JP2014062993A - 現像剤収納ユニット、現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤残量の検知精度の低下を抑制しつつ、現像剤収納室内に配置された回転軸の内部を介して現像剤を充填することを可能とした現像剤収納ユニット、現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像剤収納ユニット２２は、現像剤を収納する現像剤収納室４ａを形成する枠体１８であって、外部から前記現像剤収納室の内部まで連通した貫通穴１８ｇを有する枠体１８と、端部開口部３１ｆと側部開口部３１ｈとを有する中空の回転軸３１と、端部開口部３１ｆに挿入された駆動伝達部材３６と、現像剤の量を検知するための検知部４０と、回転軸３１に設けられた搬送部材３２と、回転軸３１に設けられた受け部３４と、を有し、回転軸３１の側部開口部３１ｈは、回転軸３１の回転方向において、受け部３４よりも下流側、且つ、搬送部材３２よりも上流側に設けられ、搬送部材３２よりも下流側、且つ、受け部３４よりも上流側には設けられていない構成とする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、電子写真画像形成装置において用いられる現像剤収納ユニット、並びに、その現像剤収納ユニットを有する現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置に関するものである。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録材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、複写機、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタなど）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサなどが含まれる。

又、現像剤収納ユニットとは、電子写真画像形成プロセスにおいて用いられる現像剤を収納するためのユニットであり、現像剤を収納するための現像剤収納室、その現像剤収納室に収納された現像剤を攪拌すると共に搬送する攪拌搬送手段などを有して構成される。

又、現像装置とは、電子写真画像形成プロセスにおいて電子写真感光体（感光体）上の静電像を、現像剤を用いて可視像化するための装置である。

又、プロセスカートリッジとは、一般には、感光体と、感光体に作用するプロセス手段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の装置本体に対して着脱可能としたものである。プロセス手段の例としては、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などが挙げられる。本発明では、プロセスカートリッジは、感光体と、少なくとも現像装置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の装置本体に対して着脱可能としたものである。

従来、現像剤収納室への現像剤の充填方法としては、現像剤収納室を形成する枠体に現像剤を充填するための充填口を設け、該充填口から現像剤を充填した後に、キャップなどの封止部材によって充填口を封止する方法が多く用いられている。

しかし、この方法では、別途、封止部材を用意する必要があるため、部品点数の増加や、組立工程の増加に繋がる可能性がある。又、現像剤収納室内には現像剤を攪拌して搬送する攪拌搬送手段としての回転可能な搬送ユニットが設けられていることが多い。この場合、現像剤収納室内で停止している搬送ユニットの位相によっては、搬送ユニットの回転軸に取り付けられたシートなどの搬送部材が、充填口からの現像剤の充填の妨げとなることがある。そのため、搬送ユニットの組み付け位相を管理しなければならない場合がある。

このような課題に対して、搬送ユニットの内部を中空にして、該中空部を介して現像剤を充填する方法が提案されている（特許文献１）。

この方法では、搬送ユニットに駆動を伝達するための駆動伝達ギアなどの駆動伝達部材を現像剤収納室の内部に挿入するために予め枠体に設けられた穴を充填口として利用し、該充填口から搬送ユニットへアクセスして現像剤の充填を行う。現像剤の充填後は、駆動伝達部材と枠体との間を封止するための既存のシール部材によって充填口が封止される。そのため、別途専用の充填口や封止部材を用いる必要がなく、部品点数の削減や、組立工程の削減が可能である。又、搬送ユニットの内部を介して現像剤を充填するため、搬送ユニットの回転軸に取り付けられた搬送部材が現像剤の充填の妨げとなりにくく、より現像剤の充填効率を向上させることが可能である。

又、従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、カートリッジ化された現像剤収納ユニットや現像装置、或いはプロセスカートリッジなどのカートリッジを、画像形成装置の装置本体に着脱可能とするカートリッジ方式が採用されている。

このようなカートリッジ方式では、ユーザーが適切なタイミングでカートリッジを交換できるように、残りの印刷可能枚数に係る情報を表示する機能を付加することが多い。このような機能を付加するためには、一般に、カートリッジ内の現像剤の残量を検知又は予測することが行われ、そのための様々な方法が提案されている。

その中でも、光透過式現像剤残量検知が広く用いられている。この方法では、現像剤収納室に、残量検知手段としてライトガイドや光透過窓を備えた導光部材を設ける。又、電子写真画像形成装置の装置本体などに取り付けられた、ＬＥＤなどの発光素子と、フォトトランジスタなどの受光素子とによって、導光部材を介して現像剤収納室を通過する光路を形成する。そして、現像剤がその光路を遮断した時間から現像剤の残量を検知する（特許文献２）。

しかし、このような光透過式現像剤残量検知では、搬送ユニットによって攪拌及び搬送された現像剤が現像剤収納室内で飛散するなどして、その飛散した現像剤が光信号を遮断することがある。この場合、受光信号に外乱が発生してしまうため、現像剤残量の検知精度が低下する可能性がある。

このような課題に対して、現像剤収納室内の回転軸に、搬送部材から落ちてくる現像剤を受ける受け部を設け、現像剤の飛散を抑制する方法が提案されている（特許文献３）。

特開２００２−３４１６３５号公報 特開２００１−３１８５２４号公報 特開２０１０−００９０２１号公報

ここで、一般に、現像剤収納室に現像剤を充填する際には、現像剤ができる限り空気を含まないよう、充填口から見て奥側から静かに充填する方が、充填率を上げられるため効率が良い。

従って、搬送ユニットの中空部を介して現像剤収納室に現像剤を充填する場合、充填の観点からは、充填装置のノズルを奥まで挿入することができるため、中空部は充填口から見て手前側から奥側まで連続していることが望ましい。この場合、中空部から現像剤収納室内へと現像剤を排出するために、回転軸には、その回転半径方向に沿って中空部から外側面まで連通した排出口を設けることが望まれる。

しかしながら、このような排出口が設けられた回転軸に、上記現像剤の飛散を抑制するための受け部を設けると、受け部によって受け取られた現像剤が、回転軸に設けられた排出口を介して残量検知手段側へと到達し、現像剤残量の検知精度が低下する可能性がある。

従って、本発明の目的は、現像剤残量の検知精度の低下を抑制しつつ、現像剤収納室内に配置された回転軸の内部を介して現像剤を充填することを可能とした現像剤収納ユニット、現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る現像剤収納ユニット、現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、電子写真画像形成装置に用いられる現像剤収納ユニットにおいて；現像剤を収納する現像剤収納室を形成する枠体であって、外部から前記現像剤収納室の内部まで連通した貫通穴を有する枠体と；前記現像剤収納室の内部に回転可能に設けられ内部に中空部が形成された回転軸であって、前記回転軸の軸線方向の一方の端部に設けられた端部開口部と、前記回転軸の回転半径方向において前記中空部から前記回転軸の外側面まで連通した側部開口部と、を有し、前記中空部が前記回転軸の軸線方向において前記端部開口部から他方の端部側まで連続していると共に、前記回転軸の軸線方向に見たときに前記枠体の前記貫通穴と重なるように配置されている回転軸と；前記枠体の外部から前記枠体の前記貫通穴を通して前記回転軸の前記端部開口部に挿入された、前記回転軸に駆動を伝達するための駆動伝達部材と；前記回転軸の回転半径方向外側に配置された前記現像剤収納室の内壁面に設けられた、前記現像剤収納室の内部の現像剤の量を検知するための検知部と；前記回転軸に設けられ、前記回転軸が回転することで前記現像剤収納室に収納された現像剤を攪拌及び搬送する搬送部材と；前記回転軸に設けられ、前記回転軸が回転することで、前記回転軸の回転方向において前記搬送部材よりも下流側、且つ、前記検知部よりも上流側で、前記搬送部材から落下してくる現像剤を受ける受け部と；を有し、前記回転軸の前記側部開口部は、前記回転軸の回転方向において、前記受け部よりも下流側、且つ、前記搬送部材よりも上流側に設けられ、前記搬送部材よりも下流側、且つ、前記受け部よりも上流側には設けられていないことを特徴とする現像剤収納ユニットである。

