(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）トナーを収容するトナー収容部と、
（ｂ）該トナー収容部に配設され、駆動手段による回転方向への押圧力を受けて回転するとともに自重により自由回転する攪拌器と、
（ｃ）自重により自由回転する該攪拌器の回転を抑制する抑制部材と、
（ｄ）トナー残量を検出するために前記攪拌器の回転を検出する検出器の被検出部材とを有し、
（ｅ）前記抑制部材は、前記回転方向に関し、前記検出器が攪拌器の回転を検出する攪拌器の回転範囲の前に少なくとも１つ配設され、前記回転範囲の前に配設された抑制部材は、前記回転方向への攪拌器の回転よりも前記回転方向と逆方向への攪拌器の回転を強く抑制することを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記抑制部材は、前記回転方向に関し、前記検出器が前記攪拌器の回転を検出する攪拌器の回転範囲の前後にそれぞれ配設される請求項１に記載のトナーカートリッジ。
【請求項３】
前記抑制部材は、前記トナー収容部の内面に固定された基部、該基部から起立した立設部及び該立設部と基部とを連結する折曲部を備えるフィルムである請求項１又は２に記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記折曲部は、剛性に方向性がある請求項３に記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
（ａ）トナーを収容するトナー収容部と、
（ｂ）該トナー収容部に配設され、駆動手段による回転方向への押圧力を受けて回転するとともに自重により自由回転する攪拌器と、
（ｃ）自重により自由回転する該攪拌器の回転を抑制する抑制部材と、
（ｄ）トナー残量を検出するために前記攪拌器の回転を検出する検出器の被検出部材とを有し、
（ｅ）前記抑制部材は、前記回転方向に関し、前記検出器が前記攪拌器の回転を検出する攪拌器の回転範囲の前後にそれぞれ配設されるとともに、前記トナー収容部の内面に固定された基部、該基部から起立した立設部及び該立設部と基部とを連結する折曲部を備えるフィルムであって、
（ｆ）前記回転範囲の前に配設される抑制部材の立設部は、前記回転範囲の後に配設される抑制部材の立設部に対して傾斜していることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項６】
前記回転範囲の前に配設される抑制部材の立設部は、複数の切り込みを有する請求項５に記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
（ａ）トナー収容部に配設され、駆動手段による回転方向への押圧力を受けて回転するとともに、自重により自由回転する攪拌器と、
（ｂ）自重により自由回転する該攪拌器の回転を抑制する抑制部材と、
（ｃ）前記攪拌器の回転を検出する検出器とを有するとともに、
（ｄ）該検出器は前記攪拌器の回転を検出することによってトナー残量を検出し、
（ｅ）前記抑制部材は、前記回転方向に関し、前記検出器が攪拌器の回転を検出する攪拌器の回転範囲の前に少なくとも１つ配設され、前記回転範囲の前に配設された抑制部材は、前記回転方向への攪拌器の回転よりも前記回転方向と逆方向への攪拌器の回転を強く抑制することを特徴とするトナー残量検出機構。
【請求項８】
前記抑制部材は、前記回転方向に関し、前記検出器が前記攪拌器の回転を検出する攪拌器の回転範囲の前後にそれぞれ配設される請求項７に記載のトナー残量検出機構。
【請求項９】
前記抑制部材は、前記トナー収容部の内面に固定された基部、該基部から起立した立設部及び該立設部と基部とを連結する折曲部を備えるフィルムである請求項７又は８に記載のトナー残量検出機構。
【請求項１０】
前記折曲部は、剛性に方向性がある請求項９に記載のトナー残量検出機構。
【請求項１１】
（ａ）トナー収容部に配設され、駆動手段による回転方向への押圧力を受けて回転するとともに、自重により自由回転する攪拌器と、
（ｂ）自重により自由回転する該攪拌器の回転を抑制する抑制部材と、
（ｃ）前記攪拌器の回転を検出する検出器とを有するとともに、
（ｄ）該検出器は前記攪拌器の回転を検出することによってトナー残量を検出し、
（ｅ）前記抑制部材は、前記回転方向に関し、前記検出器が前記攪拌器の回転を検出する攪拌器の回転範囲の前後にそれぞれ配設されるとともに、前記トナー収容部の内面に固定された基部、該基部から起立した立設部及び該立設部と基部とを連結する折曲部を備えるフィルムであって、
（ｆ）前記回転範囲の前に配設される抑制部材の立設部は、前記回転範囲の後に配設される抑制部材の立設部に対して傾斜していることを特徴とするトナー残量検出機構。
【請求項１２】
前記回転範囲の前に配設される抑制部材の立設部は、複数の切り込みを有する請求項１１に記載のトナー残量検出機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーカートリッジ及びトナー残量検出機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真装置のような画像形成装置においては、用紙カセットの上方に配設された給紙ローラによって、用紙カセットに積載された用紙を搬送路に１枚ずつ繰り出すようになっている。そして、繰り出された用紙は、搬送路に配設された一対の搬送ローラによって転写器に搬送される。
【０００３】
