JPH10161415A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像器とトナー収容部と脱着可能なトナー収
容器とを複数組備えた回転型の現像装置で、トナー収容
部でトナー残量を検知することにより、トナー収容器の
装着不良等による誤検知のないトナー収容器内のトナー
検知を可能にする。 【解決手段】 トナー収容部７８に光透過可能な壁部９
０ａ，９０ｂを形成し、該壁部を介して該トナー収容部
内のトナー量を光学的に検知するトナー残量検知手段９
１，９２を画像形成装置の本体側に固定的に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
像担持体上に形成された静電潜像を可視像化する現像器
と、該現像器に補給するトナーを収容するトナー収容部
と、該トナー収容部に供給するトナーを収容し該トナー
収容部に対して脱着可能なトナー収容器とを複数組備
え、画像形成装置内で回転可能な回転型の現像装置を備
えた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の画像形成装置の回転型の現
像装置として、特開平７−３１９２５５号公報では、回
転自在に支持された複数の現像器と、該現像器にトナー
を補給するように各現像器に対応させて設けたトナーカ
ートリッジとを有し、該複数の現像器を該トナーカート
リッジとともに回転させて潜像担持体に対向する現像位
置に移動させ、該潜像担持体に形成された潜像を可視像
化する現像装置において、該トナーカートリッジの所定
の回転位置で、該トナーカートリッジのトナー残量を検
知するトナー残量検知手段と、該トナーカートリッジに
振動を付与する振動付与手段とを設けたものが提案され
ている。

【０００３】また、特開平８−８７６５８２号公報で
は、回転軸線の周りに回転自在に支持され、それぞれの
所定の粉体現像剤を収容する複数の現像器と、各現像器
に対応して該現像器にトナーを補給するために設けら
れ、少なくともトナー残量を検知する部分を透明又は半
透明の部材で構成したトナーカ−トリッジと、該トナー
カートリッジのトナー残量検知部でトナー残量を検知す
るトナー残量検知手段とを備え、該複数の現像器を該ト
ナーカートリッジとともに回転させ、所定の現像器を潜
像担持体に対向する現像位置にもたらし、その現像器に
よって、潜像担持体に形成された潜像を可視像化する回
転型現像装置において、該トナーカートリッジの内部に
支持軸で上端を回動自在に軸支され、該トナーカートリ
ッジの該トナー残量検知部の内壁に接して該内壁を摺擦
する清掃部材を、該トナー残量検知部近傍に設けたもの
が提案されている。

【０００４】これらの回転型現像装置では、上記振動付
与手段や上記清掃部材によりトナーカートリッジに振動
を与えたり、トナー残量検知部を摺擦により清掃したり
するので、トナーカートリッジ内面やトナー残量検知部
面にトナーが付着することによるトナー残量の誤検知防
止できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、該トナーカ
ートリッジを脱着可能に構成した装置において、例えば
上記特開平８−８７６５８２号公報のように、トナーカ
ートリッジ自体のトナー残量検知部でトナー残量を検知
する構成を採用すると、次のような不具合が発生するお
それがあることが判った。

【０００６】すなわち、トナーカートリッジの装着が不
完全な場合や装着部のガタが比較的大きい場合に、トナ
カートリッジのトナー残量検知部と、装置本体側の光学
的なトナー残量検知装置との距離や位置関係がくるい、
トナー残量の誤検知が生じるという不具合が発生するこ
とがあった。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、像担持体上に形成さ
れた静電潜像を可視像化する現像器と、該現像器に補給
するトナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部
に供給するトナーを収容し該トナー収容部に対して脱着
可能なトナー収容器とを複数組備え、画像形成装置内で
回転可能な回転型の現像装置を備えた画像形成装置であ
って、トナー収容器の装着が不完全な場合や装着部のガ
タが比較的大きい場合にもトナー収容部内のトナー有無
を的確に検知できるできる画像形成装置を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、像担持体上に形成された静電潜
像を可視像化する現像器と、該現像器に補給するトナー
を収容するトナー収容部と、該トナー収容部に供給する
トナーを収容し該トナー収容部に対して脱着可能なトナ
ー収容器とを複数組備え、画像形成装置内で回転可能な
回転型の現像装置を備えた画像形成装置において、上記
トナー収容部に光透過可能な壁部を形成し、該壁部を介
して該トナー収容部内のトナー量を光学的に検知するト
ナー残量検知手段を画像形成装置の本体側に固定的に設
けたことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の画像
形成装置において、上記回転型の現像装置の回転を利用
して上記光透過可能な壁部の上記トナー収容部内面を清
掃する清掃手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項３の発明は、請求項１の画像
形成装置において、上記トナー収容部の外壁をたたく叩
き手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項４の発明は、請求項２または
３の画像形成装置において、上記回転型の現像装置の回
転位置における所定の回転位置にある現像器に対応する
トナー収容部について、上記トナー量の検知を行うよう
に、上記トナー残量検知手段を構成し、該所定の回転位
置に到達する直前の現像器に対応するトナー収容部に対
して上記清掃あるいは上記叩きを行うように上記清掃手
段あるいは上記叩き手段を構成したことを特徴とするも
のである。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１、２、３又は
４の画像形成装置において、上記トナー残量検知手段
を、発光素子からなる発光部と受光素子からなる受光部
とを設けて構成し、各部にそれぞれ対向する上記トナー
収容部の壁部分を前記トナー収容部内側に突出させて中
空の発光部対向凹部及び受光部対向凹部を形成し、該一
対の中空の凹部の互いに対向する壁面部に発光部からの
光に対して透明な透明部を形成し、前記発光部対向凹部
に、該発光部からの光を該発光部対向凹部における前記
透明部に向けて反射させる反射部を形成するとともに、
前記受光部対向凹部に、前記発光部対向凹部における前
記透明部を透過してきた光を前記受光部に向けて反射さ
せる反射部を形成したことを特徴とするものである。

