JPH01321455A - 画像形成装置の現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザビームプリンタ、複写機等の画像形成
装置の現像装置に関する。

（従来の技術） パーソナルタイプの小型で軽量な画像形成装置には、電
子写真感光体、静電記録誘導体等の像担持体、現像装置
、クリーニング装置、帯電器等のプロセス機器を１つの
ハウジング内に収納して構成されるプロセスカートリッ
ジを装置本体に対して着脱自在とする所謂カートリッジ
着脱方式を採用するものかある。

斯かるカートリッジ着脱方式を採用する画像形成装置は
その保守性、サービス性等に優れ、又、異なる現像色の
プロセスカートリッジを複数用意しておき、所望のプロ
セスカートリしシを装置本体に装填するようにすれば、
当該画像形成装置を多機能的に使用することかてきる。

ところて、プロセスカートリッジは原則的には所謂使い
捨ててあり、これの現像装置における現像剤収容部には
、例えば像担持体の回転数と、像担持体の１回転当りの
現像剤使用量と、像担持体の繰り返し使用寿命等との関
係より求められた使用寿命分に略相出する量の現像剤か
予め充填されている。そして、プロセスカートリッジ内
に現像剤か現在どの程度残っているか、つまりプロセス
カートリッジか未だ使用可１歳であるか否かを判断する
必要かあるか、この判断は次のような方法に基づいてな
されていた。

即ち、像担持体の積算回転数（又はプリントの積算枚数
）と記録紙１枚当りの平均使用現像剤量等から換算され
た現像剤残量を表示するメカニカルカウンタを用いる方
法、現像剤収容部にアンテナ線等を配し、そのインダク
タンスの変化から現像剤の有無を検知する方法、現像剤
収容部にピエゾ素子等の圧力検知素子を配し、現像剤の
重量変化による圧力変化を圧力検知素子で検知すること
によって現像剤の有無を検知する方法、第５図に示すよ
うに発光素子３から発せられる透過光を受光する受光素
子４の電圧変化によって現像剤の有無を検知する方法等
に基づいてプロセスカートリッジか未だ使用可能である
か否かが判断されていた。

（発明か解決しようとする問題点） 上記方法のうち、前王者にあっては、カウンタ、アンテ
ナ回路、圧力検知素子等の付加等のためにプロセスカー
トリッジの構成が複雑化し、部品点数が多くなってコス
トアップを招くとともに、プロセスカートリックの使い
捨てという使用態様から考えても、これらの方法は必ず
しも望ましい方法とは言い難かった。

従って、最後に掲げた方法を採ることかコスト的にも望
ましく、第５図に示すプロセスカートリッジ１００にお
いては、現像剤収容部１の２箇所に透明部材から成る残
検窓２ａ、２ｂか設けられており、現像剤収容部ｌの上
側部に設けられた発光部３から発せられ、上記残検窓２
ａ、２ｂを通過する光が受光部４で受けられるようにな
っている。

しかしながら、第５図に示すような現像剤収容部ｌに攪
拌部５を有する構成のプロセスカートリッジＺｏｏにお
いては、像担持体の使用寿命の向上及びプリント枚数の
増大等の理由により、現像剤収容部１に充填される現像
剤ｔの量を増加させなければならなくなり、点線で示さ
れる部分まで矢印Ａの方向へ現像剤収容部１の容積を拡
大した場合においては、従来の現像剤の残量検知方法を
用いると不都合な点か生じてしまう、即ち、上記の改良
を施した現像剤収容部ｌには現像剤ｔの攪拌部５が２つ
設けられるため、現像剤ｔは現像ローラ６の方向、即ち
１図の左方向へ汲み揚げ搬送されるため、現像ローラ６
側の攪拌部５の凹部に残った現像剤ｔの有無により現像
剤の残量を検知することが望ましい、従って、第５図の
ような従来例の構成のように、現像剤収容部ｌの上側部
より攪拌部５の凹部へ斜め方向に透過光を照射すること
は構成上困難であり、又、検知精度の低下を招く虞れが
多分にある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、簡単な構成によって現像剤収容部の現像剤残
量、つまりは、プロセスカートリッジの交換時期を正確
に知ることができる画像形成装置の現像装置を提供する
にある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、現像剤収容部と使用済
み現像剤収容部が互いに近接した位置に配設される画像
形成装置の現像装置において、前記使用済み現像剤収容
部に、前記現像剤収容部内の現像剤の残量検知のために
発せられた光が透過可能な通過手段を少なくとも１つ設
けたことを特徴とする。

（作用） 而して、現像剤の残量検知のために発せられた光は、何
物によっても遮られることなく通過手段を通って受光部
に達するため、現像剤の残量、延いてはプロセスカート
リッジの交換時期を正確に知ることかできる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る現像袋δを有して成るプロセスカ
ートリッジの縦断面図、第２図は同プロセスカートリッ
ジの斜視図である。

