(57)【要約】 【課題】  トナーの残量検知及びトナーの再充填を共に可能とする構成を、小型化及び部品点数削減を図りつつ実現する。【解決手段】  レーザプリンタ１において、現像カートリッジ３６を備えたプロセスユニット１２が装置本体１ａに対し着脱可能に構成されている。そして、現像カートリッジ３６のフレーム３６ａにおいて、トナーを収容するトナー収容室２７と、トナー収容室２７と連通するトナー充填用のトナー充填口１１０とが形成されており、トナー充填口１１０にはキャップ部材１００が着脱可能に装着されている。そして、キャップ部材１００には、トナーの残量を検知するための光が透過する光透過部が設けられている。【選択図】  図３
2006184515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像手段を有し、画像形成装置の装置本体に対し着脱可能に構成される現像ユニットであって、
トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部と連通するトナー充填用のトナー充填口と、を有する収容フレームと、
前記収容フレームに対して着脱可能に設けられ、前記トナー充填口を閉塞するように前記収容フレームに装着されるキャップ部材と、
を備え、
前記キャップ部材は、トナーの残量を検知するための光が透過する光透過部を有することを特徴とする現像ユニット。
【請求項２】
前記収容フレームは、対向して配置される第１の壁部と第２の壁部とを有し、
前記第１の壁部は、前記キャップ部材を着脱可能に備え、
前記第２の壁部は、前記キャップ部材と対向して設けられる光透過性の窓部を有するものであり、
前記収容フレームにおける前記第２の壁部側には、駆動手段からの駆動力を前記現像手段に伝達するための駆動ギヤが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像ユニット。
【請求項３】
前記トナー充填口は、前記窓部よりも大きく構成されていることを特徴とする請求項２に記載の現像ユニット。
【請求項４】
前記キャップ部材は、ポリカーボネイトからなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現像ユニット。
【請求項５】
前記収容フレームにおける前記トナー収容部の内部には、前記キャップ部材の前記光透過部を摺擦する拭取部材が設けられ、
前記キャップ部材の前記光透過部は、前記トナー収容部の内壁面よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現像ユニット。
【請求項６】
前記収容フレームにおける前記トナー収容部の内部には、前記キャップ部材の前記光透過部を摺擦する拭取部材が設けられ、
前記キャップ部材の前記光透過部と、前記トナー収容部の内壁面とが面一となるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現像ユニット。
【請求項７】
前記トナー充填口は、円筒状の内周面を有する筒状部からなることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の記載の現像ユニット。
【請求項８】
前記キャップ部材は、前記トナー充填口に挿入される嵌合部と、前記収容フレームの外面に支持されることにより、当該キャップ部材が前記収容フレームの内部側へ移動するのを規制する位置決め部と、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の現像ユニット。
【請求項９】
前記トナー充填口は、円筒状の内周面を有する筒状部からなり、
前記キャップ部材は、前記トナー充填口に挿入される嵌合部と、前記筒状部における当該キャップ部材の挿入側の端部に支持されることにより、当該キャップ部材が前記収容フレームの内部側へ移動するのを規制する位置決め部を有し、
前記位置決め部と、前記筒状部の端部との間にシート状の接着媒体が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の現像ユニット。
【請求項１０】
前記トナー充填口は、前記トナー収容部の外壁面よりも外側に突出する突出筒状部からなることを特徴とする請求項７または請求項９に記載の現像ユニット。
【請求項１１】
前記収容フレームは、対向して配置される第１の壁部と、第２の壁部とを有し、
前記第１の壁部は、前記キャップ部材を着脱可能に備え、
前記第２の壁部は、前記キャップ部材と対向して設けられる光透過性の窓部を有し、
前記装置本体は、トナーの残量を検知するための光を出射する投光部と、前記投光部からの光を、前記光透過部及び前記窓部を介して受光する受光部と、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の現像ユニットが着脱可能に設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
トナー検知用光センサと、
トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部と連通するトナー充填用のトナー充填口と、を有する収容フレームと、
前記収容フレームに対して着脱可能に設けられ、前記トナー充填口を閉塞するように前記収容フレームに装着されるキャップ部材と、
を備え、
前記キャップ部材は、トナー残量を検知するための光が透過する光透過部を有すること特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーザプリンタ等の画像形成装置において、トナー収容部の内部に充填されたトナーの残量を検知する構成が提供されている。例えば、特許文献１では、トナー収容部のフレームに光透過性の残量検知窓（光透過窓）８４を設け、光センサの投光部からの光をこの残量検知窓を介してトナー収容部内部に照射し、この内部からの光を受光部によって受光することにより、トナー残量を検知する構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１１８０９３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような画像形成装置においては、トナー残量の減少に応じてトナーが再充填可能となるように、トナー充填口を設ける構成が広く用いられている。例えば特許文献１の構成では、トナー収容室７６の左側壁５５にトナー充填口８２が形成されており、このトナー充填口８２にキャップ部材８８が着脱可能に取り付けられている。
