JP2012181356A - 現像剤補給装置、及び現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検出光の射出面、入射面を別部材で摺擦することなく、そこに付着した現像剤を効果的に除去して、貯留部内の現像剤レベルを長期間に渡って正確に検出できる現像剤補給装置を提供する。
【解決手段】トナー補給装置３０１は、光透過部材４０１ａ、４０１ｂを透過した光を検出してトナーボトル７０ａからの現像剤供給を制御する。光透過部材４０１ａ、４０１ｂは、トナー貯留部３０２の側壁を貫通して配置され、弾性部材４０３を介在させてトナー貯留部３０２の側壁に取り付けられているため、トナー貯留部３０２に対して振動可能である。アイドルギア軸４１５は、モータ５２に駆動されて加振板４０２に振動を発生させる。加振板４０２は、光透過部材４０１ａ、４０１ｂを加振して、端面に付着したトナーを振り落とす。
【選択図】図８

Description

本発明は、現像剤容器から取り出して貯留部に貯留した現像剤を現像装置へ供給する現像剤補給装置、詳しくは貯留部の現像剤レベルを一定に保つために、貯留部の現像剤レベルを光学的に検出する光学的構造に関する。

トナー像を形成して画像形成を行う画像形成装置では、画像形成によって消費された現像剤を補うために、現像装置に現像剤補給装置を付設している。現像剤補給装置は、現像剤容器から取り出した現像剤を、貯留部（ホッパ）に一定量だけ貯留しておき、必要なタイミングで搬送手段を作動させて貯留部から現像装置へ現像剤を補給している。

特許文献１には、現像剤容器の一例であるトナーボトルから取り出したトナーを、小容量のホッパに貯留し、ホッパの底から取り出したトナーを、スクリュー搬送機構によって高所の現像装置へ汲み上げ補給する現像剤補給装置が示される。

現像剤補給装置では、現像剤容器から適正なタイミングで適正量の現像剤を補給させて貯留部に一定量の現像剤を貯留し続ける必要がある。貯留部の現像剤の貯留量が過剰になっても過少になっても搬送手段が現像装置へ補給する現像剤量のばらつきが大きくなって、出力画像の品質に好ましくない影響を及ぼすからである。

そこで、特許文献２に示されるように、貯留部の側壁に一対の光透過部材を配置して、貯留部内に貯留された現像剤によって遮光される光路を形成することが提案された。光透過部材の透過光の透過／遮光によって貯留部の現像剤レベルを評価して、現像剤容器からの現像剤の取り出しを制御することが提案された。

しかし、この場合、静電気や湿度に起因して、光透過部材の端面にトナーが付着することがある。光透過部材の端面にトナーが付着すると、貯留部内に現像剤が無くなっても、現像剤が満杯と判断されてしまい、現像剤容器から現像剤が補給されない可能性がある。その結果、現像装置へ必要量の現像剤を供給できなくなる可能性がある。

そのため、特許文献２では、光透過部材の端面を、貯留部内から定期的に摺擦清掃して、端面に付着したトナーを除去している。

特開２０１０−２５６７５８号公報 特開２００２−２８７４７７号公報

特許文献２に示されるように、現像剤が付着した検出光の射出面、入射面を別部材で摺擦すると、硬度の低い透明樹脂の光透過部材では、摺擦面に摺擦傷が付いて検出光のレベルが変化するため、貯留部内の現像剤レベルの検出誤差が発生する。

本発明は、検出光の射出面、入射面を別部材で摺擦することなく、そこに付着した現像剤を効果的に除去して、貯留部内の現像剤レベルを長期間に渡って正確に検出できる現像剤補給装置を提供することを目的としている。

本発明の現像剤補給装置は、現像剤容器から供給される現像剤を貯留する貯留部と、前記貯留部内に貯留された現像剤を現像装置に向けて搬送する搬送手段と、前記貯留部内に端面を位置させて、前記貯留部内に前記現像剤を検出するための光路を形成する光透過部材と、前記端面を通じて前記光透過部材を透過した光を検出して前記現像剤容器からの現像剤供給を制御する制御手段と、前記光透過部材を加振させる加振手段とを備えるものである。そして、前記光透過部材は、前記貯留部に対して振動可能に取り付けられている。

