JP2002341636A - トナーボトル及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の画像形成時にはトナーニアエンドが検
知されるまでトナーボトルを正転させ、トナーニアエン
ドが検知された時には所定時間逆転させることにより、
ボトルの逆螺旋部分のトナーを吐出口から現像装置へ供
給できるため、小型の機械においても、すぐに、トナー
エンドにならず、次のボトルを用意するまでの間、コピ
ーを取ることができる。 【解決手段】 トナー補給装置４によって回転されるこ
とによって吐出口５からトナーを吐出するように構成さ
れたトナーボトル３は、吐出口寄りの内壁にトナーボト
ルの正転時にトナーを吐出口へ導く第１の螺旋突条１５
を有し、奥側の内壁に第１の螺旋突条とは逆向きの第２
の螺旋突条１６を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は現像剤として乾式ト
ナーを用いる電子写真式の画像形成装置に使用されるト
ナーボトル及びこのトナーボトルを用いた画像形成装置
の改良に関し、特に現像装置に着脱される円筒状トナー
ボトルをその軸線を中心として回転させながら内部に収
容したトナーを軸方向一端部の吐出口から吐出するよう
に構成したトナー補給装置を備えた画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真式の画像形成装置は、感光体上に形成された
静電潜像を現像装置から供給されるトナーにより現像す
ることによって得たトナー像を転写紙上に転写、定着す
ることによって、画像形成を行っている。現像装置内の
トナー残量が少なくなった場合には現像装置内のトナー
濃度を検知するトナー濃度センサによって濃度低下（ト
ナー無し）を検知し、制御部はこの検知信号に基づいて
トナー補給装置（トナーボトル駆動装置）を作動させて
トナーボトル内のトナーを現像装置内に補給し、現像装
置内のトナー濃度を制御する。そして、一般にトナー濃
度センサがトナー無しを検知した積算回数が所定回数に
達した場合には、制御部はトナーボトル内のトナー量が
ニアエンドであると判定する。制御部がトナーニアエン
ドを判定した場合には、その後、所定回数の画像形成動
作を行った時点でトナーエンドと判定し、画像形成装置
本体の動作を停止する（例えば、特開平１０−３９６０
６号公報）。乾式トナーを用いた現像装置にトナーを補
給するためのトナー補給装置は、円筒状のトナーボトル
を水平に支持した状態でその軸線を中心に回転させるこ
とによって、トナーボトルの軸方向一端部に設けた吐出
口から適量のトナーを吐出して現像装置内に補給するよ
うに構成されている。また、トナーボトルの内部には一
方向へトナーボトルを回転させたときに吐出口へ向けて
トナーを移動させるための螺旋状の突条が形成されてい
る（例えば、特開平１１−２５８９００号公報）。しか
し、現像装置内のトナー貯留量、及びトナーボトルの容
量が小さい小型の画像形成装置にあっては、トナーニア
エンドが検知されてからトナーエンドになるまでの時間
が極めて短く、トナーニアエンドになってからすぐに次
のボトルを用意してセットする必要があり、操作に余裕
がなかった。また、トナー濃度検知センサがトナー無し
を検知してからニアエンドと判定するまでの間に形成さ
れる画像の面積率や転写紙のサイズ等によるトナー消費
量のばらつきにより、ニアエンド判定時のトナーボトル
内の残トナー量が大きく異なってくる。このため、ニア
エンドと判定した後トナーエンドとなるまでの所定回数
の画像形成動作中に、トナー切れ状態で画像形成動作を
実行してしまう虞があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みて
なされたものであり、現像装置、トナーボトル等を小型
化した場合においても、トナーニアエンドを正確に検知
し、トナーニアエンドからトナーエンドまでに至る画像
形成回数を常に一定にして、突然の機械停止を防止する
ことができるトナーボトル及び画像形成装置を提供する
ことを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上のように請求項１の
発明によれば、軸方向一端部にトナー吐出口を有し、正
転する際に内壁に設けた第１の螺旋突条によって収容し
たトナーを吐出口に導くように構成された円筒形のトナ
ーボトルにおいて、前記第１の螺旋突条とは逆向きの螺
旋方向に延びる第２の螺旋突条を、該第１の螺旋突条よ
りも奥側のトナーボトル内壁に設けたことを特徴とす
る。請求項２の発明によれば、軸方向一端部にトナー吐
出口を有し、正転する際に内壁に設けた第１の螺旋突条
によって収容したトナーを吐出口に導くように構成され
た円筒形のトナーボトルにおいて、前記第１の螺旋突条
を形成した筒状部の奥部に小径の筒状部を連設し、該小
径の筒状部の内壁に前記第１の螺旋突条とは逆向きの螺
旋方向に延びる第２の螺旋突条を設けたことを特徴とす
る。請求項３の発明は、軸方向一端部にトナー吐出口を
有し、正転する際に内壁に設けた第１の螺旋突条によっ
て収容したトナーを吐出口に導くように構成された円筒
形のトナーボトルにおいて、前記第１の螺旋突条を形成
した筒状部の奥端部に、同心円状で前端が開放した小径
の筒状部を突設し、該小径の筒状部の内壁に前記第１の
螺旋突条とは逆向きの螺旋方向に延びる第２の螺旋突条
を設けたことを特徴とする。請求項４の発明は、請求項
１，２又は３に記載のトナーボトルを着脱自在に保持し
て正逆回転させるトナー補給装置と、制御部と、を備え
た画像形成装置であって、前記制御部は、トナーニアエ
ンドが検知されるまではトナー補給装置によってトナー
ボトルを正転させる一方で、トナーエンド検知後はトナ
ーボトルを逆転させることを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
の形態により詳細に説明する。図１は本発明を適用した
トナーボトル、及びこのトナーボトルを用いたトナー補
給装置を使用した画像形成装置の要部構成を示す略図で
ある。この現像装置１は、制御部１０からの制御により
作動して図示しない感光体上にトナーを供給して感光体
上の静電潜像を現像する構成を備えている。現像装置１
は、例えばキャリアとトナーから成る現像剤を保持する
現像ケースと、現像ケース内に配置されて現像剤を攪拌
する手段と、現像ケース内のトナーを感光体上に供給す
る現像ローラと、現像ケース内にトナーを補給するトナ
ー補給口２と、を備える。トナー補給口２にはトナーを
収容したトナーボトル３が着脱される。符号４は、トナ
ー補給装置（トナーボトル駆動装置）であり、トナーボ
トル３を回転させることにより内部のトナーを現像装置
１内に補給する。トナーボトル３は、軸方向一端部に吐
出口５を備え、この吐出口５をトナー補給口２に連通さ
せることにより、内部に収容したトナーを現像ケース内
に補給する。トナーボトル３は、トナー補給装置４の回
転部４ａに対して着脱自在に装着され、装着された状態
で回転駆動されることによって内部のトナーを吐出口５
から現像ケース内に吐出させる。現像ケース内には、ケ
ース内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ６が配
置され、ケース内のトナー濃度が所定の許容値以下に低
減した場合には、トナー無し信号を制御部１０に出力す
る。制御部１０は、この検知信号に基づいてトナー補給
装置４を所定の供給方向へ回転駆動してトナーボトル３
を同方向へ回転させて内部のトナーを所定量だけケース
内に吐出させる。図２は本発明の一実施形態に係るトナ
ーボトル３の内部構成を示す縦断面図であり、このトナ
ーボトル３の特徴的な構成は、円筒状のボトル本体の内
壁（内周）に２つの方向に延びる螺旋突条１５，１６が
形成されている点にある。まず、吐出口５寄りの内壁に
はトナーボトル３が正転方向へ回転したときに内部のト
ナーを吐出口５へ向けて移動させるための正方向へ延び
る第１の螺旋突条１５が形成されている。また、第１の
螺旋突条１５の内側端部よりも更に奥側にはトナーボト
ルを逆回転させたときに内部のトナーを吐出口５へ向け
て移動させるための第２の螺旋突条１６が形成されてい
る。つまり、第２の螺旋突条１６の螺旋方向は第１の螺
旋突条１５の螺旋方向とは逆方向である。また、第２の
螺旋突条１６の軸方向長さは、第１の螺旋突条１５のそ
れよりも短く設定する。

