JP5728970B2 - 現像剤量検知装置、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
光透過式の現像剤量検知とは、現像剤を収容する現像剤収容部内に光を照射し、その光の透過時間の長さや光を検知するタイミングから現像剤収容部内の現像剤量を検知する方式である。
図10において、符号200は現像剤としてのトナーTを収容する現像ハウジング、符号300は現像剤Tを搬送するためのスクリュー、符号400及び符号500は第1の導光部材及び第2の導光部材である。この構成では、図示しない発光素子から発した光は、第1の導光部材400を通って現像ハウジング200内に導かれる。このとき、第1の導光部材400と第2の導光部材500との間にトナーTが介在している場合は、そのトナーTによって光が遮られる。一方、第1の導光部材400と第2の導光部材500との間にトナーTが介在していない場合は、光が第2の導光部材500を通って図示しない受光素子に到達するようになっている。このように、受光素子での受光の有無を検出するによって、トナー量が所定量を下回っているか否かを判別する仕組みとなっている。
図1に示す画像形成装置は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体100には、画像形成ユニットとしての4つのプロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkが着脱可能に装着されている。各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。なお、本実施形態では、現像剤としてトナーから成る一成分現像剤を用いている。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット1Y,1M,1C,1Bkの感光体2が図1の時計回りに回転駆動され、帯電ローラ3によって各感光体2の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置6から各感光体2の帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体2の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体2に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体2上に形成された静電潜像に、各現像装置4によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化(可視像化)される。
図2に示すように、現像装置4は、トナーを収容する現像剤収容部としての現像ハウジング40と、トナーを担持する現像剤担持体としての現像ローラ41と、現像ローラ41にトナーを供給する現像剤供給部材としての供給ローラ42と、現像ローラ41上に担持されたトナー量を規制する規制部材としての現像ブレード43と、トナーを搬送する第1の現像剤搬送部材44及び第2の現像剤搬送部材45等を備える。
現像剤量検知装置は、光学素子を用いてトナー量を検知する光透過方式の検知手段である。図3に示すように、現像剤量検知装置55は、画像形成装置本体100に設けられた光学素子としての発光素子53及び受光素子54と、現像ハウジング40に設けられた第1の導光部材46及び第2の導光部材47を有する。各導光部材46,47は、例えば、光透過性のよい材料を用いて構成される。その材料として樹脂を用いる場合は、透明度の高いアクリル材やPC材などが好ましい。また、各導光部材46,47の材料として、より良好な光学特性が得られる光学ガラスなどを用いることも可能である。あるいは、導光部材46,47に光ファイバーを用いてもよい。この場合は、光路の設計自由度が向上する。
図4に示すように、第1の導光部材46の一端部46aは、現像ハウジング40から外側に露出し発光素子53と対向するように配設されている。一方、第1の導光部材46の他端部46bは、現像ハウジング40の第1の領域A内に配設されている。また、第2の導光部材47の一端部47aは、第1の領域A内で、前記第1の導光部材46の他端部46bに対して所定の間隔をおいて配設されている。一方、第2の導光部材47の他端部47bは、現像ハウジング40から外側に露出し受光素子54と対向するように配設されている。
図5に示すように、本実施形態における第1の現像剤搬送部材44は、回転軸60に螺旋状の搬送羽根61を設けたスクリューであり、その回転軸60の軸方向の一部に上記清掃部材49を取り付けている。また、第1の現像剤搬送部材44は、軸方向の一部に搬送羽根61を設けない領域Qを有している。そして、この搬送羽根61を設けない領域Qに第1及び第2の導光部材46,47の互いに対向する端部46b,47aを配設している。このように、搬送羽根61を設けない領域Qに各導光部材46,47の端部46b,47aを配設することで、各導光部材46,47が搬送羽根61に干渉することなく、各導光部材46,47間の透過光路Lを搬送羽根61の回転軌跡Z内(図5の点線で示す領域内)に配設している。すなわち、各導光部材46,47間の透過光路Lは、回転軸60の軸方向から見て搬送羽根61の外周よりも内側に配設されている。なお、本実施形態では、各導光部材46,47間の透過光路Lの全部を回転軌跡Z内に配設しているが、当該透過光路Lの一部のみを回転軌跡Z内に配設してもよい。また、各導光部材46,47間の透過光路Lは、第1の現像剤搬送部材44の搬送方向、すなわち軸方向とほぼ平行に配設されている。
図6は、本発明と比較例の構成を示す図である。図6において、(a)に示すのは、本発明の構成を適用した現像装置である。この現像装置の構成は、上述の本発明の実施形態の構成と同様であり、第1の導光部材46と第2の導光部材47との間の透過光路Lは、第1の現像剤搬送部材44の回転軌跡内であって、かつ、軸方向にほぼ平行(図の紙面に直交する方向)に配設されている。