一方、印字プロセスユニット部においては、帯電器によって静電潜像担持体としての感光体ドラムの表面に静電荷を与え、ＬＥＤヘッド等の光源によって静電潜像を形成し、現像ローラによって感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を可視像化し、トナー像を形成する。そして、該トナー像を、感光体ドラムに対向させて配設された転写器によって、搬送されてきた用紙に転写する。
【０００４】
前記転写器によってトナー像が転写された後に、用紙は更に搬送路を搬送され、定着部においてトナー像の定着が行われる。そして、定着後の用紙は、排紙ローラによって装置本体外に排出される。
【０００５】
また、前記印字プロセスユニット部において、現像ローラにトナーを供給する手段として、現像ローラに圧接され、該現像ローラと同方向に回転するスポンジローラ、及び該スポンジローラと反対方向に回転し、トナーカートリッジに内蔵されているトナーをスポンジローラに供給する棒状の攪拌（かくはん）バーが配設される。
【０００６】
該攪拌バーは、トナーカートリッジ内に配設されたトナー収容部の内部に回転自在に配設されていて、ギヤの回転によって、該ギヤに形成された突起の一端に押圧されて回転するようになっている。
【０００７】
したがって、攪拌バーはトナー収容部の真上まで回転してくると、自重によって真下まで回転することができ、また、攪拌バーが自重によって回転した際に、ギヤの突起の他端に途中で当接してしまうこともない。
【０００８】
また、前記攪拌バーは、トナー収容部内を回転しながら供給ローラにトナーを供給するとともに、トナー残量センサにトナー残量が少ない状態であることを検出させる機能を有する。
【０００９】
そして、トナー残量検出方法としては、攪拌バーにマグネットを装着させ、該マグネットが画像形成装置に配設されたトナー残量センサを吸引している時間の長さによって、トナー残量が少ないかどうかを判断するようになっている。
【００１０】
すなわち、トナー残量が少ない場合は、トナーの抵抗は小さく、攪拌バーの回転を妨げるものがない。そのため、攪拌バーはトナー収容部の真上から自重によって真下まで回転することができ、ギヤの回転によって、該ギヤに形成された突起の一端に攪拌バーが押圧されるまで、真下の位置でしばらくの時間、停止した状態になる。
【００１１】
この状態で、攪拌バーに取り付けられたマグネットがトナー残量センサを吸引するようになっているので、前記マグネットがトナー残量センサを吸引する時間が長くなる。
【００１２】
一方、トナー残量が多い場合は、攪拌バーがトナー収容部に収容されたトナーの抵抗を受けるので、自重によって回転しても、真下まで到達せずに、途中で止まったり、回転が遅くなったりしてしまう。そして、常に一定の速度で回転しているギヤ等の突起から成る回転手段によって押すことによりトナー残量センサと対向する位置まで回転する。その結果、途中で回転が遅くなったり止まったりしている時間の分だけ、マグネットがトナー残量センサを吸引している時間が短くなる。
【００１３】
このようにして、マグネットがトナー残量センサを吸引している時間の長さの違いによってトナー残量の検出を行うようになっている。
【００１４】
また、制御部は、トナー残量センサからの出力を受け、トナー残量が少ない場合はトナーカートリッジを交換し、トナーを画像形成装置に補給することを促すメッセージを表示する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のトナーカートリッジにおいては、トナー残量が少ない場合、トナーの抵抗が小さいので、攪拌バーの自重によって回転する速度が高くなり、最下点を通り越して回転してしまうことがある。この場合、前記攪拌バーに装着されたマグネットは、トナー残量センサと対向する位置で停止せずに、通り越してしまうので、マグネットがトナー残量センサを吸引している時間が極めて短くなる。このため、トナー残量センサは極めて短い時間でオン−オフし、トナー残量が少ないこと、すなわち、トナーローが検出されなくなってしまう。また、最下点を通り越した攪拌バーは振り子のように戻ってくるが、自重によって回転する速度が高過ぎると、戻る時にも最下点を通り越してしまうので、トナー残量センサはオン−オフを何度も繰り返してしまう。
【００１６】
図２は、従来のトナーカートリッジのトナー残量検出機構におけるトナー残量が少ない場合の攪拌バーの状態を示す図、図３は、従来のトナーカートリッジのトナー残量検出機構におけるトナー残量が多い場合の攪拌バーの状態を示す図、図４は、従来のトナーカートリッジのトナー残量検出機構におけるトナー残量センサのオン−オフ信号を示す図である。
【００１７】
図において、９１はトナー収容部、９２は攪拌バー、９３はトナー、αはトナー残量センサがオン信号を出力する範囲である。
【００１８】
トナー残量が多い場合、図３に示されるように、自重によって回転した攪拌バー９２は、トナー９３の抵抗を受けるので、該トナー９３の表面付近で停止する。この場合、攪拌バー９２は範囲αの外にあるので、トナー残量センサはオフとなっている。この後、図示されないギヤの回転によって該ギヤに形成された突起の一端が前記攪拌バー９２を押圧して回転させるので、前記攪拌バー９２は前記範囲αを通過するが、前記ギヤの回転によって回転させられているので速度が高く、トナー残量センサをオンする時間が短いので、トナー残量センサはトナーローを検出しない。
【００１９】
