JP4596961B2 - トナー収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤量を検知するセンサを備えた現像装置、トナーホッパー、トナーカートリッジ等のトナー収納容器に関するものであり、特に、検知精度を高めるために、トナー量の測定箇所（センサの検知面）を清掃する清掃部材に関するものである。

コピー機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置が作成する画像の品質が維持されるためには、環境温度や環境湿度等に応じて、適宜現像剤を現像装置に補給し、現像剤量（または現像剤中のトナー濃度）が調整される必要がある。そのため、通常、現像装置には、現像剤量（またはトナー濃度）を測定する検知センサが設けられている。

しかしながら、トナーを含む現像剤が、検知センサの測定箇所（例えば検知面）に付着してしまうと、現像装置内部の正確なトナー量が測定できなくなる。そこで、現像装置内部における攪拌スクリュー（アジテーター）に清掃部材を設け、そのアジテーターの回転に応じて、検知面を清掃する現像装置が種々提案されている。

例えば図１５に示す特許文献１の現像装置１２１は、アジテーター１０７に一枚状のワイパー（清掃部材）１０１を設け、そのアジテーター１０７の回転に応じて、センサ１１３の検知面１１３ａを清掃するようになっている。しかしながら、この現像装置１２１では、ワイパー１０１の平面部１０１ｄが、回転方向に対し垂直に（対向するように）位置するため、アジテーター１０７の回転に抵抗を与えてしまう。

そこで、特許文献２には、図１６に示すように、アジテーター１０７の回転に与える抵抗を抑制するため、巻きばね部１０１ａ、固定部１０１ｂ、及び先端が検知面１１３ａから離れる方向に折り曲げられた摺接部１０１ｃから構成される清掃部材１０１を利用する現像装置１２１が開示されている。このような清掃部材１０１であれば、アジテーター１０７の回転に応じて、清掃部材１０１の摺接部１０１ｃが検知面１１３ａを清掃できるとともに、アジテーター１０７の回転方向に対して、Ｌ字型の線状の摺接部１０１ｃしか垂直に位置しないため（対向しないため）、アジテーター１０７の回転に与える抵抗も抑制できる。

しかしながら、図１６に示す現像装置１２１では、線状の摺接部１０１ｃを用いて検知面１１３ａを清掃するため、流動性の劣化した現像剤がセンサ近傍にて滞留した場合、滞留した現像剤を良好に分散させることができなくなる。特に１成分現像式の場合、環境条件や使用期間によって現像剤中のトナーの流動性が変化し、検知面１１３ａ近傍に滞留（堆積）し易くなると、センサ１１３の誤検知を引き起こすという問題が生じ得る。
特開２０００−２５０３０１号公報（段落〔００４４〕、第３図、第４図参照） 実公平１−２３１４８公報

本発明は、上記問題点に鑑み、現像剤のブリッジ形成を防止してトナー量検知センサの誤検知を簡便且つ効果的に防止するトナー収納容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、現像剤を貯留する筐体と、該筐体内の側面に設けられ現像剤量を検知する検知領域と、前記筐体内の現像剤を攪拌搬送する回転搬送部と、該回転搬送部の回転に伴い前記検知領域を清掃する清掃部材と、を備えたトナー収納容器において、前記清掃部材は、前記回転搬送部の回転軸に固定される固定部と、一端が前記固定部に固定され前記回転軸に対し略垂直に起立した線材から成る清掃部とを有し、前記清掃部は、前記回転搬送部の回転に伴い前記検知部に接触する第１清掃部と、該第１清掃部に対しねじれの位置に配置される第２清掃部とから成ることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のトナー収納容器において、前記固定部は、前記回転搬送部の回転軸が挿入される巻きばね部と、該巻きばね部の一端を折り曲げて形成され前記回転軸に係止される係止部とから成り、前記清掃部は、前記巻きばね部の他端を接線方向に直線状に延ばして形成される第１清掃部と、該第１清掃部の先端を前記検知部と反対方向に略垂直に折り曲げ、さらにその先端を前記巻きばね部の方向に略垂直に折り曲げて形成される第２清掃部とから成ることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のトナー収納容器において、前記第２清掃部は、前記第１清掃部に対し回転方向の上流側に位置することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のトナー収納容器において、前記第２清掃部の先端を前記第１清掃部の方向に略垂直に折り曲げて成る第３清掃部を設けたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成のトナー収納容器において、前記第３清掃部は、前記回転搬送部の回転に伴い、前記検知領域の端部よりも前記回転搬送部側を通過する位置に形成されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のトナー収納容器において、前記筐体側面より突出する突起部が設けられており、前記第１清掃部は、前記回転搬送部の回転に伴い前記突起部の側面に接触し、湾曲及び復元を繰り返しながら回転することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のトナー収納容器において、前記検知領域は前記筐体側面より突出して設けられており、前記第１清掃部は、前記回転搬送部の回転に伴い前記検知部の側面に接触し、湾曲及び復元を繰り返しながら回転することを特徴としている。

また本発明は、上記構成のトナー収納容器において、前記突起部又は前記検知領域の突出量は、前記第１清掃部の太さと同程度であることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のトナー収納容器において、前記検知領域は、検知手段の検知面であることを特徴としている。