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の画像形成装置では、トナー残量を検知するための残量検知窓８４と、トナーの再充填を行うトナー充填口８２とをそれぞれ別位置に独立させて設けているため、装置が大型化する傾向にあった。また、ぞれぞれを別個に設ける分、部品点数が大くなり、組み付け作業も煩雑となってしまうという問題もあった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいてなされたものであって、トナーの残量検知及びトナーの再充填を共に可能とする構成を、小型化及び部品点数削減を図りつつ実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、現像手段を有し、画像形成装置の装置本体に対し着脱可能に構成される現像ユニットであって、トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部と連通するトナー充填用のトナー充填口と、を有する収容フレームと、前記収容フレームに対して着脱可能に設けられ、前記トナー充填口を閉塞するように前記収容フレームに装着されるキャップ部材と、を備え、前記キャップ部材は、トナーの残量を検知するための光が透過する光透過部を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の現像ユニットにおいて、前記収容フレームは、対向して配置される第１の壁部と第２の壁部とを有し、前記第１の壁部は、前記キャップ部材を着脱可能に備え、前記第２の壁部は、前記キャップ部材と対向して設けられる光透過性の窓部を有するものであり、前記収容フレームにおける前記第２の壁部側には、駆動手段からの駆動力を前記現像手段に伝達するための駆動ギヤが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の現像ユニットにおいて、前記トナー充填口は、前記窓部よりも大きく構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現像ユニットにおいて、前記キャップ部材は、ポリカーボネイトからなることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現像ユニットにおいて、前記収容フレームにおける前記トナー収容部の内部には、前記キャップ部材の前記光透過部を摺擦する拭取部材が設けられ、前記キャップ部材の前記光透過部は、前記トナー収容部の内壁面よりも内側に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現像ユニットにおいて、前記収容フレームにおける前記トナー収容部の内部には、前記キャップ部材の前記光透過部を摺擦する拭取部材が設けられ、前記キャップ部材の前記光透過部と、前記トナー収容部の内壁面とが面一となるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の記載の現像ユニットにおいて、前記トナー充填口は、円筒状の内周面を有する筒状部からなることを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の現像ユニットにおいて、前記キャップ部材は、前記トナー充填口に挿入される嵌合部と、前記収容フレームの外面に支持されることにより、当該キャップ部材が前記収容フレームの内部側へ移動するのを規制する位置決め部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の現像ユニットにおいて、前記トナー充填口は、円筒状の内周面を有する筒状部からなり、前記キャップ部材は、前記トナー充填口に挿入される嵌合部と、前記筒状部における当該キャップ部材の挿入側の端部に支持されることにより、当該キャップ部材が前記収容フレームの内部側へ移動するのを規制する位置決め部を有し、前記位置決め部と、前記筒状部の端部との間にシート状の接着媒体が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項７または請求項９のいずれかに記載の現像ユニットにおいて、前記トナー充填口は、前記トナー収容部の外壁面よりも外側に突出する突出筒状部からなることを特徴とする。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記収容フレームは、対向して配置される第１の壁部と、第２の壁部とを有し、前記第１の壁部は、前記キャップ部材を着脱可能に備え、前記第２の壁部は、前記キャップ部材と対向して設けられる光透過性の窓部を有し、前記装置本体は、トナーの残量を検知するための光を出射する投光部と、前記投光部からの光を、前記光透過部及び前記窓部を介して受光する受光部と、を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１２の発明は、画像形成装置において、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の現像ユニットが着脱可能に設けられることを特徴とする。
【００１８】
