JP2002040792A - 電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジ及び現像剤枠体及び現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の電極間の静電容量変化を検出して、現
像剤量を検出する現像剤量検出手段を備えた現像装置や
プロセスカートリッジ等において、現像剤量検出手段を
形成する電極間に、最適に現像剤を循環及び供給させる
ことが可能な構造を提供する。 【解決手段】 開口部１４ｉ上側の下端部１４ｊが第二
の電極８２の下端部より上側になるように配置する。こ
のように開口部１４ｉを形成することにより、現像剤枠
体１１内のトナーがトナー送り部材１５によって図中矢
印方向に送り込まれたときに、トナーが開口部１４ｉ上
側の下端部１４ｊに妨げられることなく現像枠体１３内
に押し込まれ、理想的なトナー循環及びトナー供給を行
うことができ、検出誤差を少なくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真画像形成装
置に関し、特に、現像剤収容部に収容した現像剤の残量
を逐次検出することのできる現像剤量検出手段を備えた
電子写真画像形成装置、プロセスカートリッジ、現像装
置及び現像剤枠体に関する。

【０００２】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。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、レーザービームプリンタ、ＬＥＤ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。

【０００３】また、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段またはクリーニング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、このカートリッ
ジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とする
ものである。および、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電子写真画像形成装置本体に
着脱可能とするものである。更に、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
て電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをい
う。

【０００４】

【従来の技術】電子写真画像形成プロセスを用いた電子
写真画像形成装置においては、電子写真感光体および電
子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカート
リッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装
置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採
用されている。このプロセスカートリッジ方式によれ
ば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユー
ザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上
させることができる。そのため、このプロセスカートリ
ッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いら
れている。

【０００５】また、プロセスカートリッジ方式の電子写
真画像形成装置では、上述のようにユーザー自身がカー
トリッジを交換するため、現像剤が消費された場合にユ
ーザーに報知するための現像剤量検出手段が設けられて
いるものが多い。現像剤量検出手段としては、プロセス
カートリッジ内に配置した電極間の静電容量の変化を検
出して、現像剤量を検出する方式がある。

【０００６】これらの電極の構成としては、現像剤担持
体と所定の間隔をおいて電極棒を配置し、現像剤担持体
との間の静電容量を検出するものや、現像剤が進入可能
な位置に対向する電極板を配置して、電極板間の静電容
量を検出するもの、更にこれらを組み合わせたものがあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したような現像剤
量検出手段はいずれも、電極間に進入する現像剤量によ
る静電容量の変化を検出しているため、検出精度は現像
剤の循環によって大きく影響されることになる。

【０００８】本発明は、電極間の静電容量変化を検出し
て、現像剤量を検出する現像剤量検出手段を備えた現像
装置やプロセスカートリッジ等において、現像剤量検出
手段を形成する電極間に、最適に現像剤を循環及び供給
させることが可能な電子写真画像形成装置及びプロセス
カートリッジ及び現像剤収納容器及び現像装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本出願に係る第１の発明は、電子写真画像形成装置本体
に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、電子写真
感光体と、前記電子写真感光体に形成された潜像を現像
剤を用いて現像するための現像手段と、前記電子写真感
光体に形成された潜像を可視像化するための現像剤を収
納し、該現像剤を前記現像手段に開口部を介して供給す
る現像剤枠体と、第一の電極と、前記第一の電極と対向
して前記現像剤枠体方向に設けられた第二の電極と、を
有し、前記第一の電極、前記第二の電極は現像剤が進入
可能な位置に配置され、前記第二の電極に電圧を印加し
た際に発生する、前記第二の電極と前記第一の電極間の
静電容量を検出することによって現像剤量を検出し、前
記現像剤枠体の開口部上側の下端部が、前記第二の電極
の下端より上方にあるように配置されていることを特徴
とするプロセスカートリッジである。

