JP4398421B2 - Development device - Google Patents

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Description

この発明は現像装置に関し、例えば、複写機やプリンタなどに含まれている印刷装置に装着する現像装置に関する。   The present invention relates to a developing device, for example, a developing device mounted on a printing device included in a copying machine or a printer.

複写機やプリンタなどに設けられている印刷装置には、現像装置が装着されている。現像装置は、トナー収納室と供給ローラと現像ローラとが1つの筐体内に収納されて構成されており、トナーを消耗したときには、現像装置を廃棄して新たな現像装置を購入して印刷装置に装着している。しかし、近年の環境意識の高まりから、従来は使い捨てであった現像装置に代えて、トナーを追加補給可能な長寿命の現像装置の必要性が高まってきている。   A developing device is mounted on a printing apparatus provided in a copying machine, a printer, or the like. The developing device is configured such that the toner storage chamber, the supply roller, and the developing roller are accommodated in one housing. When the toner is consumed, the developing device is discarded and a new developing device is purchased to obtain a printing device. It is attached to. However, due to the recent increase in environmental awareness, there is an increasing need for a long-life developing device capable of additionally replenishing toner, instead of a conventional developing device.

現像装置にトナーを追加補給するとき、現像装置内のトナー量を検知する必要がある。検知方法として、圧電センサや光学センサなどを用いたり、透磁率センサを用いる方法が一般的である。そのうちコスト的に安価なのが光学センサであり、広く用いられている。   When additional toner is supplied to the developing device, it is necessary to detect the amount of toner in the developing device. As a detection method, a method using a piezoelectric sensor or an optical sensor or a method using a magnetic permeability sensor is generally used. Among them, the optical sensor is inexpensive and is widely used.

特開平11−73004号公報(特許文献1)には、現像装置の紙の幅方向である第1の方向の他端側で、発光部材と受光部材との間を光が透過する透過量でトナー収納部内のトナー残量が所定の量よりも少なくなったか否かを検知する方法について記載されている。
特開平11−73004号公報(段落番号0196〜99、図36)
In Japanese Patent Laid-Open No. 11-73004 (Patent Document 1), the amount of transmission that allows light to pass between the light emitting member and the light receiving member on the other end side in the first direction, which is the width direction of the paper of the developing device. A method for detecting whether or not the remaining amount of toner in the toner storage portion has become smaller than a predetermined amount is described.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-73004 (paragraph numbers 0196 to 99, FIG. 36)

トナー収納部には、トナーを現像装置に供給するときに底となる部分にトナーを攪拌するための攪拌部材が設けられている。このため、光学センサをトナー収納部に設けるとき、攪拌部材によって発光部材から受光部材に至る光を遮らないように設ける必要がある。特に、小型の現像装置においては、トナー収納部も小型化されているため、光学センサの設置場所を確保することが困難である。   The toner storage portion is provided with an agitating member for agitating the toner at a bottom portion when the toner is supplied to the developing device. For this reason, when the optical sensor is provided in the toner storage portion, it is necessary to provide the stirring member so as not to block light from the light emitting member to the light receiving member. In particular, in a small developing device, since the toner storage portion is also downsized, it is difficult to secure a place for installing the optical sensor.

また、検知するトナー量のレベルが低すぎると、トナーを追加補給した際に、補給したトナーが攪拌されないために十分帯電されることなく現像部へ供給されてしまい、帯電していない部分に付着してしまうという補給カブリが発生しやすくなるという問題があった。   If the level of toner detected is too low, when additional toner is replenished, the replenished toner will not be agitated and will not be sufficiently charged and will be supplied to the developing part, and will adhere to uncharged parts. There has been a problem that replenishment fog is likely to occur.

そこで、この発明の目的は、小型の装置においても光センサの検知光路を確保できるとともに、適正なトナー量の検知レベルを安定して得られる現像装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a developing device that can secure a detection optical path of an optical sensor even in a small-sized device and can stably obtain an appropriate toner amount detection level.

この発明は、トナーの補給が可能な現像装置であって、トナーを収納するトナー収納室を備え、トナー収納室内に第1の方向に延在して回転可能に設けられて、トナーを攪拌するための攪拌部材と、光軸が第1の方向に平行に延在し、外部からの光が一端に入射されて直進させる第1の直進部と、第1の直進部で直進した光を第1の方向に交差する方向に反射させる第1の反射部とを含み、トナー収納室内に設けられる第1の光学手段と、第1の反射部で反射された光を受光し、その光を第1の方向に反射させる第2の反射部と、第1の方向に対して平行に設けられ、第2の反射部で反射された光を直進させ、他端からトナー収納室外部へ放出する第2の直進部とを含み、トナー収納室内に設けられる第2の光学手段とを備え、第1および第2の光学手段によって第1の方向に平行に形成される光は、攪拌部材に重ならないように配置されていることを特徴とする。 The present invention is a developing device capable of replenishing toner, and includes a toner storage chamber for storing toner, and is provided in the toner storage chamber so as to extend in a first direction and be rotatable so as to stir the toner. A first advancing unit having an optical axis extending in parallel to the first direction and causing light from the outside to be incident on one end of the agitating member, and light that has traveled straight through the first rectilinear unit. A first reflecting portion that reflects in a direction crossing the first direction, receives the light reflected by the first reflecting portion, and receives the light from the first reflecting portion. A second reflecting portion that reflects in the first direction, and a second reflecting portion that is provided in parallel to the first direction, causes light reflected by the second reflecting portion to travel straight, and is emitted from the other end to the outside of the toner storage chamber. and a second straight portion, and a second optical means provided in the toner accommodating chamber, first and second The optical axis is formed in parallel to the first direction by the optical means is characterized by being arranged so as not to overlap the stirring member.

この発明は、トナーの補給が可能な現像装置であって、トナーを収納するトナー収納室を備え、トナー収納室内に第1の方向に延在して回転可能に設けられて、トナーを攪拌するための攪拌部材と、光軸が第1の方向に平行に延在し、外部からの光が一端に入射されて直進して他端から放射させ、トナー収納室内に設けられる第3の光学手段と、第3の光学手段から放射された光を第1の方向に交差する方向に反射させる第3の反射部と、第3の反射部で反射された光を一端から他端に直進させる第3の直進部と、他端に直進した光をトナー収納室外に向くように第1の方向に反射させる第4の反射部と、第3の光学手段よりも長さが長く第4の反射部で反射された光を直進させてトナー収納室外に放射させる第4の直進部とを含み、トナー収納室内に設けられる第4の光学手段とを備え、第3および第4の光学手段によって平行に形成される光軸は、攪拌部材に重ならないように配置されていることを特徴とする。The present invention is a developing device capable of replenishing toner, and includes a toner storage chamber for storing toner, and is provided in the toner storage chamber so as to extend in a first direction and be rotatable so as to stir the toner. And a third optical means provided in the toner storage chamber, wherein the optical axis extends parallel to the first direction, and light from the outside is incident on one end and radiates straight from the other end. A third reflecting portion that reflects the light emitted from the third optical means in a direction intersecting the first direction, and a first reflecting portion that reflects the light reflected by the third reflecting portion straight from one end to the other end. 3, a fourth reflecting portion that reflects light that has traveled straight to the other end in the first direction so as to face the outside of the toner storage chamber, and a fourth reflecting portion that is longer than the third optical means. And a fourth rectilinear portion that radiates the light reflected from the toner to the outside of the toner storage chamber. And a fourth optical means provided in the pay room, the optical axis is formed in parallel by the third and fourth optical means, characterized in that it is arranged so as not to overlap the stirring member.

より具体的には、第1および第2の光学手段の所定の間隔は、少なくとも10mm以上離れている。   More specifically, the predetermined interval between the first and second optical means is at least 10 mm apart.