また本発明は、上記構成のトナー収納容器において、前記検知手段は、圧電センサであることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、第１清掃部により検知領域上の現像剤を掻き落とすとともに、第２清掃部により検知領域からやや離れた位置に発生する現像剤のブリッジを効果的に崩すことができる。また、第１清掃部と第２清掃部とがねじれの位置にあることにより、第１清掃部と第２清掃部との間における現像剤のブリッジの発生を防止する。

また本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のトナー収納容器において、回転搬送部の回転軸が挿入される巻きばね部と、巻きばね部の一端を折り曲げた係止部とで固定部を形成し、巻きばね部の他端を接線方向に直線状に延ばした第１清掃部と、第１清掃部の先端を略垂直に２回折り曲げた第２清掃部とで清掃部を形成することにより、１本の金属線材を用いて清掃部材を簡便に製造することができる。

また本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成のトナー収納容器において、第２清掃部が第１清掃部に対し回転方向の上流側に位置することにより、第２清掃部の先端に付着した異物等が外れやすくなる。

また本発明の第４の構成によれば、上記第２又は第３の構成のトナー収納容器において、第２清掃部の先端を第１清掃部の方向に略垂直に折り曲げて第３清掃部を形成することにより、検知領域からやや離れた位置に発生した現像剤のブリッジをより効果的に崩すことができる。

また本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成のトナー収納容器において、第３清掃部を検知面の端部よりも回転搬送部側を通過する位置に形成することにより、検知領域の端部付近に付着した現像剤を効率良く掻き落とすことができる。

また本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成のトナー収納容器において、清掃部材の第１清掃部が、回転搬送部の回転に伴い筐体側面に設けられた突起部の側面に接触し、湾曲及び復元を繰り返しながら回転することにより、弾性力により突起部の側面から離脱する摺接部の勢いと振動で検知領域近傍に発生する現像剤のブリッジを効果的に崩すことができる。

また本発明の第７の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成のトナー収納容器において、清掃部材の第１清掃部が、回転搬送部の回転に伴い筐体側面から突出して設けられた検知領域の側面に接触し、湾曲及び復元を繰り返しながら回転するようにしたことにより、弾性力により検知部の側面から離脱する摺接部の勢いと振動で検知領域近傍に発生する現像剤のブリッジを効果的に崩すことができ、且つ筐体側面に突起部を設ける必要もなくなる。

また本発明の第８の構成によれば、上記第６又は第７のいずれかの構成のトナー収納容器において、突起部又は検知領域の突出量を第１清掃部の太さと同程度としたことにより、第１清掃部の突起部又は検知領域への係止を確実にして清掃部材による清掃効果を安定化するとともに、第１清掃部に過度の負荷が掛かることがないため清掃部材が破損するおそれがなくなる。

また本発明の第９の構成によれば、上記第１乃至第８のいずれかの構成のトナー収納容器において、検知領域を検知手段の検知面とすることにより、現像剤の存在を正確に検知可能となり、トナー収納容器内の現像剤量を安定化することができる。

また本発明の第１０の構成によれば、上記第９の構成のトナー収納容器において、検知手段を圧電素子とすることにより、現像剤の存在をより正確に検知可能となり、現像装置内の現像剤量を一層安定化することができる。

以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明のトナー収納容器である現像装置２１を用いた画像形成装置（例えばプリンタ）６９である。この画像形成装置６９は、感光体ドラム４１、帯電部４２、画像書込部（レーザスキャンユニット）４３、現像装置２１、トナー貯留部４４、転写部４５、クリーニング部４６、シート収容部５１、搬送部５２、定着部５３、及び排紙部５４から構成されている。

感光体ドラム４１は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電部４２により、表面を帯電させるようになっている。そして、画像書込部４３からのレーザビームを受けた表面に帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン（ａ―Ｓｉ）等が好ましい。

帯電部（帯電チャージャー）４２は、放電（例えばコロナ放電）することで感光体ドラム４１の表面を帯電させるものである。例えば帯電部４２は、細いワイヤー等を有しており、これを電極として、高電圧を印加されることで放電するようになっている。

画像書込部（ＬＳＵ）４３は、画像データに基づいて、光ビーム（例えばレーザビーム）を感光体ドラム４１に照射させ、その感光体ドラム４１に静電潜像を形成させるものである。なお、画像データは不図示のパーソナルコンピューター（ＰＣ）から送信されたものである。

現像装置２１は、感光体ドラム４１の静電潜像にトナーを付着させて、トナー像を形成させるものである。なお、現像装置２１に収容されている現像剤としては、例えばトナーとキャリアとから構成される２成分現像剤やトナーのみから構成される１成分現像剤が挙げられる。また、現像装置２１の詳細については後述する。

トナー貯留部（ホッパー）４４は、現像装置２１内部の現像剤（以下、単にトナーという）が不足するようになれば、その現像装置２１にトナーを供給するとともに、トナーを貯留しておくものである。