一方、トナー残量が少ない場合、図２に示されるように、自重によって回転した攪拌バー９２は、トナー９３の抵抗をほとんど受けないので、自重によって回転する速度が高くなり、前記範囲αを通過してしまう。そして、前記範囲αを通過した攪拌バーは振り子のように戻ってくるが、自重によって回転する速度が高過ぎると、戻る時にも前記範囲αを通過してしまう。
【００２０】
最終的には、攪拌バー９２の運動は収束して、攪拌バー９２は範囲α内で停止するが、トナー残量センサは、図４に示されるように、オン−オフを繰り返してしまい、トナー残量センサをオンする時間が短くなり、トナーローが検出されなくなってしまう。すなわち、誤検出となり、トナー残量センサはトナーローを正常に検出することができなくなってしまう。
【００２１】
このため、トナー残量が少ないにもかかわらず、トナーローが検出されず、制御部がトナーカートリッジを交換し、トナーを画像形成装置に補給する必要があることを示すメッセージを表示することができないことがある。
【００２２】
本発明は、前記従来のトナーカートリッジのトナー残量検出機構の問題点を解決して、トナー残量が少ない場合に、攪拌バーの自重によって回転する速度が高くなっても、攪拌バーが最下点を通り越して回転してしまうことがなく、攪拌バーに装着されたマグネットがトナー残量センサの回転範囲を超えることがなく、トナーローを正確に検出することができるトナーカートリッジ及びトナー残量検出機構を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のトナーカートリッジにおいては、トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部に配設され、駆動手段による回転方向への押圧力を受けて回転するとともに自重により自由回転する攪拌器と、自重により自由回転する該攪拌器の回転を抑制する抑制部材と、トナー残量を検出するために前記攪拌器の回転を検出する検出器の被検出部材とを有し、前記抑制部材は、前記回転方向に関し、前記検出器が攪拌器の回転を検出する攪拌器の回転範囲の前に少なくとも１つ配設され、前記回転範囲の前に配設された抑制部材は、前記回転方向への攪拌器の回転よりも前記回転方向と逆方向への攪拌器の回転を強く抑制する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図５は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の要部斜視図、図６は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の画像形成ユニット及びトナーカートリッジの一部断面斜視図である。
【００２６】
図において、８０は電子写真装置のような画像形成装置のサイドフレーム、７０は該サイドフレーム８０に取り付けられた画像形成ユニット、１０はトナーカートリッジである。なお、前記サイドフレーム８０は、図示されない筐（きょう）体の中に配設されている。
【００２７】
また、前記画像形成ユニット７０は、静電潜像担持体としての感光体ドラム７２、該感光体ドラム７２の表面上の静電潜像を現像する、すなわち、トナー像を形成するトナー担持体としての現像ローラ７３、該現像ローラ７３にトナーを供給するトナー供給ローラ７４、前記感光体ドラム７２の表面を帯電する帯電装置としての帯電ローラ７５、前記感光体ドラム７２の表面に残留するトナーを除去し、また、除電するクリーニングローラ７６を有する。そして、前記画像形成ユニット７０にはトナーを収容するトナーカートリッジ１０が取り付けられ、画像形成ユニット７０にトナーを供給するようになっている。
【００２８】
さらに、感光体ドラム７２の図６において上側には、ＬＥＤ等から成る図示されない露光ヘッドが配設され、感光体ドラム７２の表面上に静電潜像を形成する。また、感光体ドラム７２の図６において下側には、図示されない転写ローラが配設され、感光体ドラム７２の表面に用紙等の媒体を押し付けて感光体ドラム７２の表面上のトナー像を媒体に転写させるようになっている。
【００２９】
また、トナーカートリッジ１０の内部にはトナーが収容され、該トナーカートリッジ１０の下部から排出され、前記画像形成ユニット７０のトナー供給ローラ７４にトナーが供給されるようになっている。ここで、前記トナーカートリッジ１０の内部には、図示されない駆動源によって回転させられる攪拌器としての攪拌バー１２が配設され、トナーを攪拌し、前記トナーカートリッジ１０の内部においてトナーが固まってしまうトナーのブリッジ現象の発生を防止して、トナーが均一な状態で、スムーズに前記トナーカートリッジ１０の下部から排出されるようにしている。
【００３０】
なお、前記攪拌バー１２は、後述されるように、トナーの残量が少なくなったこと、すなわち、トナーローを検出するトナー残量検出機構の一部としても機能する。
【００３１】
そして、検出器の被検出部材としての磁石１３は、前記攪拌バー１２の回転軸に取り付けられた半径方向に延在するアーム部材１３ａに固定され、攪拌バー１２と一体的に回転するようになっている。本実施の形態において、前記攪拌バー１２とアーム部材１３ａとの回転方向における位相は９０度ずれており、図６に示されるように、前記攪拌バー１２が最下点に位置する時に、前記アーム部材はほぼ水平になる。そして、この状態での磁石１３に対面する位置に、検出器としての検出センサ１５が配設される。
【００３２】
該検出センサ１５は、図５に示されるように、サイドフレーム８０に取り付けられる。なお、前記検出センサ１５は、基板、該基板に取り付けられたホール素子等の磁界の変化を検出する素子、及び、画像形成装置の図示されない制御手段からの信号線が接続されるコネクタを有する。