好ましい実施形態では、トナー収納室は、第1の方向に交差する第2の方向に延在する壁面を有し、第1の光学手段は、光を外部から受ける位置に設けられ、第2の光学手段は、光を外部へ放出する位置に設けられ、第1および第2の光学手段によって形成される光路は、トナー収納室内の壁面とは所定の角度を有する。   In a preferred embodiment, the toner storage chamber has a wall surface extending in a second direction crossing the first direction, and the first optical means is provided at a position for receiving light from the outside, The optical means is provided at a position for emitting light to the outside, and the optical path formed by the first and second optical means has a predetermined angle with the wall surface in the toner storage chamber.

好ましくは、攪拌部材は、第1の方向に延びる軸部材と、軸部材に第1の方向に延びるように設けられる羽根部材とを含み、羽根部材は可撓性材料で形成され、羽根部材は、第1の方向に平行な先端部の回転時における軌跡が第1および第2の光学手段によって形成される光路よりも突出している部分を含む。   Preferably, the stirring member includes a shaft member extending in the first direction and a blade member provided on the shaft member so as to extend in the first direction. The blade member is formed of a flexible material, and the blade member is , Including a portion where the trajectory at the time of rotation of the tip parallel to the first direction protrudes from the optical path formed by the first and second optical means.

この発明は、第1および第2の光学手段によって形成される光路が攪拌部材に重ならないように配置したので、小型の装置においても光センサの検知光路を確保できるとともに、適正なトナー量の検知レベルを安定して得ることができる。   In the present invention, since the optical path formed by the first and second optical means is arranged so as not to overlap the stirring member, the detection optical path of the optical sensor can be secured even in a small-sized device, and an appropriate amount of toner can be detected. The level can be obtained stably.

図1は、この発明の一実施形態の現像装置を備えたカラー画像形成装置の一例を概略的に示す図である。図1において、画像形成装置10は、感光体ドラム11と、レーザスキャニングユニット12と、帯電部材13と、ロータリ型現像装置14とを含む。   FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a color image forming apparatus including a developing device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the image forming apparatus 10 includes a photosensitive drum 11, a laser scanning unit 12, a charging member 13, and a rotary developing device 14.

現像装置14は、各色に対応する現像部14a〜14dを有している。例えば、現像装置14は、ブラック(BK)現像部14aと、マゼンタ(M)現像部14bと、シアン(C)現像部14cと、イエロー(Y)現像部14dとを含む。各色の現像部14a〜14dは、現像容器15と、トナー供給ローラ16と、現像ローラ17とを有している。   The developing device 14 includes developing units 14a to 14d corresponding to the respective colors. For example, the developing device 14 includes a black (BK) developing unit 14a, a magenta (M) developing unit 14b, a cyan (C) developing unit 14c, and a yellow (Y) developing unit 14d. Each color developing unit 14 a to 14 d includes a developing container 15, a toner supply roller 16, and a developing roller 17.

現像装置14は、図示しない駆動部からクラッチを介して駆動力が与えられて回転駆動され、各色の現像部14a〜14dの現像ローラ17により、順次感光体ドラム11上にトナー像を形成する。感光体ドラム11の周囲には、クリーニング用摺擦部材18と、クリーニング装置19とが配置されており、感光体ドラム11に当接して中間転写ベルト20が配置され、中間転写ベルト20を挟んで感光体ドラム11と1次転写ローラ21とが対向している。   The developing device 14 is rotationally driven by a driving force applied from a driving unit (not shown) via a clutch, and sequentially forms toner images on the photosensitive drum 11 by the developing rollers 17 of the developing units 14a to 14d for the respective colors. Around the photosensitive drum 11, a cleaning rubbing member 18 and a cleaning device 19 are disposed. An intermediate transfer belt 20 is disposed in contact with the photosensitive drum 11, and the intermediate transfer belt 20 is interposed therebetween. The photosensitive drum 11 and the primary transfer roller 21 face each other.

中間転写ベルト20は、1次転写ローラ21と、駆動ローラ22と、従動ローラ23との間に張り渡され、中間転写ベルト20は矢印方向に回転駆動される。また、中間転写ベルト20を挟んで駆動ローラ22と対向して2次転写ローラ24が設けられている。感光体ドラム11上のトナー像は、1次転写ローラ21によって中間転写ベルト20上に1次転写される。給紙カセット25から給紙経路26を介して記録用紙が、駆動ローラ22と2次転写ローラ24とのニップ部である2次転写位置に搬送され、2次転写位置で中間転写ベルト20上のトナー像が用紙に2次転写される。その後、記録用紙は定着部27に搬送され、ここで用紙上のトナー像が定着され、用紙は排紙経路28を通って排紙トレイ29に排紙される。   The intermediate transfer belt 20 is stretched between the primary transfer roller 21, the drive roller 22, and the driven roller 23, and the intermediate transfer belt 20 is rotationally driven in the direction of the arrow. Further, a secondary transfer roller 24 is provided to face the driving roller 22 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween. The toner image on the photosensitive drum 11 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 20 by the primary transfer roller 21. The recording paper is conveyed from the paper feed cassette 25 through the paper feed path 26 to a secondary transfer position that is a nip portion between the drive roller 22 and the secondary transfer roller 24, and is transferred onto the intermediate transfer belt 20 at the secondary transfer position. The toner image is secondarily transferred to the paper. Thereafter, the recording sheet is conveyed to the fixing unit 27 where the toner image on the sheet is fixed, and the sheet is discharged to the discharge tray 29 through the discharge path 28.

図2は図1に示したブラック現像部14aの詳細を示す断面図である。なお、図1に示した他の現像部14b〜14dもブラック現像部14aと同様にして構成されている。図2において、現像容器15は、記録用紙の幅方向である第1の方向に延びてトナー(一成分現像剤)が収納されるトナー収納室15aと、供給ローラ16および現像ローラ17が配置されるローラ収納室15bとに分割されており、トナー収納室15aとローラ収納室15bとは境界壁15cによって仕切られている。境界壁15cには、第1および第2の開口部15d,15eが形成されている。   FIG. 2 is a sectional view showing details of the black developing portion 14a shown in FIG. The other developing units 14b to 14d shown in FIG. 1 are configured in the same manner as the black developing unit 14a. In FIG. 2, the developing container 15 is provided with a toner storage chamber 15 a that extends in a first direction that is the width direction of the recording sheet and stores toner (one-component developer), a supply roller 16, and a developing roller 17. The toner storage chamber 15a and the roller storage chamber 15b are partitioned by a boundary wall 15c. First and second openings 15d and 15e are formed in the boundary wall 15c.

トナー収納室15aは、それぞれが互いに交わって第1の方向に延在する第1および第2の壁部15g,15hと、図示しないが第1および第2の壁部15g,15hを第1の方向の両端部で支持する第1および第2の端面とを含む。トナー収納室15aの第1および第2の壁部15g,15hの交わる付近において、第1の方向に延在してトナーを攪拌するための攪拌部材30が回転可能に設けられている。トナー収納室15aには、トナーの残量を検出するために、第1および第2の光学系46,47が設けられており、第1および第2の光学系46,47は光軸が攪拌部材30と重ならないように配置されている。第1および第2の光学系46,47については、図3〜図5を参照して後で詳細に説明する。   The toner storage chamber 15a includes first and second wall portions 15g and 15h that cross each other and extend in the first direction, and the first and second wall portions 15g and 15h that are not shown in the drawing. First and second end surfaces supported at both ends of the direction. In the vicinity of the intersection of the first and second wall portions 15g and 15h of the toner storage chamber 15a, a stirring member 30 extending in the first direction and stirring the toner is rotatably provided. The toner storage chamber 15a is provided with first and second optical systems 46 and 47 for detecting the remaining amount of toner, and the optical axes of the first and second optical systems 46 and 47 are agitated. It arrange | positions so that it may not overlap with the member 30. FIG. The first and second optical systems 46 and 47 will be described in detail later with reference to FIGS.