【００１０】また、本出願に係る第２の発明は、電子写
真画像形成装置本体に着脱可能であり、電子写真感光体
に形成された静電潜像を現像するために用いられる現像
装置において、前記電子写真感光体に形成された潜像を
現像剤を用いて現像するための現像手段と、前記電子写
真感光体に形成された潜像を可視像化するための現像剤
を収納し、該現像剤を前記現像手段に開口部を介して供
給する現像剤枠体と、第一の電極と、前記第一の電極と
対向して前記現像剤枠体方向に設けられた第二の電極
と、を有し、前記第一の電極、前記第二の電極は現像剤
が進入可能な位置に配置され、前記第二の電極に電圧を
印加した際に発生する、前記第二の電極と前記第一の電
極間の静電容量を検出することによって現像剤量を検出
し、前記現像剤枠体の開口部上側の下端部が、前記第二
の電極の下端より上方にあるように配置されていること
を特徴とする現像装置である。

【００１１】更に、本出願に係る第３の発明は、記録媒
体に画像を形成するための電子写真画像形成装置におい
て、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成され
た潜像を現像剤を用いて現像するための現像手段と、前
記電子写真感光体に形成された潜像を可視像化するため
の現像剤を収納し、該現像剤を前記現像手段に開口部を
介して供給する現像剤枠体と、第一の電極と、前記第一
の電極と対向して前記現像剤枠体方向に設けられた第二
の電極と、を有し、前記第一の電極、前記第二の電極は
現像剤が進入可能な位置に配置され、前記第二の電極に
電圧を印加した際に発生する、前記第二の電極と前記第
一の電極間の静電容量を検出することによって現像剤量
を検出し、前記現像剤枠体の開口部上側の下端部が、前
記第二の電極の下端より上方にあるように配置されてい
ることを特徴とする電子写真画像形成装置である。

【００１２】また、本出願に係る第４の発明は、電子写
真画像形成装置本体に装着されて電子写真感光体に形成
された静電潜像を現像するために用いられ、第一の電極
と該第一の電極と対向して設けられた第二の電極とを有
し、前記第一の電極、前記第二の電極は現像剤が進入可
能な位置に配置され、前記第二の電極に電圧を印加した
際に発生する、前記第二の電極と前記第一の電極間の静
電容量を検出することによって現像剤量を検出する現像
剤量検出手段を有する現像装置の現像剤枠体であって、
前記電子写真感光体に形成された潜像を可視像化するた
めの現像剤を収容し、該現像剤を前記現像手段に供給す
る開口部を有し、該開口部上側の下端部が、前記第二の
電極の下端より上方にあるように配置されていることを
特徴とする現像剤枠体である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態に係るプロ
セスカートリッジおよびこれを用いる電子写真画像形成
装置について説明する。

【００１４】〔画像形成装置の全体の説明〕まず、電子
写真画像形成装置（以下、画像形成装置Ａと称す）の全
体構成について、図１を参照して説明する。図１は、プ
ロセスカートリッジＢが装着されている状態の画像形成
装置Ａの縦断面を示す概略図である。

【００１５】像担持体の一形態であるドラム形状の電子
写真感光体（以下、感光体ドラム７と称す）は、画像形
成装置Ａ内のプロセスカートリッジＢに装設されてい
る。この感光体ドラム７は、帯電手段である帯電ローラ
８によって帯電され、ついで、レーザーダイオード、ポ
リゴンミラー、レンズ、反射ミラーを有した光学手段１
から画像情報に応じたレーザー光を照射することによっ
て、感光体ドラム７に画像情報に応じた潜像が形成され
る。この潜像は、現像手段１０によって現像され、可視
像であるトナー像とされる。

【００１６】現像手段１０は、感光体ドラム７に現像剤
（トナー）を送り出す現像剤担持体である現像スリーブ
１２と、現像スリーブ１２の表面に付着する現像剤の量
を規制するための規制部材である現像ブレード１８とか
らなる。また、現像スリーブ１２及び現像ブレード１８
と、それらを保持する現像枠体１３と、現像剤を収容し
た現像剤枠体１１（現像剤収納容器，トナー容器ともい
う）を結合して、現像装置である現像ユニット２０を構
成している。

【００１７】現像スリーブ１２は、その外表面が略円筒
状をなし現像枠体１３に回転可能に支持され、内部には
固定磁石１７（不図示）を内蔵している。また、現像ブ
レード１８は、現像スリーブ１２と適当な間隔をとっ
て、現像スリーブ１２とほぼ平行に配設されている。そ
して、現像剤枠体１１は、現像剤であるトナーを収容す
るトナー収容部１４を形成し、トナー収容部１４内のト
ナーを送り出すトナー送り部材１５を備えている。この
トナー送り部材１５は、柔軟性と弾性を備えたプラスチ
ックシート等よりなる。現像剤枠体１１は、現像枠体１
３に隣接して設けられ、トナー収容部１４内のトナーを
現像枠体１３に供給している。