又、本発明の他の態様によれば、要するに、上記本発明の現像剤収納ユニットを有することを特徴とする現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置が提供される。

本発明によれば、現像剤残量の検知精度の低下を抑制しつつ、現像剤収納室内に配置された回転軸の内部を介して現像剤を充填することが可能となる。

本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。 本発明の一実施例に係るプロセスカートリッジの縦断面図である。 本発明の一実施例における現像剤の搬送過程を説明するための現像ユニットの縦断面図である。 本発明の一実施例における現像剤の搬送過程を説明するための現像ユニットの縦断面図である。 本発明の一実施例における現像剤の搬送過程を説明するための現像ユニットの縦断面図である。 本発明の一実施例における現像剤の搬送過程を説明するための現像ユニットの縦断面図である。 本発明の一実施例における残量検知手段の周囲を現像剤収納室の外側から見た斜視図である。 本発明の一実施例における残量検知手段の周囲を現像剤収納室の内側から見た斜視図である。 本発明の一実施例における光透過式現像剤残量検知の動作を説明するための現像ユニットの縦断面図である。 本発明の一実施例における光透過式現像剤残量検知の動作を説明するための現像ユニットの縦断面図である。 本発明の一実施例における光透過式現像剤残量検知の動作を説明するための現像ユニットの縦断面図である。 本発明の一実施例における搬送ユニットの斜視図である。 本発明の一実施例における現像剤収納室内に搬送ユニットをセットした状態を示す現像剤収納室の横断面図である。 本発明の一実施例における現像剤収納室内にトナーを充填する様子を示す現像剤収納室の横断面図である。 本発明の一実施例における駆動伝達ギアを現像ユニットに組み付けた状態を示す現像剤収納室の拡大横断面図である。 比較例の現像ユニットの縦断面図である。

以下、本発明に係る現像剤収納ユニット、現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
１．電子写真画像形成装置の全体的な構成及び動作
先ず、本発明の一実施例に係る電子写真画像形成装置の全体的な構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の電子写真画像形成装置１００の概略断面図である。

本実施例の電子写真画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザービームプリンタである。電子写真画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録用紙、プラスチックシート、布などの記録材（記録媒体）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、電子写真画像形成装置１００の装置本体１１０に接続された画像読み取り装置や、装置本体１１０に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器から、装置本体１１０に入力される。

電子写真画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。

尚、本実施例では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、使用する現像剤としてのトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。

画像形成部Ｓは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（感光体）である感光体ドラム１を有する。各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫに設けられた４個の感光体ドラム１は、鉛直方向と交差する方向に並設されている。感光体ドラム１は、図示矢印Ａ方向（時計方向）に、図示しない駆動手段（駆動源）としての駆動モータにより回転駆動される。

感光体ドラム１の周囲には、次の各手段が配置されている。先ず、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させる帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２である。次に、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段としてのスキャナユニット（露光装置、光学系）３である。次に、感光体ドラム１上に形成された静電像をトナー像として現像する現像手段を備えた現像装置（現像ユニット）４である。次に、感光体ドラム１に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写するための転写装置５０である。次に、転写後の感光体ドラム１の表面に残ったトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置６０である。

転写装置５０は、４個の感光体ドラム１に対向して配置された中間転写体としての中間転写ベルト５を有する。中間転写ベルト５は、無端状のベルトで構成されており、全ての感光体ドラム１に当接し、図示矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材として、駆動ローラ５１、二次転写対向ローラ５２、従動ローラ５３に掛け渡されている。中間転写ベルト５の内周面側には、各感光体ドラム１に対向するように、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である４個の一次転写ローラ８が並設されている。一次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を感光体ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト５と感光体ドラム１とが接触する一次転写部Ｎ１にニップ（一次転写ニップ）を形成する。そして、一次転写ローラ８に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。又、中間転写ベルト５の外周面側において、二次転写対向ローラ５２に対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は中間転写ベルト５を二次転写対向ローラ５２に向けて押圧し、中間転写ベルト５と二次転写ローラ９とが接触する二次転写部Ｎ２にニップ（二次転写ニップ）を形成する。そして、二次転写ローラ９に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト５上のトナー像が記録材Ｐに転写（二次転写）される。

又、電子写真画像形成装置１００には、二次転写部Ｎ２に記録材Ｐを供給する記録材供給装置、二次転写部Ｎ２よりも記録材Ｐの搬送方向下流側で、記録材Ｐにトナー像を定着させる定着手段としての定着装置１０などが設けられている。

本実施例では、現像ユニット４は、現像剤として非磁性一成分現像剤であるトナーを用いる。又、本実施例では、現像ユニット４は、現像剤担持体としての現像ローラ１７（図２）を感光体ドラム１に対して接触させて静電像の現像を行う。又、本実施例では、現像ユニット４は、感光体ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを、感光体ドラム１上の露光により電位の絶対値が低下した部分（画像部、露光部）に付着させる反転現像により、静電像の現像を行う。

本実施例では、感光体ドラム１と、感光体ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像ユニット４及びクリーニング装置６０とは、一体的にカートリッジ化されて、プロセスカートリッジ７を形成している。プロセスカートリッジ７は、装置本体１１０に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、装置本体１１０に着脱可能となっている。

画像形成時には、先ず、感光体ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電させられる。次いで、スキャナユニット３から画像情報に応じたレーザー光（情報光）が照射され、帯電した感光体ドラム１の表面が走査露光される。これにより、感光体ドラム１上に画像情報に従った静電像が形成される。次いで、感光体ドラム１上に形成された静電像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８の作用によって被転写体としての中間転写ベルト５上に一次転写される。

例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われ、中間転写ベルト５上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。

その後、中間転写ベルト５に形成されたトナー像の移動と同期が取られて、記録材Ｐを搬送する搬送手段を構成する記録材供給装置１２の記録材カセット１２ａから、搬送ローラ１２ｂなどによって、記録材Ｐが二次転写部Ｎ２へと搬送される。そして、記録材Ｐを介して中間転写ベルト５に当接している二次転写ローラ９の作用によって、中間転写ベルト５上の４色トナー像は、一括して被転写体としての記録材Ｐ上に二次転写される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材Ｐに熱及び圧力が加えられることで、記録材Ｐにトナー像が定着させられる。その後、記録材Ｐは、装置本体１１０の外部に排出される。

又、一次転写工程後に感光体ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置６０によって清掃される。クリーニング装置６０は、回転する感光体ドラム１の表面からクリーニング部材６（図２）によって除去した一次転写残トナーを、除去トナー室１４ａ（図２）に回収する。又、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって清掃される。

尚、電子写真画像形成装置１００は、所望の単独又はいくつかの画像形成部を用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできる。

２．プロセスカートリッジ
次に、本実施例のプロセスカートリッジ７について更に説明する。図２は、装置本体１１０に装着された状態のプロセスカートリッジ７の縦断面図である。

本実施例では、イエロー色のトナーを収納したカートリッジ７Ｙ、マゼンタ色のトナーを収納したカートリッジ７Ｍ、シアン色のトナーを収納したカートリッジ７Ｃ、ブラック色のトナーを収納したカートリッジ７Ｋは実質的に同一の構成を有する。