転写部４５は、感光体ドラム４１表面に形成したトナー像を乱さずに搬送部５２を搬送されてくるシートに移行させるものである。

クリーニング部４６は、トナー像がシートに移行（転写）された後に、感光体ドラム４１の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去するものである。例えば、感光体ドラム４１の長手方向に線接触するブレード材等が挙げられる。

シート収容部５１は、最終的に画像（トナー像）が印刷されるシート（用紙やＯＨＰ等）を収容するとともに、搬送部５２にシートを送り出すものである。

搬送部５２は、シート収容部５１から排紙部５４までのシートの通路のことである。定着部５３は、シートに転写されたトナー像を安定な永久像とするものであり、例えば熱や圧力等のエネルギーを付与することにより、粉体状態のトナー像を溶融させるものである。

排紙部５４は、定着部５３を経たシート、すなわち永久像が印刷され装置外部に排出されたシートを収容するものである。

そして、このような画像形成装置６９では、画像データに基づいて、ＬＳＵ４３が感光体ドラム４１にレーザビーム（光線）を発することで、その画像データに基づく静電潜像をその感光体ドラム４１表面に形成させる。その後、現像装置２１が、静電潜像にトナーを付着させるとともに（トナー像を形成するとともに）、転写部４５が、シートにそのトナー像を転写する。次に、定着部５３が、そのトナー像の転写されたシートに熱等を加え、永久像とするようになっている。

次に、現像装置２１の構成について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る現像装置の概略斜視図であり、図３（ａ）は概略側面図、図３（ｂ）は上方からの概略平面図である。なお、図２、図３（ｂ）は、便宜上、蓋部分（カバー部分）を除外して表現し、図３（ａ）は後述する第１攪拌スクリュー７を重点的に表現している。

これらの図に示すように、現像装置２１は、ケーシング（筐体）５、カバー（筐体）６、第１攪拌スクリュー（回転搬送部）７、第２攪拌スクリュー（回転搬送部）８、現像ローラ１１、規制ブレード１２、及びトナー量検知センサ（以下、Ｔセンサという）１３を含む構成である。

ケーシング５は、トナーを貯留するものであり、また、上記の第１攪拌スクリュー７等を収容している。そして、このケーシング５内には、仕切り板９によって分けられた第１貯留室１５と第２貯留室１６とが形成されており、第１貯留室１５には第１攪拌スクリュー７が、第２貯留室１６には第２攪拌スクリュー８が配設されている。カバー６は、ケーシング５に収容されたトナーが外部に漏れないように封止するものである。ケーシング５及びカバー６は、一体となって現像装置２１の筐体を構成する。なお、カバー６を示す図３（ａ）では、カバー６とケーシング５とが解離している状態を表現している。

第１攪拌スクリュー７は、第１貯留室１５に貯留されているトナーを攪拌しながら、矢印Ｐ方向へと搬送して第２貯留室１６に導くものであり、第２攪拌スクリュー８は、第２貯留室１６に搬送されてきたトナーを攪拌しながら、矢印Ｑ方向へと搬送して現像ローラ１１に供給するものである。

なお、第１攪拌スクリュー７及び第２攪拌スクリュー８は、それぞれ支軸７ａ、８ａを中心とし、そのまわりに螺旋羽７ｂ、８ｂを設けた構成になっており、互いに平行な状態でケーシング５に回転可能に軸支されている。

現像ローラ１１は、感光体ドラム４１（図１参照）の回転に応じて回転することで、その感光体ドラム４１の感光層にトナーを供給するものである。なお、磁性方式のトナーを用いる現像装置の場合、現像ローラ１１として、内面に永久磁石から成る磁界発生部材（図示せず）が固定されたマグネットローラが使用される。この磁界発生部材の磁力により現像ローラ１１の表面にトナーを付着（担持）させてトナー薄層を形成する。一方、非磁性方式のトナーを用いる現像装置の場合は、現像ローラ１１としてゴムローラ等が使用される。

現像ローラ１１は、第１攪拌スクリュー７、第２攪拌スクリュー８と平行な状態で、ケーシング５に回転可能に軸支されている。第１攪拌スクリュー７、第２攪拌スクリュー８、及び現像ローラ１１は、図示しない駆動手段により回転駆動される。

規制ブレード１２は、感光体ドラム４１に供給するトナー量を規制するものであり、磁性方式のトナーを用いる現像装置の場合、例えばＳＵＳ４３０等の磁性体のＳＵＳ（ステンレス）が用いられる。そして、規制ブレード１２の先端に対向して設けられた磁界発生部材により現像ローラ１１と規制ブレード１２との間に磁界を発生させ、規制ブレード１２と現像ローラ１１との間隔だけでなく、磁界の強さによって現像ローラ１１へのトナー付着量を厳密に規制している。これにより、数十ミクロンのトナー薄層の形成が可能となる。

Ｔセンサ１３は、ケーシング５内に貯留されるトナー量（またはトナー濃度等）を検知するものであり、例えば圧電センサが用いられる。圧電センサは、外部から衝撃や振動が加わると、その大きさに比例した電圧が発生するという圧電素子の性質を利用し、衝撃や振動を電気信号として取り出すもので、小型、軽量、高感度という特長を有する。そして、このＴセンサ１３は、第１貯留室１５と第２貯留室１６との連通付近のケーシング５の側壁５ａに設けられている。また、このＴセンサ１３は、後述する検知面１３ａが第１貯留室１５及び第２貯留室１６側、即ち内側に向くように設けられている。

