JP2576060B2 - トナー供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電子写真複写機等の現像装置に使用される
トナー供給装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種のトナー供給装置としては、次に示すよ
うなものがある。すなわち、現像装置の近傍に配設され
るトナー供給装置60は、第10図に示すように、所定量の
トナーを収容可能となっており、その内部には、トナー
のブロッキング等を防止するため、コイル状のアジテー
タ61が回転可能に設けられている。また、トナー供給装
置60の底部には、トナーを現像装置（図示せず）に搬送
するためのオーガ62が回転可能に設けられており、この
オーガ62は、図示しない搬送路の一部に下向きに開口さ
れた供給口から、現像装置の内部に連通するオーガパイ
プ内にトナーを落し込み、オーガパイプ内に設けられた
オーガによってトナーを現像装置内に供給するように構
成されている。

そして、上記現像装置の現像処理によりトナーが消費
されるので、トナー供給装置60の内壁面には、トナーの
残量を検知するトナーセンサ63が装着されており、トナ
ーセンサ63としては、例えば圧電素子が用いられる。こ
の圧電素子は、振動状態によって素子の前面にトナーが
有るか無いかを検知するものであり、その検知面にトナ
ーが接触している場合には、トナー有りと検知し、その
検知面にトナーが接触していない場合には、トナー無し
と検知する。そのため、トナーが消費されてトナーセン
サ63の位置より少なくなっても、トナーセンサ63の検知
面にトナーが付着していると、実際にはトナーが無いに
も拘らず、トナー有りと誤検知してしまう。

そこで、このようなトナーセンサを使用している現像
装置においては、トナーセンサの検知面に付着するトナ
ーによる誤動作を防止するため、トナーセンサの検知面
を清掃するためのブラシ等の撹拌部材を設けたものが知
られている。これは、ブラシ等の撹拌部材によりトナー
センサの検知面を摺擦することにより、センサに付着す
るトナーを取り除き、誤検知を防止するようにしたもの
である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点
を有している。すなわち、圧電素子等からなるトナーセ
ンサは、圧電素子の振動状態によってトナーの有無を検
知するようになっており、トナーがその検知面に接触し
ている場合には、素子の振動が抑制されるのに対し、ト
ナーが無い場合は、素子が自由に振動できるため、その
振動状態の違いによりトナーの有無を検知するものであ
る。しかし、トナーセンサの検知面をブラシ等によって
摺擦してトナーの付着を防止するようにした場合、ブラ
シがトナーセンサの検知面に接触していると、その圧力
により検知面の振動状態が変化して、センサが誤動作し
てしまうという問題点があった。つまり、トナーが無い
にも拘らず、撹拌部材の圧力によりトナー有りと検知し
てしまうという問題点があった。一方、ブラシによって
トナーセンサの検知面に接触するトナーを除去し過ぎる
と、今度はトナーが有るにも拘らずトナー無しと検知し
てしまうという問題点が生じ、正確なトナーの検知を行
なうことが困難であった。

［問題点解決するための手段］ そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るために成されたもので、その目的とするところは、ト
ナーセンサの検知面へのトナーの付着による誤検知を防
止するとともに、トナーを除去し過ぎることによる誤検
知をも防止し、正確にトナー残量の検知を行なうことが
可能なトナー供給装置を提供することにある。

すなわち、この発明は、トナーを収容するトナー収容
部を有し、このトナー収容部内にトナーを撹拌する撹拌
手段を備えているとともに、トナー収容部内にトナー残
量を検知するトナーセンサを有するトナー供給装置にお
いて、前記撹拌手段に、櫛歯状に形成された弾性を有す
る部材からなる清掃部材を取り付けるとともに、当該清
掃部材の櫛歯状部分の先端部を根元部より幅を広く形成
して、隣接する櫛歯状部分の先端部以外の間隙を先端部
より広く設定し、前記清掃部材の先端部を前記撹拌手段
の動作に応じてトナーセンサのトナー検知面に接触させ
るように構成されている。

上記撹拌手段としては、例えばコイル状に形成された
アジテータが用いられる。

上記トナーセンサとしては、例えば圧電素子が用いら
れる。

また、上記清掃部材としては、例えばポリエチレンテ
レフタレート等の薄いフィルムを、櫛歯状に形成したも
のが用いられるが、これに限定されるものではなく、他
の剛性樹脂製のフィルム等を用いても勿論良く、また金
属の細線をコイル状に形成したものなどを用いても良
い。