本発明の現像剤補給装置では、光透過部材の端面、すなわち光の射出面と入射面の少なくとも一方に付着した現像剤が、加振手段の加振によって振り落とされる。したがって、検出光の射出面、入射面を別部材で摺擦することなく、そこに付着した現像剤を効果的に除去して、貯留部内の現像剤レベルを長期間に渡って正確に検出できる。

画像形成装置の構成の説明図である。 現像装置及び現像剤補給装置の構成の説明図である。 トナー補給装置の斜視図である。 トナー補給装置を側面から見た断面図である。 比較例のトナー補給装置の説明図である。 光透過部材の配置の説明図である。 光透過部材の取り付け構造の説明図である。 振動伝達部材の配置の説明図である。 振動発生部と振動伝達部の動作の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、現像剤レベルの検知光を貯留部に導入（又は導出）するための光透過部材が、現像剤を振り落とすために加振される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、二成分現像剤を用いる現像剤補給装置及び現像装置に限らず、一成分現像剤を用いる現像剤補給装置及び現像装置でも実施できる。そして、本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト８の下向き面に沿って画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部１Ｙでは、感光ドラム２ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト８に転写される。画像形成部１Ｍでは、感光ドラム２ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト８に転写される。画像形成部１Ｃ、１Ｂｋでは、それぞれ感光ドラム２ｃ、２ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト８に転写される。

中間転写ベルト８に一次転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置１６で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、排出ローラ１５を通じて上部トレイ１７へ排出される。

分離ローラ１９は、記録材カセット１８から引き出した記録材Ｐを１枚ずつに分離して、レジストローラ１４へ送り出す。レジストローラ１４は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト８のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り込む。

定着装置１６は、ヒータを設けた定着ローラ１６ａに加圧ローラ１６ｂを圧接して加熱ニップを形成する。記録材Ｐは、加熱ニップで加熱加圧を受けてトナー像を溶融させ、フルカラー画像を表面に定着される。

画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部１Ｙについて説明し、他の画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋについては、説明中の符号末尾のａを、ｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。

画像形成部１Ｙは、感光ドラム２ａを囲んで、帯電ローラ３ａ、露光装置７、現像装置４ａ、一次転写ローラ５ａ、クリーニング装置６ａを配置している。感光ドラム２ａは、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電極性が負極性の感光層を形成しており、不図示の駆動モータから駆動力を伝達されて、所定のプロセススピードで回転する。

帯電ローラ３ａは、感光ドラム２ａに従動回転し、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されることにより、感光ドラム２ａを一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置７は、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム２ａの表面に画像の静電像を書き込む。現像装置４ａは、トナーを感光ドラム２ａに移転させて静電像をトナー像に現像する。

一次転写ローラ５ａは、中間転写ベルト８を押圧して、感光ドラム２ａと中間転写ベルト８との間に一次転写部Ｔａを形成する。一次転写ローラ５ａに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム２ａに担持された負極性のトナー像が、一次転写部Ｔａを通過する中間転写ベルト８へ一次転写される。クリーニング装置６ａは、感光ドラム２ａにクリーニングブレードを摺擦させて、一次転写部Ｔａを通過した感光ドラム２ａの表面に付着した転写残トナーを除去する。

中間転写ベルト８は、テンションローラ１１、二次転写対向ローラを兼ねた駆動ローラ１０、及び張架ローラ１３に掛け渡して支持され、駆動ローラ１０に駆動されて矢印Ｒ２方向に回転する。

二次転写部Ｔ２は、駆動ローラ１０で内側面を張架された中間転写ベルト８に二次転写ローラ１２を当接して構成される。二次転写ローラ１２に正極性の直流電圧が印加されることで、接地電位に接続された駆動ローラ１０との間にトナー像の転写電界が形成される。ベルトクリーニング装置９は、中間転写ベルト８にクリーニングブレードを摺擦させて、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト８の表面に付着した転写残トナーを除去する。

現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの下方に、それぞれトナーボトル７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄが配置される。画像形成によって現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで消費されたトナーは、それぞれトナーボトル７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄから補給される。

＜現像装置＞
図２は現像装置及び現像剤補給装置の構成の説明図である。図２に示すように、現像装置４ａは、現像容器（貯留部）４１に貯留した現像剤を帯電させて現像スリーブ４２に担持させて感光ドラム２ａの静電像を現像する。現像容器４１には、トナー（非磁性）とキャリア（磁性）からなる二成分系の現像剤が充填されている。現像剤は、現像容器４１内に配設された現像スクリュー４３及び攪拌スクリュー４４によって逆方向に搬送されて現像容器４１内を循環する過程で摩擦帯電される。