攪拌部材30は回転軸30aに、例えば厚さが40μmのPETフィルムによって形成した攪拌羽根30bを取付けたものである。トナーは攪拌部材30によって攪拌されつつ、境界壁15cの第2の開口部15eからローラ収納室15bに供給され、供給ローラ16によって現像ローラ17に供給される。   The stirring member 30 has a rotating shaft 30a attached with a stirring blade 30b formed of, for example, a PET film having a thickness of 40 μm. The toner is supplied to the roller storage chamber 15 b from the second opening 15 e of the boundary wall 15 c while being stirred by the stirring member 30, and is supplied to the developing roller 17 by the supply roller 16.

現像ローラ17上のトナー層は、例えば厚さ0.08mmのSUS箔で、規制圧=25N/mに設定された層厚規制部材31によって層厚が規制されるとともに、摩擦帯電されて、現像ローラ17によって感光体ドラム11上の静電潜像が現像される。なお、現像ローラ17と現像容器15との間には、例えば、導電性の高分子量PEフィルムを用いて、均一に現像ローラ17に接触するようにウレタンスポンジでバックアップされたシール部材32が配設され、このシール部材32によってトナー漏れを防止している。   The toner layer on the developing roller 17 is, for example, a SUS foil having a thickness of 0.08 mm. The layer thickness is regulated by the layer thickness regulating member 31 set to a regulating pressure = 25 N / m, and is triboelectrically charged. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 is developed by the roller 17. In addition, between the developing roller 17 and the developing container 15, for example, a conductive high molecular weight PE film is used, and a seal member 32 backed up with a urethane sponge so as to uniformly contact the developing roller 17 is disposed. The seal member 32 prevents toner leakage.

現像部14aにトナーを補給する際には、現像装置14を回転駆動して現像部14aを図1に示した補給パイプ33の近傍であるトナー補給位置に位置づける。そして、補給パイプ33の先端部が現像部14aの図2に示す連結部35に挿入されて、トナーコンテナ34からトナーがトナー収納室15aに補給される。   When replenishing toner to the developing unit 14a, the developing device 14 is rotationally driven so that the developing unit 14a is positioned at a toner replenishing position in the vicinity of the replenishing pipe 33 shown in FIG. Then, the tip of the supply pipe 33 is inserted into the connecting portion 35 shown in FIG. 2 of the developing unit 14a, and the toner is supplied from the toner container 34 to the toner storage chamber 15a.

また、第1の開口部15dには、トナー収納室15a側に過充填防止弁15fが設けられていて、過充填防止弁15fはローラ収納室15b内のトナーが過充填になると開かれて、トナーをローラ収納室15bからトナー収納室15aに排出することで、ローラ収納室15b内におけるトナーの過充填を防止している。   The first opening 15d is provided with an overfill prevention valve 15f on the toner storage chamber 15a side. The overfill prevention valve 15f is opened when the toner in the roller storage chamber 15b is overfilled. By discharging the toner from the roller storage chamber 15b to the toner storage chamber 15a, overfilling of the toner in the roller storage chamber 15b is prevented.

さらに、供給ローラ16および現像ローラ17が、図2に示す矢印方向に回転するとすると、第1の開口部15dは、第2の開口部15eよりも供給ローラ16の回転方向下流側に形成され、第1の開口部15dは供給ローラ16の上端よりも上側に位置している。攪拌部材30は、補給パイプ33から補給された新たなトナーを攪拌して流動させ、トナー収納室15a内のトナーが水平になるようにする。   Furthermore, when the supply roller 16 and the developing roller 17 are rotated in the direction of the arrow shown in FIG. 2, the first opening 15d is formed downstream of the second opening 15e in the rotation direction of the supply roller 16, The first opening 15 d is located above the upper end of the supply roller 16. The agitating member 30 agitates and flows the new toner replenished from the replenishing pipe 33 so that the toner in the toner storage chamber 15a becomes horizontal.

なお、前述の境界壁15cは、例えばその一部分が厚さ100μmのPETフィルムで形成されており、具体的には供給ローラ16の外周面に沿って、PETフィルムが配置され、このPETフィルムに第2の開口部15eが形成されている。過充填防止弁15fは、例えば、厚さ50μmのPETフィルムで形成されており、前述のようにして第2の開口部15eからローラ収納室15bにトナーが供給されることになるが、ローラ収納室15b内のトナー量が多くなると、トナー粉圧によって過充填防止弁15fがトナーによって押し開けられ、第1の開口部15dが開いて、余分なトナーがローラ収納室15b側からトナー収納室15aに戻される。   The boundary wall 15c described above is partly formed of, for example, a PET film having a thickness of 100 μm. Specifically, the PET film is disposed along the outer peripheral surface of the supply roller 16, and the PET film is provided with a second film. Two openings 15e are formed. The overfill prevention valve 15f is formed of, for example, a PET film having a thickness of 50 μm, and toner is supplied from the second opening 15e to the roller storage chamber 15b as described above. When the amount of toner in the chamber 15b increases, the overfill prevention valve 15f is pushed open by the toner due to the toner powder pressure, the first opening 15d opens, and excess toner is transferred from the roller storage chamber 15b side to the toner storage chamber 15a. Returned to

これによって、ローラ収納室15b内におけるトナー過充填が防止され、トナー充填によるトナー循環の不良が解消される。つまり、ローラ収納室15b内でトナーが滞留することがなく、その結果、供給ローラ16の回転負荷が大きくなることがなくなって、現像ローラ17にトナーを安定して供給できるばかりでなく、トナーに帯電不良が生じることがなく、画像かぶりなどの画質不良を回避できる。   As a result, toner overfilling in the roller storage chamber 15b is prevented, and poor toner circulation due to toner filling is eliminated. That is, the toner does not stay in the roller storage chamber 15b. As a result, the rotation load of the supply roller 16 does not increase, and not only the toner can be stably supplied to the developing roller 17, but also the toner. Charging defects do not occur and image quality defects such as image fogging can be avoided.

さらに、第2の開口部15eは、供給ローラ16の回転方向において、第1の開口部15dよりも上流側に形成されているから、つまり、第2の開口部15eは、供給ローラ16の回転軸よりも下流側に形成されているから、第2の開口部15eを通ってローラ収納室15bに供給されたトナーが直ちに層厚規制部材31に至ることがなく、この点においても、画像かぶりなどの画質不良が生じることがない。   Furthermore, the second opening 15e is formed upstream of the first opening 15d in the rotation direction of the supply roller 16, that is, the second opening 15e is rotated by the supply roller 16. Since the toner is formed downstream of the shaft, the toner supplied to the roller storage chamber 15b through the second opening 15e does not immediately reach the layer thickness regulating member 31. Such as image quality defects do not occur.

また、前述したように、境界壁15cを構成しているPETフィルムは、供給ローラ16の外周面に沿って配置されており、第2の開口部15eを通ってトナー収納室15aからローラ収納室15bに補給されるトナーは、第2の開口部15eの開口面積およびPETフィルムと供給ローラ16とのギャップによって規制されることになって、多量のトナーが一度にローラ収納室15bに補給されることはない。   As described above, the PET film constituting the boundary wall 15c is disposed along the outer peripheral surface of the supply roller 16, and passes from the toner storage chamber 15a to the roller storage chamber through the second opening 15e. The toner replenished to 15b is regulated by the opening area of the second opening 15e and the gap between the PET film and the supply roller 16, so that a large amount of toner is replenished to the roller storage chamber 15b at a time. There is nothing.