プロセスカートリッジ７は、感光体ユニット１３と、現像ユニット４とに分かれている。以下、各ユニットついて説明する。

感光体ユニット１３は、感光体ドラム１と、帯電ローラ２と、クリーニング装置６０と、を有する。感光体ユニット１３は、枠体としてのクリーニング枠体１４によって一体化されている。クリーニング装置６０は、クリーニング部材（クリーニングブレード）６と、クリーニング枠体１４によって形成された除去トナー室１４ａと、を有して構成される。感光体ドラム１は、図示しない軸受を介して、回転可能にクリーニング枠体１４に支持されている。そして、感光体ドラム１は、装置本体１１０に設けられた図示しない駆動手段としての駆動モータの駆動力が伝達されて、画像形成動作に応じて図示矢印Ａ方向（時計方向）に回転駆動される。帯電ローラ２、クリーニング部材６は、それぞれ感光体ドラム１の外周面に接触するように配置されている。クリーニング部材６によって感光体ドラム１の表面から除去された一次転写残トナーは、除去トナー室１４ａに落下する。

クリーニング枠体１４には、帯電ローラ軸受１５が、図中矢印Ｃで示す帯電ローラ２の回転中心と感光体ドラム１の回転中心とを通る直線に沿う方向に移動可能に取り付けられている。帯電ローラ２の回転軸２ａは、帯電ローラ軸受１５を介して回転可能にクリーニング枠体１４に支持されている。そして、帯電ローラ軸受１５は、帯電ローラ加圧部材１６により、感光体ドラム１に向かって加圧されている。

現像ユニット４は、枠体としての現像枠体１８によって一体化されている。現像枠体１８によって、現像剤収納室４ａと、現像室４ｂと、が形成されている。現像剤収納室４ａには、現像剤としてのトナーＴが収納されると共に、回転軸３１、搬送部材３２、清掃部材３３、受け部材３４などが配置されている。現像室４ｂには、現像剤担持体としての現像ローラ１７、現像剤供給部材としての供給ローラ２０、現像剤規制部材としての現像ブレード２１などが配置されている。現像剤収納室４ａと現像室４ｂとは、現像枠体１８で構成される隔壁１８ｄによって隔てられている。隔壁１８は、現像剤収納室４ａ、現像室４ｂのそれぞれの内壁面の一部を形成する。

本実施例では、プロセスカートリッジ７が装置本体１１０に装着された状態での姿勢において、現像室４ｂは、現像剤収納室４ａに対して上方に配置されている。そして、現像剤収納室４ａと現像室４ｂとは、これらを隔てる隔壁１８ｄに設けられた開口部１８ｃによって連通している。即ち、本実施例では、同姿勢において、現像剤収納室４ａと現像室１８ｃとを連通させる開口部１８ｃは、現像剤収納室４ａの上方に配置されている。

現像ローラ１７は、その回転軸線方向の両端部側において現像枠体１８にそれぞれ取り付けられた図示しない軸受を介して、回転可能に現像枠体１８に支持されている。現像ローラ１７は、感光体ドラム１の外周面に接触するように配置されている。現像ローラ１７は、装置本体１１０に設けられた図示しない駆動手段としての駆動モータの駆動力が伝達されて、図示矢印Ｄ方向（反時計方向）に回転駆動される。即ち、感光体ドラム１と現像ローラ１７とは、接触部において互いの表面が順方向に移動するようにそれぞれ回転駆動される。

供給ローラ２０、現像ブレード２１は、それぞれ現像ローラ１７の外周面に接触するように配置されている。供給ローラ２０は、装置本体１１０に設けられた図示しない駆動手段としての駆動モータの駆動力が伝達されて、図示矢印Ｅ方向（反時計方向）に回転駆動される。即ち、現像ローラ１７と供給ローラ２０とは、接触部において互いの表面が逆方向に移動するようにそれぞれ回転駆動される。供給ローラ２０は、現像ローラ１７にトナーを供給すると共に、現像に供されずに現像ローラ１７に担持されて現像室４ｂに戻ってきたトナーを現像ローラ１７から剥ぎ取る。現像ブレード２１は、現像ローラ１７の回転方向において現像ローラ１７と供給ローラ２０との接触部よりも下流側で現像ローラ１７の表面に接触している。現像ブレード２１は、供給ローラ２０によって現像ローラ１７に供給されたトナーの量を規制すると共に、現像ローラ２０との間でトナーを摺擦してトナーを摩擦帯電させる。

本実施例では、現像ローラ１７、供給ローラ２０、現像ブレード２１などによって電子写真感光体上の静電像を現像する現像手段が構成される。

現像剤収納室４ａには、回転軸３１が回転可能に設けられている。回転軸３１は、その軸線方向の両端部側において現像枠体１８に回転可能に支持されている。回転軸３１は、装置本体１１０に設けられた図示しない駆動手段としての駆動モータの駆動力が伝達されて、図示矢印Ｆ方向（時計方向）に回転駆動される。

回転軸３１には、現像剤収納室４ａの内部に収容されたトナーを攪拌すると共に搬送して、隔壁１８ｄに設けられた開口部１８ｃを介して現像剤収納室４ａから現像室４ｂにトナーを供給するための搬送部材３２が設けられている。又、回転軸３１には、清掃部材３３、受け部材３４が設けられている。回転軸３１、及びその付属部品である搬送部材３２、清掃部材３３、受け部材３４などによって、現像剤収納室４ａに収納された現像剤を攪拌すると共に搬送する攪拌搬送手段としての搬送ユニット３０が構成される。回転軸３１及びその付属部品の構成及び作用については後述して更に詳しく説明する。

又、現像剤収納室４ａには、現像剤収納室４ａの内部のトナーの量を検知するための残量検知手段である検知部４０が設けられている。検知部４０は、回転軸３１の回転方向において、開口部１８ｃよりも上流側、且つ、現像剤収納室４ａの底部を形成する内壁面（底壁面）Ｗｂよりも下流側の内壁面（第一側壁面）Ｗａに設けられている。即ち、この検知部４０は、回転軸３１の回転半径方向外側に配置された現像剤収納室４ａの内壁面に設けられている。又、本実施例では、この検知部４０は、回転軸３１の軸線方向（即ち、現像剤収容部４ａの長手方向）において略中央付近に配置されている。そして、本実施例では、この検知部４０は、光透過式現像剤残量検知を行うための導光部材（光透過部材）４０とされている。導光部材４０による光透過式現像剤残量検知については後述する。

本実施例では、現像枠体１８で形成された現像剤収納室４ａ、回転軸３１、搬送部材３２、清掃部材３３、受け部材３４、検知部４０などによって、現像剤収納ユニット２２が構成される。本実施例では、現像剤収納ユニット２２は、現像枠体１８によって、現像室４ｂ及び現像室４ｂに支持された現像手段と共に現像ユニット４として一体化されている。

尚、本実施例では、現像剤収納室４ａと現像室４ｂとは、現像枠体１８によって一体的に形成されている。しかし、これに限定されるものではなく、それぞれ別個の枠体によって形成した後に結合するなどしてもよい。

現像ユニット４は、軸受部材１９Ｒ（１９Ｌ）に設けられた穴１９Ｒａ（１９Ｌａ）に嵌合する軸２６Ｒ（２６Ｌ）を中心として回動可能に感光体ユニット１３に結合されている。現像ユニット４は、加圧バネ２７により、軸２６Ｒ（２６Ｌ）を中心として現像ローラ１７が感光体ドラム１に当接する方向に回動するように付勢されている。これにより、少なくとも画像形成時には、現像ローラ１７は感光体ドラム１に当接させられる。