このＴセンサ１３の検知面１３ａは、第１貯留室１５及び第２貯留室１６に充分に現像剤が貯留されているとき、その現像剤によって一定の圧をかけられることで、トナーが充分に貯留されているものと検知する。一方、充分なトナー量が第１貯留室１５、第２貯留室１６に貯留されていないとき、Ｔセンサ１３はトナーによって一定以上の圧をかけられることはない。かかる場合、Ｔセンサ１３はトナー量が充分に足りていないと検知するようになっている。

Ｔセンサ１３によりトナーが充分に貯留されていると検知された場合は、検知信号を画像形成装置に設けられたＣＰＵ等の制御手段に送信し、制御手段はトナー貯留部４４（図１参照）から現像装置２１内へのトナーの供給を停止させる。そして現像装置２１内のトナー量が減少し、トナーが検知面１３ａに接触しなくなると、制御手段はトナー貯留部４４よりトナーの供給を再開する。

なお、上述の説明では、圧電センサを用いて説明しているが、本発明の現像装置２１に用いられるセンサは、圧電センサに限定されるものではない。例えば、光学式のセンサや磁気式のセンサであっても構わない。また、本発明の現像装置２１に使用されるトナーも特に限定されるものではなく、１成分のトナーであっても２成分のトナーであっても良く、さらに磁性方式でも非磁性方式でも構わない。

ここで、本発明の現像装置２１の特徴的な構成について説明する。この現像装置２１では、第１攪拌スクリュー７の支軸７ａに、巻きばね部１ａと、係止部１ｂと、第１清掃部１ｃとを備えた清掃部材１が設けられており、第１攪拌スクリュー７の回転に応じて清掃部材１も回転するため、第１清掃部１ｃによりＴセンサ１３の検知面１３ａを清掃する。第１清掃部１ｃの先端は、検知面１３ａと反対方向に１回、巻きばね部１ａ方向に１回の計２回直角に折り曲げられて、折曲部１７及び第２清掃部１８が形成されている。

本実施形態の現像装置に用いられる清掃部材１の構成を図４に示す。図４（ａ）は清掃部材１の斜視図、図４（ｂ）、（ｃ）は清掃部材１の側面図、図４（ｄ）は清掃部材１を図４（ｂ）の矢印Ａ方向から見た平面図である。清掃部材１は、弾性を有する１本の金属製の線材（ばね材）を用いて一体形成される巻きばね部１ａ、係止部１ｂ、及び第１清掃部１ｃから構成されている。巻きばね部１ａは、清掃部材１を第１攪拌スクリュー７の支軸７ａ（図２参照）に取り付けるための部分であり、内部を支軸７ａが貫通するようになっている。

係止部１ｂは、第１攪拌スクリュー７（図２参照）の回転力を清掃部材１に伝達するもので、巻きばね部１ａの一端を接線方向に延ばし、さらに２回直角に折り曲げて形成され、先端が螺旋羽７ｂ（図２参照）に係止するようになっている。即ち、巻きばね部１ａ及び係止部１ｂは、清掃部材１を支軸７ａに固定する固定部を構成する。

第１清掃部１ｃは、Ｔセンサ１３の検知面１３ａに直接滑るように接する（摺接する）ものであり、係止部１ｂの設けられていない巻きばね部１ａの他端を接線方向に延ばし、支軸７ａから検知面１３ａの全域（直径）を含む程度の長さのピン状に形成されている。

さらに、第１清掃部１ｃの先端を検知面１３ａと反対方向に略垂直に折り曲げて折曲部１７が形成され、折曲部１７の先端を巻きばね部１ａの方向に略垂直に折り曲げて第２清掃部１８が形成されている。この構成により、支軸７ａの回転に伴い清掃部材１が図４（ｄ）の矢印Ｂ方向に回転すると、第１清掃部１ｃが検知面１３ａに摺接するとともに第２清掃部１８が検知面１３ａから折曲部１７の長さだけ離れた位置を通過するため、第１清掃部１ｃにより検知面１３ａ上の現像剤を掻き落とすとともに、第２清掃部１８により検知面１３ａからやや離れた位置に発生するトナーのブリッジを効果的に崩すことができる。

また、図４（ａ）、（ｄ）に示すように、第１清掃部１ｃと第２清掃部１８とは互いに平行ではなく、ねじれの位置となっている。第１清掃部１ｃと第２清掃部１８とを平行とした場合は、図５（ａ）に示すように第１清掃部１ｃと第２清掃部１８との間隔が狭くなり、第１清掃部１ｃ、折曲部１７及び第２清掃部１８で囲まれたコ字状部分Ｓにトナーがブリッジを形成する可能性がある。