請求項１３の発明は、トナー検知用光センサと、トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部と連通するトナー充填用のトナー充填口と、を有する収容フレームと、前記収容フレームに対して着脱可能に設けられ、前記トナー充填口を閉塞するように前記収容フレームに装着されるキャップ部材と、を備え、前記キャップ部材は、トナー残量を検知するための光が透過する光透過部を有すること特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
＜請求項１、１２、１３の発明＞
請求項１、１２、１３の発明によれば、キャップ部材を残量検知用の窓として機能させることができるため、トナー残量検知用の光透過性部品とトナー充填用の着脱部品とを別々に設ける必要がなく、また、収容フレームにおいても、これらを装着するための加工を別々に施さなくても良いため、配置スペースの省略、部品点数の削減を効果的に図ることができる。
【００２０】
＜請求項２の発明＞
請求項２の構成によれば、トナー充填口とは反対側に駆動ギヤが設けられることとなるため、トナー充填作業の際の駆動ギヤの汚損を効果的に防止できる。
【００２１】
＜請求項３の発明＞
請求項３の構成によれば、トナーを充填する側のトナー充填口については領域が大きく確保されるため作業性向上を図りやすく、駆動ギヤを設ける側の窓部については領域が小さく設定されるため、駆動ギヤを配置する上での設計の自由度が高まることとなる。
【００２２】
＜請求項４の発明＞
請求項４の構成によれば、良好に光を透過させることのできる好適な構成となる。
【００２３】
＜請求項５の発明＞
請求項５の構成によれば、拭取部材が光透過部に接触しやすくなり、光透過部の汚れが除去されやすくなる。
【００２４】
＜請求項６の発明＞
請求項６の構成によれば、光透過部とトナー収容部の内壁面との間で拭取部材の移動が阻害されにくく、光透過部の汚れをスムーズに除去できることとなる。
【００２５】
＜請求項７の発明＞
請求項７の構成によれば、円筒状の内周面によってキャップ部材を安定的に保持でき、他方、トナー充填の際には、充填用の器具（ノズル等）を的確に案内できることとなる。また、筒状部の存在により、トナー収容部と外部との距離がある程度確保されるため、万が一キャップ部材の装着が不十分となった場合でも、トナーが漏洩しくい構成となる。
【００２６】
＜請求項８の発明＞
請求項８の構成によれば、キャップ部材を安定的に位置決めできることとなる。
【００２７】
＜請求項９の発明＞
請求項９の構成によれば、キャップ部材の離脱を効果的に防止でき、また、接着媒体によりキャップ部材とトナー充填口との隙間を埋めることができるため、トナーの漏洩をも防止できることとなる。また、接着媒体が筒状部の端部に設けられるため、リサイクルする際に除去しやすい構成となる。
【００２８】
＜請求項１０の発明＞
請求項１０の構成によれば、キャップ部材を安定的に装着できる構成を実現しつつ、筒状部がトナー収容部の内部部品と干渉しない構成となる。
【００２９】
＜請求項１１の発明＞
請求項１１のようにすれば、簡易な構成にてトナー残量を安定的に検知できることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図１ないし図６を参照しつつ説明する。
（１．全体構成）
まず、図１、図２を参照して全体構成について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。また、図２は、プロセスユニット１２を拡大して示す側断面図である。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、用紙３を供給するためのフィーダユニット４や、供給された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成ユニット５などを備えている。
【００３１】
フィーダユニット４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱自在に装着される給紙トレイ４１と、給紙トレイ４１内に設けられた用紙押圧板６と、給紙トレイ４１の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ７および給紙パット８と、給紙ローラ７に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ９とを備えている。
【００３２】
用紙押圧板６は、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ７に対して遠い方の端部が揺動可能に支持されるとともに、近い方の端部が上下方向に回動可能とされており、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板６は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙ローラ７に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに回動される。
【００３３】
給紙ローラ７および給紙パット８は、互いに対向状に配設され、給紙パット８の裏側に配設されるばね１０によって、給紙パット８が給紙ローラ７に向かって押圧されている。用紙押圧板６上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板６の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ７に向かって押圧され、その給紙ローラ７の回転によって給紙ローラ７と給紙パット８とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。
【００３４】
レジストローラ９は、駆動側および従動側の２つのローラから構成されており、給紙ローラ７から送られてくる用紙３を、所定のレジスト後に、画像形成ユニット５に送るようにしている。
【００３５】
画像形成ユニット５は、スキャナユニット１１、プロセスユニット１２および定着ユニット１３を備えている。