このように、トナー収納室15aと、ローラ収納室15bとの間におけるトナー循環を抑制することにより、粒径の小さなトナーがまず消費されてしまうというトナー選別を抑制できて、画像不良を防止できる。過充填防止弁15fはトナー収納室15a側に配置されているので、供給ローラ16と過充填防止弁15fとの間にギャップを設ける必要がなく、しかもトナーは第2の開口部15eを介してローラ収納室15bに補給されるので、現像装置を小型化して、長期間にわたって画像不良の生じるのを防止できる。   As described above, by suppressing the toner circulation between the toner storage chamber 15a and the roller storage chamber 15b, it is possible to suppress the toner selection that the toner having a small particle size is consumed first, thereby preventing the image defect. . Since the overfilling prevention valve 15f is arranged on the toner storage chamber 15a side, it is not necessary to provide a gap between the supply roller 16 and the overfilling prevention valve 15f, and the toner passes through the second opening 15e. Since the roller storage chamber 15b is replenished, it is possible to reduce the size of the developing device and prevent image defects from occurring over a long period of time.

図3は図2に示した現像部の外観斜視図であり、図4は図2に示した現像部のトナー収納室の上部を開口して内部の光学系と反射鏡と攪拌部材とを示した斜視図であり、図5はトナー残量検知センサと光学系と反射鏡との構成を示す図である。   FIG. 3 is an external perspective view of the developing unit shown in FIG. 2, and FIG. 4 shows an internal optical system, a reflecting mirror, and a stirring member by opening the upper part of the toner storage chamber of the developing unit shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a toner remaining amount detection sensor, an optical system, and a reflecting mirror.

現像装置14aには、図2に示したトナー収納室15aの第1および第2の壁部15g,15hを第1の方向の両端で支持する端面である側壁14fが設けられており、図3に示すように、トナー残量検知センサ43が側壁14fに対向して、ある間隔を有して所定の位置に固定的に設けられている。トナー残量検知センサ43は図5に示すように、発光ダイオード44と、ホトトランジスタ45とを含む。現像装置14aには、第1の直進部(以下、「第1の光学系」46と言う)と第1の反射鏡48および第2の直進部(以下、「第2の光学系」47と言う)および第2の反射鏡49が側壁14fの近傍に設けられている。 The developing device 14a is provided with a side wall 14f that is an end surface for supporting the first and second wall portions 15g and 15h of the toner storage chamber 15a shown in FIG. 2 at both ends in the first direction. As shown in FIG. 3, the toner remaining amount detecting sensor 43 is fixedly provided at a predetermined position with a certain interval facing the side wall 14f. As shown in FIG. 5, the remaining toner detection sensor 43 includes a light emitting diode 44 and a phototransistor 45. The developing device 14a includes a first straight part (hereinafter referred to as “ first optical system ” 46) , a first reflecting mirror 48, and a second straight part (hereinafter referred to as “ second optical system ” 47). And a second reflecting mirror 49 is provided in the vicinity of the side wall 14f.

第1の光学系46は、一端が側壁14fから露出して発光ダイオード44に対向してトナー収納室15a内で第1の方向に延在するように設けられている。第2の光学系47は、一端が側壁14fから露出してホトトランジスタ45に対向し、かつ第1の光学系46に対して平行に延在するようにトナー収納室15a内に設けられている。第1および第2の光学系46,47の他端には第1および第2の反射鏡48,49が、それぞれによって形成される光軸がトナー収納室15aの第1の方向に交差して対向するように設けられている。なお、図2に示すように、第1および第2の光学系46,47の光軸がトナー収納室15aの第1の壁部15gに対して、ほぼ平行になるように配置されている。また、反射鏡48,49に代えてプリズムやその他の反射手段を用いてもよい。   The first optical system 46 is provided so that one end is exposed from the side wall 14f and faces the light emitting diode 44 and extends in the first direction in the toner storage chamber 15a. The second optical system 47 is provided in the toner storage chamber 15a so that one end is exposed from the side wall 14f, faces the phototransistor 45, and extends in parallel with the first optical system 46. . First and second reflecting mirrors 48 and 49 are provided at the other ends of the first and second optical systems 46 and 47, respectively, and an optical axis formed by each of them intersects the first direction of the toner storage chamber 15a. It is provided so as to face each other. As shown in FIG. 2, the optical axes of the first and second optical systems 46 and 47 are arranged so as to be substantially parallel to the first wall portion 15g of the toner storage chamber 15a. Further, instead of the reflecting mirrors 48 and 49, prisms or other reflecting means may be used.

発光ダイオード44で発光された光は、第1の光学系46の端面から入射され、第1の反射鏡48から放射され、トナー収納室15a内のトナーを透過して第2の反射鏡49から第2の光学系47を介してホトトランジスタ45に入射される。トナーの残量が多ければ、第1の反射鏡48から第2の反射鏡49に入射される光量が小さくなり、トナー残量が少なくなると、第1の反射鏡48から第2の反射鏡49に入射される光量が大きくなるので、ホトトランジスタ45の受光出力によりトナーの残量の検出が可能になる。   The light emitted from the light emitting diode 44 is incident from the end surface of the first optical system 46, is emitted from the first reflecting mirror 48, passes through the toner in the toner storage chamber 15 a, and is transmitted from the second reflecting mirror 49. The light enters the phototransistor 45 through the second optical system 47. When the remaining amount of toner is large, the amount of light incident on the second reflecting mirror 49 from the first reflecting mirror 48 is reduced. When the remaining amount of toner is decreased, the first reflecting mirror 48 to the second reflecting mirror 49 are reduced. Since the amount of light incident on the toner increases, the remaining amount of toner can be detected by the light reception output of the phototransistor 45.

第1および第2の光学系46,47と、第1および第2の反射鏡48,49によって形成される光路は、攪拌部材30の攪拌部材軸30aにより遮られることがないように、攪拌部材軸30aよりも開口側に設けられている。攪拌部材30は、後述の図9で詳細に説明するが、図4に示すように、開口部30cが形成された開口羽根30bが攪拌部材軸30aに取付けられて構成されている。   The optical path formed by the first and second optical systems 46 and 47 and the first and second reflecting mirrors 48 and 49 is not blocked by the stirring member shaft 30a of the stirring member 30. It is provided on the opening side of the shaft 30a. The stirring member 30 will be described in detail with reference to FIG. 9 described later. As shown in FIG. 4, an opening blade 30b having an opening 30c is attached to the stirring member shaft 30a.

また、第1の反射鏡48の出射面および第2の反射鏡49の入射面に付着したトナーを除去するために、図4に示すように、回転することによりトナーを除去する除去羽根41,42が回転ロータ40に設けられている。回転ロータ40は攪拌部材軸30aよりも開口側に位置するように配置されている。トナー残量検知時には、除去羽根41,42が反射鏡48と49によって形成される光路を遮らないようにする必要がある。このために、回転ロータ40は、図4に示す位置から90度回転した位置で停止するように、回転が制御される。   Further, in order to remove the toner adhering to the exit surface of the first reflecting mirror 48 and the entrance surface of the second reflecting mirror 49, as shown in FIG. 4, removal blades 41, which remove the toner by rotating, 42 is provided on the rotary rotor 40. The rotary rotor 40 is disposed so as to be located on the opening side of the stirring member shaft 30a. When detecting the remaining amount of toner, it is necessary that the removal blades 41 and 42 do not block the optical path formed by the reflecting mirrors 48 and 49. Therefore, the rotation of the rotary rotor 40 is controlled so as to stop at a position rotated 90 degrees from the position shown in FIG.