現像剤収納室４ａに収納されたトナーが現像室２６へと供給され、供給ローラ２０及び現像ブレード２１によって現像ローラ１７の表面に所定の厚さのトナー層が形成される。その後、そのトナー層のトナーを感光体ドラム１に形成された静電像に応じて感光体ドラム１へと転移させる。これによって、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。そして、一次転写後には、感光体１上に残留した一次転写残トナーはクリーニング部材６によって掻き落とされて、除去トナー室１４ａに回収される。その後、感光体ドラム１の表面は、帯電ローラ２によって一様に帯電させられ、スキャナユニット３による静電像の形成が可能な状態となる。

３．トナーの搬送
次に、図３〜図６を参照して、トナーの搬送に係る現像ユニット７の動作について説明する。図３〜図６は、トナーの搬送過程を説明するための現像ユニット７の縦断面図である。

尚、ここでは主に現像剤収納室４ａから現像室４ｂへのトナーの供給について説明する。光透過式現像剤残量検知については後述する。従って、図３〜図６においては、搬送ユニット３０の清掃部材３３、受け部材３４の図示は省略している。

図３に示すように現像剤収納室４ａの底部にトナーが溜まった状態から図４に示すように搬送ユニット３０が回転すると、搬送部材３２によってトナーＴは押されて移動する。更に搬送ユニット３０が回転すると、図５に示すように搬送部材３２によってトナーが持ち上げられ、次いで図６に示すようにその一部のトナーが現像室４ｂへと送り出される。その後、現像室４ｂへ送り出されなかったトナーは、搬送部材３２上から落下して、現像剤収納室４ａの底部に溜まり、再び図３の状態へ戻る。このサイクルを繰り返すことによって、現像剤収納室４ａ内のトナーの攪拌及び現像室４ｂへのトナーの供給が行われる。現像室４ｂへ供給されたトナーは、前述したように現像手段によって感光体ドラム１上の静電像の現像に使用される。本実施例では、現像室４ｂが、現像剤収納ユニット２２からの現像剤の供給対象となる。

搬送部材３２の作用について更に説明する。現像剤収納室４ａは、現像枠体１８で構成される内壁面として、底壁面Ｗｂと、回転軸３１の回転方向において底壁面Ｗｂよりも下流側、且つ、開口部１８ｃ（即ち、隔壁１８ｄ）よりも上流側の第一側壁面Ｗａと、を有する。又、第一側壁面Ｗａは、搬送部材３２と接触する規制壁面Ｗａ１と、回転軸３１の回転方向において規制壁面Ｗａ１よりも下流側、且つ、開口部１８ｃ（即ち、隔壁１８ｄ）よりも上流側の搬送部材３２と接触しない解放壁面Ｗａ２と、を有する。規制壁面Ｗａ１と解放壁面Ｗａ２とは、境界点ｐにおいて連続している。

プロセスカートリッジ７が装置本体１１０に装着された状態での姿勢において、第一側壁面Ｗａは底壁面Ｗｂよりも上方に位置し、又解放壁面Ｗａ２は規制壁面Ｗａ１よりも上方に位置する。又、同姿勢において、規制壁面Ｗａ１と解放壁面Ｗａ２との境界点ｐは、導光部材４２よりも上方に設けられている。又、本実施例では、同姿勢において、開口部１８ｃは、回転軸３１よりも上方、且つ、回転軸３１の回転中心を通り鉛直方向に延びる平面上又は該平面よりも第一側壁面Ｗａ側に設けられている。又、本実施例では、同姿勢において、開口部１８ｃの上方の縁部は、隔壁１８ｄと第一側壁面Ｗａとの接続部に隣接して配置されている。

搬送部材３２は、底壁面Ｗｂ及び規制壁面Ｗａ１に接触する。そして、搬送部材３２は、回転軸３１の回転に伴って回転して、底壁面Ｗｂ及び規制壁面Ｗａ１を摺擦することによって、搬送部材３２の有する弾性力に抗して付勢されて変形させられる。又、搬送部材３２は、回転軸３１の回転に伴って、底壁面Ｗｂ及び規制壁面Ｗａ１に接触した状態で回転することで、その回転方向において下流側の面である担持面３２ｂにトナーを担持して搬送する。そして、回転軸３１の回転に伴って、搬送部材３２の自由端側の先端３２ａが解放壁面Ｗａ２に達すると、搬送部材３２の現像剤収納室４ａの第一側壁面Ｗａとの接触が解放される。搬送部材３２の現像剤収納室４ａの第一側壁面Ｗａとの接触が解放されると、搬送部材３２は、それ自体の弾性復元力によって自然状態（変形させられていない元の形状）へと形状変化しようとする。この搬送部材３２の復元方向への形状変化によって、搬送部材３２の担持面３２ｂに担持されて搬送されていたトナーは、解放壁面Ｗａ２よりも回転軸３１の回転方向において下流側にある開口部１８ｃに向けて重力に反して跳ね上げられる。

搬送部材３２の構成について更に説明する。回転軸３１の外側面に設けられた搬送部材取付面３１ａには、回転軸３１の軸線方向（長手方向）の略全域にわたって搬送部材３２が取り付けられている。搬送部材３２は、例えば厚さが５０μｍ〜２５０μｍのポリエステルフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの可撓性の樹脂製シートを用いて作製することのできる矩形状のシート部材である。搬送部材３２は、回転軸３１の回転半径方向内側の端部が、回転軸３１に取り付けられている。搬送部材３２は、熱かしめ、超音波溶着、接着などの適当な固定手段によって、回転軸３１に固定される。

自然状態における搬送部材３２の回転軸３１の回転半径方向における長さは、同方向における回転軸３１の回転中心から規制壁面Ｗａ１までの距離より長く設定される。一方、同状態における同方向における搬送部材３２の長さは、同方向における回転軸３１の回転中心から解放壁面Ｗａ２までの距離よりも短い。従って、回転軸３１の回転に伴って、搬送部材３２の回転軸３１の回転半径方向外側の端部（自由端）である先端３２ａは、規制壁面Ｗａ１に接触しながら移動する。このとき、搬送部材３２は、搬送部材３２が有する弾性力に抗して回転軸３１の回転方向において上流側に撓ませられるようにして変形させられる。搬送部材３２の先端３２ａは、境界点ｐを通過した後は解放壁面Ｗａ２には接触せず、搬送部材３２が自然状態へと復元することにより回転軸３１を支点として回転軸３１の回転方向に沿って開口部１８ｃに向けて移動する。その後、更に回転軸３１が回転すると、搬送部材３２は、その先端３２ａを隔壁１８ｄの内壁面である上壁面Ｗｃ、第一側壁面Ｗａに対向する内壁面である第二側壁面Ｗｄ、底壁面Ｗｂに接触させながら移動して、再度第一側壁面Ｗａの規制壁面Ｗａ１に接触する。

４．残量検知手段の構成
次に、図７及び図８を参照して、現像剤収納室４ａに設けられた残量検知手段としての導光部材４０の構成について説明する。図７は、導光部材４０の周囲を現像剤収納室４ａの外側から見た斜視図である。又、図８は、導光部材４０の周囲を現像剤収納室４ａの内側から見た斜視図である。

現像剤収納室４ａの第一側壁面Ｗａには、トナーの残量を検知するための残量検知手段としての導光部材４０が設けられている。又、現像剤収納室４ａの外部には、装置本体１１０に設けられた発光素子（発光部）７１と、受光素子（受光部）７２とが配置されている。

導光部材４０は、発光素子７１から照射された検知光Ｌを現像剤収納室４ａ内へ導くための発光側導光部４０ａと、現像剤収納室４ｂ内を通過した検知光Ｌを受光素子５１へ導く受光側導光部４０ｂと、を有する。発光側導光部４０ａと受光側導光部４０ｂとの間には、回転軸３１の回転半径方向外側へ凸形状とされた空間である現像剤受容部４１が形成されている。発光側導光部４０ａ、受光側導光部４０ｂ、現像剤受容部４１は一体で形成されている。