【００３６】
スキャナユニット１１は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず）、回転駆動されるポリゴンミラー１４、レンズ１５および１６、反射鏡１７、１８および１９などを備えており、レーザ発光部からの発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１４、レンズ１５、反射鏡１７および１８、レンズ１６、反射鏡１９の順に通過あるいは反射させて、後述するプロセスユニット１２の感光ドラム２１の表面上に高速走査にて照射させている。
【００３７】
プロセスユニット１２は、スキャナユニット１１の下方において装置本体１ａに対して着脱可能となるように設けられる。本実施形態では、レーザプリンタ１の全体からプロセスユニット１２を除いた部分が装置本体１ａとされる。プロセスユニット１２は、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２０と、このドラムカートリッジ２０に対して着脱自在に装着される現像カートリッジ３６とを備えている。現像カートリッジ３６は、特許請求の範囲でいう現像ユニットに相当する。ドラムカートリッジ２０は、感光ドラム２１、転写ローラ２６およびスコロトロン型帯電器２５を備えていいる。これによって、現像カートリッジ３６は、感光ドラム２１やスコロトロン型帯電器２５と分離可能に構成されている。
【００３８】
現像カートリッジ３６内は、トナーを現像するための現像室５１と、トナーを収容するためのトナー収容室２７（トナー収容室２７は特許請求の範囲でいうトナー収容部に相当する）とに区画形成されており、現像室５１内には、現像剤担持体としての現像ローラ２２（現像ローラ２２は、特許請求の範囲でいう現像手段に相当する）、層厚規制部材としての層厚規制ブレード２３および供給ローラ２４が収容されている。
【００３９】
また、現像室５１とトナー収容室２７との間は、上側仕切り壁５３と下側仕切り壁５４とによって仕切られており、この上側仕切り壁５３と下側仕切り壁５４との間には、幅方向に延びる略矩形状の開口部５２が形成されている。この開口部５２は、トナー収容室２７のトナーと現像室５１のトナーとが相互に循環できるように開口されている。
【００４０】
トナー収容室２７内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが収容されている。正帯電性のトナーを使用すれば、正帯電された感光ドラム２１上に現像することができる。すなわち、負帯電性のトナーを使用した場合には、感光ドラム２１を負帯電させる必要があるが、たとえば、スコロトロン型帯電器２５を使用して非接触の状態で感光ドラム２１を負に帯電させようとすると、多量にオゾンが発生してしまったり、また、これを防止するために、導電性のローラやブラシなどを使用して接触させた状態で帯電させると、感光ドラム２１上に帯電むらが生じてしまうことがある。一方、感光ドラム２１を正帯電させる場合には、スコロトロン型帯電器２５を使用して非接触の状態で帯電させても、オゾンの発生が極めて少なく、しかも帯電むらなく一様に帯電させることができる。また、このトナーは、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られるスチレン−アクリル系の球状の樹脂に、カーボンブラックなどの着色剤、ニグロシンなどの荷電制御剤、ワックスなどを添加してなる粒子径が約６〜１０μｍ程度のトナー母粒子を主成分とし、これに、シリカなどの外添剤が添加されてなる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、粒子径が均一で球形に近いため、流動性が極めて良好である。そのため、後述するアジテータ２９の撹拌によって、現像カートリッジ３６内における循環が効率よく行なわれ、帯電効率が向上されて、良好な画像の形成を達成することができる。
【００４１】
感光ドラム２１は、現像ローラ２２の側方において、現像ローラ２２に対向状に接触する状態で矢印方向（時計方向）に回転可能に配設されている。この感光ドラム２１は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面が、ポリカーボネートを主成分とする有機感光体などの正帯電性の材料により形成されている。
【００４２】
スコロトロン型帯電器２５は、感光ドラム２１の上方に、所定の間隔を隔てて配設されている。このスコロトロン型帯電器２５は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム２１の表面を一様に正帯電させることができるように構成されている。
【００４３】
そして、感光ドラム２１の表面は、スコロトロン型帯電器２５により一様に正帯電された後、スキャナユニット１１からのレーザービームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像ローラ２２の回転により、現像ローラ２２上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２１に対向して接触する時に、感光ドラム２１の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２１の表面のうち、レーザービームによって露光され電位が下がっている部分に、選択的に転着することによって可視像化され、これによって現像（反転現像）が達成される。
【００４４】
感光ドラム２１の下方には、この感光ドラム２１に対向する転写ローラ２６が、矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設されている。転写ローラ２６は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、所定の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラム２１上に現像されたトナーは、用紙３が感光ドラム２１と転写ローラ２６との間を通る間に、その用紙３に転写される。