【００１８】現像枠体１３は現像室１３ａを有してお
り、現像室１３ａに隣接するトナー収容部１４内のトナ
ーは、トナー送り部材１５の回転によって現像室１３ａ
へと送り出される。現像枠体１３は、現像スリーブ１２
の近傍に回動自在なトナー攪拌部材１６を備えており、
トナー収容部１４から送り出された現像室１３ａ内のト
ナーを、トナー攪拌部材１６の回動によって循環させ
る。また、トナーは磁性を有しており、現像スリーブ１
２は固定磁石１７を内蔵しているため、トナーは現像ス
リーブ１２上に付着する。

【００１９】そして、現像スリーブ１２を回転すること
によってトナーは搬送され、現像ブレード１８によって
摩擦帯電電荷が付与されるとともに所定厚のトナー層と
されて、感光体ドラム７の現像領域へと搬送される。こ
の現像領域へと供給されたトナーは、感光体ドラム７上
の前記潜像へと転移され、感光体ドラム７上にトナー像
を形成する。なお、現像スリーブ１２は、画像形成装置
Ａ本体に設けられている現像バイアス回路に接続されて
おり、通常、交流電圧に直流電圧が重畳された現像バイ
アス電圧が印加される。

【００２０】一方、上記トナー像の形成と同期して、給
紙カセット３ａにセットした記録媒体２を、ピックアッ
プローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄおよびレジスト
ローラ対３ｅにより転写位置へと搬送する。転写位置に
は、転写手段としての転写ローラ４が配置されており、
転写ローラ４に電圧を印加することによって、感光体ド
ラム７上のトナー像を記録媒体２に転写する。

【００２１】トナー像の転写を受けた記録媒体２は、搬
送ガイド３ｆにより定着手段５へと搬送される。定着手
段５は、駆動ローラ５ｃと、ヒータ５ａを内蔵した定着
ローラ５ｂを備え、通過する記録媒体２に熱および圧力
を印加して、転写されたトナー像を記録媒体２上に定着
させる。

【００２２】トナー像が定着した記録媒体２は、排出ロ
ーラ対３ｇによって搬送され、反転経路３ｊを経由して
排出ローラ対３ｈにより排出トレイ６へと排出される。
この排出トレイ６は、画像形成装置Ａの上面に設けられ
ている。なお、揺動可能なフラッパ３ｋを動作させるこ
とにより、反転経路３ｊを介することなく記録媒体２を
排出することも可能である。本実施の形態では、上記ピ
ックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ，３ｄ、レジ
ストローラ対３ｅ、搬送ガイド３ｆ、排出ローラ対３
ｇ，３ｈによって、搬送手段を構成している。

【００２３】また、転写ローラ４によってトナー像を記
録媒体２に転写した後の感光体ドラム７は、クリーニン
グ手段９によって感光体ドラム７上に残留したトナーが
除去された後、次の画像形成プロセスに供される。クリ
ーニング手段９は、感光体ドラム７に当接して設けられ
た弾性クリーニングブレード９ａと残留トナーを収容す
る廃トナー溜め９ｂより成る。廃トナー溜め９ｂはクリ
ーニング枠体９ｃによって形成されており、更にクリー
ニング枠体９ｃはクリーニングブレード９ａを支持して
いる。クリーニング手段９は、クリーニングブレード９
ａによって感光体ドラム７上の残留トナーを掻き落とし
て、廃トナー溜め９ｂへと集める。

【００２４】〔プロセスカートリッジの説明〕一方、図
２に示すように本実施の形態では、プロセスカートリッ
ジＢは、現像手段１０を備えた現像枠体１３に現像剤枠
体１１を溶着して、一体として現像ユニット２０（現像
装置）を形成している。現像剤枠体１１は、トナーを収
容するトナー収容部１４を形成し、そのトナー収容部１
４内にトナー送り部材１５を回動可能に支持している。
また、現像枠体１３は、現像手段１０である現像スリー
ブ１２および現像ブレード１８を保持している。