発光側導光部４０ａは、発光素子７１から照射された検知光Ｌが発光側導光部４０ａへ入射する入射部４０ｃと、発光側導光部４０ａに入射した検知光Ｌを現像剤収納室４ａ内へ出射する光透過窓である発光側窓（投光窓）４０ｄと、を有している。同様に、受光側導光部４０ｂは、現像剤収納室４ａ内を通過した検知光Ｌが受光側導光部４０ｂへ入射する光透過窓である受光側窓（受光窓）４０ｅと、受光側導光部４０ｂに入射した検知光Ｌを受光素子７２に向かって出射する出射部４０ｆと、を有している。発光側窓４０ｄと受光側窓４０ｅとは、互いに対向して配置されており、この間において検知光Ｌが通過する光路４２が形成されている。但し、発光側窓４０ｄからの照射時、及び受光側窓４０ｅへの入射時に発生する光の屈折を考慮して光路４２を形成する場合などには、発光側窓４０ｄと受光側窓４０ｅとが互いに対向して配置されている構成に限定されるものではない。

５．光透過式現像剤残量検知の方法
次に、図７〜図１１を参照して、導光部材４０を用いた光透過式現像剤残量検知の方法について説明する。

図７に示すように、現像剤収納室４ａ内のトナー残量を検知する際には、発光素子７１から検知光Ｌが照射される。照射された検知光Ｌは、入射部４０ｃへ入射し、図８に示すように、発光側窓４０ｄから現像剤収納室４ａ内へと導かれる。そして、発光側窓４０ｄから照射された検知光Ｌは、対向して配置された受光側窓４０ｅへ入射する。このとき、発光側窓４０ｄと受光側窓４０ｅとの間には光路４２が形成される。その後、受光側窓４０ｅから入射した検知光Ｌは、出射部４０ｆから受光素子７２に向かって出射され、受光素子７２によって受光される。これにより、検知光Ｌが現像剤収納室４ａ内を通過したことが検知される。

図９は、導光部材４０上を搬送部材３２によって搬送されるトナーが通過している状態を示す現像ユニット４の縦断面図である。又、図１０は、導光部材４０上を搬送部材３２によって搬送されるトナーが通過した直後の状態を示す現像ユニット４の縦断面図である。又、図１１は、搬送部材３２によってトナーが跳ね上げられる際の状態を示す現像ユニット４の縦断面図である。

トナーが導光部材４０上にない間は、光路４２が形成された状態となるが、図９に示すようにトナーが導光部材４０上を通過している間は、光路４２はトナーによって遮られ、検知光Ｌが受光素子７２で検知されない状態となる。その後、図１０に示すように、トナーが導光部材４０上を通過し終わると、再び光路４２が形成され、検知光Ｌが受光素子７２で検知される状態となる。

このとき、現像剤収納室４ａ内のトナー残量が多いと、導光部材４０上を通過するトナーの量も多く、その通過時間も長くなるため、光路４２が遮断される時間も長くなる。一方、現像剤収納室４ａ内のトナー残量が少ない状態では、導光部材４０上を通過するトナーの量も少なく、その通過時間も短くなるため、光路４２が遮断される時間も短くなる。

このように、現像剤収納室４ａ内のトナー残量に応じて、受光素子７２が受光できる時間の長さが変化するため、検知光Ｌが遮断された時間から現像剤収納室４ａ内のトナー残量を検知することが可能となる。

しかし、トナーが導光部材４０上を通過すると、発光側窓４０ｄ及び受光側窓４０ｅにトナーが付着して検知光Ｌの妨げとなることがある。これにより、検知光Ｌが遮断される時間が通常よりも長くなってしまうため、正確なトナー残量を検知することができなくなることがある。

そこで、本実施例では、図２、図９〜図１１に示すように、回転軸３１には、発光側窓４０ｄと受光側窓４０ｅに付着したトナーを拭き取るための、シート部材などで構成される清掃部材３３が取り付けられている。清掃部材３３は、図１０に示すように、トナーの付着によるトナー残量の検知精度の低下を極力抑えるため、トナーを搬送している搬送部材３２が導光部材４０上を通過した後、速やかに発光側窓４０ｄ及び受光側窓４０ｅを拭き取れる位相に配置されている。

又、現像剤収納室４ａ内で搬送部材３２によって攪拌されることで飛散しているトナーも、検知光Ｌの妨げとなることがある。これにより、トナー残量の検知精度が低下する要因となることがある。つまり、搬送部材３２によって回転軸３１の回転中心を通る水平線よりも上方までトナーが搬送されると、トナーが重力によって搬送部材３２の表面から滑り落ち、現像剤収納室４ａの内部でトナーが飛散することがある。又、搬送部材３２の変形が復元する時に発生する気流によっても、現像剤収納室４ａの内部のトナーは飛散することがある。特に、図６に示すように、搬送部材３２によってトナーが跳ね上げられる瞬間は、現像室４ｂに搬送されなかったトナーが回転軸３１の回転方向において下流側へこぼれ落ち、多くの飛散トナーが発生し易い。

そこで、本実施例では、図２、図９〜図１１に示すように、回転軸３１には、搬送部材３２上から落ちてきたトナーを受ける受け部として、シート部材などで構成される受け部材（飛散防止部材）３４が取り付けられている。受け部材３４は、搬送部材３２よりも回転軸３１の回転方向において下流側、且つ、清掃部材３３が発光側窓４０ｄ及び受光側窓４０ｅを拭き取った時点で導光部材４０よりも回転軸３１の回転方向において上流側に位置して設けられている。これにより、搬送部材３２から回転軸３１の回転方向において下流側へこぼれ落ちたトナーを受け止めることができ、トナーの飛散を抑えることが可能である。

ここで、図１２をも参照して、清掃部材３３、受け部材３４の構成について更に説明する。図１２は、本実施例における回転軸３１及びその付属部品（搬送ユニット３０）の斜視図である。

本実施例では、回転軸３１には、回転軸３１の軸線方向の中央付近において、搬送部材取付面３１ａに対し回転軸３１の回転方向の上流側に３０度の位相（θ２）位置に、清掃部材取付面３１ｃが設けられている（図２）。そして、この清掃部材取付面３１ｃに、清掃部材３３が取り付けられている。清掃部材３３は、回転軸３１の回転半径方向内側の端部が、回転軸３１に取り付けられている。清掃部材３３は、熱かしめ、超音波溶着、接着などの適当な固定手段によって、回転軸３１に固定される。

図１２に示すように、清掃部材３３の自由端側は略台形とされている。即ち、清掃部材３３は、回転軸３１の回転半径方向外側の端部（自由端）である先端３３ａにおける幅Ｘａよりも、該回転半径方向において高さＨｂだけ内側の端縁３３ｂにおける幅Ｘｂの方が大きい（Ｘａ＜Ｘｂ）。清掃部材３３の上記先端３３ａから端縁３３ｂまで延在する両傾斜側端部３３ｃ、３３ｃが、対向して配置された発光側窓４０ｄ、受光側窓４０ｅに接触して、これら発光側窓４０ｄ、受光側窓４０ｅに付着したトナーを拭き落とす。清掃部材３３は、例えば、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルムなどの可撓性の樹脂製シートを用いて好適に作製することができる。そのシート部材の厚さは、清掃部材３３が発光側窓４０ｄ、受光側窓４０ｅの間に入り易くするために、５０〜２５０μｍが好適である。本実施例では、図８に示すように、対向して配置された発光側窓４０ｄ、受光側窓４０ｅは、現像剤収納室４ａに隣接している側の離間距離ｗ１が、現像剤収納室４ａから遠い側における離間距離ｗ２より広く（即ち、ｗ１＞ｗ２）なるように形成されている。従って、清掃部材３３の自由端側は、この対向して配置された発光側窓４０ｄ、受光側窓４０ｅの傾斜面に接触し、これを摺擦して清掃するために、上述のように略台形とされている。