この状態で清掃部材１が回転すると、コ字状部分Ｓが通過する範囲のトナーが一度に除去されてしまい、トナー量が十分であるにも係わらず、検知面１３ａに圧力が掛からずＴセンサ１３がトナー不足であると誤検知するおそれがある。一方、図５（ｂ）のように第１清掃部１ｃと第２清掃部１８とをねじれの位置とした場合は、第１清掃部１ｃと第２清掃部１８との間隔が広くなるため、トナーのブリッジが形成されにくくなり、Ｔセンサ１３の誤検知を防止することができる。

また、巻きばね部１ａの伸縮方向に対してケーシング５の側壁５ａと螺旋羽７ｂ（図２参照）とが位置するので、巻きばね部１ａの長さを側壁５ａから螺旋羽７ｂまでの距離より長く形成しておけば、側壁５ａ及び螺旋羽７ｂによって巻きばね部１ａが挟持されることになり、第１清掃部１ｃは巻きばね部１ａの付勢力により側壁５ａに向かって押進（押圧）される。その結果、第１清掃部１ｃは検知面１３ａを摺接できるように、ケーシング５の側壁５ａに近接して配置される。

さらに本実施形態では、清掃部材１の回転方向を矢印Ｂ方向としているので、図４（ｄ）に示すように、第２清掃部１８は折曲部１７に対し回転方向（矢印Ｂ方向）上流側に位置している。第２清掃部１８が回転方向下流側となるようにしても良いが、清掃部材１の回転時にトナーの抵抗を受けて、第２清掃部１８の先端に付着した異物等が外れにくくなるため、本実施形態のように第２清掃部１８が回転方向上流側となるように配置する方が好ましい。

図６は、本発明の第２実施形態に係る現像装置の概略斜視図である。本実施形態においては、清掃部材１の第２清掃部１８の先端をさらに第１清掃部１ｃ方向に略垂直に折り曲げて第３清掃部１９が形成されている。清掃部材１及び現像装置２１の他の構成は図２と共通するため説明を省略する。

図７は、第２実施形態の現像装置におけるＴセンサ１３付近の拡大平面図である。本実施形態の構成においても第１実施形態と同様に、第１清掃部１ｃにより検知面１３ａ上の現像剤を掻き落とすとともに、第２清掃部１８により検知面１３ａからやや離れた位置に発生するトナーのブリッジを効果的に崩すことができる。また、第１清掃部１ｃと第２清掃部１８とはねじれの位置にあるため、第１清掃部１ｃと第２清掃部１８の間にトナーのブリッジが形成されにくくなり、Ｔセンサ１３の誤検知を防止できる。また、第２清掃部１８の先端から第１清掃部１ｃ方向に突出する第３清掃部１９を設けたので、折曲部１７、第２清掃部１８及び第３清掃部１９を用いて検知面１３ａ付近に発生するトナーのブリッジを効率良く崩すことができる。

図６に戻って、第２貯留室１６を矢印Ｑ方向へ搬送されたトナーの一部は前述のように現像ローラ１１に供給されるが、大部分のトナーは仕切り板９と側壁５ａとの隙間から第１貯留室１５へ再搬送される。このとき、トナーは側壁５ａに沿って押しつけられるように第１貯留室１５へ移動する。

そのため、図７（ｂ）に示すように、側壁５ａの内面には第２貯留室１６から第１貯留室１５（図６参照）に向かって傾斜するようにトナーＴが付着する。そこで、清掃部材１が回転したとき、Ｔセンサ１３の第１攪拌スクリュー７側の端部１３ｂよりも第１攪拌スクリュー７側を通過する位置に第３清掃部１９を形成することにより、端部１３ｂ付近に付着したトナーＴを効率良く掻き落とすことができ、さらに第３清掃部１９の先端で検知面１３ａを傷つけるおそれもなくなる。

図８は、本発明の第３実施形態に係る現像装置の概略斜視図である。本実施形態においては、Ｔセンサ１３を側壁５ａから突出させることにより、第１清掃部１ｃがＴセンサ１３の側面に対して接触及び離脱を繰り返しながら弾性変形して検知面１３ａを清掃する構成としている。また、巻きばね部１ａの巻き方向は第１実施形態と逆方向としている。清掃部材１及び現像装置２１の他の構成については第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

本実施形態の現像装置において清掃部材１が検知面１３ａを清掃する様子を図９、図１０を用いて説明する。図９は、図３（ａ）に基づく図面であり、清掃部材１の第１清掃部１ｃ、第１攪拌スクリュー７の支軸７ａを重点的に表現しており、図１０は、図３（ｂ）に基づく図面であり、巻きばね部１ａ、第１清掃部１ｃ、支軸７ａを重点的に表現している。いずれも係止部１ｂ、螺旋羽７ｂは記載を省略している。

図９（ａ）、図１０（ａ）では、第１清掃部１ｃが、検知面１３ａを清掃し終わって、再び支軸７ａの回転に応じて回転している状態を示している。図９（ｂ）、図１０（ｂ）では、図９（ａ）、図１０（ａ）の状態からさらに第１清掃部１ｃが回転していき、Ｔセンサ１３の検知面１３ａを清掃する直前の状態を示している。図に示すように、Ｔセンサ１３は側壁５ａから突出していることから、第１清掃部１ｃはＴセンサ１３の側面に当接する。