【０００６】このように構成することにより、満杯のト
ナーボトル３をトナー補給装置４にセットして画像形成
を開始する時には正転方向へ回転させる際には、内部の
トナーの大半を第１の螺旋突条１５に沿って移動させて
吐出口５から吐出させることができる一方で、第２の螺
旋突条１６が位置する奥部に位置するトナーは第２の螺
旋突条１６によって奥部へ向けて搬送される。換言すれ
ば、トナーボトルの正転時には、一部のトナーは第２の
螺旋突条によって奥部に保留され、吐出口５からは吐出
しない。このようにトナーボトルが正転する限り、所定
量のトナーは必ず奥部に保留されて吐出されることがな
い。一方、前記トナー濃度センサ６が所定回数トナー無
しを検知することによって、制御部１０がトナーボトル
内のトナーニアエンドを判定した場合には、第１の螺旋
突条１５によって吐出方向へ搬送可能なトナーは無くな
っており、奥部の第２の螺旋突条１６によって保留され
たトナーのみがボトル内にある。この量は常にほぼ一定
である。本実施形態では、制御部１０はトナーニアエン
ドを検知すると、トナー補給装置４に逆転指令を出力し
て所定時間トナーボトル３を逆回転させ、ボトルの奥部
に溜まったトナーを全て吐出口５から現像ケース内に吐
出させる。トナーボトル３の逆回転によって吐出口から
現像ケース内に吐出されるトナー量は、常に一定量であ
るため、トナーニアエンドになってから消費可能なトナ
ー量が一定となり、一定量の画像形成が可能となる。従
って、トナーニアエンド後にすぐにトナーエンドとなっ
て機械が停止することが無くなる。