図示のプロセスカートリッジ１００は、ハウジング１０
１内に像担持体として感光体ドラム７と、その周囲を所
定の極性に一様帯電させる帯電装置８と、現像装置９と
、クリーニング装置１０の４つの工程機器を所定の相互
配置関係をもってコンパクトに収納してユニットとして
構成され、これは不図示の画像形成装置本体に対して着
脱自在である。

プロセスカートリッジ１００内に納められた像担持体と
しての感光体ドラム７は、カートリッジハウジング１０
１内に左寄りに配設されており、その左側面側は像転写
工程部としてハウジング１０１の左側の開口部１０１ａ
から外部に臨んでいる。尚、プロセスカートリッジ１０
０が画像形成装置本体内から取り出されて保管されると
きは、防護カバー（ドラムカバー）１１か開口部１０１
ａに対して閉蓋され、開口部１０１ａから外部に露出す
る感光体ドラム７の面が他物との衝接による損傷や、ゴ
ミなとの付着による汚損、更には、外光にさらされるこ
とによる劣化等から防護される。

而して、図示されない走査光学装置から出射されたレー
ザビームしは、カートリッジハウジング１０１の右側面
側に具備されたスリット状露光窓１２を介してハウジン
グ１０１内に略水平に侵入し、感光体トラム７の右側面
に照射される。

又、前記クリーニング装ｆｆ１ｌｏと現像装置９は、上
記露光窓１２から感光体ドラム７の静電潜像部に向かう
略水平な露光通路１３を中心にしてこの上側と下側に、
これら間装２１９，１０間に露光通路１３として所要の
隙間スペースを確保することかできるぎりぎりの位置ま
で互いに接近させて配設されている。尚、トナー容器ｌ
の上部の開口は、熱融着された透明フィルム１４で閉塞
されている。

更に、前記帯電装２１８は、接触帯電域はｆ！ｌ擦帯主
帯電ローラ成されており、これはクリーニング装置１０
の底面の感光体ドラム７寄りの部分を上方にくぼませた
部分に配設されており、露光工程部よりも感光体ドラム
回転方向（時計方向）の上流側の位置で感光体トラム７
の面に接触している。

更に又、クリーニング装７ｉ！２１０のゴム製等のクリ
ーニングプレート１５は、帯電ローラ８よりも感光体ド
ラム回転方向上流側の感光体ドラム７上面部に対して接
触しており、現像装置９の現像ローラ６は露光工程部よ
りも感光体ドラム回転方向下流側の感光体トラム７下面
部に接触、若しくは所定の借手な隙間を存して対向して
いる。

そして、プロセスカートリッジｌＯＯか装置本体内に装
着された状態においては、ドラムカバー１１は第１図に
示すように開かれていて、ハウジング開口部１０１ａか
ら露出した感光体ドラム７の像転写工程部側である左側
面部に対して装置本体に配設される転写ローラ１６が対
向する。又、装置本体とプロセスカートリッジ１００の
両者側の機械的駆動系統・電気的回路系統か相互にカッ
プリング部材を介して結合されて機械的・電気的に一体
化される。

感光体トラム７は、帯電ローラ８により正又は負の一様
帯電を受けた後、露光工程部でレーザビームＬの照射を
受けることによりその表面上に静電潜像の形成かなされ
、その静電潜像か現像ローラ６てトナー像として可視像
化される。そして、そのトナー像は、像転写工程部であ
る感光ドラム７と転写ローラ１６との間において、不図
示の給紙機構から給送された記録紙Ｐ上に順次転写され
る。このトナー像の転写を受け、感光体ドラム７面から
分離された記録紙Ｐは、不図示の定着装置へ搬送されて
像定着を受け、永久画像となって機体外へ排出される。

尚、像転写後の感光体ドラム７面は、クリーニング装置
ｌＯの廃トナーすくいシート１７とクリーナーブレード
１５のエツジ部分により転写残りトナー、その他の付着
物の拭掃除去を受けて清浄面化され、綴り返して像形成
に供される。

ところで、現像器Ｍ９は、現像ローラ６を収容する現像
器１８と、その右側に連接具備されるトナー容器ｌを有
し、現像器１８とトナー容器ｌは゛両者の隔壁に設けた
連接孔１９を介して連接している。トナー容器ｌ内のト
ナーｔは撹拌棒２０ａ、２０ｂが所定の速度で回転駆動
されることにより攪拌を受け、このトナーｔの一部か、
撹拌棒２０ａの先端側に設けた攪拌シート部材２１ａで
連接孔１９から現像器１８内に間欠的に送り込み補給さ
れる。