【００３３】
次に、前記トナーカートリッジ１０の構成について詳細に説明する。
【００３４】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの第１の一部断面斜視図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの第２の一部断面斜視図である。
【００３５】
図において、１６はトナー収容部としてのトナーカートリッジ１０のアウターケース、１７は該アウターケース１６の内部に配設されたインナーケースである。該インナーケース１７は多くの開口を有し、アウターケース１６からトナーが流入することができるようになっている。また、１８は、前記アウターケース１６及びインナーケース１７の底面を貫通するトナー排出口であり、画像形成ユニット７０（図６）のトナー供給ローラ７４にトナーが供給されるようになっている。
【００３６】
また、１４はインナーケース１７の内面に配設された第１の抑制部材としての第１ストッパフィルムである。該第１ストッパフィルム１４は、基部１４ｂ及び該基部１４ｂから立ち上がった立設部１４ａを有するポリエステル等の樹脂から成るフィルムである。前記基部１４ｂは、例えば、接着剤によりインナーケース１７の内面に固定される。なお、前記第１ストッパフィルム１４は、立設部１４ａが後述される範囲αの図８における右側端に位置するように配設されている。
【００３７】
そして、攪拌バー１２はクランクシャフトのような形状を有し、クランクシャフトのクランク軸に該当する回転軸１２ｃを中心として矢印Ａ方向に回転し、クランクシャフトのクランクピンに該当するラッセルバー１２ａの移動軌跡が円筒面を形成するようにインナーケース１７内を移動する。また、攪拌バー１２の回転軸１２ｃには、半径方向に延在し、先端近傍に磁石１３が固定されたアーム部材１３ａが取り付けられる。なお、該アーム部材１３ａは、クランクシャフトのクランクアームに該当するラッセルバー支持部材１２ｂと９０度位相がずれるように取り付けられている。
【００３８】
次に、前記構成のトナーカートリッジ１０及びトナー残量検出機構の動作について説明する。
【００３９】
図８は本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図、図９は本発明の第１の実施の形態における攪拌バーを回転させる機構を示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における攪拌バーを回転させる機構の動作を示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における抑制部材の機能を示す図である。
【００４０】
まず、画像形成装置の動作について説明する。
【００４１】
前記画像形成装置において、媒体上に画像を形成する場合、図示されないモータ等の駆動源により、前記感光体ドラム７２（図６）が、図６において時計回り方向に回転させられる。続いて、前記帯電ローラ７５によって帯電させられた前記感光体ドラム７２の表面に、露光ヘッドからの光が画像形成信号に基づいて選択的に照射されて、静電潜像が形成される。続いて、前記感光体ドラム７２の回転に伴って、前記静電潜像は、現像ローラ７３に対面する位置に到達し、トナーが供給されて現像される。
【００４２】
さらに、現像された静電潜像、すなわち、トナー像は、前記感光体ドラム７２の回転に伴って、転写ローラに対面する位置に到達する。ここで、転写ローラによって媒体が感光体ドラム７２に押し付けられ、前記トナー像が媒体に転写される。
【００４３】
そして、トナー像が転写された媒体は、図６において左方へ搬送され、図示されない定着器によってトナー像が定着された後、画像形成装置の外部へ排出される。なお、前記媒体は図示されない搬送ローラ又は搬送ベルトによって搬送される。
【００４４】
一方、トナー像が媒体に転写された感光体ドラム７２の表面には、クリーニングローラ７６によって、トナーと逆極性の電界が形成され、残留していたトナーが除去されると同時に除電される。その後、前記感光体ドラム７２の表面は、帯電ローラ７５によって帯電される。
【００４５】
以降、感光体ドラム７２が回転され続け、前述された動作が繰り返されて、媒体に画像が次々に形成される。
【００４６】
次に、トナー残量検出機構の動作について説明する。
【００４７】
前記攪拌バー１２のラッセルバー１２ａがインナーケース１７内の真上の位置、すなわち、最上部（上死点）に位置する時は、図１に示される状態になり、前記ラッセルバー１２ａがインナーケース１７内の真下の位置、すなわち、最下部（下死点）に位置する時は、図７に示される状態になる。前記ラッセルバー１２ａが最下部近傍の一定範囲、すなわち、図８に示される回転範囲としての範囲α（度）に位置する時、磁石１３は検出センサ１５に検出されるようになっている。
【００４８】
また、前記攪拌バー１２は、図９に示されるように、図示されない駆動源によって回転させられるギヤ２１が回転すると、該ギヤ２１に形成された駆動手段としての突起２０が、ラッセルバー支持部材１２ｂを押圧することによって回転させられる。トナーカートリッジ１０内にトナーがほとんど存在しない場合、図１０に示されるように、前記ラッセルバー１２ａ（攪拌バー１２）は、最下部に位置する状態から最上部に到達するまでの１８０度の範囲で、前記突起２０によって押圧されて回転し、最上部からは自重によって回転して最下部に到達する。