【０００７】次に、図３は本発明の他の実施形態に係る
トナーボトルの内部構成を示す断面図であり、この実施
形態のトナーボトル３は、吐出口５側のボトル内部に形
成した正転方向へ延びる第１の螺旋突条１５を大径の筒
状部２０に形成する一方で、ボトル奥部の第２の螺旋溝
１６を形成する範囲を、小径の筒状部２１とした構成が
異なっている。両筒状部２０，２１は同心円状に配置す
る。この実施形態のトナーボトルにおいても、トナー補
給装置４によってトナーボトル３を正転方向へ回転した
場合には、正転方向へ延びる第１の螺旋突条１５によっ
て大径の筒状部２０内部のトナーが吐出口５に向けて搬
送されて吐出される。一方、小径の筒状部２１内に保持
されたトナーの大半はトナーボトルの正転中には第２の
螺旋突条１６によって筒状部２１内に留められる。大径
の筒状部２０内のトナーが用い尽くされてトナーニアエ
ンドが検知された際には、制御部１０はトナー補給装置
４を逆転駆動することによりトナーボトル３を逆回転さ
せ、筒状部２１内に保持されたトナーを吐出口５へ向け
て移送し、吐出させることが出来る。

【０００８】次に、図４は本発明の他の実施形態に係る
トナーボトルの構成を示す断面図である。この実施形態
に係るトナーボトルは、正転方向へ延びる第１の螺旋突
条１５を有した大径の筒状部２０の内部に、逆転方向へ
延びる第２の螺旋突条１６を有した小径の筒状部２５を
同心円状に固定した構成が特徴的である。小径の筒状部
２５は、大径の筒状部２０の奥端部から所定の軸方向長
（吐出口まで達しない）を有して突出するように構成さ
れている。小径の筒状部２５の前端（吐出口側）は開放
している。この実施形態のトナーボトルにおいても、ト
ナー補給装置４によってトナーボトル３を正転方向へ回
転した場合には、正転方向へ延びる第１の螺旋突条１５
によって大径の筒状部２０内部のトナーが吐出口５に向
けて搬送されて吐出される。一方、小径の筒状部２５内
に保持されたトナーの大半はトナーボトルの正転中には
第２の螺旋突条１６によって筒状部２５内に留められ
る。大径の筒状部２０内のトナーが用い尽くされてトナ
ーニアエンドが検知された際には、制御部１０はトナー
補給装置４を逆転駆動することによりトナーボトル３を
逆回転させ、筒状部２５内に保持されたトナーを吐出口
５へ向けて移送し、吐出させることが出来る。

【０００９】このように本発明の各実施形態では、制御
部１０はトナーニアエンドを検知したときには正転方向
へ延びる第１の螺旋突条１５を有した領域内に位置する
トナーがなくなった状態となる。しかし、この時には、
逆転方向へ延びる第２の螺旋突条１６を有した領域内の
トナーは所定量残っている。この状態で、トナー補給装
置４に逆転指令を出力して所定時間トナーボトル３を逆
回転させ、ボトルの奥部や小径の筒状部内に溜まったト
ナーを全て吐出口５から現像ケース内に吐出させる。ト
ナーボトル３の逆回転によって吐出口から現像ケース内
に吐出されるトナー量は、常に一定量であるため、トナ
ーニアエンドになってから消費可能なトナー量が一定と
なり、一定量の画像形成が可能となる。従って、トナー
ニアエンド後にすぐにトナーエンドとなって機械が停止
することが無くなる。また、本発明のトナー補給装置４
は、上記の如きトナーボトル３を装備した状態で、トナ
ーニアエンドの検知に基づいて回転方向を逆に切り替え
るので、上記の如き効果を得ることが出来る。