【００２５】また、クリーニングブレード９ａ等のクリ
ーニング手段９、感光体ドラム７および帯電ローラ８に
より、クリーニングユニット１９を形成している。

【００２６】そして、プロセスカートリッジＢは、前記
現像ユニット２０及びクリーニングユニット１９を一体
に結合することによってカートリッジ化されて成ってい
る。

【００２７】また、図３に示すように現像剤枠体１１の
現像枠体１３との接合部には、トナー収容部１４から現
像枠体１３内へトナーを送り出す開口部１４ｉが設けら
れている。新品時のプロセスカートリッジＢは、搬送の
際に現像剤枠体１１内のトナーが洩れ出すことのないよ
うに、可撓性のシール部材１００によって、開口部１４
ｉを塞いでいる。図３は、開口部１４ｉがシール部材１
００によって塞がれている状態を示している。

【００２８】次に、プロセスカートリッジＢを画像形成
装置Ａに着脱する方法について、図７を用いて説明す
る。図７は画像形成装置Ａの開閉部材３５を開放した状
態を示す斜視図である。画像形成装置Ａは、ヒンジ３５
ａ（不図示）を中心に開閉部材３５を開放すると、画像
形成装置Ａの左右の内壁に前下りの左右ガイドレール２
６Ｌ，２６Ｒ（２６Ｒは不図示）が見える。そして、こ
のガイドレール２６Ｌ，２６Ｒに感光体ドラム７と同軸
上にある左右円筒形ガイド７ｂＬ，７ｂＲ、及び、この
円筒形ガイド７ｂＬ，７ｂＲの後ろにある細長い位置決
めガイド７ｃ（何れも不図示）を挿入して、画像形成装
置Ａの位置決め溝２６ｂＬ，２６ｂＲ（２６ｂＲは不図
示）に円筒形ガイド７ｂＬ，７ｂＲを嵌め込むことによ
り、プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａに装着す
る。

【００２９】逆に、画像形成装置Ａに装着されたプロセ
スカートリッジＢを取り外すときには、上記とは反対の
手順で前記ガイドレール２６Ｌ，２６Ｒに沿って、プロ
セスカートリッジＢを引き抜くことにより行う。

【００３０】〔シール部材の説明〕ここで、開口部１４
ｉを塞ぐシール部材１００について図３、図４を用いて
説明する。

【００３１】シール部材１００は、例えばＡｌ（アルミ
ニウム）フィルムの上下にＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）フィルムを積層して成り、新品時は図３に示
すように現像剤枠体１１の開口部１４ｉを塞ぐように貼
り付けられている。このシール部材１００は、現像剤枠
体１１に設けられた開口部１４ｉを覆い、開口部１４ｉ
を囲うように現像剤枠体１１に溶着固定されている。そ
して、シール部材１００は、長手方向一端部１００ａで
折り返されて、把手端部１００ｂが開口部１４ｉの端か
らはみ出すようにしてあり、把手端部１００ｂは手掛け
となる把手部材１４ｔに貼り付けてある。また、この把
手部材１４ｔは現像剤枠体１１と一体形成されており、
現像剤枠体１１とつながる部分を特に薄くして切り離せ
るように形成してある。なお、把手部材１４ｔは、プロ
セスカートリッジＢを梱包する際に長手方向のスペース
を省くことができるように、略９０°折り曲げられて梱
包される。

【００３２】シール部材１００は、図４に示すように開
口部１４ｉを引き裂き開封するために、積層されたＰＥ
Ｔフィルムの一層に切れ込み１００ｃを設けてあり、開
封動作を行うことにより、前記切れ込み１００ｃに沿っ
てシール部材１００が引き裂かれて、現像剤枠体１１の
開口部１４ｉが開封される。

【００３３】トナー収容部１４に収納されたトナーを現
像枠体１３内へ送り出すためには、まず、プロセスカー
トリッジＢの外部へ突出しているシール部材１００の把
手端部１００ｂが貼り付けられた把手部材１４ｔの根本
側を、現像剤枠体１１から切り離す。そして、図４（現
像剤枠体１１と現像枠体１３の結合前の状態で示す）に
示すように、引きちぎった後に把手部材１４ｔを操作者
が手で引くことにより、シール部材１００が折り返し部
を支点に切れ込み１００ｃに沿って引き裂かれて、現像
剤枠体１１の開口部１４ｉ側が開封され、トナーをトナ
ー収容部１４から現像枠体１３内へ送り出し可能とな
る。