【００４９】
ここで、トナーカートリッジ１０内にトナーが多量に存在する場合、すなわち、トナー残量が多い場合、自重によって回転したラッセルバー１２ａは、トナーの抵抗を受けるので、該トナーの表面付近で停止する。この場合、ラッセルバー１２ａは範囲αの外にあるので、検出センサ１５はオフとなっている。この後、前記ギヤ２１の回転によって突起２０がラッセルバー支持部材１２ｂを押圧して攪拌バー１２を回転させるので、前記ラッセルバー１２ａは前記範囲αを通過するが、前記ギヤ２１の回転によって回転させられているので速度が高く、検出センサ１５をオンする時間が短い。したがって、該検出センサ１５はトナーローを検出しない。
【００５０】
一方、トナー残量が少ない場合、自重によって回転したラッセルバー１２ａは、トナーの抵抗をほとんど受けないので、自重によって回転する速度が速くなり、前記範囲αを通過しようとするが、図１１に示されるように、前記ラッセルバー１２ａは、第１ストッパフィルム１４の立設部１４ａに衝突する。
【００５１】
ここで、該立設部１４ａは、図１１における前記範囲αの右側端に位置するように、配設されている。しかも、第１ストッパフィルム１４は、ある程度の剛性を有し、自重によって回転してきたラッセルバー１２ａが衝突しても、前記立設部１４ａが倒れることがないので、前記ラッセルバー１２ａは立設部１４ａに跳ね返されて、範囲αを通過することがない。そのため、前記ラッセルバー１２ａは、ギヤ２１の回転によって突起２０が前記範囲α内に進入してラッセルバー支持部材１２ｂを押圧するまで、前記範囲α内に留まることになり、検出センサ１５が長時間オンするので、トナーローが検出される。
【００５２】
なお、前記第１ストッパフィルム１４の剛性は、前記突起２０がラッセルバー支持部材１２ｂを押圧することによってラッセルバー１２ａを移動させた場合、該ラッセルバー１２ａによって立設部１４ａが押し倒される程度の剛性となっている。したがって、図１０に示されるように、前記ラッセルバー１２ａが、最下部に位置する状態から最上部に到達するまでの１８０度の範囲で、前記突起２０によって押圧されて回転する時には、前記立設部１４ａは前記ラッセルバー１２ａの移動を妨げることがない。
【００５３】
このように、本実施の形態においては、検出センサ１５によって磁石１３が検出される範囲αの端に立設部１４ａが位置するように第１ストッパフィルム１４が配設されている。
【００５４】
したがって、トナー残量が少ない場合、自重によって回転したラッセルバー１２ａが前記範囲αを通過してしまうことがなく、検出センサ１５が長時間オンするので、トナーローが正確に検出される。これにより、前述された本発明の目的が達成される。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
【００５６】
図１２は本発明の第２の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図、図１３は本発明の第２の実施の形態におけるトナーカートリッジの一部断面斜視図である。
【００５７】
本実施の形態においては、第２の抑制部材としての第２ストッパフィルム２４がインナーケース１７の内面に配設される。この場合、前記第２ストッパフィルム２４は第１ストッパフィルム１４と同じ材質から成り、かつ、同じ構造を有する。そして、第２ストッパフィルム２４は、図１２における攪拌バー１２の回転軸１２ｃの中心を通る垂線に関して、第１ストッパフィルム１４と対称となるように配設され、基部２４ｂは、例えば、接着剤によりインナーケース１７の内面に固定される。また、立設部２４ａは、図１２における範囲αの左側端に位置し、第１ストッパフィルム１４の立設部１４ａと対面する。
【００５８】
次に、本実施の形態における第１及び第２の抑制部材の動作について説明する。
【００５９】
図１４は本発明の第２の実施の形態における第１及び第２の抑制部材の動作を示す図、図１５は本発明の第２の実施の形態における第２の抑制部材の動作を示す図、図１６は本発明の第２の実施の形態における第１の抑制部材の動作を示す図、図１７は本発明の第２の実施の形態における第２の抑制部材の他の例を示す第１の図、図１８は本発明の第２の実施の形態における第２の抑制部材の他の例を示す第２の図、図１９は本発明の第２の実施の形態における第２の抑制部材の他の例を示す第３の図である。
【００６０】
図１４に示されるように、トナー残量が少ない場合、自重によって回転したラッセルバー１２ａは、矢印Ｂの方向に移動し、第２ストッパフィルム２４の立設部２４ａに衝突するが、この場合、剛性が弱く該立設部２４ａが押し倒されるので、該立設部２４ａを通り抜けて、右方へ移動する。
【００６１】
次に、ラッセルバー１２ａは第１ストッパフィルム１４の立設部１４ａに衝突して跳ね返され、矢印Ｃの方向に移動し、第２ストッパフィルム２４の立設部２４ａに衝突する。この場合、剛性が強いので、前記立設部２４ａは押し倒されることがないので、ラッセルバー１２ａは前記立設部２４ａを通り抜けて左方へ移動することなく、前記範囲α内に留まる。このため、検出センサ１５（図６）が長時間オンするので、トナーローが検出される。
【００６２】
ここで、第１ストッパフィルム１４及び第２ストッパフィルム２４の各立設部１４ａ及び２４ａは、ポリエステル等の樹脂から成るフィルムを折り曲げて形成されている。したがって、折曲部２４ｃの剛性に方向性があり、図１５において矢印で示される方向にラッセルバー１２ａを移動させた場合、剛性が弱く、該ラッセルバー１２ａによって立設部２４ａが押し倒されやすいが、図１６において矢印で示される方向にラッセルバー１２ａを移動させた場合、剛性が強く、該ラッセルバー１２ａによって立設部１４ａが押し倒され難くなる。