又、回転軸３１の外側面に設けられた受け部材取付面３１ｂには、回転軸３１の軸線方向の略全域にわたって、受け部材３４が取り付けられている（図２）。本実施例では、回転軸３１には、搬送部材取付面３１ａに対し回転軸３１の回転方向の下流側に９０度の位相（θ１）位置に、受け部材取付面３１ｂが設けられている。受け部材３４は、例えば厚さが１００μｍ以下のポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの可撓性の樹脂製シートを用いて作製することのできる矩形状のシート部材である。このような受け部材３４に使用されるシート部材は、搬送部材３２に使用されるシート部材と比較して、トナーの搬送能力の少ないものである。受け部材３４は、回転軸３１の回転半径方向内側の端部が、回転軸３１に取り付けられている。受け部材３４は、熱かしめ、超音波溶着、接着などの適当な固定手段によって、回転軸３１に固定される。

本実施例では、自然状態における受け部材３４の回転軸３１の回転半径方向における長さは、搬送部材３２の同方向の長さと同等か又は短い。回転軸３１の回転に伴って、受け部材３４の回転軸３１の回転半径外側の端部（自由端）である先端３４ａは、第一側壁面Ｗａの少なくとも一部に接触して移動する。その後、更に回転軸３１が回転することによって、受け部材３４の先端３４ａは、第一側壁面Ｗａから離間する。その後、更に回転軸３１が回転すると、受け部材３４は、その先端３４ａを隔壁１８ｄの内壁面である上壁面Ｗｃ、第一側壁面Ｗａに対向する内壁面である第二側壁面Ｗｄ、底壁面Ｗｂに接触させながら移動して、再度第一側壁面Ｗａの規制壁面Ｗａ１に接触する。このように受け部材３４が現像剤収納室４ａの内壁面に接触した状態で、搬送部材３２から落下してくるトナーを受け取るようにすることで、より効果的にトナーの飛散を抑制することができる。このように、受け部３４は、好ましくは、搬送部材３２の先端が現像剤収納室４ａの内壁面Ｗａとの接触から解放される際に、回転軸３１の回転方向において隔壁１８ｄの開口部１８ｃの下流側で現像剤収納室４ａの内壁面Ｗｃに接触させることができる。そして、それと共に、搬送部材３２から落下してくる現像剤を受けるようにすることができる。特に、本実施例では、受け部３４は、清掃部材３３が検知部４０を通過した際に、回転軸３１の回転方向において搬送部材３２よりも下流側、且つ、検知部４０よりも上流側で、搬送部材３２から落下してくる現像剤を受ける。

尚、本実施例において、受け部はシート部材で形成された受け部材３４とされているが、これに限定されるものではない。例えば、受け部は、モールド部材で形成したり、回転軸３１と一体的に形成したりしても良い。例えば、本実施例において回転軸３１の受け部材取付面３１ｂを形成する、回転軸３１の外側面３１ｉから回転軸３１の回転半径方向外側に突出した突起は、受け部としての機能を一部有する。このように、回転軸３１の長手方向の略全域にわたり、回転軸３１の回転半径方向外側に突出する突起（回転半径方向の長さを更に延長してよい。）を回転軸３１と一体的に形成することで受け部を形成することもできる。この場合、受け部の回転軸３１の回転半径方向外側の端部である先端は、現像剤収納室４ａの内壁面、導光部材４０と接触しないようにすることが望ましい。

６．現像剤収納室へのトナーの充填
次に、図１２〜図１５を参照して、現像剤収納室４ａにトナーを充填する方法について説明する。

図１２は、回転軸３１及びその付属部品（搬送ユニット３０）の斜視図である。図１２に示すように、回転軸３１の軸線方向の一方の端部（手前側端部）３１ｄには、開口部である端部開口部３１ｆが設けられている。この端部開口部３１ｆは、後述するように、外部からの駆動を回転軸３１に伝達するための駆動伝達部材としての駆動伝達ギア３５を結合するために用いられると共に、現像剤収納室４ａにトナーを充填するためにも用いられる。又、回転軸３１の内部は、その軸線方向に沿って上記端部開口部３１ｆから他方の端部（奥側端部）３１ｅまで連続した中空部３１ｇとなっている。従って、端部開口部３１ｆから、中空部３１ｇを介して、奥側端部３１ｅまでアクセスすることが可能である。本実施例では、回転軸３１の奥側端部３１ｅは閉じられている。

そして、この中空の柱状部材である回転軸３１には、その回転半径方向において中空部３１ｇから外側面（外周面、表面）３１ｉまで連通（貫通）した開口部である側部開口部３１ｈが設けられている。この側部開口部３１ｈは、現像剤収納室４ａにトナーを充填する際のトナーの排出口として用いられる。側部開口部３１ｈの配置については、後述して更に詳しく説明する。

図１３は、現像剤収納室４ａの横断面図である。同図には、現像剤収納室４ａに搬送ユニット３０をセットした状態における現像剤収納室４ａの内部が示されている。同図においては、搬送部材３２、清掃部材３３、受け部材３４の図示は省略している。

本実施例では、現像枠体１８は、複数に分割された枠体を結合することで構成されている。特に、本実施例では、現像枠体１８は、第一現像枠体１８ａと第二現像枠体１８ｂとに分割されたものを、超音波溶着などの適当な固定手段によって結合して構成されている。本実施例では、第一現像枠体１８ａと第二現像枠体１８ｂとは、プロセスカートリッジ７が装置本体１１０に装着された状態での姿勢において、ほぼ回転軸３１の回転中心を通り鉛直方向に延びる平面の両側に分割されている。そして、同平面よりも感光体ユニット１３とは反対側の導光部材４０が取り付けられている枠体を第一現像枠体１８ａとして、同平面よりも感光体ユニット１３側の枠体を第二現像枠体１８ｂとする（図２なども参照）。

回転軸３１の手前側端部３１ｄには、略円柱形の外周面を有する手前側支持受部３１ｊが形成され、奥側端部３１ｅには、略円柱形の外周面を有する奥側支持受部３１ｋが形成されている。そして、手前側支持受部３１ｊ、奥側支持受部３１ｋが、それぞれ現像剤収納室４ａ内において、第一現像枠体１８ａと第二現像枠体１８ｂとが結合されることで形成された手前側軸受部１８ｅ、奥側軸受部１８ｆによって支持される。手前側軸受部１８ｅは、回転軸３１の手前側端部３１ｄ側における第一現像枠体１８ａ、第二現像枠体１８ｂのそれぞれに設けられた軸受片１８ａ１、１８ｂ１によって形成される。又、奥側軸受部１８ｆは、回転軸３１の奥側端部３１ｅ側における第一現像枠体１８ａ、第二現像枠体１８ｂのそれぞれに設けられた軸受片１８ａ２、１８ｂ２によって形成される。

又、第二現像枠体１８ｂには、外部から現像剤収納室４ａの内部まで連通した貫通穴である充填口１８ｇが形成されている。そして、回転軸３１の軸線方向に見て、端部開口部３１ｆは、貫通穴である充填口１８ｇと重った状態となっている。即ち、現像剤収納室４ａ内で、回転軸３１は、その軸線方向に見たときに第二現像枠体１８ｂの充填口１８ｇと重なるように配置されている。従って、充填口１８ｇから回転軸３１の奥側端部３１ｅが見える状態となっている。