【００１３】請求項１の発明においては、画像形成装置
の本体側に固定的に設けたトナー残量検知手段により、
トナー収容部に形成した光透過可能な壁部を介して該ト
ナー収容部内のトナー量を光学的に検知する。このトナ
ー量の検知結果に基づいて間接的にトナー収容器内のト
ナー有無を判断する。このトナー収容器は、回転型の現
像装置に固定的に設けられているため、脱着可能なトナ
ー収容器と異なり、装着不良等による上記トナー残量検
知手段との位置関係の狂いが生じない。

【００１４】また、請求項２の発明においては、清掃手
段により、上記回転型の現像装置の回転を利用して上記
光透過可能な壁部の上記トナー収容部内面を清掃する。

【００１５】また、請求項３の発明においては、上記叩
き手段で、上記トナー収容部の外壁を叩いて該トナー収
容部に振動を与え、これにより、上記光透過可能な壁部
内面のトナーを落とす。

【００１６】また、請求項４の発明においては、上記清
掃手段あるいは上記叩き手段により、上記回転型の現像
装置の回転位置における上記トナー量の検知を行う所定
の回転位置に到達する直前の現像器に対応するトナー収
容部に対して上記清掃あるいは叩きを行う。

【００１７】請求項５の発明においては、上記発光部か
ら発せられた光が上記発光部対向凹部に入射し、この光
が前記発光部対向凹部の反射部で反射し、更に前記発光
部対向凹部の透明部を透過する。そして、前記透明部を
通過した光は、トナー収容部内のトナーが存在しうる領
域を通過する。ここで、上記トナー収容部内にトナーが
存在しないときには、該領域を通過した光がそのまま上
記受光部対向凹部の透明部を透過し、更に前記受光部対
向凹部の反射部で反射して上記受光部で受光される。一
方、前記トナー収容部内にトナーが存在し、前記一対の
中空の凹部の互いに対向する壁面部に形成された透明部
の間にトナーが存在するときには、前記受光部対向凹部
の反射部で反射した光が前記発光部対向凹部側の透過部
を透過後、トナーによって遮られてしまうため、前記受
光部には受光されない。このように、発光部から発せら
れた光を前記各対向凹部に設けられた反射部で曲げてト
ナーが存在しうる領域を通過させるとともに前記受光部
に到達させ、前記トナー収容部内トナー残量の有無を前
記受光部での受光の有無によって判断する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
るカラー電子写真プリンタ（以下、プリンタという）に
適用した一実施形態について説明する。図１（ａ）は本
実施形態に係るプリンタの概略構成図である。まずこの
プリンタ全体の概略について説明する。図１（ａ）にお
いて、潜像担持体としての感光体ドラム１は矢印Ａ向き
に回転駆動されながら、一様帯電手段としての帯電チャ
ージャ２により一様に帯電された後、レーザ光学装置３
により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像
が形成される。ここで、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、及び黒の色
情報に分解した単色の画像情報である。感光体ドラム１
上に形成された静電潜像は、後述の回転型現像装置４に
より各々所定の現像剤としてのイエロー、マゼンタ、シ
アン、及び黒トナーで現像され、これにより感光体ドラ
ム１上に各色画像が形成される。

【００１９】感光体ドラム１上に形成された各色画像
は、感光体ドラム１と同期して図中矢印Ｂ向きに回転す
る中間転写ベルト５上に、イエロー、マゼンタ、シア
ン、及び黒の単色毎、１次転写チャージャ６によって順
次重ね転写される。中間転写ベルト５上に重ね合わされ
たイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の画像は、両面
複写兼用自動給紙カセット７あるいは手差し給紙トレイ
７ａから給紙ローラ８，８ａ、レジストローラ９を経て
転写部へ搬送された転写紙１０上に２次転写チャージャ
１１により一括転写される。転写終了後の転写紙１０は
定着装置１２によりトナー像が定着されフルカラープリ
ントとして機外に排出される。

【００２０】なお、中間転写ベルト５上に転写されなか
った感光体ドラム１上のトナーは、感光体クリーナ１３
により感光体ドラム１から除去され、また、転写紙１０
上に転写されなかった中間転写ベルト５上のトナーは、
中間転写ベルトクリーナ１４により中間転写ベルト５か
ら除去される。

【００２１】次に、本発明の実施形態に係る現像装置に
ついて説明する。図１（ｂ）は同プリンタに対する現像
装置の脱着操作の説明図、図２（ａ）は同現像装置の現
像器ユニット部３２の内部構造を示す断面図、図２
（ｂ）は上記トナー収容器ユニット部３３の内部構造を
示す断面図、図３は同現像装置のカラー収容器の脱着操
作の説明図である。