【００４５】
また、図１に示すように、定着ユニット１３は、プロセスユニット１２の側方下流側に配設され、加熱ローラ３２、加熱ローラ３２に押圧される押圧ローラ３１、および、これら加熱ローラ３２および押圧ローラ３１の下流側に設けられる１対の搬送ローラ３３を備えている。加熱ローラ３２は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセスユニット１２において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ３２と押圧ローラ３１との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ３３によって、１対の排紙ローラ３４に搬送するようにしている。１対の排紙ローラ３４に送られた用紙３は、その排紙ローラ３４によって排紙トレイ３５上に排紙される。
【００４６】
なお、このレーザプリンタ１では、可視像が転写された後に感光ドラム２１上に残存するトナーを、いわゆるクリーナレス方式によって回収するようにしている。すなわち、クリーナレス方式では、可視像が転写された後に感光ドラム２１上に残存するトナーは、まず、感光ドラム２１の回転によりスコロトロン型帯電器２５と対向させて、このスコロトロン型帯電器２５により一様に正帯電させた後、次いで、感光ドラム２１の回転により現像ローラ２２と対向させて、現像ローラ２２に印加される現像バイアスよって、現像ローラ２２により回収される。
【００４７】
（２．現像カートリッジの内部構成）
次に、図２及び図３を参照して現像カートリッジ内部の具体的構成について説明する。図２はプロセスユニット１２を拡大して示すものであり、図３は、トナー収容室２７内を示す、図２におけるＸ−Ｘ断面図である。なお、この図３では、説明の容易化を図るべく、後述するアジテータ２９およびワイパ３９の位置を、図２に示す位置ではなく、これらが鉛直方向（上側仕切り壁５３と平行な方向）に延びる状態の位置として示している。
【００４８】
図２および図３に示すように、トナー収容室２７には、トナーを撹拌して開口部５２から現像室５１に向かって供給するためのアジテータ２９と、後述する窓部５８およびキャップ部材１００を清掃するためのワイパ３９と、これらアジテータ２９およびワイパ３９を支持する回転軸２８とが設けられている。
【００４９】
回転軸２８は、図３に示すように、トナー収容室２７のほぼ中心において、トナー収容室２７の両側壁（第１側壁５７および第２側壁５６）間にわたって延び、その一端がトナー収容室２７の一方の側壁５６から突出されており、その突出した端部には、この回転軸２８を回転駆動させるための回転軸ギヤ４４が設けられている。なお、第１側壁５７は、特許請求の範囲でいう第１の壁部に相当し、第２側壁５６は第２の壁部に相当する。
【００５０】
アジテータ２９は、図２および図３に示すように、この回転軸２８に、その長さ方向にわたって設けられており、回転軸２８から径方向外方に向かって延びる樹脂からなる支持部材４２と、その支持部材４２の先端に取り付けられるポリエチレンテレフタレートなどからなるフィルム状の摺接部材４３とを備えている。
【００５１】
そして、このアジテータ２９は、回転軸２８の回転によってトナー収容室２７内を回転して、その摺接部材４３が、略円筒形状に形成されるトナー収容室２７の底面に撓んだ状態で摺接することにより、トナーを押し上げて、その押し上げられたトナーを開口部５２から現像室５１に放出するようにしている。
【００５２】
なお、このアジテータ２９の回転においては、支持部材４２も摺接部材４３と同様にトナーを押し上げるので、大きな抵抗を受けるが、そのトナーによる抵抗を少なくするために、支持部材４２における長手方向には、所定の間隔ごとに開口部４５が形成されている。
【００５３】
また、ワイパ３９は、この回転軸２８の長さ方向両側部において、アジテータ２９に対して回転軸２８の周りに１８０°の間隔を隔てて設けられており、回転軸２８から径方向外方に向かって延びる樹脂からなる支持部材４６と、その支持部材４６の両側端部に設けられるウレタンゴムなどからなる清掃部材４７とを備えている。清掃部材４７は、特許請求の範囲でいう拭取部材に相当する。
【００５４】
そして、このワイパ３９は、回転軸２８の回転によってトナー収容室２７内を回転し、この回転に伴って、各清掃部材４７が窓部５８および後述するキャップ部材１００に接触して、それら窓部５８およびキャップ部材１００の収容室内部側の面に付着するトナーを拭き取るようにしている。このように、１つの回転軸２８にアジテータ２９およびワイパ３９を支持すると、窓部５８およびキャップ部材１００は、アジテータ２９の回転速度にかかわらず、常に、アジテータ２９の回転の周期ごとに、ワイパ３９によって清掃される。そのため、後述するトナー検知用光センサ６２によって、トナーの残存量を正確かつ確実に検知することができる。
【００５５】
なお、図２に示すように、アジテータ２９には、略扇板状の遮光板８５が設けられている。このような遮光板８５を設けることによって、後述するように、アジテータ２９の１回転におけるトナー検知用光センサ６２の光を遮光する長さをより長く画成して、誤検知をより少なくし、より正確な検知を達成している。
【００５６】
一方、図２において、現像室５１には、開口部５２に近い側に、供給ローラ２４が矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設されており、また、この供給ローラ２４に対向して、現像ローラ２２が矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ２４と現像ローラ２２とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
【００５７】