図１４は、現像剤収納室４ａにトナーを充填する様子を示す現像剤収納室４ａの横断面図である。

図１４に示すように、現像剤収納室４ａにトナーを充填する際には、現像枠体１８を充填口１８ｇが上を向くように立てる。そして、充填装置のノズル８０を、現像枠体１８の充填口１８ｇから、回転軸３１の端部開口部３１ｆを介して、回転軸３１の中空部３１ｇへと挿入する。ノズル８０の軸線方向（長手方向）の端部（先端）の出口８１が回転軸３１の奥側端部３１ｅの付近に配置されるまで、ノズル８０を中空部３１ｇに挿入した状態で、トナーの充填を開始する。これにより、トナーは、ノズル８０の出口８１から中空部３１ｇ内へと排出され、回転軸３１の側部開口部３１ｈを通って現像剤収納室４ａ内へと充填されていく。このとき、トナーの集合体としての上面（剤面）の上昇に伴ってノズル８０を徐々に引き上げながら充填していくことで、効率よくトナーを充填することが可能である。そして、所定の量のトナーが充填されたところで、ノズル８０を、回転軸３１の端部開口部３１ｆを介して、充填口１８ｇから引き抜く。これによって、現像剤収納室４ａ内へのトナーの充填が完了する。

図１５は、駆動伝達ギア３５を組み付けた状態を示す充填口１８ｇの近傍の現像剤収納室４ａの拡大横断面図である。

上述のようにしてトナーの充填が完了した後、駆動伝達ギア３５の略円柱状の結合部３５ａが、現像枠体１８の充填口１８ｇを介して回転軸３１の端部開口部３１ｆに挿入される。これにより、該結合部３５ａに設けられた係合部（突起）３５ｂと回転軸３１に設けられた係止部（穴）３１ｍとが係合（スナップフィット）して、駆動伝達ギア３５が回転軸３１に対して結合され、搬送ユニット３０に駆動伝達が可能な状態となる。

ここで、第二現像枠体１８ｂの充填口１８ｇの周囲の面１８ｈと、駆動伝達ギア３５のギア部３５ｃの第二現像枠体１８ｂ側の面３５ｄとの間には、駆動伝達ギア３５が回転軸３１に挿入される前に、シール部材３６が配置されている。本実施例では、シール部材３６は、スポンジなどの弾性部材で形成されている。そして、本実施例では、シール部材３６は、略円板形状を有し、駆動伝達ギア３５の結合部３５ａの外周面に接触して半径方向のシールを提供すると共に、上記面１８ｈ、３５ｄに接触して面状のシールを提供する。このように、駆動伝達ギア３５と第二現像枠体１８ｂとの間でシール部材３６を挟み込むことで、充填口１８ｇを封止することが可能である。

駆動伝達ギア３５は、ギア部３５ｃの第二現像枠体１８ｂ側に形成された溝３５ｅが、第二現像枠体１８ｂの充填口１８ｇを取り囲むように設けられた略円筒状の突起である嵌合部１８ｉと、摺動可能に嵌合する。これにより、駆動伝達ギア３６の回転中心が決まる。

このように、本実施例によれば、別途専用の充填口や封止部材を用いることなく、トナーを充填し、そして駆動伝達ギアと現像枠体との間を封止するための既存のシール部材によって充填口を封止することができる。そのため、部品点数の削減と組立工程の削減が可能となる。

７．側部開口部の配置
次に、搬送ユニット３０の中空部３１ｇを介してトナーを充填する方法を用いた場合に生じうる、トナー残量の検知精度への影響について説明する。

図１６は、本発明の効果を説明するための比較例の現像ユニットの縦断面図である。この比較例の現像ユニットは、以下特に説明する点を除いて本実施例の現像ユニット４と実質的に同じ構成とされている。尚、比較例についても、本実施例のものと同一又は相当する機能を有する要素には同一符号を付して説明する。

図１６に示す比較例の現像ユニット４では、搬送ユニット３０の回転軸３１の外側面３１ｉには、回転軸３１の回転方向の略全域に、側部開口部３１ｈが設けられている。尚、本例では、図１６に示すように、回転軸３１の回転方向及び軸線方向において清掃部材３３と搬送部材３２との間には側部開口部３１ｈが設けられていない。

前述したように、回転軸３１には、現像剤収納室４ａ内におけるトナーの飛散を抑えるために受け部材３４が取り付けられている。しかし、図１６に示す比較例では、回転軸３１の回転方向において外側面３１ｉの略全域にわたって側部開口部３１ｈが設けられているため、受け部材３４によって受け止められたトナーが、側部開口部３１ｈと中空部３１ｇを通過する。そして、そのトナーが導光部材４０まで到達すること、或いはそのトナーが落下することで飛散したトナーが導光部材４０まで到達することがある。そのため、そのトナーが検知光Ｌを妨げ、トナー残量の検知精度を低下させる可能性がある。

そこで、本実施例では、図１１、図１２に示すように、回転軸３１は、回転軸３１の回転方向において搬送部材３２よりも下流側、且つ、受け部材３４よりも上流側の外側面３１ｉには、側部開口部３１ｈが設けられていない。即ち、回転軸３１の回転方向において、搬送部材３２と受け部材３４との間の位相には側部開口部３１ｈは設けられていない。

そして、側部開口部３１ｈは、回転軸３１の回転方向において受け部材３４よりも下流側、且つ、搬送部材３２よりも上流側の外側面３１ｉにのみ設けられている。又、本実施例では、この側部開口部３１ｈは、回転軸３１の軸線方向においては、外側面３１ｉの略全域にわたって設けられている。尚、本実施例では、図１２に示すように、回転軸３１の回転方向及び軸線方向において清掃部材３３と搬送部材３２との間には側部開口部３１ｈは設けられていないが、この部分に側部開口部３１ｈを設けてもよい。

より詳細には、本実施例では、回転軸３１の外側面３１ｉの上記所定の領域に、回転軸３１の軸線方向及び回転方向にグリッド状に分割されて配置された、複数の側部開口部３１ｈが形成されている。本実施例では、この回転軸３１の軸線方向及び回転方向の両方向に沿って配置された複数の側部開口部３１ｈの各側部開口部３１ｈは、回転軸３１の軸線方向に長い長穴とされている。但し、側部開口部３１ｈの形状や数は、トナーの充填のし易さや回転軸３１に必要な強度などに応じて、任意に選定することができる。

尚、図１１、図１３などに示されるように、本実施例では、回転軸３１は、その軸線方向と略直交する方向の断面が略Ｕ字形状の外側面を有する。この回転軸３１の断面略Ｕ字形状の外側面の底部側に、搬送部材３２が取り付けられる搬送部材取付面３１ａが配置されている。そして、この回転軸３１の断面略Ｕ字形状の外側面の上記底部側とは反対側は、回転軸３１の軸線方向の略全域にわたり開口している。本実施例では、この開口部も、中空部３１ｇから外側面３１ｉまで連通した側部開口部３１ｈとして機能する。但し、この部分の側部開口部３１ｈについても、上記同様のグリッド状などとして複数に分割してもよい。

これにより、図１１に示すように、受け部材３４によって受け止められたトナーが回転軸３１の内部を通過することを防ぐことができる。そのため、そのようなトナーが導光部材４０に到達すること、或いはそのようなトナーが落下することで飛散したトナーが導光部材４０に到達することを防ぐことができる。従って、トナーが検知光Ｌを妨げて、トナー残量の検知精度が低下することを抑制することが可能である。