現像スリーブ４２の内部には、マグネットローラ４５が非回転状態に設置され、マグネットローラ４５の磁力がキャリアを磁気的に拘束して、現像スリーブ４２の表面に現像剤を担持させる。電源４６は、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブ４２に印加して、現像剤中のトナーを感光ドラム２ａへ移転させる。

高画質化及びランニングコストが廉価である二成分系の現像では、現像装置４ａ内のキャリア量とトナー量の比を一定に保つ必要がある。そのため、トナー搬送部３０３で現像装置４ｙａへ供給するトナーを調整することで、現像装置４ａ内のキャリア量とトナー量の比を一定に保っている。

画像形成に伴って現像剤からトナーのみが感光ドラム２ａへ移転して消費されるため、制御部５０は、画像形成ごとに、１枚前の画像形成で消費されただけのトナーが現像装置４ａへ補給されるように、トナー補給装置３０１を制御する。また、画像形成ごとにトナーを補給していると、誤差が累積して、現像容器４１内の現像剤は、トナー濃度（現像剤に占めるトナーの重量比率）が適正範囲を逸脱する可能性がある。そのため、制御部５０は、トナー濃度センサ（透磁率センサ）４７の出力に基づいて、現像容器４１内のトナー濃度が８〜１０％に維持されるように、トナー補給装置３０１を制御する。

＜現像剤補給装置＞
図３はトナー補給装置の斜視図である。図４はトナー補給装置を側面から見た断面図である。

図３に示すように、貯留部の一例であるトナー貯留部３０２は、現像剤容器の一例であるトナーボトル７０ａから供給される現像剤を貯留する。搬送手段の一例であるトナー搬送部３０３は、貯留部内の一例であるトナー貯留部内に貯留された現像剤を現像装置４ａに向けて搬送する。

すなわち、トナー補給装置３０１は、トナーボトル７０ａから取り出してトナー貯留部３０２へ貯留したトナーを、トナー搬送部３０３によって、制御された供給量で、現像装置４ａへ汲み上げて補給する。トナー搬送部３０３は、現像装置４ａとトナー貯留部３０２とに対応した開口部を持つパイプ３０４を有し、パイプ３０４内には、トナーを搬送するためのスクリュー３０５を有する。トナー搬送部３０３の補給量を調整するためには、パイプ３０４内はトナーで常に満たされていることが必須である。

トナー搬送部３０３は、トナーを貯留しているトナー貯留部３０２から現像装置４ａへトナーを補給する。トナー貯留部３０２は、トナーボトル７０ａから供給されたトナーが、トナー貯留部３０２に重力で落下して溜まり、トナー貯留部３０２の下部に設けられた排出口３０６からトナー搬送部３０３によってトナーが取り出されて現像装置４ａへ供給される。

図４に示すように、現像装置４ａに供給されるトナー量を精密に制御するには、スクリュー３０５の回転角度に応じて、安定した「かさ密度」のトナーが現像装置４ａへ供給される必要がある。そして、安定したかさ密度のトナーが現像装置４ａへ供給されるためには、排出口３０６付近のトナーのかさ密度を安定させた状態で、トナー貯留部３０２からスクリュー３０５へ安定して連続的にトナーを送り込む必要がある。そのため、トナー補給装置３０１は、トナー貯留部３０２へ貯留したトナーを、コイルスクリュー３１３、３１４で攪拌して流動性を高め、トナー貯留部３０２内のトナー剤面を平坦に保っている。

図２に示すように、制御手段の一例である制御部５０は、光透過部材４０１ａ、４０１ｂを透過した光を検出してトナーボトル７０ａからの現像剤供給を制御する。トナー貯留部３０２の対向する側壁に、一対の光透過部材４０１ａ、４０１ｂが配置されてトナー貯留部３０２内に光路を形成する。光透過部材４０１ａ、４０１ｂは、トナー貯留部内に端面を位置させて、トナー貯留部内に貯留された現像剤によって遮光される光路を形成する。