図９（ｃ）、図１０（ｃ）では、第１清掃部１ｃがＴセンサ１３の側面に接触している状態を示している。第１清掃部１ｃはＴセンサ１３の側面で係止される一方、巻きばね部１ａ及び係止部１ｂは支軸７ａと共に回転を続けるため、第１清掃部１ｃは弾性力に抗して湾曲する（図９（ｃ）参照）。

さらに回転を継続していくと、図９（ｄ）、図１０（ｄ）に示すように、第１清掃部１ｃは湾曲により蓄積された弾性力（復元力）によって、Ｔセンサ１３の側面を乗り越えて勢いよく離脱するとともに、検知面１３ａに摺接した後、慣性力によりしばらくの間振動する。これにより、検知面１３ａ付近にブリッジが発生している場合でも、第１清掃部１ｃの摺接及び振動によりブリッジした現像剤を崩すことができる。そして、再び図９（ａ）、図１０（ａ）の状態に戻り、上記の動作を繰り返す。

以上のように、本発明の現像装置２１では、現像剤を貯留するケーシング５に設けられたＴセンサ１３の検知面１３ａを、第１攪拌スクリュー７に設けた清掃部材１の第１清掃部１ｃによって清掃するようになっている。そして、特にＴセンサ１３がケーシング５の側壁５ａから突出するように設けられ、清掃部材１の第１清掃部１ｃがＴセンサ１３の側面に引っ掛かり湾曲した後、弾性力により復元してＴセンサ１３の側面から勢いよく離脱するようになっている。

その結果、環境条件や使用期間によって現像剤の流動性が変化し、検知面１３ａ近傍に滞留し易くなったとしても、第１清掃部１ｃが勢いよく摺接し、且つ振動することにより、現像剤のブリッジの発生を確実に防ぐことができる。また、第１清掃部１ｃが検知面１３ａに摺接している時間が短時間となるため、Ｔセンサ１３の現像剤検知感度が向上する。したがって、Ｔセンサ１３の誤検知を防止できることになる。

また、本実施形態においては、係止部１ｂから第１清掃部１ｃの方向（図４の矢印Ａ方向）に見た巻きばね部１ａの巻き方向は、第１攪拌スクリュー７の回転方向と同一方向とすることが好ましい。第１清掃部１ｃは巻きばね部１ａの接線方向に延びているので、巻きばね部１ａの巻き方向が回転方向と反対の場合は、図１１（ａ）に示すように、第１清掃部１ｃの根元部分（巻きばね部１ａに近い部分）から先にＴセンサ１３の側面に接触していく。そのため、第１清掃部１ｃの湾曲に比較的大きな力が必要となり、第１清掃部１ｃが十分に湾曲する前にＴセンサ１３の側面から離脱してしまう。

一方、巻きばね部１ａの巻き方向を回転方向と同一方向にした場合は、図１１（ｂ）に示すように、第１清掃部１ｃの先端に近い部分から先にＴセンサ１３の側面に接触していくため、比較的小さな力で第１清掃部１ｃを湾曲させることができる。即ち、第１清掃部１ｃが十分に湾曲した後、復元力によりＴセンサ１３の側面から勢いよく離脱するため、第１清掃部１ｃの弾性を用いて検知面１３ａ付近を効果的に清掃することができる。ここでは清掃部材１の回転方向を矢印Ｂ方向（反時計回り）としているので、巻きばね部１ａの巻き方向を左巻き（反時計回り）にしている。

また、Ｔセンサ１３の側壁５ａからの突出量は、第１清掃部１ｃの太さと同程度としておくことが好ましい。突出量が第１清掃部１ｃの太さよりも小さくなると、第１清掃部１ｃが十分に湾曲するまでＴセンサ１３の側面に係止されず、検知面１３ａに勢いよく摺接するための復元力を蓄積できなくなる。一方、突出量が第１清掃部１ｃの太さよりも大きくなると、第１攪拌スクリュー７が回転しても第１清掃部１ｃがＴセンサ１３の側面から離脱できず、第１清掃部１ｃ或いは巻きばね部１ａに過度の負荷が掛かって清掃部材１が変形又は破損するおそれがある。清掃部材１は１本の線材を用いて一体形成されるため、Ｔセンサ１３の突出量は清掃部材１を形成する線材の太さに応じて適宜設定すればよい。例えば上記の実施形態において、清掃部材１を直径０．５ｍｍの線材を用いて形成する場合、Ｔセンサ１３の突出量は０．５ｍｍ程度が最適となる。

なお、本実施形態ではＴセンサ１３を側壁５ａから突出させ、第１清掃部１ｃがＴセンサ１３の側面に接触及び離脱する構成としているが、Ｔセンサ１３を突出させる代わりに、図１２のように側壁５ａの内面に突起部２０を設け、第１清掃部１ｃが突起部２０の側面に接触及び離脱することにより弾性変形する構成としても良い。この場合、第１清掃部１ｃが湾曲した後、復元力により検知面１３ａを勢いよく通過するように、突起部２０をＴセンサ１３の回転方向上流側の近傍に設けることが好ましい。また、突起部２０の突出量についても第１清掃部１ｃの太さと同程度とすることが好ましい。