【００３４】〔現像剤量検出手段の説明〕本発明によれ
ば、プロセスカートリッジＢは現像室１３ａ内のトナー
の消費に従って、その残量を検出するための現像剤量検
出手段を備えている。本実施の形態では、図２に示すよ
うに現像剤量検出手段を構成する測定電極部材として、
第一の電極８１、第二の電極８２、第三の電極８３が現
像枠体１３に設けられ、現像スリーブ１２に沿ってほぼ
平行に配置されている。第一の電極８１は現像スリーブ
１２の近傍に現像スリーブ１２に沿って設けられ、第三
の電極８３は現像枠体１３の底部に設けられており、第
一の電極８１と第三の電極８３は現像枠体１３内で電気
的に接続され同電位になっている。

【００３５】また、第二の電極８２は、第一の電極８１
よりも現像剤枠体１１方向寄りに設けられており、第一
の電極８１及び第三の電極８３と対向するように、現像
枠体１３の上部に配置されている。現像剤量検出手段
は、第一の電極８１または第二の電極８２のどちらかに
電圧を印加することで両電極間に静電容量を誘起させる
ものであり、この静電容量を測定することによってトナ
ー量を検出する構成とされる。すなわち、電極間にトナ
ーが進入することによって、電極間の静電容量が変化す
るため、この変化を検出することにより、トナー量を検
出することができる。本実施の形態では、第二の電極８
２に電圧を印加して入力側とし、第一の電極８１と第三
の電極８３を出力側としている。

【００３６】前記第一，第二，第三の電極８１，８２，
８３は、トナー送り部材１５によって現像剤枠体１１か
ら搬送されたトナーが進入できる位置に配置されてお
り、プロセスカートリッジＢ内のトナー量が多いとき
は、各電極で囲まれた空間にはトナー送り部材１５によ
ってトナーが押し込まれるため、電極間の静電容量は高
い値を示し続ける。しかし、プロセスカートリッジを使
用していくとトナーが消費され、第二電極８２と第一，
第三の電極８１，８３間のトナーの高さが減少してい
き、電極間の静電容量も減少していく。そして、この静
電容量の減少から、トナー量を逐次検出する。

【００３７】最終的には、現像スリーブ１２の表面のト
ナーを掻き取る現像ブレード１８の先端近傍のトナーが
消費されることで画像上白抜けが発生し、トナー無し状
態となる。本実施の形態では、現像スリーブ１２に印加
される現像バイアス電圧を入力電圧とし、現像スリーブ
１２と第一電極８１の間の静電容量をも検出することに
よって、トナー無し状態を検知している。すなわち、現
像剤量検出手段は、複数の電極間の静電容量の変化を検
出することでトナー量を逐次に検出することができる。

【００３８】〔検出回路の説明〕図５は、画像形成装置
Ａ及びプロセスカートリッジＢにおける現像剤量を検出
する現像剤量検出回路の一例を示す回路図である。

【００３９】現像剤量検出回路２００は、検出部８０、
現像バイアス回路２０１、制御回路２０２、増幅回路２
０４から成る。検出部８０は、現像剤量検出手段である
前記第一，第二，第三の電極８１，８２，８３と、現像
スリーブ１２からなり、トナー量を検出するために静電
容量を誘起する。この検出部８０は、プロセスカートリ
ッジＢに設けられている。

【００４０】一方、現像バイアス回路２０１、制御回路
２０２、増幅回路２０４は画像形成装置Ａ本体に設けら
れている。

【００４１】プロセスカートリッジＢの枠体側面には、
画像形成装置Ａとの電気的な接点となる電気接点２２，
２３が設けられており、プロセスカートリッジＢを画像
形成装置Ａ本体に装着したときには、電気接点２２，２
３はそれぞれ画像形成装置Ａ側に設けられた電気接点３
０，３１と接触する。