【００２２】図１（ｂ）において、現像装置は、内部に
例えば黒、シアン、イエロ及びマゼンタの４色それぞれ
の現像器が形成され、かつプリンタ本体内において中心
軸線回りで回動自在に取り付けられる外周がほぼ円筒状
の現像器ユニット部３２と、該現像器ユニット部３２よ
りその中心軸線方向の前側にほぼ同軸上になるように取
り付けて現像器ユニット部３２と一体化されたトナー収
容器ユニット部３３と、これら現像器ユニット部３２及
びトナー収容器ユニット部３３（以下、リボルバ現像ユ
ニット３８という）を担持した状態で上記中心軸線にほ
ぼ平行なスライドでプリンタ本体の装着部に脱着可能な
収容台３９とを備えている。

【００２３】〔収容台３９〕上記リボルバ現像ユニット
３８の収容台３９は、図１（ｂ）に示すように、前後そ
れぞれの支持板４６，４７と、両支持板に前後端それぞ
れが固着され、かつ連結棒やステー部材で補強された側
面カバー４８とを備えている。この前支持板に４６は、
リボルバ現像器ユニット３８の現像器ユニット部３２が
貫通し得る貫通孔がその中央に形成され、背面部には、
上記現像器ユニット部前端板のフランジを下方から支持
するための２つの支持コロが回動自在に取り付けられて
いる。また、この前支持板４６の前面部には、上記トナ
ー収容器ユニット部３３のトナー補給ローラ８０を駆動
するための補給用モータ５４及び歯車列を保持したブラ
ケット５３も取り付けられている。

【００２４】この収容台３９は、図１（ｂ）に示すよう
に、リボルバ現像ユニット３８の回転軸方向の移動によ
る装置本体から引き出し状態及び装置本体への挿入中、
その後支持板４７でリボルバ現像ユニット３８の後端部
を支持する。この後端部は、本体挿入完了直前から現像
器ユニット部３２の後端板４１の背面部中心から突出し
た先端テーパ状の中心軸がプリンタ本体側の奥側側板に
形成された中心軸挿入孔に徐々に入り込んでいくのに伴
って持ち上げられ、該挿入完了時点では、完全に後支持
板４７から浮き上がる。この浮き上がった状態で、リボ
ルバ現像ユニット３８は、その現像器ユニット部前端板
４０のフランジ部が収容台の前支持板４６の２つの支持
コロで支持され、かつ、同ユニット部３２の後端板４１
の中心軸が装置本体後側板の挿入孔部で支持されること
により、回転可能になる。そして、リボルバ現像ユニッ
ト３８の本体装着部への挿入が完了した状態で、前支持
板４６がねじなどで本体前側板に固定される。

【００２５】一方、プリンタ本体の前側板５５には、リ
ボルバ現像ユニット３８を担持した状態の収容台３９を
挿入可能な挿入孔が形成され、挿入孔より奥側にリボル
バ現像ユニット３８をスライド自在に支持案内するため
の上ガイド１３及び図示を省略した下ガイドが設けられ
ている。

【００２６】〔現像器ユニット部３２〕上記リボルバ現
像ユニット３８の現像器ユニット部３２は、それぞれ円
盤状の前後端板４０，４１と、該前後端板間に設けられ
た仕切壁４２（図２（ａ）参照）とを備えている。上記
後端板４１の背面には、外周部にリボルバ現像ユニット
３８回転駆動入力用のリボルバ回転入力歯部が形成され
た歯車板４１ａが固定されている。またその背面部中心
には前述の中心軸が固設されている。

【００２７】図２（ａ）において、上記現像器ユニット
部３２内は、上記仕切部材４２により、先端部がトナー
収容器ユニット部に位置しかつ後端部が現像器ユニット
部内まで延在する上記黒トナー収容器３４を挿入可能な
中空円筒部と、該中空円筒部から放射状に伸びて該中空
円筒部まわりの空間を円周方向に互いにほぼ同型の４つ
の現像室に区画されている。各現像室内に現像剤として
のキャリア及び各色のトナーからなる二成分現像剤が収
容されている。図示の例では感光体ドラムに対向する現
像ポジションにあるのが黒トナーとキャリアを収容した
黒現像器の現像室で、図中反時計回りの順に、イエロー
トナーとキャリアを収容したイエロー現像器の現像室、
マゼンタトナーとキャリアを収容したマゼンタ現像器の
現像室、シアントナーとキャリアを収容したシアン現像
器の現像室になっている。

【００２８】４つの現像室の内部構造はまったく同様で
あるので、現像ローラ５７が感光体ドラムに対向する現
像ポジションにある現像室を例にとって内部構造を説明
する。現像室は感光体ドラム１３に向けた開口部を有
し、該開口部を介して一部が露出するように現像室内に
現像ローラ５７が設けられている。また現像室内には現
像ローラ５７に担持されて感光体ドラム１３との対向部
に搬送される現像剤量を規制するドクタブレード５８、
該ドクタブレード５８で規制されて現像室内に押し留め
られた現像剤の一部を中心軸線方向に沿って後から前に
搬送する上搬送スクリュウ５９とそのガイド６０、及
び、現像室内の現像剤を撹拌する撹拌パドル６１が設け
られている。この撹拌パドル６０は、複数の現像剤排出
孔が形成された中空円筒部内に、上記上搬送スクリュウ
５９とは逆の向きに中心軸線方向に沿って現像剤を搬送
する下搬送スクリュウ６２が収容されている。この下搬
送スクリュウ６２の下方の現像器ケーシング部には、現
像室内の現像劣化に伴う現像剤交換時に使用する剤排出
口６３が形成されている。この排出口６３はねじ６４で
取り付けられるキャップ６５によって外側から覆われて
いる。