【００６３】
このため、自重によって回転したラッセルバー１２ａは、スムーズに立設部２４ａを通り抜けて右方へ移動するが、立設部１４ａに衝突して跳ね返され左方へ移動する。また、左方へ移動したラッセルバー１２ａは、立設部２４ａに衝突して跳ね返される。
【００６４】
なお、図１４に示されるように、押し倒された立設部２４ａの先端部と立設部１４ａとの間の距離Ｘは、ラッセルバー１２ａの直径よりも大きく設定され、立設部１４ａに衝突して跳ね返され左方へ移動するラッセルバー１２ａは、必ず立設部２４ａに衝突するようになっている。
【００６５】
このように、本実施の形態においては、範囲αの両端に立設部１４ａ、２４ａが位置するように第１ストッパフィルム１４及び第２ストッパフィルム２４が配設されている。
【００６６】
したがって、トナー残量が少ない場合、自重によって回転したラッセルバー１２ａが前記範囲αを通過してしまうことがない。
【００６７】
さらに、第２ストッパフィルム２４が配設されていない場合には、第１ストッパフィルム１４の立設部１４ａによって跳ね返されたラッセルバー１２ａが逆方向に移動して前記範囲αを通過してしまい、検出センサ１５がオンする時間が短くなり、トナーローが正確に検出されないこともあるが、本実施の形態においては、跳ね返されたラッセルバー１２ａが第２ストッパフィルム２４の立設部２４ａに衝突するため、前記範囲αを通過してしまうこともない。
【００６８】
このため、検出センサ１５が長時間オンするので、トナーローが正確に検出される。
【００６９】
なお、前記折曲部の剛性の方向性を強くするために、図１７に示されるように、第２ストッパフィルム４７の立設部４７ａの基部４７ｂに対する角度をほぼ垂直の状態から傾斜させた状態にすることもできる。この場合、図１７における矢印Ｂで示される方向にラッセルバー１２ａを移動させた場合、剛性が弱く、該ラッセルバー１２ａによって立設部４７ａが押し倒されやすいが、図１７において矢印Ｃで示される方向にラッセルバー１２ａを移動させた場合、剛性が強く、該ラッセルバー１２ａによって立設部４７ａが押し倒され難くなる。
【００７０】
また、図１８に示されるように、第２ストッパフィルム４８に切り込み４８ｃを入れた後にフィルムを折り曲げて立設部４８ａを形成することもできる。この場合も、図１８における矢印Ｂで示される方向にラッセルバー１２ａを移動させた場合、剛性が弱く、該ラッセルバー１２ａによって立設部４８ａが押し倒されやすいが、図１８において矢印Ｃで示される方向にラッセルバー１２ａを移動させた場合、剛性が強く、該ラッセルバー１２ａによって立設部４８ａが押し倒され難くなる。
【００７１】
さらに、図１９に示されるように、第２ストッパフィルム４９の立設部４９ａの断面をテーパ状とし、かつ、図における左側の面４９ｄの角度を傾斜させた状態にすることもできる。この場合も、図１９における矢印Ｂで示される方向にラッセルバー１２ａを移動させた場合、剛性が弱く、該ラッセルバー１２ａによって立設部４９ａが押し倒されやすいが、図１９において矢印Ｃで示される方向にラッセルバー１２ａを移動させた場合、剛性が強く、該ラッセルバー１２ａによって立設部４９ａが押し倒され難くなる。
【００７２】
なお、図１７〜１９において、第２ストッパフィルム４７〜４９について説明しているが、第１ストッパフィルムについても、それぞれ同様の構成にすることができる。
【００７３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、前記第１又は第２の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
【００７４】
図２０は本発明の第３の実施の形態におけるトナーカートリッジの一部断面斜視図、図２１は本発明の第３の実施の形態における第１及び第２の抑制部材の配置を示す図である。
【００７５】
本実施の形態において、第２の抑制部材としての第２ストッパフィルム３４は、図２１に示されるように、立設部３４ａがラッセルバー１２ａ及び第１ストッパフィルム１４の立設部１４ａに対して平行でなく、角度βだけ傾斜するように配設されている。
【００７６】
なお、前記第２の実施の形態と同様に、押し倒された第２ストッパフィルム３４の立設部３４ａの先端部と第１ストッパフィルム１４の立設部１４ａとの間の距離Ｘは、ラッセルバー１２ａの直径よりも大きく設定される。さらに、前記距離Ｘは、ラッセルバー１２ａが、立設部３４ａと立設部１４ａとの間にある時、必ず範囲α（図１２）内にあるように設定される。
【００７７】
このため、トナー残量が少ない場合、自重によって回転したラッセルバー１２ａは、矢印Ｂの方向に移動し、まず、第２ストッパフィルム３４の立設部３４ａの図２１における上側端に衝突し、該立設部３４ａをその上側端から徐々に押し倒しながら右方へ移動する。この場合、前記ラッセルバー１２ａが立設部３４ａから受ける反発力が当初は弱く、徐々に増加するようになっている。
【００７８】
したがって、自重によって回転したラッセルバー１２ａの勢いが弱い場合であっても、該ラッセルバー１２ａは、第２ストッパフィルム３４の立設部３４ａに跳ね返されてしまうことなく、該立設部３４ａを押し倒して、前記範囲α内に進入する。そのため、検出センサ１５は、トナーローを確実に検出する。
【００７９】