【００４２】検出部８０の静電容量Ｃａは、第二の電極
８２と第一の電極８１及び第三の電極８３間の静電容量
であり、その容量の大きさはトナー量に応じて変動す
る。

【００４３】検出部８０は、インピーダンス素子として
その一方の入力側電極が、現像バイアス印加手段である
現像バイアス回路２０１に接続されている。本実施の形
態においては、第二の電極８２が入力側電極であり、第
二の電極８２は電気接点２２と画像形成装置Ａ本体の電
気接点３０を介して現像バイアス回路２０１に接続され
ている。一方検出部８０は、その他方の出力側電極が制
御回路２０２に接続されている。本実施の形態において
は、第一および第三の電極８１，８３が、電気接点２３
と画像形成装置Ａ本体の電気接点３１を介して制御回路
２０２に接続されている。

【００４４】なお、プロセスカートリッジＢは現像スリ
ーブ１２と導通している電気接点１２ａを備えており、
画像形成装置Ａは現像バイアス回路２０１と導通してい
る電気接点１０３を備えている。そして、プロセスカー
トリッジＢが画像形成装置Ａに装着された際には、電気
接点１２ａと画像形成装置Ａに設けられた電気接点１０
３が電気的に接続され、現像スリーブ１２には画像形成
装置Ａの現像バイアス回路２０１から電気接点１０３，
１２ａを経て現像バイアス電圧が印加される。

【００４５】制御回路２０２には、基準容量素子Ｃｂが
設けられており、基準容量素子Ｃｂは画像形成装置Ａ内
において現像バイアス回路２０１に接続されている。基
準容量素子Ｃｂは、現像バイアス回路２０１から印加さ
れるＡＣ（交流）電流Ｉ₁を用いて、トナー量を検出す
る上での基準となる基準電圧Ｖ₁を設定する。制御回路
２０２は、基準容量素子Ｃｂに印加されるＡＣ電流Ｉ₁
をボリュームＶＲ₁で分流し、分流されたＡＣ電流Ｉ₁′
により抵抗Ｒ₂で生じる電圧降下Ｖ₂を、抵抗Ｒ₃と抵抗
Ｒ₄によって設定された設定電圧Ｖ₃に加算して、基準電
圧Ｖ₁を決めている。

【００４６】増幅回路２０４は、電圧の差分を算出する
コンパレータを備え、検出部８０に印加されたＡＣ電流
Ｉ₂は増幅回路２０４に入力されて、トナー量の検出値
Ｖ₄（＝Ｖ₁−Ｉ₂×Ｒ₅）として出力される。そして、こ
の基準電圧Ｖ₁との差分である検出値Ｖ₄に基づいてトナ
ーの残量を検出する。このように検出されたトナーの残
量の情報は、画像形成装置Ａ本体に設けられた表示部
（不図示）等により、操作者（ユーザー）に報知され
る。

【００４７】本発明の画像形成装置Ａによれば、プロセ
スカートリッジＢ内のトナー残量を逐次に検出して、そ
の情報を元にしてトナーの消費量を表示することによ
り、ユーザーに新しいプロセスカートリッジ或いは補給
カートリッジの準備を促すことができる。更に、トナー
無しの検知情報により、プロセスカートリッジの交換あ
いはトナーの補給を促すことができる。

【００４８】また、本実施の形態では、各電極はトナー
の循環に影響を及ぼさないように非磁性のステンレスス
ティール材（ＳＵＳ材）によって作製して現像枠体１３
に備えているが、例えばアルミニウム材又は導電性樹脂
等、非磁性で帯電性を有する材質より作製された電極で
あれば適用することができる。また、現像枠体１３に蒸
着や印刷等の処理を施して枠体上に直接設けられた導電
性塗料層若しくは蒸着層、又は導電性樹脂を二色成形し
たりすることによって導電部を形成することも可能であ
る。この場合には、別部材からなる電極を取り付ける場
合に比べて、取り付け公差や部品公差が減るために、位
置精度の向上を図ることができる。

【００４９】〔現像剤枠体の開口部の説明〕前述のよう
に現像剤量検出手段は、トナー送り部材１５によって搬
送されたトナーが進入する位置に配置されており、現像
剤枠体１１内からトナーが押し込まれることによりトナ
ーの残量を検出するため、現像剤枠体１１の開口部１４
ｉはトナーの進入を妨げないようにする必要がある。

【００５０】例えば仮に、開口部１４ｉ上側の下端部１
４ｊが第二の電極８２の下端部より下側にあった場合に
は、下端部１４ｊがトナーの循環に影響を及ぼし、各電
極で囲まれた空間にトナーが送り込まれずに静電容量が
小さくなって、実際のトナー残量よりも少なく検知され
る可能性がある。また逆に、送り込まれたトナーが各電
極で囲まれた空間内に固まってしまい、トナーが無いに
もかかわらずトナー有りと検知したりするなどの弊害が
起こる可能性もある。

