した
が、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察できるものである。

【０１１２】

【発明の効果】請求項１記載の現像装置によれば、光透
過窓を、現像剤室の側壁に設け、該側壁の壁面よりも現
像剤室の内部方向に突出して形成したので、清掃部材と
光透過窓の摺接時に、フィルミングの原因となる現像剤
の小粒径成分等の大部分を除去することができ、光透過
窓のフィルミングを大幅に低減させることができる。従
って、光透過窓の光透過性を変化させず、精度の良い現
像剤残量検出を行わせることができる。

【０１１３】請求項２記載の現像装置によれば、清掃部
材の少なくとも光透過窓に摺接する接触部分を、弾性部
材から形成し、当該接触部分が光透過窓に撓みを有して
摺接することにより光透過窓を清掃すると共に、現像剤
室の側壁に対しても、光透過窓に対する撓み量よりも少
ない撓み量で摺接するように設けたので、光透過窓のフ
ィルミングを大幅に低減させることができる。しかも、
清掃部材の現像剤室の側壁に対する接触圧を低くするこ
とができるので、現像剤室の側壁と清掃部材との摺接時
に、接触部分に蓄積されるフィルミングの原因となる現
像剤の小粒径成分等を減少させることができ、光透過窓
のフィルミングをより一層低減させることができる。ま
た、清掃部材と現像剤室の側壁とが摺接することによ
り、側壁と清掃部材の間には隙間が生じないため、従来
のように、清掃部材による光透過窓の清掃後に、側壁と
清掃部材の隙間から現像剤が落下することがなく、光透
過窓の現像剤による汚れを確実に防ぐことができる。

【０１１４】請求項３記載の現像装置によれば、現像剤
室を、現像剤担持体の長手方向長さに対応させて所定の
幅を有して形成し、光透過窓を、当該幅方向の両側壁に
設けたので、清掃部材による光透過窓の清掃後には、比
較的長い時間に亘って、検出光による光透過窓の透過時
間を確保することができ、比較的精度の高い現像剤残量
検出を行わせることができる。しかも、本発明によれ
ば、上述したように、光透過窓のフィルミングは大幅に
低減することができるので、長期間に亘って精度の良い
現像剤残量検出を行わせることができる。

【０１１５】請求項４記載の現像装置によれば、光透過
窓と現像剤室の側壁との境界に、当該側壁の壁面に対し
て段差を有した角部を形成したので、フィルミングの原
因となる現像剤の小粒径成分等を、この角部によってよ
り一層確実に除去することができる。従って、光透過窓
のフィルミングを大幅に低減させることができ、精度の
良い現像剤残量検出を行わせることができる。

【０１１６】請求項５記載の現像装置によれば、現像剤
に粒径の異なる少なくとも２種類以上の外添剤を外添
し、光透過窓の少なくとも清掃部材と接触する部分をガ
ラスから形成したので、トナー母粒子に対する外添剤の
埋まり込みを低減して現像剤の流動性は良好に保つこと
ができる。しかも、本発明においては、光透過窓のガラ
スで形成された表面部分に外添剤による擦り傷が形成さ
れず、検出光の散乱を防止して精度の良い現像剤残量検
出を行わせることができる。更に、粒径の大きな外添剤
により、光透過窓のフィルミングを削ることができ、現
像剤残量検出の精度低下をより一層確実に防止すること
ができる。

【０１１７】請求項６記載の現像装置によれば、外添剤
として、最小粒径の外添剤だけを外添した現像剤より
も、最小粒径の外添剤と他の外添剤とを併用して外添し
た外添剤の方が流動性が低くなるように組み合わせられ
た少なくとも２種類の外添剤を外添したので、トナー母
粒子に対する外添剤の埋まり込みを低減して現像剤の流
動性は良好に保つことができる。しかも、本発明におい
ては、光透過窓のガラスで形成された表面部分に外添剤
による擦り傷が形成されず、検出光の散乱を防止して精
度の良い現像剤残量検出を行わせることができる。更
に、粒径の大きな外添剤により、光透過窓のフィルミン
グを削ることができ、現像剤残量検出の精度低下をより
一層確実に防止することができる。