トナー搬送部３０３で安定したトナー供給を実現するためには、トナー貯留部３０２内に常に一定量のトナーを貯留しておく必要がある。そのため、制御部５０は、トナー貯留部３０２のトナー量を、トナー貯留部内の光路の透過／遮光に応じて検出し、検出結果に応じてトナーボトル７０ａからトナーをトナー貯留部３０２へ供給する。

制御部５０は、トナー貯留部内の光路に導かれた検出光（赤外光）を用いてトナー貯留部３０２内のトナーレベルを検出する。トナー貯留部３０２に収容されたトナーの残量を検出するために、トナー貯留部３０２外に設けられた発光ダイオード５３が発生する検出光を、光透過部材４０１ａを通じてトナー貯留部３０２の内部に導入している。そして、検出光を別の光透過部材４０１ａを通じてトナー貯留部３０２外に導出して受光素子５４に入射させている。

トナーボトル７０ａは、回転可能に支持され、トナーボトル７０ａ内には、回転に伴ってボトル内からトナーを排出させる傾斜隔壁が組み立てられている。モータ５１を作動させてトナーボトル７０ａを回転させることで、トナーボトル７０ａ内のトナーがトナー貯留部３０２へ排出される。

トナー貯留部３０２の側壁には、アクリル樹脂の棒状レンズを用いた光透過部材４０１ａ、４０１ｂが配置されている。発光ダイオード５３から出力された赤外光は、光透過部材４０１ａを通じてトナー貯留部３０２内に射出し、光透過部材４０１ｂを通じて受光素子５４に入射する。

制御部５０は、トナー貯留部３０２内のトナー剤面を一定に保つように、トナーボトル７０ａからのトナーの取り出し量を調整する。制御部５０は、トナー貯留部３０２内のトナーに遮断されて発光ダイオード５３からの光が受光素子５４で検出されない場合は、トナー有りと判断して、トナーボトル７０ａを回転させない。

しかし、発光ダイオード５３からの光が受光素子５４で検出されると、トナー無しと判断してトナーボトル７０ａの回転を開始させる。光透過部材４０１ａと光透過部材４０１ｂの間の光路がトナーの剤面で遮断されると、トナーボトル７０ａが停止する。

制御部５０は、発光ダイオード５３からの検出光がトナーの剤面で遮断されて受光素子５４で検出されなくなるまで、トナーボトル７０ａを回転させて、トナー貯留部３０２に新たなトナーを補充させ、トナー貯留部３０２内のトナーの剤面を上昇させる。

制御部５０は、モータ５２を作動させてスクリュー３０５を回転駆動して、トナー貯留部３０２内のトナーを現像装置４ａへ汲み上げる。現像装置４ａには、新しいトナーが、トナーボトル７０ａから取り出されてトナー貯留部３０２に一時的に貯留された後に、スクリュー３０５によって必要量だけ補給される。

＜比較例＞
図５は比較例のトナー補給装置の説明図である。図５に示すように、比較例のトナー補給装置３０１Ｈは、光透過部材４０１ａと光透過部材４０１ｂの間の光路が、トナー貯留部３０２内のトナー剤面によって遮光されるか否かによって、トナー有り／無しを判定している。この場合、光透過部材４０１ａ、４０１ｂの検出光が入射／出射する端面は、検出光の通過を可能とするため、トナーが付着するのを防止する必要がある。

このため、比較例のトナー補給装置３０１Ｈでは、トナー貯留部３０２の内部でトナーを攪拌しているトナー攪拌部材２０９の一部に清掃部材２１０を取り付けている。清掃部材２１０は、弾性体（ナイロンブラシ）で構成され、トナー攪拌部材２０９の回転に合わせて回転して先端を光透過部材４０１ａ、４０１ｂの端面に摺擦してトナーを清掃する。

しかし、比較例のトナー補給装置３０１Ｈでは、トナー残量の検知においてトナー攪拌部材２０９が回転することにより、トナーが舞って光透過部材４０１ａ、４０１ｂの端面にトナーを付着させてしまう。清掃部材２１０による掻き取り不良が起こると、トナー残量検出精度が低下してしまう。光透過部材４０１ａ、４０１ｂの端面と清掃部材２１０が摺擦することで微細なトナー凝集塊が発生し、トナー凝集塊が現像装置４ａに搬送されると画質低下を招く可能性がある。