【００２９】現像器ユニット部３２の後端板４１の周面
部には、各現像室が現像ポジションに位置したときに、
リボルバ現像ユニット３８の回転を阻止するため、図示
を省略した合計４つの現像ポジション停止用の凹部が形
成されている。これらの凹部に後述する収容台３９に取
り付けられた回転阻止コロが入り込んで上記回転を阻止
する。また、上記後端板４１の背面側には、本体側の現
像出力歯車と噛み合うリボルバ現像ユニット３８側の現
像入力歯車が回動自在に設けられている。また、上記後
端板４１などを貫通して突出した現像ローラ５７や上下
搬送スクリュウ６２の軸端部に固設された歯車やアイド
ル歯車も設けられている。

【００３０】〔トナー収容器ユニット部３３〕上記リボ
ルバ現像ユニット３８のトナー収容器ユニット部３３
は、各現像器に一対一で対応しそれぞれ黒、イエロ、マ
ゼンタ、シアンのトナーを収容したトナー収容器を保持
するものである。図１（ｂ）において、このユニット部
３３は、図示を省略した黒トナー収容器が貫通し得る貫
通孔がその中央に形成された部円盤状のユニット面板４
５を有する。この面板の前面部に、図１（ｂ）に示すよ
うに各現像器に１対１で対応するように、各トナー収容
器からのトナーを受け入れるトナー受入用ケース７６，
７７，７８,７９が固設され、各ケースが各トナー収容
器のホルダーになっている。なお、図１（ｂ）は各トナ
ー収容器を全て取り外した状態を示し、図２（ｂ）は全
てのトナー収容器３４を取り付けた状態の断面を示す。

【００３１】図２（ｂ）において、上記合計４つのトナ
ー受入用ケース７６，７７，７８，７９は、上記ユニッ
ト面板４５の前面部に、上述の貫通孔を逃げるように取
り付けられている。各トナー受入用ケース内にはそれぞ
れ現像剤供給部材としてのトナー補給ローラ８０が設け
られている。また、ユニット面板４５には各現像器の現
像室から延在する下搬送スクリュウ６２のための貫通孔
も形成されており、各下搬送スクリュウ６２が各貫通孔
を介して該ユニット面板４５の前面部の上記各トナー受
入用ケース７６〜７９内に延在している。なお、図２
（ｂ）は、図２（ａ）での設定の通り、現像ポジション
に黒現像器がある場合のトナー収容器ユニット部の断面
図を示している。

【００３２】上記４つのトナー受入用ケース７６〜７９
の内、各カラー現像器に対応した３つカラートナー受入
用ケース７７〜７９は、対応する現像室が現像ポジショ
ンに位置するときにトナー補給ローラ８０の上方になる
個所にトナー受入れ口が形成された周壁部７８ｂを有す
る。この周壁部７８ｂが、図３に示すように、リボルバ
現像ユニットの回転軸と平行なスライドによりトナー排
出口を下向きにして上記トナー受入れ口に一致させるよ
うにカラートナー収容器３５〜３７を取り付けるカラー
トナー収容器取付部になっている。

【００３３】他方、黒現像器に対応した黒トナー受入用
ケース７６は、図２（ｂ）に示すように、上記カラート
ナー受入用ケース７７〜７９にカラートナー収容器３５
〜３７を取り付けた状態の両者の全体周壁形状とほぼ同
一形状の周壁形状をしている。そして周壁部分のリボル
バ現像ユニットの中心線に面した個所には、黒トナー収
容器３４のトナー排出口８２に対応する形状のトナー受
入れ口が形成されている。このトナー受入れ口は、リボ
ルバ現像ユニット回転軸に平行な支軸により一端が回動
自在に軸支されたシャッタ８３によって内側から塞ぐこ
とができるようになっている。

【００３４】また、上記ユニット面板４５は、上記トナ
ー補給ローラ８０の軸を軸受しており、該面板４５を貫
通して現像器ユニット部３２側に突出した該軸の端部に
図示を省略した歯車が固設されている。そして図２
（ｂ）に一点鎖線で示すように、上記ユニット面板４５
の現像ユニット部側の面部には、トナー補給ローラ軸の
歯車にかみあう駆動入力用の補給入力歯車８４が回動自
在に設けられている。この各トナー補給ローラ毎に設け
られた補給入力歯車８４のうち、図２（ｂ）に示すよう
に現像ポジションにある現像器に対応するトナー補給ロ
ーラ８０の補給入力歯車８４が、前述の補給用モータ５
４で駆動される歯車に噛み合って、該モータにより回転
駆動され得るようになっている。