以上説明したように、本実施例によれば、搬送ユニット３０の内部を介して現像剤収納室４ａに現像剤を充填する。これにより、別途専用の充填口や封止部材を設けることなく、トナーを充填し、そして駆動伝達ギア３５と現像枠体１８との間を封止するための既存のシール部材３６で充填口１８ｇを封止することが可能となる。そのため、部品点数の削減、及び、組立工程の削減が可能である。そして、本実施例によれば、回転軸３１の回転方向において搬送部材３２と受け部材３４との間には側部開口部３１ｈを設けない。これにより、現像剤残量の検知精度の低下を抑制することが可能である。従って、本実施例によれば、現像剤残量の検知精度の低下を抑制しつつ、現像剤収納室内に配置された回転軸の内部を介して現像剤を充填することが可能となる。

その他
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

例えば、本発明は、中間転写方式の画像形成装置に限定されるものではなく、直接転写方式の画像形成装置にも適用できる。直接転写方式の画像形成装置は、中間転写方式の画像形成装置における中間転写体に代えて、記録材を担持して搬送する無端ベルトなどとされる記録材担持体を有する。そして、感光体に形成されたトナー像が記録材担持体上に担持されて搬送される記録材に直接転写される。

又、電子写真画像形成装置は、インライン方式のものに限定されるものではない。例えば、一つの感光体に対して複数の現像装置が設けられており、感光体に順次に形成される静電像を複数の現像装置を切り替えてそれぞれ現像し、それぞれのトナー像を中間転写体又は記録材担持体上の記録材に順次に転写する画像形成装置がある。本発明は、このような画像形成装置にも適用できる。

又、電子写真画像形成装置は、カラー画像形成装置に限定されるものではなく、単色（モノカラー）画像形成装置にも適用できる。

又、現像剤収納ユニットをカートリッジ化し、電子写真画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な現像剤カートリッジとしてもよい。このような現像剤カートリッジは、電子写真画像形成装置に現像剤を補給するためのカートリッジとして使用される。

又、現像剤収納ユニットを有する現像装置をカートリッジ化し、電子写真画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な現像カートリッジとしてもよい。

又、現像剤収納ユニットや現像装置が、電子写真画像形成装置に実質的に固定されており、容易には交換できないようになっている場合であっても本発明は適用できる。

１ 感光体ドラム
４ 現像装置（現像ユニット）
４ａ 現像剤収納室
４ｂ 現像室
７ プロセスカートリッジ
１８ 現像枠体
１８ｇ 充填口（貫通穴）
２２ 現像剤収納ユニット
３０ 搬送ユニット
３１ 回転軸
３１ｆ 端部開口部
３１ｇ 中空部
３１ｈ 側部開口部
３１ｉ 外側面
３２ 搬送部材
３３ 清掃部材
３４ 受け部材
４０ 導光部材
１００ 電子写真画像形成装置
１１０ 装置本体

Claims (16)

1. 電子写真画像形成装置に用いられる現像剤収納ユニットにおいて、
   現像剤を収納する現像剤収納室を形成する枠体であって、外部から前記現像剤収納室の内部まで連通した貫通穴を有する枠体と、
   前記現像剤収納室の内部に回転可能に設けられ内部に中空部が形成された回転軸であって、前記回転軸の軸線方向の一方の端部に設けられた端部開口部と、前記回転軸の回転半径方向において前記中空部から前記回転軸の外側面まで連通した側部開口部と、を有し、前記中空部が前記回転軸の軸線方向において前記端部開口部から他方の端部側まで連続していると共に、前記回転軸の軸線方向に見たときに前記枠体の前記貫通穴と重なるように配置されている回転軸と、
   前記枠体の外部から前記枠体の前記貫通穴を通して前記回転軸の前記端部開口部に挿入された、前記回転軸に駆動を伝達するための駆動伝達部材と、
   前記回転軸の回転半径方向外側に配置された前記現像剤収納室の内壁面に設けられた、前記現像剤収納室の内部の現像剤の量を検知するための検知部と、
   前記回転軸に設けられ、前記回転軸が回転することで前記現像剤収納室に収納された現像剤を攪拌及び搬送する搬送部材と、
   前記回転軸に設けられ、前記回転軸が回転することで、前記回転軸の回転方向において前記搬送部材よりも下流側、且つ、前記検知部よりも上流側で、前記搬送部材から落下してくる現像剤を受ける受け部と、
   を有し、
   前記回転軸の前記側部開口部は、前記回転軸の回転方向において、前記受け部よりも下流側、且つ、前記搬送部材よりも上流側に設けられ、前記搬送部材よりも下流側、且つ、前記受け部よりも上流側には設けられていないことを特徴とする現像剤収納ユニット。
2. 前記搬送部材は、前記回転軸が回転することで、前記回転軸の回転半径方向外側の端部である先端が前記現像剤収納室の内壁面に接触して変形しつつ現像剤を搬送し、次いで該接触が解放された際の弾性復元力によって、前記現像剤収納室と前記現像剤収納室からの現像剤の供給対象との間の隔壁に設けられた開口部に向けて、現像剤を跳ね上げることを特徴とする請求項１に記載の現像剤収納ユニット。
3. 前記受け部は、前記搬送部材の先端が前記現像剤収納室の内壁面との接触から解放される際に、前記回転軸の回転方向において前記隔壁の前記開口部の下流側で前記現像剤収納室の内壁面に接触すると共に、前記搬送部材から落下してくる現像剤を受けることを特徴とする請求項２に記載の現像剤収納ユニット。
4. 前記検知部は、前記回転軸の回転方向において、前記隔壁の前記開口部よりも上流側、且つ、前記現像剤収納室の底壁面よりも下流側の前記現像剤収納室の内壁面に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像剤収納ユニット。
5. 前記搬送部材は、可撓性のシート部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像剤収納ユニット。
6. 前記受け部は、可撓性のシート部材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像剤収納ユニット。
7. 前記検知部は、前記現像剤収納室の内部の現像剤の量を検知するための検知光を前記現像剤収納室の内部に通過させるための導光部材であること特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像剤収納ユニット。
8. 前記導光部材は、前記検知光を前記現像剤収納室の内部へ投光する発光側窓と、前記現像剤収納室の内部を通過した前記検知光を受光する受光側窓と、を有し、前記発光側窓と前記受光側窓とは前記回転軸の軸線方向に沿って対向して配置されていることを特徴とする請求項７に記載の現像剤収納ユニット。
9. 前記回転軸に設けられ、前記回転軸が回転することで前記検知部を摺擦する清掃部材を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の現像剤収納ユニット。
10. 前記清掃部材は、可撓性のシート部材であることを特徴とする請求項９に記載の現像剤収納ユニット。
11. 前記受け部は、前記清掃部材が前記検知部を通過した際に、前記回転軸の回転方向において前記搬送部材よりも下流側、且つ、前記検知部よりも上流側で、前記搬送部材から落下してくる現像剤を受けることを特徴とする請求項９又は１０に記載の現像剤収納ユニット。
12. 前記現像剤収納室からの現像剤の供給対象は、前記現像剤収納室に対して上方に配置されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の現像剤収納ユニット。
13. 電子写真画像形成装置に用いられる現像装置において、
    電子写真感光体に形成された静電像を現像する現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体を備えた現像室と、
    前記現像室に供給する現像剤を収納した請求項１〜１２のいずれか一項に記載の現像剤収納ユニットと、
    を有することを特徴とする現像装置。
14. 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において、
    電子写真感光体と、
    請求項１３に記載の現像装置と、
    を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
15. 記録材に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
    電子写真感光体と、
    請求項１３に記載の現像装置と、
    を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
16. 記録材に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
    装置本体に取り外し可能に装着された請求項１４に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。

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