このように、本実施の形態においては、ラッセルバー１２ａが範囲α内に進入する際の第２ストッパフィルム３４の立設部３４ａの反発力が弱くなっている。
【００８０】
したがって、自重によって回転したラッセルバー１２ａの勢いが弱い場合であっても、該ラッセルバー１２ａは、第２ストッパフィルム３４の立設部３４ａに跳ね返されてしまうことがなく、確実に範囲α内に進入するので、トナーローが確実に検出される。
【００８１】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、前記第１〜３の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
【００８２】
図２２は本発明の第４の実施の形態におけるトナーカートリッジの一部断面斜視図、図２３は本発明の第４の実施の形態における第１及び第２の抑制部材の配置を示す図、図２４は本発明の第４の実施の形態における第２の抑制部材の斜視図である。
【００８３】
本実施の形態において、第２の抑制部材としての第２ストッパフィルム４４は、図２３に示されるように、立設部４４ａがラッセルバー１２ａ及び第１ストッパフィルム１４の立設部１４ａに対して平行でなく、角度βだけ傾斜するように配設されている。さらに、前記立設部４４ａには、図２４に示されるように、多数の切り込み（スリット）が入れられ、前記立設部４４ａは複数の独立した立設する歯から成る櫛（くし）歯のような形状に形成される。そして、該歯の幅は、それぞれ、ｂ１、ｂ２、・・・、ｂｎとなっている。なお、前記幅ｂ１、ｂ２、・・・、ｂｎはすべて等しいものであってもよい。また、４４ｂは基部である。
【００８４】
トナー残量が少ない場合、自重によって回転したラッセルバー１２ａは、矢印Ｂの方向に移動し、まず、第２ストッパフィルム４４の立設部４４ａの図２３における上側端（図２４における左側端）に衝突し、該立設部４４ａの前記歯をその上側端から１本ずつ次々に押し倒しながら右方へ移動する。この場合、前記ラッセルバー１２ａが立設部４４ａから受ける反発力は、最初はｂ１／Σｂで弱いが、徐々に、（ｂ１＋ｂ２）／Σｂ、（ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）／Σｂ、・・・となるように増加する。ここで、Σｂ＝ｂ１＋ｂ２＋・・・＋ｂｎである。
【００８５】
したがって、自重によって回転したラッセルバー１２ａの勢いが弱い場合であっても、該ラッセルバー１２ａは、第２ストッパフィルム４４の立設部４４ａに跳ね返されてしまうことなく、該立設部４４ａを押し倒して、前記範囲α（図１２）内に進入する。そのため、検出センサ１５は、トナーローを確実に検出する。
【００８６】
このように、本実施の形態においては、ラッセルバー１２ａが範囲α内に進入する際の第２ストッパフィルム４４の立設部４４ａの反発力が非常に弱い。
【００８７】
したがって、自重によって回転したラッセルバー１２ａの勢いが極めて弱い場合であっても、該ラッセルバー１２ａは、第２ストッパフィルム４４の立設部４４ａに跳ね返されてしまうことがなく、確実に範囲α内に進入するので、トナーローが確実に検出される。
【００８８】
なお、前記第１〜４の実施の形態においては、第１及び第２の抑制部材が、基部及び基部から立ち上がった立設部を有するポリエステル等の樹脂から成るフィルムであって、前記基部が接着剤等によりインナーケース１７の内面に固定される例について説明したが、前記抑制部材は、攪拌バー１２の回転を抑制することができるものであれば、いかなる形態のものであってもよい。
【００８９】
図２５は抑制部材の他の形態を示す図、図２６は抑制部材の更に他の形態を示す図である。
【００９０】
図２５において、５１は金属製の板ばね等の可撓（とう）性の部材によって形成され、インナーケース１７の内面に固定された抑制部材である。図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に示されるように、抑制部材５１の折曲部は、攪拌バー１２のラッセルバー１２ａが衝突すると、弾性的に変形して下方に移動させられるようになっている。この時、前記折曲部が与える反発力によって、前記攪拌バー１２の回転が抑制される。
【００９１】
また、図２６において、６３及び６４はインナーケース１７の内面に固定された第１及び第２の抑制部材としての突起であり、６２は攪拌バー１２のラッセルバー支持部材１２ｂの先端に取り付けられた弾性を有するフィルム部材である。この場合、該フィルム部材６２が前記突起６３及び６４に衝突することによって、前記攪拌バー１２の回転が抑制される。
【００９２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００９３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、トナーカートリッジにおいては、トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部に配設され、駆動手段の回転方向への押圧力を受けて回転するとともに自重により自由回転する攪拌器と、自重により自由回転する該攪拌器の回転を抑制する抑制部材と、トナー残量を検出するために前記攪拌器の回転を検出する検出器に被検出部材とを有し、前記抑制部材は、前記回転方向に関し、前記検出器が攪拌器の回転を検出する攪拌器の回転範囲の前に少なくとも１つ配設され、前記回転範囲の前に配設された抑制部材は、前記回転方向への攪拌器の回転よりも前記回転方向と逆方向への攪拌器の回転を強く抑制する。