その他の現像部14b〜4dにも同様にして、第1および第2の光学系46,47と、第1および第2の反射鏡48,49とが設けられている。トナー残量検知センサ43は、現像装置14が回転して各現像部14a〜14dの側壁に対向して、発光ダイオード44と、ホトトランジスタ45とが第1および第2の光学系46と47とに対向したときに、対応する現像部のトナー残量を検知する。これにより、各現像部14a〜14dのそれぞれにトナー残量検知センサ43を設けることなく、各現像部14a〜14dが回転する都度、1つのトナー残量検知センサ43により、4つの現像部14a〜14dのトナー残量を順次検知できる。   Similarly, first and second optical systems 46 and 47 and first and second reflecting mirrors 48 and 49 are provided in the other developing units 14b to 4d. The toner remaining amount detection sensor 43 has a light emitting diode 44 and a phototransistor 45, which are opposed to the side walls of the developing units 14a to 14d as the developing device 14 rotates, and first and second optical systems 46 and 47, respectively. When it is opposed to, the remaining amount of toner in the corresponding developing unit is detected. Thus, each of the developing units 14a to 14d is rotated by each of the developing units 14a to 14d without the toner remaining amount detecting sensor 43 being provided. The remaining amount of toner 14d can be sequentially detected.

ただし、1つのトナー残量検知センサ43で、各色のトナー残量を共通して検知できることが前提になる。ところが、各色のトナーは光の透過量が異なっており、特に、イエローのトナーと、ブラックのトナーとでは光の透過量が大きく異なる。そこで、この発明の一実施形態では、第1および第2の光学系46,47と、第1および第2の反射鏡48,49の配置を考慮している。これについて詳細に説明する。   However, it is assumed that the toner remaining amount detection sensor 43 can detect the toner remaining amount of each color in common. However, the toners of the respective colors have different light transmission amounts. In particular, the light transmission amount is greatly different between the yellow toner and the black toner. Therefore, in the embodiment of the present invention, the arrangement of the first and second optical systems 46 and 47 and the first and second reflecting mirrors 48 and 49 is considered. This will be described in detail.

図6は、図5に示したトナー残量検知センサの発光側と受光側の間隔と、ホトトランジスタの信号出力との関係を示す特性図である。図6において、横軸は発光側と受光側の間隔、すなわち図5に示す第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面との間隔を示しており、縦軸はホトトランジスタ45の信号出力を示している。   FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance between the light emitting side and the light receiving side of the toner remaining amount detecting sensor shown in FIG. 5 and the signal output of the phototransistor. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the distance between the light emitting side and the light receiving side, that is, the distance between the exit surface of the first reflecting mirror 48 and the incident surface of the second reflecting mirror 49 shown in FIG. Indicates the signal output of the phototransistor 45.

グラフaは、第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面との間にブラックのトナーが存在する場合のホトトランジスタ45の信号出力レベルを示しており、グラフbはイエローのトナーが存在する場合のホトトランジスタ45の信号出力レベルを示している。   Graph a shows the signal output level of the phototransistor 45 when black toner is present between the exit surface of the first reflecting mirror 48 and the entrance surface of the second reflecting mirror 49. Graph b Indicates the signal output level of the phototransistor 45 when yellow toner is present.

発光側と受光側との間隔を0にしたとき、すなわち第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面を当接させたときのホトトランジスタ45の信号出力レベルが最も高くなり、両者の間隔を広げていくにしたがって、ホトトランジスタ45の信号出力レベルが低下していく。   When the interval between the light emitting side and the light receiving side is set to 0, that is, when the emission surface of the first reflecting mirror 48 and the incident surface of the second reflecting mirror 49 are brought into contact with each other, the signal output level of the phototransistor 45 is The signal output level of the phototransistor 45 decreases as the distance between the two increases and the distance between the two increases.

第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面との間隔が例えば2mm程度であっても、両者の間にブラックのトナーが存在すれば、ホトトランジスタ45の信号出力が著しく低下する。これはブラックのトナーは光を透過し難いからである。これに対して、イエローのトナーは光を透過しやすいので、第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面との間隔が狭い間は、ホトトランジスタ45の出力信号のレベルが大きく低下しない。   Even if the distance between the exit surface of the first reflecting mirror 48 and the entrance surface of the second reflecting mirror 49 is about 2 mm, for example, if black toner exists between them, the signal output of the phototransistor 45 is output. Is significantly reduced. This is because black toner is difficult to transmit light. On the other hand, since the yellow toner easily transmits light, the output signal of the phototransistor 45 is output while the distance between the exit surface of the first reflecting mirror 48 and the entrance surface of the second reflecting mirror 49 is narrow. The level of is not greatly reduced.

グラフbに示すイエローのトナーの存在によるホトトランジスタ45の出力信号レベルが、グラフaに示すブラックのトナーの存在によるホトトランジスタ45の出力信号レベルとが同等になるためには、第1の反射鏡48の出射面と、第2の反射鏡49の入射面との間隔を10mm以上にすればよいことになる。これにより、4つの色の異なるトナーの残量を1つのトナー残量検知センサ43で検知することが可能になる。   In order for the output signal level of the phototransistor 45 due to the presence of the yellow toner shown in the graph b to be equal to the output signal level of the phototransistor 45 due to the presence of the black toner shown in the graph a, the first reflecting mirror The distance between the 48 exit surfaces and the entrance surface of the second reflecting mirror 49 may be 10 mm or more. As a result, it is possible to detect the remaining amounts of the four different color toners with the single toner remaining amount detecting sensor 43.

図7はトナー収納室に設けられる光学系と反射鏡の他の例を示す図である。図5に示した例は、トナー収納室15a内で第1の方向に交差するように光路を設けるために、第1および第2の反射鏡48,49を対向させたのに対して、図に示した例は、トナー収納室15aの第1の方向に平行に光路を設けたものである。 FIG. 7 is a diagram showing another example of an optical system and a reflecting mirror provided in the toner storage chamber. In the example shown in FIG. 5, the first and second reflecting mirrors 48 and 49 are opposed to each other in order to provide an optical path so as to intersect the first direction in the toner storage chamber 15a. In the example shown in FIG. 7 , an optical path is provided in parallel with the first direction of the toner storage chamber 15a.

すなわち、発光ダイオード44に対向するように長さの短い第3の光学手段(以下、「第3の光学系」と言う)50をトナー収納室15aの第1の方向に延在するように配置し、ホトトランジスタ45に対向して、第3の光学系50よりも長く形成された第4の直進部(以下、「第4の光学系」と言う)54を第3の光学系50に対して平行に配置し、第4の光学系54の第1の方向端部に第4の反射部(以下、「第3の反射鏡」と言う)53を対向させ、第1の方向に交差するように第3の直進部(以下、「第5の光学系」と言う)52を第3の反射鏡53に対向させ、第5の光学系52に対向して第3の反射部(以下、「第4の反射鏡」と言う)51を設け、第4の反射鏡51を第3の光学系50の第1の方向端面に対向させたものである。第3の光学系50の第1の方向端面と第4の反射鏡51との間隔は所定の間隔である10mm以上に設定される。このように光学系50,52,54と反射鏡51,53を構成しても、トナー残量検知センサ43により、トナー収納室15a内のトナーの残量を検知できる。 That is, a third optical means (hereinafter referred to as “ third optical system ”) 50 having a short length is arranged so as to extend in the first direction of the toner storage chamber 15a so as to face the light emitting diode 44. Then, a fourth rectilinear portion (hereinafter referred to as “ fourth optical system ”) 54, which is formed longer than the third optical system 50, is opposed to the phototransistor 45 with respect to the third optical system 50. Are arranged in parallel with each other, and a fourth reflecting portion (hereinafter referred to as a “ third reflecting mirror ”) 53 is opposed to an end portion in the first direction of the fourth optical system 54 and intersects the first direction. Thus, the third rectilinear part (hereinafter referred to as “ fifth optical system ”) 52 is made to face the third reflecting mirror 53, and the third reflecting part (hereinafter referred to as “ fifth optical system ”) is opposed to the fifth optical system 52 . referred to as "fourth reflecting mirror") 51 is provided, that is opposed to the fourth reflecting mirror 51 to the first end face of the third optical system 50 of A. The distance between the first direction end face of the third optical system 50 and the fourth reflecting mirror 51 is set to a predetermined distance of 10 mm or more. Even if the optical systems 50, 52, 54 and the reflecting mirrors 51, 53 are configured in this way, the remaining amount of toner in the toner storage chamber 15 a can be detected by the remaining toner detection sensor 43.