その他、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、第３実施形態では清掃部材１の形状は第１実施形態と同様としたが、第２実施形態のように第３清掃部１９を設けた清掃部材１を用いても良い。また、Ｔセンサ１３の検知面１３ａを清掃可能であれば、清掃部材１を第２攪拌スクリュー８に取り付けても構わない。また、Ｔセンサ１３の設置位置も特に限定されることはなく、ケーシング５内の現像剤量を正確に検知できるような位置であればよい。

また、上記各実施形態では、いずれも１本の金属線材を用いて清掃部材１を形成しているが、これに限定されるものではなく、例えば図１３のように、支軸７ａに外挿されビス２２により固定される円筒状の固定部２３と、固定部２３から略垂直に起立する２本の金属線材により第１清掃部１ｃ及び第２清掃部１８を形成しても良い。このとき、第１清掃部１ｃを側壁５ａ側に撓ませるように取り付けておけば、第１清掃部１ｃを検知面１３ａに確実に摺接させることができる。

また上記各実施形態では、トナー収納容器の例として現像装置２１のみを記載したが、本発明は現像装置２１にトナーを供給するトナーホッパー４４（図１参照）や、画像形成装置本体に着脱自在なトナーカートリッジにも同様に適用可能である。例えば磁性トナーを収容するトナーカートリッジに適用する場合は、図１４に示すように、透磁率センサであるＴセンサ１３を装置本体６９側に取り付けてトナーカートリッジ２４の側壁２４ａ越しに透磁率を測定することにより、トナーカートリッジ２４内のトナー量を検知する構成としておき、側壁２４ａを挟んで検知面１３ａと対峙する側壁２４ａ内側の検知領域２５周辺に付着するトナーを清掃部材１で清掃すれば良い。

本発明は、現像剤を貯留する筐体と、該筐体内の側面に設けられ現像剤量を検知する検知領域と、筐体内の現像剤を攪拌搬送する回転搬送部と、該回転搬送部の回転に伴い検知領域を清掃する清掃部材とを備えたトナー収納容器において、清掃部材は、回転搬送部の回転軸に固定される固定部と、一端が固定部に固定され回転軸に対し略垂直に起立した線材から成る清掃部とを有し、清掃部は、回転搬送部の回転に伴い検知領域に接触する第１清掃部と、該第１清掃部に対しねじれの位置に配置される第２清掃部とから成ることとする。

これにより、第１清掃部により検知領域上の現像剤を掻き落とすとともに、第２清掃部により検知領域からやや離れた位置に発生した現像剤のブリッジを効果的に崩すことができるトナー収納容器を提供できる。また、第１清掃部と第２清掃部とがねじれの位置となるようにしたので、第１清掃部と第２清掃部との間における現像剤のブリッジの発生も防止する。

また、回転搬送部の回転軸が挿入される巻きばね部と、巻きばね部の一端を折り曲げた係止部とで固定部を形成し、巻きばね部の他端を接線方向に直線状に延ばして第１清掃部を形成するとともに、第１清掃部の先端を略垂直に２回折り曲げて第２清掃部を形成することにより、１本の線材を用いて清掃部材を簡便に製造することができる。

また、第２清掃部を第１清掃部に対し回転方向の上流側に位置させておけば、第２清掃部の先端に付着した異物等が外れやすくなる。また、第２清掃部の先端を第１清掃部の方向に略垂直に折り曲げて第３清掃部を形成したので、検知領域からやや離れた位置に発生した現像剤のブリッジをより効果的に崩すことができる。さらに、第３清掃部を検知領域の端部よりも回転搬送部側を通過する位置に形成しておけば、検知領域の端部付近に付着した現像剤を効率良く掻き落とすことができ、第３清掃部の先端で検知領域を傷つけるおそれもなくなる。

また、筐体側面に突起部を設け、第１清掃部が回転搬送部の回転に伴い突起部の側面に接触して湾曲及び復元を繰り返しながら回転することとしたので、現像剤が環境条件や使用期間の違いによって流動性を変化させ、検知領域近傍に滞留し易くなったとしても、突起部の側面で湾曲された後、弾性力により復元しながら回転する第１清掃部の勢いと振動で、検知領域近傍におけるブリッジの発生を効果的に防止する現像装置を提供する。また、第１清掃部が検知領域に摺接している時間が短時間となるため、検知感度が向上して誤検知を防止することができる。さらに、検知領域を筐体側面から突出させておけば、突起部を設けることなく同様の効果を得ることができる。

また、突起部又は検知領域の突出量を第１清掃部の太さと同程度としたので、第１清掃部の突起部又は検知領域への係止を確実にして清掃部材による清掃効果を安定化するとともに、第１清掃部に過度の負荷が掛かることがないため清掃部材が破損するおそれがなくなる。