【００９４】
この場合、攪拌器の回転が抑制されるので、トナー残量が少ない場合に、攪拌器の回転が速くなっても攪拌器が最下点を通り越して回転してしまうことがなく、トナーローを正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの第１の一部断面斜視図である。
【図２】従来のトナーカートリッジのトナー残量検出機構におけるトナー残量が少ない場合の攪拌バーの状態を示す図である。
【図３】従来のトナーカートリッジのトナー残量検出機構におけるトナー残量が多い場合の攪拌バーの状態を示す図である。
【図４】従来のトナーカートリッジのトナー残量検出機構におけるトナー残量センサのオン−オフ信号を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の要部斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の画像形成ユニット及びトナーカートリッジの一部断面斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの第２の一部断面斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における攪拌バーを回転させる機構を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における攪拌バーを回転させる機構の動作を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における抑制部材の機能を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるトナーカートリッジの一部断面斜視図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態における第１及び第２の抑制部材の動作を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における第２の抑制部材の動作を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態における第１の抑制部材の動作を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態における第２の抑制部材の他の例を示す第１の図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態における第２の抑制部材の他の例を示す第２の図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態における第２の抑制部材の他の例を示す第３の図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態におけるトナーカートリッジの一部断面斜視図である。
【図２１】本発明の第３の実施の形態における第１及び第２の抑制部材の配置を示す図である。
【図２２】本発明の第４の実施の形態におけるトナーカートリッジの一部断面斜視図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態における第１及び第２の抑制部材の配置を示す図である。
【図２４】本発明の第４の実施の形態における第２の抑制部材の斜視図である。
【図２５】抑制部材の他の形態を示す図である。
【図２６】抑制部材の更に他の形態を示す図である。
【符号の説明】
１０    トナーカートリッジ
１２    攪拌バー
１４ａ、２４ａ、３４ａ、４４ａ、４７ａ、４８ａ、４９ａ    立設部
１４ｂ、２４ｂ、４４ｂ、４７ｂ    基部
５１    抑制部材
【図１】
0003825268.tif 000002
【図２】
0003825268.tif 000003
【図３】
0003825268.tif 000004
【図４】
0003825268.tif 000005
【図５】
0003825268.tif 000006
【図６】
0003825268.tif 000007
【図７】
0003825268.tif 000008
【図８】
0003825268.tif 000009
【図９】
0003825268.tif 000010
【図１０】
0003825268.tif 000011
【図１１】
0003825268.tif 000012
【図１２】
0003825268.tif 000013
【図１３】
0003825268.tif 000014
【図１４】
0003825268.tif 000015
【図１５】
0003825268.tif 000016
【図１６】
0003825268.tif 000017
【図１７】
0003825268.tif 000018
【図１８】
0003825268.tif 000019
【図１９】
0003825268.tif 000020
【図２０】
0003825268.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
0003825268.tif 000023
【図２３】
0003825268.tif 000024
【図２４】
0003825268.tif 000025
【図２５】
0003825268.tif 000026
【図２６】
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