攪拌中心下部の凹部位置に残検窓２（透明部材）を設け
ることにより、撹拌棒２０ａが回転する度に残検窓２の
表面か攪拌シート部材２１ａによって擦られ、これによ
ってトナーｔか拭き取られる構成になっている。トナー
ｔか連接孔１９から現像器１８内に撹拌棒２０ａにより
送り込み補給されると、トナーｔがトナー容器ｌ内より
減少し、この攪拌動作の繰り返しの結果、残検窓２表面
のトナーｔかなくなり、残検窓２に対向して位置する受
光部４に発光部３から発せられた光が当たることにより
、受光部４に電圧が生じる。発光部３はランプ、発光ダ
イオード等から構成され、受光部４は光電セル等の光を
電流に変換する素子て構成されている。残検窓２の面へ
のトナーｔの付き方によって受光部４の電圧レベルか変
化し、その値を読み取ることでトナーｔの有無を検知す
ることかできる。Ｗｌ、拌シート部材２１ａの回転によ
り、１回転中２回だけ光が遮断されることになるか、所
定の間隔時間内の電圧レベルの変化の度合を調べること
て誤検知を防いている。

発光部３はクリーニング装こｌＯの上方の対向した位置
に設けられるか、これから発せられた光は、廃トナー容
器２２のハウジングから突設される中空リブ２３にて形
成される光導通路２４を通過するので、妨げられること
なく攪拌部上部の透明フィルム１４に達することかでき
る。そして、透明フィルム１４を透過した光は受光部４
へ照射される。従って、本実施例においては、トナー容
器ｌ内のトナーｔの残量、つまりは、プロセスカートリ
ッジ１００の交換時期を正確に知ることかできる。

ところて、トナー容器ｌに透明な残検窓を必ずしも設け
る必要はなく、トナー容器ｌ自身を透明な部材で構成し
てもよい。又、発光部３をクリーニング装置？ｔｔｏ上
方に、受光部４を残検窓２の下方に設けたが、発光部３
と受光部４の配設位ｌが互いに逆転してもトナーｔの残
量検知が回部であることは明らかである。更に、中空リ
ブ２３の内部にレンズを設け、発光部３より発せられる
光を受光部４上に集光させることにより、光量レベルを
改善し、検知精度の向上を図ることも回部である。尚、
前記中空リブ２３を廃トナー容器２２に設けことによる
廃トナーの溜積性能にはなんら影響はない。

次に、本発明の変更実施例を第３図及び第４図に基づい
て説明する。尚、第３図はプロセスカートリッジの縦断
面図、第４図は同プロセスカートリッジの斜視図であり
、これらの図においては前記第１実施例について第１図
及び第２図に示したと同一要素には同一符号を付してい
る。

本実施例か第１実施例と異なる部分は、第１実施例では
廃トナー容器２２に光導通路２４を構成する中空リブ２
３を設けた（第１図及び第２図参照）のに対して、中空
リブ２３の代わりに光ファイバー２５を用いたことであ
る。この光ファイバー２５を用いることで、廃トナー容
器２２を通過する間に光量がダウンすることを防ぐこと
かできる。更に、光ファイバー２５がフレキシブルな部
材で構成されることを利用して、第４図に示されるよう
に、数カ所の位とから受光部４に対して光を照射するこ
とかでき、これによって検知精度の向上を図ることがで
きる。又、同様な理由て、発光部３を廃トナー容器２２
の上方に必ずしも設ける必要はなく、例えば、長手方向
から光を発するように構成してもよい。

（発明の効果） 以上の説明て明らかな如く本発明によれば、現像剤収容
部と使用済み現像剤収容部か互いに近接した位ｌに配設
される画像形成装置の現像装置において、前記使用済み
現像剤収容部に、前記現像剤収容部内の現像剤の残量検
知のために発せられた光が透過可能な通過手段を少なく
とも１つ設けたため、簡単な構成によって現像剤収容部
の現像剤残量、つまりは、プロセスカートリッジの交換
時期を正確に知ることかできるという効果か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像装置を有して成るプロセスカ
ートリッジの縦断面図、第２図は同ブロセスカートリッ
ジの側視図、第３図は本発明の変更実施例に係るプロセ
スカートリッジの縦断面図、第４図は同プロセスカート
リッジの斜視図、第５図は従来の現像装置を備えるプロ
セスカートリッジの縦断面図である。 １・・・トナー容器（現像剤収容部）、９・・・現像装
置、２２・・・廃トナー容器（使用済み現像剤収容部）
、２４・・・光導通路（通過手段）、２５−・・光ファ
イバー（通過手段）、１−）−ナー（現像剤）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 現像剤収容部と使用済み現像剤収容部が互いに近接した
   位置に配設される画像形成装置の現像装置において、前
   記使用済み現像剤収容部に、前記現像剤収容部内の現像
   剤の残量検知のために発せられた光が透過可能な通過手
   段を少なくとも１つ設けたことを特徴とする画像形成装
   置の現像装置。