供給ローラ２４は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。また、現像ローラ２２は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ２２のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。このように、現像ローラ２２の表面に、負帯電性のフッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層を被覆することにより、その表面に担持されるトナーの正帯電性を向上させることができる。なお、現像ローラ２２には、感光ドラム２１との間に電位差が生じるような所定の現像バイアスが印加されている。
【００５８】
また、現像ローラ２２の近傍には、層厚規制ブレード２３が配設されている。この層厚規制ブレード２３は、金属の板ばね材からなるブレード本体３７と、ブレード本体３７の先端部に設けられ、絶縁性のシリコーンゴムからなる半円形状の押圧部材３８とを備えており、ブレード本体３７における押圧部材３８と反対側の端部が、現像ローラ２２の近くにおいて現像カートリッジ３６のフレーム３６ａに（フレーム３６ａは特許請求の範囲でいう収容フレームに相当する）支持されるとともに、押圧部材３８がブレード本体３７の弾性力によって現像ローラ２２上に圧接されるように構成されている。
【００５９】
そして、開口部５２から現像室５１に向けて放出されるトナーは、供給ローラ２４の回転により、現像ローラ２２に供給され、この時、供給ローラ２４と現像ローラ２２との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ２２上に供給されたトナーは、現像ローラ２２の回転に伴って、層厚規制ブレード２３の押圧部材３８と現像ローラ２２との間に進入し、ここで、この押圧部材３８と現像ローラ２２との間で摺擦されて、十分に摩擦帯電され、一定厚さの薄層として現像ローラ２２上に担持される。
【００６０】
（３．トナー残量検出のための構成）
次に、現像カートリッジ３６におけるトナー残量検出のための構成について説明する。なお、図４は、現像カートリッジ３６についてのトナー充填口側の側面図であり、図５は、トナー充填口付近を示す、図４におけるＹ−Ｙ断面図である。図３に示すように、現像カートリッジ３６のフレーム３６ａには、トナーを収容するトナー収容室２７と、トナー収容室２７と連通するトナー充填用のトナー充填口１１０とが形成されている。
【００６１】
図３、図４に示すように、現像カートリッジ３６のフレーム３６ａには、互いに対向して配置される第１側壁５７と第２側壁５６とが設けられており、トナー充填口１１０は、第１側壁５７側において円筒状の内周面１１０ａを備えたかたちで形成され、第１側壁５７の外壁面５７ａ（即ちトナー収容部の外壁面）よりも外側に突出する突出筒状部として構成されている。
【００６２】
図５に示すように、キャップ部材１００は、トナー収容室２７に対して着脱可能とされるものであり、具体的には、トナー充填口１１０が設けられる第１側壁５７側においてこのトナー充填口１１０を閉塞するように着脱可能に設けられている。
【００６３】
そして、このキャップ部材１００には、トナーの残量を検知するための光が透過する光透過部１０６が設けられており、後述するトナー検知用光センサ６２（図３）からの光を透過するように構成されている。本実施形態では、キャップ部材１００全体が透明性を有しており、装着時にトナー収容室２７の内部側に面する壁部１０４が光透過部１０６とされ、厚さ方向に光を透過させる構成をなしている。本構成では、キャップ部材１００を、トナー充填口１１０を閉塞する部材としてのみならず、トナー残量検知用の窓としても機能させており、トナー残量検知用の光透過性部品とトナー充填用の着脱部品との共用化が図られている。また、フレーム３６ａにおいて、各機能（再充填のための機能、トナー残量検知のための機能）を実現するための加工が別々に施されておらず、配置スペースの省略、部品点数の削減、製造容易化が効果的に図られている。また、本実施形態にかかるキャップ部材１００は、ポリカーボネイトによって構成されている。なお、このようにポリカーボネイトによって構成せずに、光を透過可能な他の樹脂材料によって構成してもよく、ガラズ材料であってもよい。
【００６４】
さらに本実施形態では、円筒状の内周面１１０ａによってキャップ部材１００を安定的に保持できるようになっており、他方、トナー充填の際には、充填用の器具（ノズル等）を的確に案内できるようになっている。また、筒状に構成されるトナー充填口１１０の存在により、トナー収容室２７と外部との距離がある程度確保されるため、万が一キャップ部材１００の装着が不十分となった場合でも、トナーが漏洩しくくなっている。
【００６５】
また、図５に示すように、キャップ部材１００は、筒状に構成されるトナー充填口１１０内に挿入される嵌合部１０２を有しており、さらに、トナー充填口１１０におけるキャップ部材１００の挿入側の端部１１０ｂに支持されるように位置決め部１０３が設けられている。位置決め部１０３は、端部１１０ｂにて支持されることにより、キャップ部材１００がフレーム３６ａの内部側へ移動するのを規制するように機能する。
【００６６】
さらに、位置決め部１０３と、トナー充填口１１０の端部１１０ｂとの間には、シート状の接着媒体１０５が設けられている。接着媒体１０５は、端部１１０ｂ側の面１０５ａと、位置決め部１０３側の面１０５ｂとが接着部として構成される両面テープからなり、位置決め部１０３と端部１１０ｂとを接合するように、キャップ部材１００の周囲に環状に配置されている。このように構成されているため、キャップ部材１００の離脱防止が効果的に実現されている。また、接着媒体１０５によりキャップ部材１００とトナー充填口１１０との隙間が埋められており、トナーの漏洩防止も図られている。また、接着媒体１０５が端部１１０ｂに設けられるため、リサイクルする際に除去しやすい構成となっている。