［作用］ この発明においては、清掃部材によってトナーセンサ
の前面に付着するトナーを除去し、トナーが常時トナー
センサの検知面に付着することによる誤検知を防止す
る。また、清掃部材には、トナーを一部通過させる隙間
を設けることにより、この隙間を介してトナーの圧力が
ある程度センサに加わるようにすることにより、トナー
センサ前面のトナーがすべて清掃部材によって除去され
ることによる誤検知をも防止するようになっている。

さらに、この発明は、撹拌手段に取り付けられた清掃
部材が、櫛歯状に形成された弾性を有する部材からなる
ので、この清掃部材によってトナーセンサの検知面に付
着したトナーを確実に除去することができるのは勿論の
こと、清掃部材は、櫛歯状に形成されているため、その
先端部がトナーセンサの検知面に個別に接触し、清掃部
材のトナー検知面へ過大な圧接力が及ぶことによる誤検
知を防止することができる。

また、この発明は、清掃部材を櫛歯状に形成するとと
もに、当該清掃部材の櫛歯状部分の先端部を根元部より
幅を広く形成することによって、トナーセンサの前面に
位置するトナーは、櫛歯状部分の間隙を介してセンサの
検知面へ移動することができ、トナー残量の誤検知を防
止することができるとともに、トナー検知面に清掃部材
を接触させているときでも、清掃部材のトナー検知面へ
の圧接力を一定とすることができ、この点からも誤検知
を防止することができる。

さらに、この発明は、清掃部材を櫛歯状に形成すると
ともに、当該清掃部材の櫛歯状部分の先端部を根元部よ
り幅を広く形成して、隣接する櫛歯状部分の先端部以外
の間隙を先端部より広く設定することによって、清掃部
材によるトナーの確実な除去、清掃部材のトナー検知面
へ過大な圧接力が及ぶことの回避、更にはトナー検知面
のトナーの適正な除去による誤検知の防止を両立させる
ことができる。

［実施例］ 以下この発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第８図はこの発明に係るトナー供給装置を適用し得る
電子写真複写機を示すものである。この複写機は、通常
の複写の他に、両面複写、片面多重複写、及び複写画像
の一部を強調するため、異なった色で複写画像の一部を
例えば薄い濃度で一様にマーキングするマーキングカラ
ー複写等の複写が行える複合機能をもった複写機となっ
ている。また、用紙を供給する給紙用のカセットは、す
べて複写機の内部に収納されているため、給紙カセット
が装置の外部に突出することがなく、装置スペースが小
さくて済むとともに、外観上もすっきりして見た目の良
い構成となっている。

上記複写機における複写動作は、次のようにして行な
われる。すなわち、プラテンガラス１上に載置された原
稿２は、光源３によって照明され、原稿２からの反射光
像は、ミラー４、５、６、７、８、９及びレンズ10を介
して感光体ドラム11上に走査露光される。この感光体ド
ラム11は、予め帯電器12によって一様に帯電された後、
上記の如く原稿２の画像が露光され、感光体ドラム１上
には、静電潜像が形成される。この静電潜像は、選択的
に作動する主現像装置13または補助現像装置14によって
現像されてトナー像となる。上記主現像装置13では、黒
色のトナーが使用され、通常の画像の現像が行なわれ、
補助現像装置14では、赤や青等のカラーのトナーが使用
され、主にマーキングカラー複写等を行なう際に、所定
の画像のみを現像するのに使用される。

上記現像装置13または14によって現像されたトナー像
は、複数配設された給紙カセット15、16、17、18、19の
いづれかより供給される所定サイズの転写用紙20上に、
転写コロトロン21の帯電によって転写される。上記トナ
ー像が転写された転写用紙20は、分離コロトロン22の帯
電によって感光体ドラム11から分離された後、定着器23
に搬送されて、トナー像が転写用紙20上に定着される。
このトナー像が定着された転写用紙20は、通常の複写モ
ードではそのまま、排出トレイ24上に排出される。

ところが、上記両面複写、片面多重複写及びマーキン
グカラー複写等のモードにおいては、トナー像が定着さ
れた転写用紙20、そのまま排出されずに搬送路25及び中
間トレイ26を介して、そのままあるいは表裏が裏返され
て再度画像形成部へと搬送され、所定のトナー像の転写
が行なわれるようになっている。このような所定画像の
転写及び定着が繰り返された後、転写用紙20は、始めて
排出トレイ24に排出される。

この実施例では、複写機本体の内部に主現像装置13の
他に、主現像装置13と色の異なるトナーを使用する補助
現像装置14が設けられているが、通常の黒色の画像の複
写は、主現像装置13によって行なわれるため、この主現
像装置13は、補助現像装置14に比べて多量のトナーを消
費する。そのため、この主現像装置13は、その一側にト
ナーを多量に収容可能なトナー供給装置を備えている。