上述の実施形態は、本発明の構成を螺旋状の搬送羽根61を有するスクリューに適用したものであるが、図8に示すように、回転軸60に搬送羽根としての平面状のフィン64を軸方向に対して傾斜するように設けたものに、本発明の構成を適用することも可能である。具体的には、回転軸60上にフィン64を有しない領域Mを設け、そのフィン64を有しない領域Mに、上記と同様に、各導光部材46,47の互いに対向する端部46b,47aを配設する(図示省略)。それ以外は、上述の実施形態と同様の構成にすればよい。この構成の場合、スクリュー形状の場合とは異なり、軸方向に連続しないフィン64を回転軸60に設けているので、トナーの目詰まりが生じにくく、長期に亘ってトナー搬送性を良好に維持できる利点がある。
2 感光体(潜像担持体)
4 現像装置
40 現像ハウジング
40a 補給口
41 現像ローラ
44 第1の現像剤搬送部材
45 第2の現像剤搬送部材
48 仕切部材
48a 連通口
49 清掃部材
53 発光素子
54 受光素子
55 現像剤量検知装置
60 回転軸
61 搬送羽根
64 フィン
A 第1の領域
B 第2の領域
H 搬送羽根を設けた領域
L 透過光路
Q 搬送羽根を設けない領域
Z 回転軌跡
Claims (13)
- 内部に現像剤を収容すると共に、回転することにより現像剤を軸方向に搬送する現像剤搬送部材を配設した現像剤収容部内の現像剤量を、光学素子を用いて検知する現像剤量検知装置であって、
前記光学素子としての発光素子及び受光素子と、前記発光素子から発する光を一端部から入射して前記現像剤収容部内に配設された他端部から出射する第1の導光部材と、当該第1の導光部材の他端部から出射された光をその第1の導光部材の他端部に対して所定の間隔をおいて前記現像剤収容部内に配設された一端部から入射してそれとは反対側の他端部から前記受光素子へ出射する第2の導光部材とを備えた現像剤量検知装置において、
前記第1の導光部材から前記第2の導光部材へ光を透過させる前記現像剤収容部内の透過光路を、前記現像剤搬送部材の軸方向に配設すると共に、前記透過光路の少なくとも一部を前記現像剤搬送部材の回転軌跡内に配設したことを特徴とする現像剤量検知装置。 - 前記現像剤搬送部材が、回転軸に搬送羽根を設けたものであって、
前記現像剤搬送部材の軸方向の一部に前記搬送羽根を設けない領域を形成し、当該搬送羽根を設けない領域に、前記第1の導光部材と前記第2の導光部材との前記所定の間隔をおいて配設された各端部を配設して、それらの端部間の前記透過光路を前記搬送羽根を設けた領域の間に配設した請求項1に記載の現像剤量検知装置。 - 前記現像剤搬送部材が、前記回転軸に前記搬送羽根を螺旋状に設けたスクリューである請求項2に記載の現像剤量検知装置。
- 前記現像剤搬送部材が、前記回転軸に前記搬送羽根としての平面状のフィンを軸方向に対し傾斜するように設けたものである請求項2に記載の現像剤量検知装置。
- 前記現像剤搬送部材は、回転に伴い前記第1の導光部材と前記第2の導光部材との前記所定の間隔をおいて配設された各端部の少なくとも一方に接触して清掃する清掃部材を有する請求項1から4のいずれか1項に記載の現像剤量検知装置。
- 軸方向における前記清掃部材の幅を、前記第1の導光部材と前記第2の導光部材との前記所定の間隔をおいて配設された各端部間の当該所定の間隔よりも大きく設定した請求項5に記載の現像剤量検知装置。
- 内部に現像剤を収容する現像剤収容部と、当該現像剤収容部内の現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、潜像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する現像手段とを少なくとも有する現像装置において、
請求項1から6のいずれか1項に記載の現像剤量検知装置を備えたことを特徴とする現像装置。 - 前記現像剤収容部の内部を、複数の連通口を有する仕切部材によって2つの領域に分割し、当該各領域内に現像剤を搬送する現像剤搬送部材を設け、当該各現像剤搬送部材によって互いに反対方向に現像剤を搬送することにより、前記連通口を通して現像剤を前記2つの領域の間で循環させるように構成した請求項7に記載の現像装置。
- 前記連通口同士の間での現像剤搬送経路に、前記第1の導光部材から前記第2の導光部材へ光を透過させる前記現像剤収容部内の透過光路を配設した請求項8に記載の現像装置。
- 前記第1の導光部材及び前記第2の導光部材を、前記現像手段を配設していない領域内に配設した請求項7から9のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記現像剤収容部に現像剤を補給するための補給口を設けた請求項7から10のいずれか1項に記載の現像装置。
- 内部に現像剤を収容する現像剤収容部と、当該現像剤収容部内の現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、静電潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する現像手段とを少なくとも有するプロセスユニットにおいて、
請求項1から6のいずれか1項に記載の現像剤量検知装置を備えたことを特徴とするプロセスユニット。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の現像剤量検知装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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