【００６７】
一方、図３に示すように、そして、キャップ部材１００が設けられる側とは反対側の壁部（即ち第２側壁５６）側には、キャップ部材１００と対向するように光透過性の窓部５８が設けられている。窓部５８は、第２側壁５６に形成された開口部と、この開口部を閉塞する透明性を有する樹脂部材によって構成されており（即ち、第２側壁５６に形成された開口を樹脂部材によって閉塞される形態となっており）、樹脂部材は、第２側壁５６に対して着脱困難となるように構成されている。
【００６８】
本実施形態では、トナー充填口１１０が、窓部５８よりも大きく構成されており、トナーを充填する側のトナー充填口１１０については領域が大きく確保されて作業性向上を図りやすくなっている。他方、後述する駆動ギヤを設ける側の窓部５８については領域が小さく設定され、駆動ギヤを配置する上での設計の自由度が高められている。
【００６９】
また、図５に示すように、キャップ部材１００の光透過部１０６と、第１側壁５７の内壁面５７ｂ（即ちトナー収容室２７の内壁面）とが面一となるように構成されている。具体的には、光透過部１０６における内部側の面１０４ａと、第１側壁の内壁面とが、同一の仮想平面Ｆ上に設けられている。
【００７０】
即ち、上述したように、フレーム３６ａにおけるトナー収容室２７の内部には、キャップ部材１００の光透過部１０６を摺擦するように清掃部材４７が設けられているが、本実施形態の構成では、光透過部１０６と第１側壁５７の内壁面５７ｂとの間で清掃部材４７の移動が阻害されにくくなっており、光透過部１０６の汚れをスムーズに除去できるようになっている。
【００７１】
また、図３に示すように、レーザプリンタ１の装置本体１ａには、トナー収容室２７内に残存するトナーの残量を検知するためのトナー検知用光センサ６２が設けられている。このトナー検知用光センサ６２は、発光素子を備え、トナーの残量を検知するための光を出射する投光部６０と、受光素子を備え、投光部６０からの光を、光透過部１０６を介して受光する受光部６１とを有する構成をなしている。なお、投光部６０からの光が受光部６１に至るまでの様子を、二点鎖線Ｌにて概念的に例示している。
【００７２】
すなわち、図３において、トナー収容室２７の両側壁５６および５７には、トナー収容室２７の中心から開口部５２により近い適宜の位置に、トナー検知用光センサ６２の光を透過させるための窓部５８およびキャップ部材１００が、それぞれ互いに対向するように設けられており、投光部６０および受光部６１は、これら窓部５８およびキャップ部材１００にそれぞれ対向する本体ケーシング２のフレーム６３および６４に取り付けられている。
【００７３】
より具体的には、一方の窓部５８に対向するフレーム６３には、レンズ６５が埋設されており、そのレンズ６５の外方対向位置には、支持基板６９がホルダ部材６７を介して支持されており、投光部６０は、その支持基板６９上に、発光素子がレンズ６５に向かうようにして設けられている。また、他方のキャップ部材１００に対向するフレーム６４にも、レンズ６６が埋設されており、そのレンズ６６の外方対向位置には、支持基板７０がホルダ部材６８を介して支持されており、受光部６１は、その支持基板７０上に、受光素子がレンズ６６に向かうようにして設けられている。
【００７４】
なお、図３には、ドラムカートリッジ２０のケース部分４０が、現像カートリッジ３６の下側を囲むように略凹状に現れているが、このケース部分４０における窓部５８およびキャップ部材１００にそれぞれ対向する両側壁にも、開口部７１および７２が形成されている。
【００７５】
そのため、投光部６０、レンズ６５、開口部７１および窓部５８と、受光部６１、レンズ６６、開口部７２およびキャップ部材１００とは、トナー収容室２７を挟んで一直線状に配置され、これによって、投光部６０から発光される指向性の強い光（レーザ光等）は、レンズ６５、開口部７１および窓部５８を介して、トナー収容室２７内を通過し、キャップ部材１００、開口部７２およびレンズ６６を介して、受光部６１において受光される。
【００７６】
そして、受光部６１においては、受光された光量に応じて、受光素子から出力される電圧が変化する、つまり、受光量が少ない場合には、出力電圧が高く（たとえば、５Ｖ）、また、受光量が多い場合には、出力電圧が低く（たとえば、０Ｖ）変化するので、この出力電圧の変化を検知することで、トナー収容室２７内を通過する光が、残存するトナーによって遮られるか否かを検知することができる。
【００７７】
すなわち、このトナー検知用光センサ６２によれば、後述するように、トナーがトナー収容室２７内に十分に残存している場合には、投光部６０と受光部６１との間を結ぶ光が、このトナーによって遮断されるので、これによって、トナーをまだ補給しなくてもよいことを、正確かつ確実に検知することができ、また、トナーがトナー収容室２７内に少ししか残存していないか、あるいは、残存していない場合には、投光部６０と受光部６１との間を結ぶ光が、トナーによって遮断されることがないので、これによって、トナーを補給する必要があることを、正確かつ確実に検知することができる。
【００７８】
（３．駆動構成）
図６は、このような現像カートリッジ３６の駆動系を例示する概略構成図である。図６において、この現像カートリッジ３６には、本体ケ−シング２からの駆動が入力される入力ギヤとして、トナー収容室２７の幅方向側方に設けられるアジテータ側入力ギヤ７３と、現像室５１の幅方向側方に設けられる現像ローラ側入力ギヤ７４とが設けられており、アジテータ２９の駆動系と現像ローラ２２の駆動系とは、現像カートリッジ３６内において連結されておらず、互いに独立して構成されている。現像ローラ側入力ギヤ７４は特許請求の範囲でいう駆動ギヤに相当する。
【００７９】
アジテータ側入力ギヤ７３には、回転軸２８に設けられる回転軸ギヤ４４が噛み合うとともに、現像カートリッジ３６が本体ケーシング２に装着された時には、その本体ケーシング２内に設けられる図示しないサブモータからの駆動が伝達されるように構成されている。そのため、サブモータからの駆動は、アジテータ側入力ギヤ７３を介して回転軸ギヤ４４に伝達され、この回転軸ギヤ４４の駆動により回転軸２８が回転されて、アジテータ２９およびワイパ３９が、トナー収容室２７内において回転される。