第７図はこの発明に係るトナー供給装置を適用し得る
上記主現像装置を示すものである。この主現像装置13
は、後述するトナー供給装置からオーガパイプ27及びそ
の内部に設けられたオーガ28を介してトナーが供給さ
れ、このトナーは、オーガパイプ27にその長手方向に沿
って設けられた供給口29から現像装置13内に導かれる。
このトナーは、仕切り板30によって現像装置13の後部に
回転可能に設けられたミキサ31側へ供給され、このミキ
サ31によってキャリアと撹拌されて現像剤32となる。現
像剤32は、ミキサ31の回転によって仕切り板30下方の通
路を介して複数の羽根を放射状に有するパドル34へ送ら
れ、さらにこのパドル34によって現像ロール35に搬送さ
れる。そして、現像剤32は、現像ロール35の内部に設け
られたマグネットロール36に吸着されるとともに、現像
ロール35の回転にともなって移動する。その際、この現
像剤32は、トリマーバー37によってその厚さが規制され
て現像ロール35の表面に一様な厚さに付着し、感光体ド
ラム11の近傍に搬送されて、感光体ドラム11の表面に形
成された静電潜像を現像するようになっている。

第２図はこの発明に係るトナー供給装置の一実施例を
示すものである。図において、38はトナー供給装置本体
であり、この供給装置本体38は、下端部が断面円弧状を
した箱形に形成されており、その内部空間は、トナーＴ
を収容するためのトナー収容部39となっている。上記ト
ナー収容部39内には、収容されたトナーＴを所定のタイ
ミングで撹拌することにより、トナーＴのブロッキング
等を防止する撹拌手段としてコイル状のアジテータ40が
回転可能に設けられている。このアジテータ40は、第１
図及び第５図に示すように、その両端40a、40bが供給装
置本体38の側壁38a、38bに枢支されているとともに、こ
の枢支端40a、40bには、これと直交するように直線状部
40c、40dが半径方向外方に伸びており、両直線状部40
c、40d間には、螺旋状部40eが供給装置本体38の幅方向
に沿って設けられている。アジテータ40の一方の枢支端
40bは、装置本体38の側壁38bを介して外部に導出され、
この導出端には、ギア41が固着されており、アジテータ
40は、ギア41を介して図示しない駆動手段によって回転
駆動されるようになっている。

また、トナー供給装置本体38の底部には、第２図及び
第５図に示すように、断面Ｕ字形状の筒状案内部42が設
けられており、この筒状案内部42の内部には、トナーＴ
を搬送するオーガ43が回転可能に設けられている。この
オーガ43によって搬送されるトナーＴは、筒状案内部42
の底面に設けられた供給口44を介して、主現像装置13の
外部に突出したオーガパイプ27の開口部45内に供給され
るようになっている。このオーガパイプ27の開口部45内
に供給されたトナーＴは、第６図に示すように、オーガ
パイプ27内に設けられたオーガ28によって主現像装置13
の内部に前記の如く搬送される。

さらに、上記アジテータ40の一端40aが枢支された側
壁38aには、その下端部にあってアジテータの直線状部4
0bの先端側が移動する範囲内に、供給装置本体38内のト
ナーＴの残量を検出するための圧電素子からなるトナー
センサ46が設けられている。このトナーセンサ46は、そ
の円形の検知面46aが供給装置本体38の側壁38aと面一と
なるように装着されており、検知面46aにトナーＴが接
触しているか否かによって圧電素子の振動状態が異なる
ことを利用して、トナーＴの有無を検知するようになっ
ている。

ところで、この実施例に係るトナー供給装置では、上
記の構成に加えて撹拌手段に、トナーを一部通過させる
隙間を有し、且つトナーセンサ前面のトナーを除去可能
な弾性を有する清掃部材が取り付けられている。すなわ
ち、上記アジテータ40には、第１図に示すように、その
直線状部40bに櫛状の清掃部材47が取り付けられてい
る。この清掃部材47は、第３図に示すように、ポリエチ
レンテレフタレート（PET）等の弾性部材からなる薄い
フィルム状のマイラー48を備えており、このマイラー48
は、所定幅の隙間Ｇを介して４の可撓片49、49…を有す
る櫛状に形成されている。また、可撓片49、49…は、ト
ナーセンサ46と接触する先端部49aが幅広く形成されて
いる。上記マイラー48は、その基端部がアジテータ40の
直線部40bに固着された断面Ｌ字形状の補強板50を介し
てアジテータ40に固着されている。さらに、マイラー48
の基端部側は、このマイラーの可撓辺49、49…に沿って
所定長Ｌだけ伸びた補強板50の支持部50aによって裏打
ちされている。そして、上記清掃部材47は、トナーセン
サ46の検知面46aを清掃する際、マイラー48の先端側が
第４図に示すように変形するようになっている。