また、清掃部材２１０が端面に付着したトナーを掻き落とす際に、清掃部材２１０が摺擦することにより、光透過部材４０１ａ、４０１ｂの端面に摺擦傷が形成されてしまう。端面の摩耗が進むと、検出光が乱反射を起こして検出精度が低下してしまう。清掃部材２１０の摩耗が進むと、劣化による掻き取り不良が発生して、光透過部材４０１ａ、４０１ｂの耐久寿命が短くなる。

そこで、以下の実施例では、清掃部材２１０を設置しないで、光透過部材４０１ａ、４０１ｂを振動させることにより、端面に付着したトナーを振り落とすようにしている。

＜実施例１＞
図６は光透過部材の配置の説明図である。図７は光透過部材の取り付け構造の説明図である。図８は振動伝達部材の配置の説明図である。図９は振動発生部と振動伝達部の動作の説明図である。

図６に示すように、トナー貯留部３０２の対向する側壁に光透過部材４０１ａ、４０１ｂが配置されている。光透過部材４０１ａは、検出光をトナー貯留部３０２内へ導くもので、光透過部材４０１ｂは、トナー貯留部３０２を通過した検出光を受光素子まで導くものである。上述したように、光透過部材４０１ａと光透過部材４０１ｂの間の光路がトナー貯留部３０２内のトナーによって遮断されると、トナー貯留部３０２に十分なトナーがあると判断されるが、遮断されないトナー貯留部３０２のトナーが不足していると判断される。光透過部材４０１ａと光透過部材４０１ｂの取り付け構造及び加振構造は同一であるため、光透過部材４０１ａについてこれらを説明し、光透過部材４０１ｂに関する重複した説明を省略する。

図７に示すように、光透過部材４０１ａは、トナー貯留部３０２に対して光軸方向に振動可能に取り付けられているので振動によって光軸の振れを生じない。すなわち、光透過部材４０１ａは、トナー貯留部３０２の側壁と嵌合され、嵌合面によって光軸方向と直交する方向への移動が規制されており、光軸方向にのみ移動可能となるように保持されている。光透過部材４０１ａは、トナー貯留部３０２の側壁を貫通して配置され、弾性体材料の一例である弾性部材４０３を介在させてトナー貯留部３０２の側壁に取り付けられている。弾性部材４０３は、トナー貯留部３０２の側壁と光透過部材４０１ａ、４０１ｂの隙間のシール部材を兼ねている。

光透過部材４０１ａは、ウレタンスポンジの弾性部材４０３を介してトナー貯留部３０２の側壁の外側面に取り付けられ、先端の端面４１３がトナー貯留部３０２の側壁の開口部３１５を貫通している。弾性部材４０３は、開口部３１５と光透過部材４０１ａの間の隙間４１２を塞いでトナーの漏れ出しを阻止している。

光透過部材４０１ａのフランジ部４１４は、加振板４０２の端部と弾性部材４０３とに挟み込まれて、加振板４０２によって内側へ押圧されている。弾性部材４０３と開口部３１５に支持されているため、光透過部材４０１ａは、加振板４０２の振動を受けて、小さな振動でも効率よく光軸方向に加振される。

図８に示すように、加振手段の一例である加振板４０２は、光透過部材４０１ａ、４０１ｂを加振して、端面に付着したトナーを振り落とす。加振板４０２による光透過部材４０１ａ、４０１ｂの加振方向は、光透過部材４０１ａ、４０１ｂの透過光の光軸方向であるため、加振によって光軸が振れにくく、検出される入射光量の変動を生じにくい。

一方、加振板４０２による光透過部材４０１ａ、４０１ｂの加振タイミングは、トナー搬送部３０３が現像剤を現像装置４ａに向けて搬送するタイミングである。振動発生部の一例であるアイドルギア軸４１５は、トナー搬送部３０３の駆動モータの一例であるモータ５２に駆動されて加振板４０２に振動を発生させる。振動伝達部の一例である加振板４０２は、振動発生部で発生させた振動を伝達して光透過部材４０１ａ、４０１ｂを加振させる。このため、常時振動させるよりも電力が節約され、端面がトナーと振動接触する時間も最小限に止められる。