【００３５】次に、本実施形態に係るプリンタにおける
トナーニアエンドあるいはトナーエンドの検知に関する
構成について説明する。本実施形態のプリンタでは、ト
ナー収容器３４〜３７が空になった状態を、操作者にト
ナー収容器３４〜３７の交換を促すべき状態であるトナ
ーニアエンドの状態として扱う。また、このトナー収容
器３４〜３７が空になった時点から、該当するトナー収
容器３４〜３７を交換することなく、所定の枚数だけプ
リントを行った時点を、トナーエンド状態として扱う。
この所定の枚数は、例えば、上記トナーエンド状態にな
った時点における現像器ユニット部３２の各現像室内の
トナーを消費しながら、許容できないほどの画像濃度の
低下あるいはトナー濃度低下による許容できないキャリ
ア劣化等の不具合が生じる前までに作成可能なプリント
枚数を、平均的なプリントにおけるトナー消費量を考慮
して予測したものである。

【００３６】そして、本実施形態のプリンタでは、上記
トナーニアエンドを、トナー受入用ケースのトナー量に
よって検知する。このため、図３にカラートナー用のト
ナー受入用ケースの一つ７８を例にして示すように、ト
ナー受入用ケース７８の装置前側の端壁部分７８ａに、
トナー受入用ケース７８内側に突出させて中空の発光部
対向凹部９０ａ及び受光部対向凹部９０ｂを形成してい
る。以下、このトナー受入用ケース７８を例にして説明
する。他のカラートナー用のトナー受入用ケースや黒ト
ナー用のトナー受入用ケースについても同様である。

【００３７】上記両凹部９０ａ，９０ｂの図中上下方向
での具体的な位置は、図３に示すように、トナー受入用
ケース７８内であって、トナー補給ローラ８０及び該ロ
ーラとケース内壁面とをシールするシール部材８０ａで
区画された下搬送スクリュウ６２側とトナー収容器内部
側のうち、下搬送スクリュウ６２側に設けられている。
図示の例では、図３中のＹ−Ｙ線による断面を示す図４
（ｂ）のように、トナー補給ローラ８０とした搬送スク
リュウ６２との間であって、トナー補給ローラ８０の回
転で下搬送スクリュウ６２側に補給されて溜まったトナ
ーに没する位置に設けられている。

【００３８】そして、図３中のＸ−Ｘ線による断面を示
す図４（ａ）や上記図４（ｂ）に示すように、現像ポジ
ションに位置する現像器に対応するトナー受入用ケース
７８の両凹部９０ａ，９０ｂに対向するように、発光素
子９１や受光素子９２が装置本体側に固定的に設けられ
ている。すなわち、本実施形態では、現像器が現像ポジ
ションに位置するときに、該現像器に対応するトナー受
入用ケース７８内のトナー残量を検知する。

【００３９】図４（ａ）において、上記一対の中空の凹
部９０ａ，９０ｂの互いに対向する壁面部９４ａ，９４
ｂには、発光素子９１からの光に対して透明な透明部９
４ａ，９４ｂを有している。また、発光部対向凹部９０
ａには、発光素子９１からの光を発光部対向凹部９０ａ
における透明部９４ａに向けて反射させる反射部９５ａ
を形成するとともに、受光部対向凹部９０ｂには、発光
部対向凹部９０ｂにおける透明部９４ｂを透過してきた
光を受光素子９２に向けて反射させる反射部９５ｂを形
成している。

【００４０】図示の例では、トナー受入用ケース７８の
装置前側の端壁部分７８ａに四角窓を形成し、この窓
に、例えばポリカーボネート（以下、ＰＣという）のよ
うな透明な材質からなる中空の三角柱状部材をはめ込ん
で上記各凹部９０ａ，９０ｂを構成している。そして、
他の部分よりも光反射率の高い部材、例えば銀色の反射
テープ１００ａ，１００ｂを貼り付けて、上記各凹部９
０ａ，９０ｂの反射部９５ａ，９５ｂを構成している。
これに代え、反射部９５ａ，９５ｂのみを他の部分より
も光反射率の高い部材を用いて構成したり、反射部９５
ａ，９５ｂにのみ金を蒸着させたりしてもよい。

【００４１】なお、発光素子９１の光源として、指向角
の広い光源を採用した場合には、本来受光素子９２で受
光されるべき光３３以外に、発光素子９１及び受光素子
９２が対向しているトナー受入用ケース７８の端壁部分
７８ａに入射して肉厚部を伝播し、結果的に受光素子９
２で受光される伝播光３８が生じてしまう。そして、こ
の光も受光素子９２で検知され、この伝播光３８が検知
出力におけるノイズとして現れるため、トナーがあるに
もかかわらず無いと誤検知してしまう恐れがある。これ
を防止するためには、例えば、トナー受入用ケース７８
の端壁部分７８ａを、該端壁部分７８ａの肉厚部を光が
伝播しない材料として、例えば黒のＰＣを用いて構成す
る。これに代え、上記発光素子９１と受光素子９２とに
それぞれ対向している上記トナー受入用ケース７８の壁
部分を、発光素子９１から発せられた光の一部が、前記
壁部分のうち発光部対向凹部９０ａ及び受光部対向凹部
９０ｂ以外の端壁部分７８ａで反射したとしても、この
反射光３４が受光素子９２で受光されない方向に反射さ
れるように構成してもよい。

