JP2002268360A - トナーカートリッジ及びトナー残量検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トナー残量が少ない場合に、攪拌（かくはん）
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
反応範囲を超えることがなく、トナーローを正確に検出
することができるようにする。 【解決手段】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
器の回転位置を検出する検出器の被検出部材とを有す
る。

Description

【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９
３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７
４、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７
０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７
２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１
７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１
３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１２
ａ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１
２ａ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１
２ｂ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１
７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１
４ａ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１２
ａ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１２
ａ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３
４ａ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３４
ａ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３４
ａ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４
４ａ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２
３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）／Σ
ｂ、（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４４
ａ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５
１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、４
９ａ 立設部 １４ｂ、２４ｂ、４４ｂ、４７ｂ 基部 ５１ 抑制部材

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【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することを特徴とするトナーカー
   トリッジ。
2. 【請求項２】 前記抑制部材は、前記検出器が前記攪拌
   器の回転を検出する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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【請求項５】 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請求項３又は４に記載のト
   ナーカートリッジ。
6. 【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。
7. 【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することを特徴とするト
   ナー残量検出機構。
8. 【請求項８】 前記抑制部材は、前記検出器が前記攪拌
   器の回転を検出する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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【請求項１１】 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請求項９又は１０に記載
    のトナー残量検出機構。
12. 【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。