図8は、図2に示した現像部の他の例を示す断面図である。図2に示した例では、光学系46と47とを結ぶ光軸が第1の壁部15gに対して、ほぼ平行になるように配置した。しかし、図1に示すように、現像部14aは、感光体ドラム11に対向しているときには、画像形成装置10の底面に対して所定の角度だけ傾いている。このため、図2に示した例では、現像部14aが感光体ドラム11に対向しているときにトナーの表面がほぼ水平状態になっているにもかかわらず、光学系46と47とを結ぶ光軸が傾いた状態でトナー残量を検知していることになる。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of the developing unit shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, the optical axes connecting the optical systems 46 and 47 are arranged so as to be substantially parallel to the first wall portion 15g. However, as shown in FIG. 1, the developing unit 14 a is inclined by a predetermined angle with respect to the bottom surface of the image forming apparatus 10 when facing the photosensitive drum 11. For this reason, in the example shown in FIG. 2, the optical systems 46 and 47 are connected even though the surface of the toner is substantially horizontal when the developing unit 14 a faces the photosensitive drum 11. The remaining amount of toner is detected with the optical axis tilted.

そこで、図8に示した例では、現像部14aが感光体ドラム11に対向しているときに、トナーの表面に対して光学系46と47とを結ぶ光軸が平行になっている状態でトナー残量を検出できるように配置したものである。このように、トナーの表面がトナー収納室15a内でほぼ水平になっている状態で、トナーの表面に対して光学系46と47とを結ぶ光軸が第1の壁部15gに対して所定の角度を有するように光学系46と47を配置してトナー残量を検出することで、より正確なトナー残量の検知が可能になる。   Therefore, in the example shown in FIG. 8, when the developing unit 14a faces the photosensitive drum 11, the optical axis connecting the optical systems 46 and 47 is parallel to the toner surface. It is arranged so that the remaining amount of toner can be detected. As described above, the optical axis connecting the optical systems 46 and 47 with respect to the toner surface is predetermined with respect to the first wall 15g in a state where the toner surface is substantially horizontal in the toner storage chamber 15a. By disposing the optical systems 46 and 47 so as to have the angles, and detecting the remaining amount of toner, the remaining amount of toner can be detected more accurately.

図9および図10は、攪拌部材の例を示す図である。攪拌部材30は、例えば直径が5mmの円柱状の攪拌部材軸30aに、例えば厚さが100μmのPETフィルムの攪拌羽根30bを設けたものである。攪拌羽根30bは、攪拌部材軸30aの軸方向に沿って延びるように、例えば高さが15mm、幅が180mmの大きさに形成されており、開口部30cとリブ30dが交互に複数形成されている。   9 and 10 are diagrams illustrating examples of the stirring member. The agitating member 30 is obtained by providing, for example, a cylindrical agitating member shaft 30a having a diameter of 5 mm and an agitating blade 30b made of a PET film having a thickness of 100 μm, for example. The stirring blade 30b is formed to have a height of, for example, 15 mm and a width of 180 mm so as to extend along the axial direction of the stirring member shaft 30a, and a plurality of openings 30c and ribs 30d are alternately formed. Yes.

開口部30cは、例えば1辺が10mmの長さの四角形状に形成されており、リブ30dの幅寸法は、例えば4〜5mmに形成されている。なお、開口部30cの形状は、四角形に限ることなく長方形,台形,三角形や、台形,三角形を交互に上下反転させたものなどであってもよい。   The opening 30c is formed in, for example, a square shape having a length of 10 mm on one side, and the width dimension of the rib 30d is formed in, for example, 4 to 5 mm. The shape of the opening 30c is not limited to a quadrangle, and may be a rectangle, a trapezoid, or a triangle, or a trapezoid or a triangle that is alternately inverted upside down.

図5に示した第1および第2の反射鏡48と49との光路を攪拌羽根30bが横切ることがないように、図10に示すように、攪拌羽根30bの長さを短くしておく。しかし、図9に示すように、第1および第2の反射鏡48と49とによって形成される光路を攪拌羽根30bが横切ることがないように、攪拌羽根30bの一端に切欠き30eを形成しておいてもよい。ただし、攪拌羽根30bの軸方向に平行な先端部の回転時における軌跡が、発光ダイオード44と第1の光学系46との光路よりも上側に突出させることで検知面でのトナーの表面をより平行にできる。   As shown in FIG. 10, the length of the stirring blade 30b is shortened so that the stirring blade 30b does not cross the optical path between the first and second reflecting mirrors 48 and 49 shown in FIG. However, as shown in FIG. 9, a notch 30e is formed at one end of the stirring blade 30b so that the stirring blade 30b does not cross the optical path formed by the first and second reflecting mirrors 48 and 49. You may keep it. However, the locus at the time of rotation of the tip parallel to the axial direction of the stirring blade 30b protrudes above the optical path between the light-emitting diode 44 and the first optical system 46, thereby further increasing the toner surface on the detection surface. Can be parallel.

粉砕トナーや、外添剤量が少ない場合や高温高多湿環境での動作時などにおいては、攪拌力が大きいほど好ましいので、図10に示すように攪拌羽根30bの幅方向長さを短くするより、図9に示すように切欠き部30eを形成しても、切欠き部30eの下方に攪拌羽根の一部を残しているほうが好ましい。   When the pulverized toner, the amount of the external additive is small, or when operating in a high-temperature and high-humidity environment, it is preferable that the stirring force is large. Therefore, as shown in FIG. Even if the notch 30e is formed as shown in FIG. 9, it is preferable to leave a part of the stirring blade below the notch 30e.

ここで、図2に示すように第1および第2の光学系46,47によって形成される光軸を結ぶ線が現像容器15の底面と平行となるように配置したときと、図8に示すように第1および第2の光学系46,47によって形成される光軸を結ぶ線が画像形成装置10の底面に対して平行に配置したときのトナー残量検知レベルの差について説明する。   Here, as shown in FIG. 2, when the line connecting the optical axes formed by the first and second optical systems 46 and 47 is arranged so as to be parallel to the bottom surface of the developing container 15, as shown in FIG. As described above, the difference in the toner remaining amount detection level when the line connecting the optical axes formed by the first and second optical systems 46 and 47 is arranged in parallel to the bottom surface of the image forming apparatus 10 will be described.