【００４２】また、上記トナー残量検知は、リボルバ現
像ユニット３８の回転により所定の現像器を現像ポジシ
ョンに位置させた時点で該回転を停止した状態で該所定
の現像器についてのトナー受入用ケースについて行うた
め、この停止状態で、検知対象のトナー受入用ケース７
８における両凹部９０ａ，９０ｂの各透過部９４ａ，９
４ｂが鉛直方向に並んで配設されていると、現像によっ
てトナー受入用ケース７８内のトナーが消費されても、
重力方向の下側に位置する透過部にトナーが残留してし
まうことがある。透過部にこのようなトナーが残留して
しまうと、トナー受入用ケース７８内にトナーがほとん
ど存在しないにもかかわらず、まだ存在していると判断
し誤検知につながってしまう。よって、トナー残量検知
の際にトナーが残留しないような態様で、透過部９４
ａ，９４ｂの各面を対向配置することが望ましい。例え
ば、図示の例のように、前記透過部９４ａ，９４ｂの対
向面が重力方向に平行になるように対向配置する。

【００４３】本実施形態におけるトナーニアエンド検知
は次のようになされる。図４（ａ）において、まず、発
光素子９１から発せられた光は、該発光素子９１に対向
する端壁部分７８ａに形成された上記発光部対向凹部９
０ａの反射部９５ａで反射して、透明部９４ａを透過す
る。ここで、トナー受入用ケース７８内のトナー量が所
定量以上であると、前記透明部９４ａを透過した光は、
トナーで遮られるため上記受光部対向凹部９０ｂの透明
部９４ｂに入射せず、受光素子９２には到達しない。一
方、上記トナー量が所定量以下であると、前記透明部９
４ａを透過した光はトナーで遮られることがないので、
上記受光部対向凹部９０ｂの透明部９４ｂに入射した
後、更に反射部９５ｂで反射して受光素子９２で受光さ
れる。このように、発光素子９１から発せられた光が、
トナー量が所定量以下であるときのみ受光素子９２で受
光されるため、受光素子９２光が受光されたか否かを検
知することで、トナー受入用ケース７８内に所定量のト
ナーがあるか否かを検知できる。よって、例えば、現像
器内に配置したトナー濃度センサを用いた直接的なトナ
ー濃度検知や、感光体上に形成した基準潜像を現像器で
現像して基準トナー像の光学濃度を測定する間接的なト
ナー濃度検知でトナー濃度が低下していると判断しトナ
ー補給ローラ８０に対して所定の回転動作を行った状態
でも、上記発光素子９１及び受光素子９２による検知
で、トナー受入用ケース７８内に所定量のトナーが無い
と判断したときは、トナー収容器が空である、すなわ
ち、トナーニアンエンドであると判断できる。

【００４４】なお、トナーニアエンド状態と判断した
ら、例えば操作パネル上にトナーニアエンドである旨及
び該当するトナー収容器を表示し、そのトナー収容器の
交換を促す。そして、この表示の後、当該トナー収容器
が交換されることなく、所定の枚数のプリントが行われ
た時点で、トナーエンドとしてプリント動作を禁止す
る。

【００４５】以上の実施形態によれば、脱着可能なトナ
ー収容器と異なり、装着不良等による発光素子９１及び
受光素子９２との位置関係の狂いが生じないトナー受入
用ケース７８内のトナー量を光学的に検知し、このトナ
ー量の検知結果に基づいて間接的にトナー収容器内のト
ナー有無を判断するので、トナー収容器の装着が不完全
な場合や装着部のガタが比較的大きい場合にもトナー収
容部内のトナー有無を的確に検知できる。

【００４６】次に、図５（ａ）及び図５（ｂ）を用い
て、上記発光部対向凹部９０ａ及び受光部対向凹部９０
ｂの互いに対向する透明部９４ａ，９４ｂにトナーが付
着することによる誤検知を防止するのに適したトナー受
入用ケース７６，７７，７８，７９の変形例について説
明する。図５（ａ）は同変形例に係るトナー受入用ケー
スの内部斜視図、図５（ｂ）は同トナー受入用ケースの
検知部清掃動作の説明図である。ここでも、カラートナ
ー用のトナー受入用ケースの一つ７８を例にして説明す
るが、他のカラートナー用のトナー受入用ケースや黒ト
ナー用のトナー受入用ケースについても同様である。

【００４７】この例のトナー受入用ケースは、その装置
前側の端壁部分７８ａに設けられた発光部対応凹部９０
ａの透過部９４ａと受光部対応凹部９０ｂの透過部９４
ｂとの間の間隔領域におけるトナーの架橋を防止するた
めの部材９６ａ，９６ｂが取り付けられている。この部
材は、水平な軸部９６ａが上記端壁部分７８ａに平行な
姿勢で回転自在に支持されている。この軸部に例えば円
柱状をした重り部９６ｂが一体に取り付けられ、図５
（ｂ）に示すように該軸部９６ａを中心にして回動可能
になっている。この重り部９６ｂの回動軌道が、上記間
隔領域を通る。この重り部９６ｂがリボルバ現像ユニッ
ト３８の回転にともなって、上記軸部９６ａを中心にし
て自転し、自転の途中、具体的には、トナー受入用ケー
ス７８がトナー量検知位置に到達する直前に上記間隔領
域を通過する。この結果、上記間隔領域でトナーが架橋
するのを防止できる。なお、この軸部９６ａの位置は、
トナー受入用ケース７８がトナー量検知位置に位置する
状態では、上記重り部９６ｂが上記間隔領域から抜け出
した位置を取るように設定されている。これにより、ト
ナー量検知の際の光路を妨害しない。