【０１１８】請求項７記載の現像装置によれば、最小粒
径の外添剤以外の外添剤には、シリカ、アルミナ、酸化
チタン等の酸化物を主成分とする外添剤を含ませたの
で、これらの硬い外添剤により、最小粒径の外添剤のト
ナー母粒子に対する埋まり込みをより一層確実に防止す
ることができる。しかも、本発明においては、光透過窓
のガラスで形成された表面部分に前記硬い外添剤による
擦り傷が形成されず、検出光の散乱を防止して精度の良
い現像剤残量検出を行わせることができる。更に、粒径
の大きな外添剤により、光透過窓のフィルミングを削る
ことができ、現像剤残量検出の精度低下をより一層確実
に防止することができる。

【０１１９】請求項８記載の現像装置によれば、現像剤
として、重合法によって作製された重合トナーを用いた
ので、現像剤の流動性が向上し、良好な現像を行うこと
ができる。但し、重合トナーは、清掃部材により掻き取
り難く、清掃部材をすり抜け易いと共に、一般的に機械
的強度が低いので、フィルミングを発生させ易いが、本
発明によれば、上述のように現像剤室の内部方向に突出
した光透過窓により、あるいは粒径の大きな外添剤によ
り、フィルミングを大幅に低減させることができ、精度
の良い現像剤残量検出を行わせることができる。

【０１２０】請求項９記載の現像装置によれば、現像剤
として、重合法によって作製された重合トナーを用い
て、清掃部材の少なくとも光透過窓に摺接する接触部分
を弾性を有する部材から形成し、当該接触部分が光透過
窓に撓みを有して摺接することにより光透過窓を清掃す
ると共に、接触部分の先端に角部を形成し、光透過窓に
対して当該角部が摺接するように設けたので、現像剤の
流動性が向上し、良好な現像を行うことができる。但
し、重合トナーは、清掃部材により掻き取り難く、清掃
部材をすり抜け易いと共に、一般的に機械的強度が低い
ので、フィルミングを発生させ易いが、本発明によれ
ば、上述のように現像剤室の内部方向に突出した光透過
窓により、あるいは粒径の大きな外添剤により、フィル
ミングを大幅に低減させることができ、精度の良い現像
剤残量検出を行わせることができる。しかも、本発明に
よれば、清掃部材は、接触部分の先端に角部が形成され
ているため、掻き取りが困難な重合トナーを当該角部に
よって良好に掻き取ることができ、光透過窓の表面の光
透過性を変化させず、精度の良い現像剤残量検出を行わ
せることができる。

【０１２１】請求項１０記載の現像装置によれば、清掃
部材の接触部材をウレタンゴムで形成したので、長期間
に亘る使用に際しても、前記角部の形状が削れて丸くな
ることを防ぐことができ、長期間に亘って良好な現像剤
残量検出を行わせることができる。

【０１２２】請求項１１記載の現像装置によれば、現像
剤に粒径の異なる少なくとも２種類以上の外添剤を外添
し、光透過窓の少なくとも清掃部材と接触する部分をガ
ラスから形成したので、長期間に亘る使用においても、
トナー母粒子に対する外添剤の埋まり込みを低減するこ
とができ、現像剤の流動性を良好に保つことができる。
しかも、本発明においては、光透過窓のガラスで形成さ
れた表面部分に外添剤による擦り傷を形成させないの
で、検出光の散乱を防止して精度の良い現像剤残量検出
を行わせることができる。更に、粒径の大きな外添剤に
より、光透過窓のフィルミングを削ることができ、現像
剤残量検出の精度低下をより一層確実に防止することが
できる。