【００５１】そこで本発明は、図６に示すように、開口
部１４ｉ上側の下端部１４ｊが第二の電極８２の下端よ
り上側になるように配置するものである。

【００５２】現像剤枠体１１は、現像枠体１３との境目
に壁２７を設けており、その壁２７にトナー供給用の開
口部１４ｉが形成されている。開口部１４ｉは壁２７に
略長方形状の穴を形成したものであり、開口部１４ｉの
大きさや配置によって現像剤枠体１１内からのトナーの
供給が規制される。本発明においては、現像剤枠体１１
の壁２７に開口部１４ｉを形成する際に、開口部１４ｉ
の上側に位置する壁２７の下端部１４ｊが、現像枠体１
３に設けられた第二の電極８２の下端よりも上方になる
ように配置する。

【００５３】このように開口部１４ｉを形成することに
より、現像剤枠体１１内のトナーがトナー送り部材１５
の回動によって図中矢印方向に送り込まれたときに、ト
ナーが開口部１４ｉ上側の下端部１４ｊに妨げられるこ
となく現像枠体１３内に押し込まれ、理想的なトナー循
環及びトナー供給を行うことができる。また、第一の電
極８１及び第二の電極８２間に適切にトナーを供給する
ことができるため、現像剤量検出手段における検出誤差
を少なくすることができる。

【００５４】なお、本実施の形態では、像担持体である
感光体ドラム７と現像手段１０とを一体に構成したプロ
セスカートリッジＢの形態を示したが、本発明はプロセ
スカートリッジに限られるものではなく、現像手段１０
等を一体の現像ユニット２０として構成した現像装置に
ついても適用することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電極間の静電容量変化によってトナー量を検出する現像
剤量検出手段を備えた現像装置，プロセスカートリッジ
等において、現像剤量検出手段を形成する電極間に最適
に現像剤を循環及び供給させることが可能になり、現像
剤量の検出誤差の少ない高性能な現像装置，プロセスカ
ートリッジ等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プロセスカートリッジＢが装着されている状態
の電子写真画像形成装置Ａの縦断面を示す概略図であ
る。