図2に示した例において、攪拌羽根30bの開口部30cの1辺を12mmの長さに形成したときには、トナー収納室15a内に補給されているトナー量を示す平均トナー量レベルが40.5gであるとすると、トナーの残量が少なくなったことを示すトナー残量検出レベルのばらつきが±3.4gであり、各色間のトナー残量検出レベルのばらつきは5.3gであった。攪拌羽根30bの開口部30cの1辺を10mmの長さに形成したときには、平均トナー量レベルが41.0gであるとすると、トナー残量検出レベルのばらつきが±5.2gであり、色間ばらつきは大きすぎて検出不可であった。攪拌羽根30bの開口部30cの1辺を8mmの長さに形成したときには、平均トナー量レベルが40.1gであるとすると、トナー残量検出レベルのばらつきが±9.6gであり、色間ばらつきは大きすぎて検出不可であった。   In the example shown in FIG. 2, when one side of the opening 30c of the stirring blade 30b is formed with a length of 12 mm, the average toner amount level indicating the amount of toner replenished in the toner storage chamber 15a is 40.5 g. As a result, the variation in the remaining toner detection level indicating that the remaining amount of toner has decreased is ± 3.4 g, and the variation in the remaining toner detection level between the colors is 5.3 g. When one side of the opening 30c of the stirring blade 30b is formed to have a length of 10 mm, assuming that the average toner amount level is 41.0 g, the variation in the remaining toner detection level is ± 5.2 g, The variation was too large to be detected. When one side of the opening 30c of the stirring blade 30b is formed with a length of 8 mm, assuming that the average toner amount level is 40.1 g, the variation in the remaining toner amount detection level is ± 9.6 g. The variation was too large to be detected.

これに対して、図8に示した例では、攪拌羽根30bの開口部30cの1辺を12mmの長さに形成したときには、平均トナー量レベルが42.7gとなり、トナー残量検出レベルのばらつきが±2.8gであり、色間ばらつきは3.0gとなり、良好な結果が得られた。すなわち、図2に示した例では、第1および第2の光学系46,47の光軸を結ぶ線がトナーの表面に対して傾いた状態で検出されるのに対して、図8に示した例では第1および第2の光学系46,47の光軸を結ぶ線がトナーの表面に対して平行な状態で検出されるので、トナー残量検出レベルのばらつきを少なくできる。   On the other hand, in the example shown in FIG. 8, when one side of the opening 30c of the stirring blade 30b is formed with a length of 12 mm, the average toner amount level is 42.7 g, and the remaining toner level detection level varies. Was ± 2.8 g, and the variation between colors was 3.0 g, and good results were obtained. That is, in the example shown in FIG. 2, the line connecting the optical axes of the first and second optical systems 46 and 47 is detected in a state inclined with respect to the surface of the toner, whereas FIG. In this example, since the line connecting the optical axes of the first and second optical systems 46 and 47 is detected in a state parallel to the surface of the toner, the variation in the remaining toner level can be reduced.

なお、図4に示した例では、除去羽根41,42を回転ロータ40により回転させるようにしたが、回転ロータ40を設けることなく、除去羽根41,42を攪拌部材軸30aに取付けて、攪拌羽根30bとともに回転させるようにしてもよい。   In the example shown in FIG. 4, the removal blades 41 and 42 are rotated by the rotary rotor 40, but the removal blades 41 and 42 are attached to the stirring member shaft 30 a without the rotation rotor 40 and stirred. You may make it rotate with the blade | wing 30b.

また、この発明の実施形態で用いるトナーとしては、攪拌羽根30bで攪拌されたときの流動性が得られやすい円形度(蛍光偏光免疫測定法:FPIAによる)の高い重合トナーなどのように円形度が0.930〜0.995のトナーを用いるのが好ましい。また、トナーの表面に帯電剤を付着させる表面処理としては、特に耐久による流動性変化の少ない、大径の外添剤(シリカ)を多く配合するのが好ましい。   Further, as the toner used in the embodiment of the present invention, the circularity such as a polymerized toner having a high degree of circularity (fluorescence polarization immunoassay method: by FPIA) that is easy to obtain fluidity when stirred by the stirring blade 30b. Is preferably 0.930 to 0.995. Further, as the surface treatment for attaching the charging agent to the surface of the toner, it is preferable to add a large amount of external additive (silica) having a small change in fluidity due to durability.

さらに、検知面でのトナーの表面をより平行にするために、攪拌羽根30bの軸方向に平行な先端部分を検知面より突出させる構成を用いることで、現像装置14a内の壁面と攪拌羽根30bとによるストレスが増すためにトナーに与えるストレスも大きくなり、外添剤のトナーの表面への埋没やトナー凝集を発生させる要因が大きくなるが、上述のトナーを用いることで抑制することができる。   Further, in order to make the surface of the toner on the detection surface more parallel, a configuration in which a tip portion parallel to the axial direction of the stirring blade 30b protrudes from the detection surface is used, so that the wall surface in the developing device 14a and the stirring blade 30b are used. Since the stress caused by the toner increases, the stress applied to the toner also increases, and the factors that cause the external additive to be buried in the surface of the toner and the toner aggregation increase, but can be suppressed by using the above-mentioned toner.

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.

この発明の一実施形態の現像装置を備えたカラー画像形成装置の一例を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically illustrating an example of a color image forming apparatus including a developing device according to an embodiment of the present invention. 図1に示したブラック現像部の詳細を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating details of a black developing unit illustrated in FIG. 1. 図2に示した現像部の外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view of a developing unit illustrated in FIG. 2. 図2に示した現像部のトナー収納室の上部を開口して内部の光学系と反射鏡と攪拌部材とを示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating an internal optical system, a reflecting mirror, and a stirring member by opening an upper portion of a toner storage chamber of a developing unit illustrated in FIG. 2. トナー残量検知センサと光学系と反射鏡との構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a toner remaining amount detection sensor, an optical system, and a reflective mirror. 図5に示したトナー残量検知センサの発光側と受光側の間隔と、ホトトランジスタの信号出力との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance between the light emitting side and the light receiving side of the toner remaining amount detection sensor shown in FIG. 5 and the signal output of the phototransistor. トナー収納室に設けられる光学系と反射鏡の他の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating another example of an optical system and a reflecting mirror provided in a toner storage chamber. 図2に示した現像部の他の例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating another example of the developing unit illustrated in FIG. 2. 攪拌部材の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a stirring member. 攪拌部材の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a stirring member.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像形成装置、11 感光体ドラム、12 レーザスキャニングユニット、13 帯電部材、14 ロータリ型現像装置、14a ブラック(BK)現像部、14b マゼンタ(M)現像部、14c シアン(C)現像部、14d イエロー(Y)現像部、14f 側壁、15 現像容器、15a トナー収納室、15b ローラ収納室、15d 第1の開口部、15e 第2の開口部、15f 過充填防止弁、15g 第1の壁部、15h 第2の壁部、16 供給ローラ、17供給ローラ、18 クリーニング用摺擦部材、19 クリーニング装置、20 中間転写ベルト、21 1次転写ローラ、22 駆動ローラ、23 従動ローラ、24 2次転写ローラ、25 給紙カセット、26 給紙経路、27 定着部、28 排紙経路、29 排紙トレイ、30 攪拌部材、30a 攪拌部材軸、30b 攪拌羽根、30c 開口部、30d リブ、30e 切欠き、33 補給パイプ、34 トナーコンテナ、35 連結部、40 回転ローラ、41,42 除去羽根、43 トナー残量検知センサ、44 発光ダイオード、45 ホトトランジスタ、46,47,50,52,54 光学系、48,49,51,53 反射鏡。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus, 11 Photosensitive drum, 12 Laser scanning unit, 13 Charging member, 14 Rotary developing device, 14a Black (BK) developing part, 14b Magenta (M) developing part, 14c Cyan (C) developing part, 14d Yellow (Y) development section, 14f side wall, 15 developer container, 15a toner storage chamber, 15b roller storage chamber, 15d first opening, 15e second opening, 15f overfill prevention valve, 15g first wall 15h Second wall portion, 16 supply roller, 17 supply roller, 18 cleaning rubbing member, 19 cleaning device, 20 intermediate transfer belt, 21 primary transfer roller, 22 driving roller, 23 driven roller, 24 secondary transfer Roller, 25 paper feed cassette, 26 paper feed path, 27 fixing unit, 28 paper discharge path, 29 paper discharge tray , 30 Stirring member, 30a Stirring member shaft, 30b Stirring blade, 30c Opening, 30d Rib, 30e Notch, 33 Supply pipe, 34 Toner container, 35 Connecting portion, 40 Rotating roller, 41, 42 Removal blade, 43 Toner remaining Quantity detection sensor, 44 Light emitting diode, 45 Phototransistor, 46, 47, 50, 52, 54 Optical system, 48, 49, 51, 53 Reflector.