【０１２３】請求項１２記載の現像装置によれば、外添
剤として、最小粒径の外添剤だけを外添した現像剤より
も、最小粒径の外添剤と他の外添剤とを併用して外添し
た外添剤の方が流動性が低くなるように組み合わせられ
た少なくとも２種類の外添剤を外添したので、長期間に
亘る使用においても、トナー母粒子に対する外添剤の埋
まり込みを低減することができ、現像剤の流動性を良好
に保つことができる。しかも、本発明においては、光透
過窓のガラスで形成された表面部分に外添剤による擦り
傷を形成させないので、検出光の散乱を防止して精度の
良い現像剤残量検出を行わせることができる。更に、粒
径の大きな外添剤により、光透過窓のフィルミングを削
ることができ、現像剤残量検出の精度低下をより一層確
実に防止することができる。

【０１２４】請求項１３記載の現像装置によれば、最小
粒径の外添剤以外の外添剤に、シリカ、アルミナ、酸化
チタン等の酸化物を主成分とする外添剤を含ませたの
で、最小粒径の外添剤のトナー母粒子に対する埋まり込
みをより一層確実に防止して、トナーの流動性を良好に
維持することができる。しかも、本発明においては、光
透過窓のガラスで形成された表面部分に硬い外添剤によ
る擦り傷を形成させないので、検出光の散乱を防止して
精度の良い現像剤残量検出を行わせることができる。更
に、硬い外添剤により、光透過窓のフィルミングをより
一層確実に削るため、現像剤残量検出の精度低下をより
一層確実に防止することができる。

【０１２５】請求項１４記載の現像装置によれば、現像
剤として、重合法によって作製された重合トナーを用い
たので、現像剤の流動性が向上し、良好な現像を行うこ
とができる。但し、重合トナーは、清掃部材により掻き
取り難く、清掃部材をすり抜け易いと共に、一般的に機
械的強度が低いので、フィルミングを発生させ易いが、
本発明によれば、上述のように現像剤室の内部方向に突
出した光透過窓により、あるいは粒径の大きな外添剤に
より、フィルミングを大幅に低減させ、精度の良い現像
剤残量検出を行わせることができる。しかも、本発明に
よれば、清掃部材は、接触部分の先端に角部が形成され
ているため、掻き取りが困難な重合トナーを当該角部に
よって良好に掻き取り、光透過窓の表面をより一層クリ
アな状態とすることができる。

【０１２６】請求項１５記載の現像装置によれば、現像
剤として、重合法によって作製された重合トナーを用
い、清掃部材の少なくとも光透過窓に摺接する接触部分
を弾性を有する部材から形成し、当該接触部分が光透過
窓に撓みを有して摺接することにより光透過窓を清掃す
ると共に、接触部分の先端に角部を形成し、光透過窓に
対して当該角部が摺接するように設けたので、流動性が
向上し、良好な現像を行うことができる。但し、重合ト
ナーは、清掃部材により掻き取り難く、清掃部材をすり
抜け易いと共に、一般的に機械的強度が低いので、フィ
ルミングを発生させ易いが、本発明によれば、上述のよ
うに現像剤室の内部方向に突出した光透過窓により、あ
るいは粒径の大きな外添剤により、フィルミングを大幅
に低減させ、精度の良い現像剤残量検出を行わせること
ができる。しかも、本発明によれば、掻き取りが困難な
重合トナーを清掃部材の前記角部によって良好に掻き取
ることができ、光透過窓の表面をより一層クリアな状態
とすることができる。

【０１２７】請求項１６記載の現像装置によれば、清掃
部材の接触部材を、ウレタンゴムで形成したので、長期
間に亘る使用に際しても、前記角部の形状が削れて丸く
なることが無く、長期間に亘って良好な現像剤残量検出
を行わせることができる。