【００４８】この図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す例で
は、上記間隔領域でのトナー架橋によるトナー量の誤検
知を防止できる。しかも、上記となー架橋防止のための
部材をリボルバ現像ユニット３８の回転により架橋防止
動作可能に構成しているので、モータなどの専用の駆動
源を設ける必要もない。

【００４９】なお、この例のトナー受入用ケースには、
図５（ｂ）に示すように、上記重り部９６ｂの両端に、
上記透明部９４ａ，９４ｂの表面を摺擦するための例え
ば薄いマイラー等からなる摺擦部材９６ｃを設けてい
る。この摺擦部材９６ｃは、上記重り部９６ｂが上記自
転で上記間隔領域を通過するときに、上記透明部９４
ａ，９４ｂ表面に軽く接しながら該表面を摺擦する。こ
れにより、該表面の清掃を行う。

【００５０】次に、図６乃至図８を用いて、上記発光部
対向凹部９０ａ及び受光部対向凹部９０ｂの互いに対向
する透明部９４ａ，９４ｂにトナーが付着することによ
る誤検知を防止するのに適した変形例に係る回転型の現
像装置について説明する。図６（ａ）はこの例の現像装
置に用いられるトナー受入用ケースの説明図、図６
（ｂ）は同トナー受入用ケースの正面図、図７（ａ）乃
至（ｃ）は同トナー受入用ケースの検知部清掃動作の説
明図、図８は同トナー受入用ケースを備えた現像装置の
斜視図である。ここでも、カラートナー用のトナー受入
用ケースの一つ７８を例にして説明するが、他のカラー
トナー用のトナー受入用ケースや黒トナー用のトナー受
入用ケースについても同様である。

【００５１】図６において、この例の現像装置は、トナ
ー受入用ケースの装置前側の端壁部分７８ａを叩いて振
動を与えることにより上記透明部９４ａ，９４ｂのトナ
ーを落とす叩き手段が設けられている。この叩き手段
は、上記端壁部分７８ａの外面部に設けられた突起部９
７と、装置本体側に支持ブラケット９８ａを介して固定
的に設けられた叩き装置９８とからなる。この叩き装置
９８は、上記支持ブラケット９８ａに回転自在に取り付
けられた軸部９８ｂを有する叩き部材９８ｄと、該叩き
部材９８ｄを上記トナー受入用ケース側に付勢する例え
ばコイルスプリングからなる付勢部材９８ｃとからな
る。

【００５２】この例の現像装置では、例えば図７（ａ）
乃至（ｃ）に示すように、上記叩き部材９８ｄが、リボ
ルバ現像ユニット３８の回転によって移動してきた上記
突起部９７に係合しなが該突起部９７の傾斜をのりあげ
る（図７（ａ）,（ｂ））。そして、更なる回転でこの
係合が解除されるときに（図７（ｃ））、上記端壁部分
７８ａに衝突して、該端壁部分７８ａに振動を与える。
この振動で、上記透明部９４ａ，９４ｂのトナーを落と
す。この振動を有効に与えるためには、上記突起部９７
及び上記叩き装置９８を、上記発光部対向凹部９０ａや
受光部対向凹部９０ｂの近傍の端壁部分を叩くように位
置設定することが望ましい。また、図８に示すように、
トナー受け用ケースがトナー量検知位置に到達する直前
に、該トナー受入用ケースの突起部９７に上記叩き部材
９８ｂが係合して叩きが行われるように、上記叩き装置
９８の配置を設定することが望ましい。なお、この図８
中の部材９９が前述の支持ブラケット９８ａを構成する
ものであり、この図８の例では、該部材９９がトナー収
容器の取り外しのが可能なように、該取り外しの空間、
例えば、図中、トナー排出口が上を向いているトナー受
入用ケース３６の装置手前側の空間を邪魔しないように
設けられている。

【００５３】なお、上記実施形態のプリンタでは、上記
各凹部９０ａ，９０ｂや、上記発光素子及び受光素子
を、図中手前側のトナー受入用ケース７８の端壁部分７
８ａに設けられているが、奥側に設けてもよい。また、
図５（ａ）及び図５（ｃ）や図５（ｃ）のトナー受入用
ケースの内部構造を、図６乃至図８の現像装置のトナー
受入用ケースに適用してもよい。

【００５４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、脱着可能なト
ナー収容器と異なり、装着不良等による上記トナー残量
検知手段との位置関係の狂いが生じないトナー収容部内
のトナー量を光学的に検知し、このトナー量の検知結果
に基づいて間接的にトナー収容器内のトナー有無を判断
するので、トナー収容器の装着が不完全な場合や装着部
のガタが比較的大きい場合にもトナー収容部内のトナー
有無を的確に検知できるという優れた効果がある。

【００５５】また、請求項２の発明によれば、上記回転
型の現像装置の回転を利用して上記光透過可能な壁部の
上記トナー収容部内面を清掃するので、該内面のトナー
汚れによる誤検知を防止できる。しかも、この清掃を上
記回転型の現像装置の回転を利用して行うので、特別の
清掃用の駆動源を追加しなくてすむ。