【００８０】
また、現像ローラ側入力ギヤ７４には、現像室５１の幅方向側方において現像ローラ２２のローラ軸に設けられる現像ローラギヤ７６と、同じく、現像室５１の幅方向側方において供給ローラ２４のローラ軸に設けられる供給ローラギヤ７７とが噛み合うとともに、現像カートリッジ３６が本体ケーシング２に装着された時には、現像ローラ側入力ギヤ７４と本体ケーシング２側の伝達ギヤ７８（二点鎖線にて仮想的に例示）が噛み合い、本体ケーシング２内に設けられるメインモータＭ（二点鎖線にて仮想的に例示）からの駆動が伝達されるように構成されている。具体的には、メインモータＭからの駆動は、メインモータＭと連動する伝達ギヤ７８を介して、現像ローラ側入力ギヤ７４に伝達され、さらに現像ローラギヤ７６および供給ローラギヤ７７にそれぞれ伝達され、これら現像ローラギヤ７６および供給ローラギヤ７７の駆動により、現像ローラ２２および供給ローラ２４がそれぞれ回転される。
【００８１】
なお、メインモータＭからの駆動は、現像ローラ側入力ギヤ７４以外に、感光ドラム２１や、転写ローラ２６、後述する加熱ローラ３１などの各種のローラなどを駆動するために用いられ、それら各部材に伝達されるように構成されている。一方、サブモータの駆動は、ここではアジテータ側入力ギヤ７３のみを駆動するために用いられている。
【００８２】
本実施形態では、フレーム３６ａにおける第２側壁５６側に、駆動手段（メインモータＭ）からの駆動力を現像ローラ２２に伝達するための現像ローラ側入力ギヤ７４等が設けられている。即ち、トナー充填口１００と反対側に各種ギヤが設けられているため、トナー充填作業の際にギヤが汚損しない構成となっている。また、トナー充填口１００とは反対側の第２壁部５６側に、トナー充填口１００よりも小さい窓部５８が設けられているため、現像ローラ側入力ギヤ７４等の各種ギヤの配置の自由度が効果的に高められることとなる。
【００８３】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について、図７を参照して説明する。図７は、実施形態２に係る画像形成装置のトナー充填口付近を示すものであり、図６の変形例を示す図である。本実施形態では、キャップ部材１００の光透過部１０６が、トナー収容室２７の内壁面（即ち第１側壁５７の内壁面５７ｂ）よりも内側に配置されている点が実施形態１と異なっており、それ以外の構成については実施形態１と同様であるので同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施形態でも、フレーム３６ａにおけるトナー収容室２７の内部には、キャップ部材１００の光透過部１０６を摺擦する実施形態１と同様の清掃部材（図示略：図３参照）が設けられるが、本構成では、このような清掃部材がより光透過部１０６に接触しやすくなっており、光透過部１０６の汚れが除去されやすくなっている。
【００８４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００８５】
（１）上記実施形態では、現像カートリッジ３６によって現像ユニットが構成されているが、像担持体等を備えてなるプロセスユニットを現像ユニットとしてもよい。例えば、トナー収容室を備えたフレームをドラムカートリッジに対して着脱可能とせずにこれらを一体のユニットとして構成し、これを現像ユニットとしてもよい。
（２）上記実施形態では、現像ユニットが装置本体１ａに対して着脱可能に構成される例を示したが、これ以外であってもよい。例えば、トナーを収容するトナー収容部が本体ケーシングに対して着脱不能に構成されるようなものであってもよい。
（３）上記実施形態では、アジテータ２９の駆動系と現像ローラ２２の駆動系とが、現像カートリッジ３６内において連結せず、互いに独立して構成されていたが、これらを同一の駆動系としてもよい。例えば、単一の駆動手段（例えばメインモータ）からの駆動力により現像ローラ２２とアジテータ２９とが共に駆動するように構成されていてもよい。この場合、単一の駆動手段が、特許請求の範囲でいう駆動手段に相当することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図
【図２】現像ユニットを拡大して示す側断面図
【図３】トナー収容室内を示す、図２におけるＸ−Ｘ断面図
【図４】現像カートリッジの側面図
【図５】トナー充填口付近を示す、図４におけるＹ−Ｙ断面図
【図６】現像カートリッジの駆動系を示す概略構成図
【図７】実施形態２に係る画像形成装置のトナー充填口付近を示すものであり、図６の変形例を示す図
【符号の説明】
【００８７】
１…レーザプリンタ（画像形成装置）
１ａ…装置本体
２２…現像ローラ（現像手段）
２７…トナー収容室（トナー収容部）
３６…現像カートリッジ（現像ユニット）
３６ａ…フレーム（収容フレーム）
４７…清掃部材（拭取部材）
５６…第２側壁（第２の壁部）
５７…第１側壁（第１の壁部）
５７ａ…第１側壁の外壁面（トナー収容部の外壁面）
５７ｂ…第１側壁の内壁面（トナー収容部の内壁面）
５８…窓部
６０…投光部
６１…受光部
６２…トナー検知用光センサ
７４…現像ローラ側入力ギヤ（駆動ギヤ）
１００…キャップ部材
１０２…嵌合部
１０３…位置決め部
１０５…接着媒体
１０６…光透過部
１１０…トナー充填口（筒状部、突出筒状部）
１１０ａ…トナー充填口の内周面（筒状部の内周面）
Ｍ…メインモータ（駆動手段）
【図１】
2006184515.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006184515.tif 000007
【図６】
2006184515.tif 000008
【図７】
2006184515.tif 000009