【０１２８】請求項１７記載の現像装置によれば、現像
剤として、重合法によって作製された重合トナーを用
い、清掃部材の少なくとも光透過窓に摺接する接触部分
を弾性を有する部材から形成し、当該接触部分が光透過
窓に撓みを有して摺接することにより光透過窓を清掃す
ると共に、前記接触部分の先端に角部を形成したので、
流動性が向上し、良好な現像を行うことができる。但
し、重合トナーは、清掃部材により掻き取り難く、清掃
部材をすり抜け易いと共に、一般的に機械的強度が低い
ので、フィルミングを発生させ易いが、本発明によれ
ば、上述のように現像剤室の内部方向に突出した光透過
窓により、あるいは粒径の大きな外添剤により、フィル
ミングを大幅に低減させ、精度の良い現像剤残量検出を
行わせることができる。しかも、本発明によれば、掻き
取りが困難な重合トナーを清掃部材の前記角部によって
良好に掻き取ることができ、光透過窓の表面をより一層
クリアな状態とすることができる。

【０１２９】請求項１７記載の現像装置によれば、現像
剤として、重合法によって作製された重合トナーを用い
たので、現像剤の流動性が向上し、良好な現像を行うこ
とができる。但し、重合トナーは、清掃部材により掻き
取り難く、清掃部材をすり抜け易いと共に、一般的に機
械的強度が低いので、フィルミングを発生させ易いが、
本発明によれば、上述のように現像剤室の内部方向に突
出した光透過窓により、あるいは粒径の大きな外添剤に
より、フィルミングを大幅に低減させ、精度の良い現像
剤残量検出を行わせることができる。しかも、本発明に
よれば、清掃部材は、接触部分の先端に角部が形成され
ているため、掻き取りが困難な重合トナーを当該角部に
よって良好に掻き取り、光透過窓の表面をより一層クリ
アな状態とすることができる。

【０１３０】請求項１８記載の現像装置によれば、清掃
部材の接触部材をウレタンゴムで形成したので、長期間
に亘る使用に際しても、前記角部の形状が削れて丸くな
ることが無く、長期間に亘って良好な現像剤残量検出を
行わせることができる。

【０１３１】請求項１９記載の現像装置によれば、現像
剤に粒径の異なる少なくとも２種類以上の外添剤が外添
したので、長期間に亘る使用においても、トナー母粒子
に対する外添剤の埋まり込みを低減することができ、現
像剤の流動性を良好に保ち、現像剤室内で現像剤の片寄
りを防止して正確な現像剤残量検出を行わせることがで
きる。また、粒径の大きな外添剤は、研磨剤として機能
するため、仮に重合トナーが前記接触部材からすり抜け
て光透過窓のフィルミングが生じた場合でも、フィルミ
ングを確実に研磨して除去するので、光透過窓の光透過
性を変化させることなく、精度の良い現像剤残量検出を
行わせることができる。

【０１３２】請求項２０記載の現像装置によれば、外添
剤として、最小粒径の外添剤だけを外添した現像剤より
も、最小粒径の外添剤と他の外添剤とを併用して外添し
た外添剤の方が流動性が低くなるように組み合わせられ
た少なくとも２種類の外添剤を外添したので、長期間に
亘る使用においても、トナー母粒子に対する外添剤の埋
まり込みを低減することができ、現像剤の流動性を良好
に保ち、現像剤室内で現像剤の片寄りを防止して正確な
現像剤残量検出を行わせることができる。また、粒径の
大きな外添剤は、研磨剤として機能するため、仮に重合
トナーが前記接触部材からすり抜けて光透過窓のフィル
ミングが生じた場合でも、フィルミングを確実に研磨し
て除去するので、光透過窓の光透過性を変化させること
なく、精度の良い現像剤残量検出を行わせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における画像形成装置の概
略構成を示す断面図である。