【００５６】また、請求項３の発明によれば、上記叩き
手段で、上記光透過可能な壁部内面のトナーを落とすの
で、該内面のトナー汚れによる誤検知を防止できる。

【００５７】また、請求項４の発明によれば、上記回転
型の現像装置の回転位置における上記トナー量の検知を
行う所定の回転位置に到達する直前の現像器に対応する
トナー収容部に対して上記清掃あいるは上記叩きを行う
ので、上記清掃あるいは上記叩きを行った後に更に回転
型の現像装置の回転を行って上記回転位置に到達させる
場合と異なり、上記清掃あるいは叩きにより一旦きれい
になった上記光透過可能な壁部内面に、トナー量の検知
に先だってトナーが再付着することがない。

【００５８】また、請求項５の発明によれば、トナー収
容部内のトナー残量の有無を受光部での受光の有無によ
って判断するにあたり、発光部から発せられた光を、発
光部対向凹部及び受光部対向凹部にそれぞれ設けられた
反射部で曲げ、トナーが存在しうる領域を通過させると
ともに前記受光部に到達させるのに、発光部と受光部と
にそれぞれ対向しているトナー収容部の壁部分を前記ト
ナー収容部内側に突出させて、中空の発光部対向凹部及
び受光部対向凹部を形成しているので、前記一対の凹部
に相当する部分に光ファイバーのような高価な材料を用
いる場合に比して低コストにできるという優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は同現像装置を備えたカラープリンタの
全体構成図。（ｂ）は同カラープリンタに対する同現像
装置の脱着操作の説明図。

【図２】（ａ）は同現像装置の現像器ユニット部の内部
構造を示す断面図。（ｂ）は同現像装置のトナー収容器
ユニット部の内部構造を示す断面図。

【図３】同現像装置のカラー収容器の脱着操作の説明
図。

【図４】（ａ）は図３中のＸ−Ｘ線による断面図。
（ｂ）は図３中のＹ−Ｙ線による断面図。

【図５】（ａ）は変形例に係るトナー受入用ケースの内
部斜視図。（ｂ）は同トナー受入用ケースの検知部清掃
動作の説明図。（ｃ）は他の変形例に係るトナー受入用
ケースの説明図。

【図６】（ａ）は更に他の変形例に係るトナー受入用ケ
ースの説明図。（ｂ）は同トナー受入用ケースの正面
図。

【図７】（ａ）乃至（ｃ）は同トナー受入用ケースの検
知部清掃動作の説明図。

【図８】同トナー受入用ケースを備えた現像装置の斜視
図。

【符号の説明】

１０ 感光体 ３２ 現像器ユニット部 ３３ トナー収容器ユニット部 ３８ リボルバ現像ユニット ３９ 収容台 ９０ａ 発光部対向凹部 ９０ｂ 受光部対向凹部 ９１ 発光素子 ９２ 受光素子 ９４ａ 発光部対向凹部の透明部 ９４ｂ 受光部対向凹部の透明部 ９５ａ 発光部対向凹部の反射部 ９５ｂ 受光部対向凹部の反射部 ９６ａ 軸部 ９６ｂ 重り部 ９６ｃ 摺擦部材 ９７ 突起部 ９８ 叩き装置 ９８ｂ 軸部 ９８ｃ スプリング ９８ｄ 叩き部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上に形成された静電潜像を可視像
   化する現像器と、該現像器に補給するトナーを収容する
   トナー収容部と、該トナー収容部に供給するトナーを収
   容し該トナー収容部に対して脱着可能なトナー収容器と
   を複数組備え、画像形成装置内で回転可能な回転型の現
   像装置を備えた画像形成装置において、上記トナー収容
   部に光透過可能な壁部を形成し、該壁部を介して該トナ
   ー収容部内のトナー量を光学的に検知するトナー残量検
   知手段を画像形成装置の本体側に固定的に設けたことを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記回
   転型の現像装置の回転を利用して上記光透過可能な壁部
   の上記トナー収容部内面を清掃する清掃手段を設けたこ
   とを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１の画像形成装置において、上記ト
   ナー収容部の外壁をたたく叩き手段を設けたことを特徴
   とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項２または３の画像形成装置におい
   て、上記回転型の現像装置の回転位置における所定の回
   転位置にある現像器に対応するトナー収容部について、
   上記トナー量の検知を行うように、上記トナー残量検知
   手段を構成し、該所定の回転位置に到達する直前の現像
   器に対応するトナー収容部に対して上記清掃あるいは上
   記叩きを行うように上記清掃手段あるいは上記叩き手段
   を構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１、２、３又は４の画像形成装置に
   おいて、上記トナー残量検知手段を、発光素子からなる
   発光部と受光素子からなる受光部とを設けて構成し、各
   部にそれぞれ対向する上記トナー収容部の壁部分を前記
   トナー収容部内側に突出させて中空の発光部対向凹部及
   び受光部対向凹部を形成し、該一対の中空の凹部の互い
   に対向する壁面部に発光部からの光に対して透明な透明
   部を形成し、前記発光部対向凹部に、該発光部からの光
   を該発光部対向凹部における前記透明部に向けて反射さ
   せる反射部を形成するとともに、前記受光部対向凹部
   に、前記発光部対向凹部における前記透明部を透過して
   きた光を前記受光部に向けて反射させる反射部を形成し
   たことを特徴とする画像形成装置。