【図２】本発明のプロセスカートリッジＢの縦断面を示
す縦断面図である。

【図３】現像剤枠体の開口部にシール部材を貼り付けた
状態を示す斜視図である。

【図４】現像剤枠体からシール部材を引き裂き開封して
いる様子を示す斜視図である。

【図５】現像剤量検出手段に帯電した静電容量を検出す
る、現像剤量検出回路の一例を示す回路図である。

【図６】プロセスカートリッジの現像剤枠体及び現像枠
体を示す縦断面の拡大図である。

【図７】画像形成装置の開閉部材を開放した状態を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１…光学手段 ２…記録媒体 ３ａ…給紙カセット ３ｂ…ピックアップローラ ３
ｃ、３ｄ…搬送ローラ対 ３ｅ…レジストローラ対 ３ｆ…搬送ガイド ３ｇ…排
出ローラ対 ３ｈ…排出ローラ対 ３ｊ…反転経路 ３
ｋ…フラッパ ４…転写ローラ ５…定着手段 ５ａ…ヒータ ５ｂ…定着ローラ ５ｃ
…駆動ローラ ６…排出トレイ ７…感光体ドラム ７ｂＬ，７ｂＲ…円筒形ガイド ７
ｃ…位置決めガイド ８…帯電ローラ ９…クリーニング手段 ９ａ…クリーニングブレード
９ｂ…廃トナー溜め ９ｃ…クリーニング枠体 １０…現像手段 １１…現像剤枠体 １２…現像スリーブ １２ａ…電気接点 １３…現像枠体 １３ａ…現像室 １４…トナー収容部 １４ｉ…開口部 １４ｊ…下端部
１４ｔ…把手部材 １５…トナー送り部材 １６…トナー攪拌部材 １７…固定磁石 １８…現像ブレード １９…クリーニングユニット ２０…現像ユニット ２２，２３，３０，３１…電気接点 ２６ｂＬ，２６ｂＲ…位置決め溝 ２６Ｌ，２６Ｒ…ガ
イドレール ２７…壁 ３５…開閉部材 ３５ａ…ヒンジ ８０…検出部 ８１…第一の電極 ８２…第二の電極 ８３…第三の電極 １００…シール部材 １００ａ…長手方向一端部 １０
０ｂ…把手端部 １００ｃ…切れ込み １０３…電気接点 ２００…現像剤量検出回路 ２０１…現像バイアス回路 ２０２…制御回路 ２０４…増幅回路 Ｉ₁，Ｉ₂…電流 Ｉ₁′…電流 Ｖ₁…基準電圧 Ｖ₂…電圧降下 Ｖ₃…設定電圧 Ｖ₄…検出値 Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄，Ｒ₅…抵抗 ＶＲ₁…ボリューム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F014 AC07 EA10 2H071 BA13 BA20 BA33 DA08 DA32 DA34 2H077 AA02 AA05 AA06 AA35 AB02 AB03 AC03 AD06 BA09 DA15 DA59 GA04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能な
   プロセスカートリッジにおいて、 電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像剤を用いて
   現像するための現像手段と、 前記電子写真感光体に形成された潜像を可視像化するた
   めの現像剤を収納し、該現像剤を前記現像手段に開口部
   を介して供給する現像剤枠体と、 第一の電極と、 前記第一の電極と対向して前記現像剤枠体方向に設けら
   れた第二の電極と、を有し、 前記第一の電極、前記第二の電極は現像剤が進入可能な
   位置に配置され、前記第二の電極に電圧を印加した際に
   発生する、前記第二の電極と前記第一の電極間の静電容
   量を検出することによって現像剤量を検出し、 前記現像剤枠体の開口部上側の下端部が、前記第二の電
   極の下端より上方にあるように配置されていることを特
   徴とするプロセスカートリッジ。
2. 【請求項２】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能で
   あり、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する
   ために用いられる現像装置において、 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像剤を用いて
   現像するための現像手段と、 前記電子写真感光体に形成された潜像を可視像化するた
   めの現像剤を収納し、該現像剤を前記現像手段に開口部
   を介して供給する現像剤枠体と、 第一の電極と、 前記第一の電極と対向して前記現像剤枠体方向に設けら
   れた第二の電極と、を有し、 前記第一の電極、前記第二の電極は現像剤が進入可能な
   位置に配置され、前記第二の電極に電圧を印加した際に
   発生する、前記第二の電極と前記第一の電極間の静電容
   量を検出することによって現像剤量を検出し、 前記現像剤枠体の開口部上側の下端部が、前記第二の電
   極の下端より上方にあるように配置されていることを特
   徴とする現像装置。
3. 【請求項３】 記録媒体に画像を形成するための電子写
   真画像形成装置において、 電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像剤を用いて
   現像するための現像手段と、 前記電子写真感光体に形成された潜像を可視像化するた
   めの現像剤を収納し、該現像剤を前記現像手段に開口部
   を介して供給する現像剤枠体と、 第一の電極と、 前記第一の電極と対向して前記現像剤枠体方向に設けら
   れた第二の電極と、を有し、 前記第一の電極、前記第二の電極は現像剤が進入可能な
   位置に配置され、前記第二の電極に電圧を印加した際に
   発生する、前記第二の電極と前記第一の電極間の静電容
   量を検出することによって現像剤量を検出し、 前記現像剤枠体の開口部上側の下端部が、前記第二の電
   極の下端より上方にあるように配置されていることを特
   徴とする電子写真画像形成装置。
4. 【請求項４】 電子写真画像形成装置本体に装着されて
   電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために
   用いられ、第一の電極と該第一の電極と対向して設けら
   れた第二の電極とを有し、前記第一の電極、前記第二の
   電極は現像剤が進入可能な位置に配置され、前記第二の
   電極に電圧を印加した際に発生する、前記第二の電極と
   前記第一の電極間の静電容量を検出することによって現
   像剤量を検出する現像剤量検出手段を有する現像装置の
   現像剤枠体であって、 前記電子写真感光体に形成された潜像を可視像化するた
   めの現像剤を収容し、 該現像剤を前記現像手段に供給する開口部を有し、 該開口部上側の下端部が、前記第二の電極の下端より上
   方にあるように配置されていることを特徴とする現像剤
   枠体。