は、本発明の現像装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。 は、本発明の第１実施形態に係る現像装置の概略斜視図である。 は、第１実施形態の現像装置の概略側面図（図３（ａ））、及び上方から見た概略平面図（図３（ｂ））である。 は、第１実施形態の現像装置に用いられる清掃部材の斜視図（図４（ａ））、側面図（図４（ｂ）、（ｃ））、及び平面図（図４（ｄ））である。 は、清掃部材の摺接部と第２折曲部との位置関係を示す説明図である。 は、本発明の第２実施形態に係る現像装置の概略斜視図である。 は、第２実施形態の現像装置におけるＴセンサ付近の拡大平面図である。 は、本発明の第３実施形態に係る現像装置の概略斜視図である。 は、図３（ａ）に基づく図面であり、（ａ）は摺接部が検知面を清掃し終わって回転している状態、（ｂ）はさらに摺接部が回転し、検知面を清掃する直前の状態、（ｃ）は摺接部がＴセンサの側面に接触して湾曲している状態、（ｄ）は摺接部がＴセンサの側面から離脱した状態を示す説明図である。 は、図３（ｂ）に基づく図面であり、（ａ）は摺接部が検知面を清掃し終わって回転している状態、（ｂ）はさらに摺接部が回転し、検知面を清掃する直前の状態、（ｃ）は摺接部がＴセンサの側面に接触して湾曲している状態、（ｄ）は摺接部がＴセンサの側面から離脱した状態を示す説明図である。 は、摺接部のＴセンサの側面への接触状態と巻きばね部の巻き方向との関係を示す説明図である。 は、第３実施形態の現像装置の他の例を示す概略側面図である。 は、清掃部材の他の構成例を示す斜視図である。 は、本発明のトナーカートリッジを画像形成装置に装着した状態を示す平面断面図である。 は、従来の現像装置を示す概略平面図である。 は、従来の現像装置の他の一例を示す概略平面図である。

符号の説明

１ 清掃部材
１ａ 巻きばね部（固定部）
１ｂ 係止部（固定部）
１ｃ 第１清掃部
５ ケーシング（筐体）
５ａ 側壁
６ カバー（筐体）
７ 第１攪拌スクリュー（回転搬送部）
７ａ 支軸（回転搬送部）
８ 第２攪拌スクリュー（回転搬送部）
８ａ 支軸（回転搬送部）
９ 仕切り板
１１ 現像ローラ
１２ 規制ブレード
１３ Ｔセンサ（検知手段）
１３ａ 検知面（検知領域）
１８ 第２清掃部
１９ 第３清掃部
２０ 突起部
２１ 現像装置（トナー収納容器）
２３ 固定部
２４ トナーカートリッジ（トナー収納容器）
２５ 検知領域
４４ トナーホッパー（トナー収納容器）
６９ 画像形成装置

Claims (10)

1. 現像剤を貯留する筐体と、該筐体内の側面に設けられ現像剤量を検知する検知領域と、前記筐体内の現像剤を攪拌搬送する回転搬送部と、該回転搬送部の回転に伴い前記検知領域を清掃する清掃部材と、を備えたトナー収納容器において、
   前記清掃部材は、前記回転搬送部の回転軸に固定される固定部と、一端が前記固定部に固定され前記回転軸に対し略垂直に起立した線材から成る清掃部とを有し、
   前記清掃部は、前記線材の他端を直線状に延ばして形成され、前記回転搬送部の回転に伴い前記検知部に接触する第１清掃部と、該第１清掃部の先端を前記検知部と反対方向に略垂直に折り曲げ、さらにその先端を前記巻きばね部の方向に略垂直に折り曲げて形成され、前記第１清掃部に対しねじれの位置に配置される第２清掃部とから成ることを特徴とするトナー収納容器。
2. 前記固定部は、前記回転搬送部の回転軸が挿入される巻きばね部と、該巻きばね部の一端を折り曲げて形成され前記回転軸に係止される係止部とから成ることを特徴とする請求項１に記載のトナー収納容器。
3. 前記第２清掃部は、前記第１清掃部に対し回転方向の上流側に位置することを特徴とする請求項２に記載のトナー収納容器。
4. 前記第２清掃部の先端を前記第１清掃部の方向に略垂直に折り曲げて成る第３清掃部を設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のトナー収納容器。
5. 前記第３清掃部は、前記回転搬送部の回転に伴い、前記検知領域の端部よりも前記回転搬送部側を通過する位置に形成されることを特徴とする請求項４に記載のトナー収納容器。
6. 前記筐体側面より突出する突起部が設けられており、前記第１清掃部は、前記回転搬送部の回転に伴い前記突起部の側面に接触し、湾曲及び復元を繰り返しながら回転することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のトナー収納容器。
7. 前記検知領域は前記筐体側面より突出して設けられており、前記第１清掃部は、前記回転搬送部の回転に伴い前記検知領域の側面に接触し、湾曲及び復元を繰り返しながら回転することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のトナー収納容器。
8. 前記突起部又は前記検知領域の突出量は、前記第１清掃部の太さと同程度であることを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載のトナー収納容器。
9. 前記検知領域は、検知手段の検知面であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のトナー収納容器。
10. 前記検知手段は、圧電センサであることを特徴とする請求項９に記載のトナー収納容器。

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