具体的には、光透過部材４０１ａには加振板４０２が接しており、加振板４０２が振動することによって、光透過部材４０１ａも加振させられる。光透過部材４０１ａを加振させることで、トナー貯留部３０２にトナーが無い状態で、光透過部材４０１ａに固着したトナーを振り落とし、トナーが無いのに有ると判断するような誤検知を防ぐことが可能となっている。
加振板４０２は、弾性係数の高い板金材料を曲げ加工して形成され、一端部を梁状に引き出して振動受け部４１１を形成している。振動受け部４１１は、モータ５２の出力をスクリュー３０５へ伝達するアイドルギア軸４１５に形成された凹凸構造を倣っており、アイドルギア軸４１５の回転に伴って加振板４０２を加振する。

図９の（ａ）に示されるように、加振板４０２は、中央部をトナー貯留部３０２の底壁に取り付けられて両端部をトナー貯留部３０２の側壁に沿って起立させたコの字型の板金部材である。加振板４０２は、光軸方向の振動を発生するように、ステンレス板をコの字型に曲げて構成され、中央部をビスによってトナー貯留部３０２の底に一点で取り付けられている。加振板４０２は、音叉のように両端部を振動させて、光透過部材４０１ａと光透過部材４０１ｂを光軸方向に加振する。

図９の（ｂ）に示されるように、振動発生部は、トナー搬送部３０３にモータ５２の回転を伝達する駆動軸の一例であるアイドルギア軸４１５に形成された突起部に加振板４０２の一部を圧接させている。板金部材の一例である加振板４０２は、アイドルギア軸４１５の十字断面の突起部に圧接して加振される部分と光透過部材４０１ａを加振する部分との間に、突起部に圧接して加振される方向に弾性的に曲げ変形可能な部分を有する。

具体的には、加振板４０２の振動受け部４１１は、アイドルギア軸４１５を押圧するように曲げ変形を与えられている。アイドルギア軸４１５は断面が十字型に形成されているため、１回転に伴って振動受け部４１１を４回変位させて加振する。アイドルギア軸４１５は、毎秒７回転の回転速度で回転するように設計されているため、毎秒２８回の加振が発生する。振動受け部４１１と光透過部材４０１ａとの間の加振板４０２の板ばね部分は、一種のフィルタ機能を発揮し、光軸を揺らすような不必要な振幅と加振を妨げる周波数成分が光透過部材４０１ａ側へ伝達しないようにしている。

アイドルギア軸４１５の回転に伴って光透過部材４０１ａ、４０１ｂが加振されるため、スクリュー３０５の駆動と光透過部材４０１ａ、４０１ｂの加振が同期する。このため、トナー搬送部３０３がトナーを現像装置４ａ側へ搬送してトナー貯留部３０２のトナーの剤面が下がると、光透過部材４０１ａ、４０１ｂがトナーから露出した状態で加振されるので、端面から効率よくトナーを振り落とすことができる。
また、加振板４０２の加振源とスクリュー３０５の駆動源を同一のモータ５２としているため、加振板４０２の加振専用の駆動源を追加する必要がなく、トナー補給装置３０１のコンパクト化、低コスト化に貢献できる。

実施例１のトナー補給装置３０１では、現像装置４ａへのトナー搬送タイミングで光透過部材４０１ａ、４０１ｂの端面からトナーを振り落とす。このため、端面にトナーが固着して残ることがなく、光透過部材４０１ａ、４０１ｂを通じたトナー量の検出精度を安定させることができる。

光透過部材４０１ａ、４０１ｂを加振させることで端面のトナーを振り落とすため、清掃部材（２１０：図５）が不必要になって、清掃部材（２１０：図５）を設ける必要が無い。

光透過部材４０１ａ、４０１ｂの端面におけるトナーと清掃部材２１０の摺擦を原因とするトナー凝集塊の発生が無いため、トナー凝集塊が現像に関与することによる出力画像の画質低下が無い。

清掃部材２１０の摺擦が無いため、光透過部材４０１ａ、４０１ｂの端面の磨耗や擦り傷の発生が無い。このため、トナーの検出精度が長期間に渡って安定し、長寿命なトナー補給装置を搭載した、長寿命な現像装置及び画像形成装置を提供できる。

＜実施例２＞
光透過部材を加振して端面に付着したトナーを振り落とす構成の用途は、現像装置にトナーを補給するトナー補給装置には限られない。現像装置内の現像剤レベルを検出する光学式センサでも実施できる。二成分現像剤を用いる現像装置のみならず、一成分現像剤を用いる現像装置でも実施できる。

例えば、図２に示すように、現像装置４ａの現像容器４１の側壁に、実施例１と同様な光透過部材４０１ａ、４０１ｂを実施例１と同様に取り付けて、現像容器４１内を循環する現像剤のレベルを検出する用途が考えられる。