Claims (10)

トナーの補給が可能な現像装置であって、
前記トナーを収納するトナー収納室を備え、
前記トナー収納室内に第1の方向に延在して回転可能に設けられて、前記トナーを攪拌するための攪拌部材と、
光軸が前記第1の方向に平行に延在し、外部からの光が一端に入射されて直進させる第1の直進部と、前記第1の直進部で直進した光を前記第1の方向に交差する方向に反射させる第1の反射部とを含み、前記トナー収納室内に設けられる第1の光学手段と、
前記第1の反射部で反射された光を受光し、その光を前記第1の方向に反射させる第2の反射部と、前記第1の方向に対して平行に設けられ、前記第2の反射部で反射された光を直進させ、他端から前記トナー収納室外部へ放出する第2の直進部とを含み、前記トナー収納室内に、前記第1の光学手段に対して所定の間隔を隔てて対向して設けられる第2の光学手段とを備え、
前記第1および第2の光学手段によって前記第1の方向に平行に形成される光軸は、前記攪拌部材に重ならないように配置されていることを特徴とする、現像装置。
A developing device capable of replenishing toner,
A toner storage chamber for storing the toner;
A stirring member that extends in the first direction in the toner storage chamber and is rotatably provided; and for stirring the toner;
An optical axis extends in parallel with the first direction, and a first rectilinear portion in which light from the outside is incident on one end and travels straight, and light that travels straight in the first rectilinear portion is in the first direction. A first reflecting portion that reflects in a direction crossing the first optical means, and is provided in the toner storage chamber;
A second reflecting portion that receives the light reflected by the first reflecting portion and reflects the light in the first direction; and the second reflecting portion that is provided in parallel to the first direction. A second rectilinear portion that linearly reflects the light reflected by the reflecting portion and emits the light from the other end to the outside of the toner storage chamber, and has a predetermined interval with respect to the first optical means in the toner storage chamber. Second optical means provided opposite to each other, and
The developing device, wherein an optical axis formed in parallel with the first direction by the first and second optical means is arranged so as not to overlap the stirring member.
トナーの補給が可能な現像装置であって、
前記トナーを収納するトナー収納室を備え、
前記トナー収納室内に第1の方向に延在して回転可能に設けられて、前記トナーを攪拌するための攪拌部材と、
光軸が前記第1の方向に平行に延在し、外部からの光が一端に入射されて直進して他端から放射させ、前記トナー収納室内に設けられる第3の光学手段と、
前記第3の光学手段から放射された光を前記第1の方向に交差する方向に反射させる第3の反射部と、前記第3の反射部で反射された光を一端から他端に直進させる第3の直進部と、前記他端に直進した光を前記トナー収納室外に向くように前記第1の方向に反射させる第4の反射部と、前記第3の光学手段よりも長さが長く前記第4の反射部で反射された光を直進させて前記トナー収納室外に放射させる第4の直進部とを含み、前記トナー収納室内に、前記第3の光学手段に対して所定の間隔を隔てて対向して設けられる第4の光学手段とを備え、
前記第3および第4の光学手段によって平行に形成される光軸は、前記攪拌部材に重ならないように配置されていることを特徴とする、現像装置。
A developing device capable of replenishing toner,
A toner storage chamber for storing the toner;
A stirring member that extends in the first direction in the toner storage chamber and is rotatably provided; and for stirring the toner;
Third optical means having an optical axis extending parallel to the first direction, light from the outside is incident on one end, travels straight and is radiated from the other end, and is provided in the toner storage chamber;
A third reflecting portion for reflecting the light emitted from the third optical means in a direction intersecting the first direction, and the light reflected by the third reflecting portion goes straight from one end to the other end; A third rectilinear section, a fourth reflecting section for reflecting light that has traveled straight to the other end in the first direction so as to face the outside of the toner storage chamber, and a length longer than that of the third optical means. A fourth rectilinear portion that causes the light reflected by the fourth reflecting portion to travel straight and radiate out of the toner storage chamber, and has a predetermined interval with respect to the third optical means in the toner storage chamber. And a fourth optical means provided facing and spaced apart ,
The developing device, wherein the optical axes formed in parallel by the third and fourth optical means are arranged so as not to overlap the stirring member.
前記第1および第2の光学手段の前記所定の間隔は、少なくとも10mm以上離れている、請求項に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1 , wherein the predetermined distance between the first and second optical means is at least 10 mm or more. 前記第3および第4の光学手段の前記所定の間隔は、少なくとも10mm以上離れている、請求項2に記載の現像装置。The developing device according to claim 2, wherein the predetermined distance between the third and fourth optical means is at least 10 mm or more. 前記トナー収納室は、トナー残量検知時に装置の底面に対して所定の角度だけ傾いている壁面を有し、
前記第1および第2の光学手段によって形成される面は、前記トナー残留検知時における前記壁面に対して前記所定の角度を有する、請求項1または3に記載の現像装置。
The toner storage chamber has a wall surface that is inclined at a predetermined angle with respect to the bottom surface of the apparatus when the remaining amount of toner is detected,
It said first and second optical hand surface thus formed on the stage has the predetermined angle with respect to the wall surface at the time of the toner remaining detecting developing device according to claim 1 or 3.
前記トナー収納室は、トナー残量検知時に装置の底面に対して所定の角度だけ傾いている壁面を有し、The toner storage chamber has a wall surface that is inclined at a predetermined angle with respect to the bottom surface of the apparatus when the remaining amount of toner is detected,
前記第3および第4の光学手段によって形成される面は、前記トナー残留検知時における前記壁面に対して前記所定の角度を有する、請求項2または4に記載の現像装置。5. The developing device according to claim 2, wherein a surface formed by the third and fourth optical units has the predetermined angle with respect to the wall surface when the toner remaining is detected.
前記攪拌部材は、前記第1の方向に延びる軸部材と、前記軸部材に前記第1の方向に延びるように設けられる羽根部材とを含む、請求項1〜のいずれかに記載の現像装置。 The stirring member, the shaft member extending in a first direction, and a blade member provided so as to extend in the first direction to the shaft member, a developing device according to any one of claims 1 to 6 . 前記羽根部材は可撓性材料で形成される、請求項に記載の現像装置。 The developing device according to claim 7 , wherein the blade member is formed of a flexible material. 前記羽根部材は、前記第1の方向に平行な先端部の回転時における軌跡が前記第1および第2の光学手段の光軸よりも前記第1の方向と、前記第1の方向に交差する第2の方向とに交差する第3の方向に突出している部分を含む、請求項7または8に記載の現像装置。The blade member has a trajectory at the time of rotation of the tip parallel to the first direction that intersects the first direction and the first direction with respect to the optical axes of the first and second optical means. The developing device according to claim 7, comprising a portion protruding in a third direction intersecting with the second direction. 前記羽根部材は、前記第1の方向に平行な先端部の回転時における軌跡が前記第3の光学手段および第4の光学手段の第4の直進部の光軸よりも前記第1の方向と、前記第1の方向に交差する第2の方向とに交差する第3の方向に突出している部分を含む、請求項7または8に記載の現像装置。The blade member has a trajectory at the time of rotation of the tip parallel to the first direction in the first direction relative to the optical axis of the third optical means and the fourth rectilinear part of the fourth optical means. The developing device according to claim 7, further comprising a portion protruding in a third direction intersecting with the second direction intersecting with the first direction.
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