【００１０】

【発明の効果】請求項１においては、トナー補給装置に
よって回転されることによって吐出口からトナーを吐出
するように構成されたトナーボトルは、吐出口寄りの内
壁にトナーボトルの正転時にトナーを吐出口へ導く第１
の螺旋突条を有し、奥側の内壁に第１の螺旋突条とは逆
向きの第２の螺旋突条を有しているため、通常の画像形
成時にはトナーニアエンドが検知されるまでトナーボト
ルを正転させ、トナーニアエンドが検知された時には所
定時間逆転させることにより、ボトルの逆螺旋部分のト
ナーを吐出口から現像装置へ供給できるため、小型の機
械においても、すぐに、トナーエンドにならず、次のボ
トルを用意するまでの間、コピーを取ることができる。
請求項２の発明においては、トナーボトルは、内径の異
なる２つの円筒状部分を軸方向前後方向に沿って連設し
た構成を備え、前方に位置する大径の筒状部には正転方
向へ延びる第１の螺旋突条を、後方に位置する小径の筒
状部には逆転方向へ延びる第２の螺旋突条を夫々形成し
た。このため、通常の画像形成時にはトナーニアエンド
が検知されるまでトナーボトルを正転させ、トナーニア
エンドが検知された時には所定時間逆転させることによ
り、ボトルの逆螺旋部分のトナーを吐出口から現像装置
へ供給できるため、小型の機械においても、すぐに、ト
ナーエンドにならず、次のボトルを用意するまでの間、
コピーを取ることができる。

【００１１】請求項３の発明においては、トナーボトル
は、内外２重の円筒構造をなし、内側の小径筒状部は、
外部の大径の筒状部と螺旋の巻方向を変えている。この
ため、通常の画像形成時にはトナーニアエンドが検知さ
れるまでトナーボトルを正転させ、トナーニアエンドが
検知された時には所定時間逆転させることにより、ボト
ルの逆螺旋部分のトナーを吐出口から現像装置へ供給で
きるため、小型の機械においても、すぐに、トナーエン
ドにならず、次のボトルを用意するまでの間、コピーを
取ることができる。請求項４の発明においては、請求項
１，２又は３に記載のトナーボトルを着脱自在に保持し
て正逆回転させるトナー補給装置と、制御部と、を備え
た画像形成装置であって、制御部は、トナーニアエンド
が検知されるまではトナー補給装置によってトナーボト
ルを正転させる一方で、トナーエンド検知後はトナーボ
トルを逆転させるようにしたので、通常の画像形成時に
はトナーニアエンドが検知されるまでトナーボトルを正
転させ、トナーニアエンドが検知された時には所定時間
逆転させることにより、ボトルの逆螺旋部分のトナーを
吐出口から現像装置へ供給できるため、小型の機械にお
いても、すぐに、トナーエンドにならず、次のボトルを
用意するまでの間、コピーを取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部
構成を示す略図。

【図２】本発明の一実施形態に係るトナーボトルの構成
を示す断面図。

【図３】本発明の他の実施形態に係るトナーボトルの構
成を示す断面図。

【図４】本発明の他の実施形態に係るトナーボトルの構
成を示す断面図。

【符号の説明】 １ 現像装置、２ トナー補給口、３ トナーボトル、
４ トナー補給装置（トナーボトル駆動装置）、４ａ
回転部、５ 吐出口、６ トナー濃度センサ、１０ 制
御部、１５，１６ 螺旋突条、２０ 大径の筒状部、２
１ 小径の筒状部、２５ 小径の筒状部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向一端部にトナー吐出口を有し、正
   転する際に内壁に設けた第１の螺旋突条によって収容し
   たトナーを吐出口に導くように構成された円筒形のトナ
   ーボトルにおいて、 前記第１の螺旋突条とは逆向きの螺旋方向に延びる第２
   の螺旋突条を、該第１の螺旋突条よりも奥側のトナーボ
   トル内壁に設けたことを特徴とするトナーボトル。
2. 【請求項２】 軸方向一端部にトナー吐出口を有し、正
   転する際に内壁に設けた第１の螺旋突条によって収容し
   たトナーを吐出口に導くように構成された円筒形のトナ
   ーボトルにおいて、 前記第１の螺旋突条を形成した筒状部の奥部に小径の筒
   状部を連設し、該小径の筒状部の内壁に前記第１の螺旋
   突条とは逆向きの螺旋方向に延びる第２の螺旋突条を設
   けたことを特徴とするトナーボトル。
3. 【請求項３】 軸方向一端部にトナー吐出口を有し、正
   転する際に内壁に設けた第１の螺旋突条によって収容し
   たトナーを吐出口に導くように構成された円筒形のトナ
   ーボトルにおいて、 前記第１の螺旋突条を形成した筒状部の奥端部に、同心
   円状で前端が開放した小径の筒状部を突設し、該小径の
   筒状部の内壁に前記第１の螺旋突条とは逆向きの螺旋方
   向に延びる第２の螺旋突条を設けたことを特徴とするト
   ナーボトル。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３に記載のトナーボト
   ルを着脱自在に保持して正逆回転させるトナー補給装置
   と、制御部と、を備えた画像形成装置であって、 前記制御部は、トナーニアエンドが検知されるまではト
   ナー補給装置によってトナーボトルを正転させる一方
   で、トナーエンド検知後はトナーボトルを逆転させるこ
   とを特徴とする画像形成装置。