この場合、貯留部は、二成分現像剤を貯留して循環させる現像容器４１である。光透過部材４０１ａ、４０１ｂは、現像容器４１内に端面を位置させて、現像容器４１内に貯留された現像剤によって遮光される光路を形成する。そして、光透過部材４０１ａ、４０１ｂを透過した光を検出して現像容器４１内の現像剤レベルが制御される。

光透過部材４０１ａ、４０１ｂは、弾性部材４０３を介在させて現像容器４１に取り付けて振動可能とし、加振手段として専用のバイブレータを装備して、現像剤レベルを検出するタイミングでのみ振動させて、端面のトナーを振り落とす。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ 画像形成部
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 感光ドラム
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 現像装置
４１ 現像容器、４２ 現像スリーブ、５０ 制御部
５１、５２ モータ、５３ 発光ダイオード、５４ 受光素子
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ トナーボトル
３０１ トナー補給装置、３０２ トナー貯留部、３０３ トナー搬送部
３０５ スクリュー、３０６ 排出口、３１３、３１４ コイルスクリュー
３１６、３１７ ワンウェイクラッチ
４０１ａ、４０１ｂ 光透過部材、４０２ 加振板、４０３ 弾性部材
４１１ 振動受け部、４１５ アイドルギア軸

Claims (10)

1. 現像剤容器から供給される現像剤を貯留する貯留部と、
   前記貯留部内に貯留された現像剤を現像装置に向けて搬送する搬送手段と、
   前記貯留部内に端面を位置させて、前記貯留部内に前記現像剤を検出するための光路を形成する光透過部材と、
   前記端面を通じて前記光透過部材を透過した光を検出して前記現像剤容器からの現像剤供給を制御する制御手段と、
   前記光透過部材を加振させる加振手段と、を備え、
   前記光透過部材は、前記貯留部に対して振動可能に取り付けられていることを特徴とする現像剤補給装置。
2. 前記加振手段による前記光透過部材の加振方向は、前記光透過部材の透過光の光軸方向であることを特徴とする請求項１記載の現像剤補給装置。
3. 前記加振手段による前記光透過部材の加振タイミングは、前記搬送手段が現像剤を前記現像装置に向けて搬送するタイミングであることを特徴とする請求項２記載の現像剤補給装置。
4. 前記加振手段は、前記搬送手段の駆動モータに駆動されて振動を発生させる振動発生部と、前記振動発生部で発生させた振動を伝達して前記光透過部材を加振させる振動伝達部とを含むことを特徴とする請求項３記載の現像剤補給装置。
5. 前記貯留部の対向する側壁に、一対の前記光透過部材が配置されて前記光路を形成し、
   前記振動伝達部は、中央部を前記貯留部の底壁に取り付けられて両端部を前記貯留部の側壁に沿って起立させたコの字型の板金部材であることを特徴とする請求項４記載の現像剤補給装置。
6. 前記振動発生部は、前記搬送手段に前記駆動モータの回転を伝達する駆動軸に形成された突起部に前記板金部材の一部を圧接させていることを特徴とする請求項５記載の現像剤補給装置。
7. 前記板金部材は、前記突起部に圧接して加振される部分と前記光透過部材を加振する部分との間に、前記突起部に圧接して加振される方向に弾性的に曲げ変形可能な部分を有することを特徴とする請求項６記載の現像剤補給装置。
8. 前記光透過部材は、前記貯留部の側壁を貫通して配置され、弾性体材料を介在させて前記貯留部の側壁に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
9. 前記弾性体材料は、前記貯留部の側壁と前記光透過部材の隙間のシール部材を兼ねていることを特徴とする請求項８記載の現像剤補給装置。
10. 現像剤を貯留する貯留部と、
    前記貯留部内に端面を位置させて、前記貯留部内の現像剤を検出するための光路を形成する光透過部材と、
    前記端面を通じて前記光透過部材を透過した光を検出して前記貯留部の現像剤レベルを制御する制御手段と、
    前記光透過部材を加振させる加振手段と、を備え、
    前記光透過部材は、前記貯留部に対して振動可能に取り付けられ、前記加振手段による前記光透過部材の加振方向は、前記光透過部材の透過光の光軸方向であることを特徴とする現像装置。

Images