【図２】図１の画像形成装置における現像装置の概略構
成を示す断面図である。

【図３】図２におけるＸ−Ｘ‘線断面を示す図である。

【図４】図２におけるＸ−Ｘ‘線断面を示す図であり、
アジテータと清掃部材が図３に示す位置から１８０度回
転した状態を示す図である。

【図５】図２の現像装置における光透過窓及び当該光透
過窓に対するワイパーの接触状態を示す図である。

【図６】図１の画像形成装置における受光素子の出力電
圧波形と現像剤残量検出の方法を説明するための図であ
る。

【図７】図１の画像形成装置における現像装置のアジテ
ータ及び清掃部材の動作と現像剤残量検出動作を説明す
るための図である（その１）。

【図８】図１の画像形成装置における現像装置のアジテ
ータ及び清掃部材の動作と現像剤残量検出動作を説明す
るための図である（その２）。

【図９】実験例の結果を示す図である。

【符号の説明】

１レーザビームプリンタ５０現像装置５１ａ，５１ｂ側壁５２トナー収容室５４清掃部材５４ｂワイパー５６光透過窓５７現像室５９現像ローラ６０発光手段６１受光手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H005 AA08 AB06 CB07 CB13 DA05 EA05 2H077 AD06 DA15 DA36 DA64 DA93 FA22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤担持体が設けられた現像室と、該
現像室と連通する開口部を備え現像剤を収容する現像剤
室と、該現像剤室の側壁に設けられた光透過窓と、該光
透過窓を清掃する清掃部材とを備え、発光素子と受光素子とを備え当該発光素子から照射され
前記光透過窓を透過する光に対する当該受光素子におけ
る受光状態に基づいて前記現像剤室内の現像剤残量を検
出する現像剤残量検出手段とを備えた画像形成装置に装
着される現像装置であって、前記光透過窓は、前記現像剤室の側壁に設けられ、該側
壁の壁面よりも前記現像剤室の内部方向に突出して形成
されている、ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記清掃部材は、少なくとも前記光透過
窓に摺接する接触部分が弾性を有する部材から形成さ
れ、当該接触部分が前記光透過窓に撓みを有して摺接す
ることにより前記光透過窓を清掃すると共に、前記現像
剤室の側壁に対しても、前記光透過窓に対する撓み量よ
りも少ない撓み量で摺接するように設けられていること
を特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記現像剤室は、前記現像剤担持体の長
手方向長さに対応して所定の幅を有して形成されてお
り、前記光透過窓は、当該幅方向の両側壁に設けられて
いることを特徴とする請求項１または２記載の現像装
置。
【請求項４】前記光透過窓は、前記現像剤室の側壁と
の境界に、当該側壁の壁面に対して段差を有した角部が
形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれか１記載の現像装置。
【請求項５】前記現像剤には粒径の異なる少なくとも
２種類以上の外添剤が外添されており、前記光透過窓の
少なくとも前記清掃部材と接触する部分がガラスから形
成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいず
れか１記載の現像装置。
【請求項６】前記外添剤は、最小粒径の外添剤だけを
外添した現像剤よりも、最小粒径の外添剤と他の外添剤
とを併用して外添した外添剤の方が流動性が低くなるよ
うに組み合わせられた少なくとも２種類の外添剤が外添
されていることを特徴する請求項５記載の現像装置。
【請求項７】前記最小粒径の外添剤以外の外添剤に
は、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の酸化物を主成分
とする外添剤が含まれることを特徴とする請求項６記載
の現像装置。
【請求項８】前記現像剤は、重合法によって作製され
た重合トナーであることを特徴とする請求項１ないし７
のいずれか１記載の現像装置。
【請求項９】前記現像剤は、重合法によって作製され
た重合トナーであり、前記清掃部材は、少なくとも前記
光透過窓に摺接する接触部分が弾性を有する部材から形
成され、当該接触部分が前記光透過窓に撓みを有して摺
接することにより前記光透過窓を清掃すると共に、前記
接触部分の先端に角部が形成されており、前記光透過窓
に対して当該角部が摺接するように設けられていること
を特徴とする請求項１ないし７のいずれか１記載の現像
装置。
【請求項１０】前記清掃部材の前記接触部材は、ウレ
タンゴムで形成されていることを特徴とする請求項９に
記載の現像装置。
【請求項１１】現像剤担持体が設けられた現像室と、
該現像室と連通する開口部を備え現像剤を収容する現像
剤室と、該現像剤室の側壁に設けられた光透過窓と、該
光透過窓を清掃する清掃部材とを備え、発光素子と受光素子とを備え当該発光素子から照射され
前記光透過窓を透過する光に対する当該受光素子におけ
る受光状態に基づいて前記現像剤室内の現像剤残量を検
出する現像剤残量検出手段とを備えた画像形成装置に装
着される現像装置であって、前記現像剤には粒径の異なる少なくとも２種類以上の外
添剤が外添されており、前記光透過窓の少なくとも前
記清掃部材と接触する部分がガラスから形成されてい
る、ことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】前記外添剤は、最小粒径の外添剤だけ
を外添した現像剤よりも、最小粒径の外添剤と他の外添
剤とを併用して外添した外添剤の方が流動性が低くなる
ように組み合わせられた少なくとも２種類の外添剤が外
添されていることを特徴する請求項１１記載の現像装
置。
【請求項１３】前記最小粒径の外添剤以外の外添剤に
は、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の酸化物を主成分
とする外添剤が含まれることを特徴とする請求項１２記
載の現像装置。
【請求項１４】前記現像剤は、重合法によって作製さ
れた重合トナーであることを特徴とする請求項１１ない
し１３のいずれか１記載の現像装置。
【請求項１５】前記現像剤は、重合法によって作製さ
れた重合トナーであり、前記清掃部材は、少なくとも前
記光透過窓に摺接する接触部分が弾性を有する部材から
形成され、当該接触部分が前記光透過窓に撓みを有して
摺接することにより前記光透過窓を清掃すると共に、前
記接触部分の先端に角部が形成されており、前記光透過
窓に対して当該角部が摺接するように設けられているこ
とを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１記載
の現像装置。
【請求項１６】前記清掃部材の前記接触部材は、ウレ
タンゴムで形成されていることを特徴とする請求項１５
記載の現像装置。
【請求項１７】現像剤担持体が設けられた現像室と、
該現像室と連通する開口部を備え現像剤を収容する現像
剤室と、該現像剤室の側壁に設けられた光透過窓と、該
光透過窓を清掃する清掃部材とを備え、発光素子と受光素子とを備え当該発光素子から照射され
前記光透過窓を透過する光に対する当該受光素子におけ
る受光状態に基づいて前記現像剤室内の現像剤残量を検
出する現像剤残量検出手段とを備えた画像形成装置に装
着される現像装置であって、前記現像剤は、重合法によって作製された重合トナーで
あり、前記清掃部材は、少なくとも前記光透過窓に摺接する接
触部分が弾性を有する部材から形成され、当該接触部分
が前記光透過窓に撓みを有して摺接することにより前記
光透過窓を清掃すると共に、前記接触部分の先端に角部
が形成されており、前記光透過窓に対して当該角部が摺
接するように設けられている、ことを特徴とする現像装置。
【請求項１８】前記清掃部材の前記接触部材は、ウレ
タンゴムで形成されていることを特徴とする請求項１７
記載の現像装置。
【請求項１９】前記現像剤には粒径の異なる少なくと
も２種類以上の外添剤が外添されていることを特徴とす
る請求項１７または１８記載の現像装置。
【請求項２０】前記外添剤は、最小粒径の外添剤だけ
を外添した現像剤よりも、最小粒径の外添剤と他の外添
剤とを併用して外添した外添剤の方が流動性が低くなる
ように組み合わせられた少なくとも２種類の外添剤が外
添されていることを特徴する請求項１９記載の現像装
置。