以上の構成において、この実施例に係るトナー供給装
置では、次のようにしてトナーの残量が検知される。す
なわち、電子写真複写機において、原稿２の画像の複写
が行なわれると、それに伴ってトナー供給装置の収容部
39に収容されたトナーＴが順次消費される。上記トナー
供給装置の収容部39には、予め所定量のトナーＴが収容
されており、このトナーＴは、その底部に設けられた筒
状案内部42のオーガ43により搬送され、案内部42に設け
られた供給口44から主現像装置13のオーガパイプ27の開
口部45に供給される。そして、トナーＴは、オーガパイ
プ27内に設けられたオーガ28によって、主現像装置13の
内部に搬送され、現像に供される。

上記トナー供給装置の収容部39に収容されているトナ
ーの量は、本体38の側壁39aに装着されたトナーセンサ4
6によって検知される。すなわち、トナーセンサ46は、
その検知面46aにトナーＴが接触している場合には、ト
ナー有りと検知し、その検知面46aにトナーＴが接触し
てしない場合には、トナー無しと検知する。

ところで、トナーＴは、複写機を長時間使用しなかっ
た場合など、特に高温高湿度の環境においては収容部39
内で固まり易く、いわゆるブロッキングという現象が発
生する。このため、トナーのブロッキング状態を崩す手
段として、アジテータ40が設けられており、このアジテ
ータ40は、主現像装置13の動作と同期して所定の速度で
回転駆動され、トナーＴのブロキングを防止するように
なっている。

また、トナーＴは、ブロッキング現象が発生すると、
トナーセンサの検知面46aへも付着し、このままではト
ナーセンサ46の検知面46aの振動が阻止され、トナーＴ
が無いにも拘らずトナー有りと検知する誤動作が発生す
る。

しかし、アジテータ40には、清掃部材47が設けられて
いるため、トナーセンサ46の検知面46aに付着したトナ
ーＴは、清掃部材47によって除去される。そのため、ト
ナーセンサ46の検知，面46aには、トナーＴが常時付着
するのを防止することができるので、トナーセンサ46の
検知面46aに常時トナーが付着していることによる、ト
ナーセンサ46の誤検知を防止することができる。

また、上記清掃部材47は、所定の隙間Ｇを有するマイ
ラー48によって形成されているため、トナーＴは、隙間
Ｇを介してトナーセンサ46の検知面46aに作用するた
め、清掃部材47によってトナーＴを除去し過ぎてトナー
Ｔがあるにも拘らず、トナー無しと誤検知するのを防止
することができる。さらに、さらに、清掃部材47は、弾
性を有するマイラー48によって形成されているため、こ
のマイラー48がトナーセンサ46の検知面46aに接触して
いるときでも、トナーセンサの検知面46aに清掃部材47
の圧接力がほとんど加わることがないので、トナーＴが
ないにも拘らずトナー有りと誤検知することがない。

このように、清掃部材47によってトナーセンサ46の検
知面46aに付着したトナーＴを除去するようにしたの
で、トナーＴが常時トナーセンサ46の検知面46aに付着
することによる誤検知を防止することができる。また、
清掃部材47には、トナーＴを一部通過させる隙間Ｇが設
けられているため、この隙間Ｇを介してトナーＴの圧力
がある程度センサ46に加わるため、清掃部材によってト
ナーセンサ前面のトナーをすべて除去するようにした場
合のように、トナーＴが有るにも拘らずトナー無しと誤
検知するのを防止することができる。さらに、清掃部材
47は、弾性を有するため、清掃部材の過大な圧接力によ
ってトナー有りと誤検知することもない。

第９図はこの発明の他の実施例を示すものであり、前
記実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例では、マイラー48を支持している補強板
50の形状が前記実施例とは異なっている。すなわち、こ
の実施例では、マイラー48の可撓片49、49…を裏打ちし
ている支持部50aがマイラー48の先端側まで延設されて
おり、このマイラー48は、第９図に示すよう、わずかに
変形してトナーセンサー46の検知面46aを清掃するよう
になっている。こうした場合には、マイラー48によるト
ナーＴの除去効率を向上させることができる。その他の
構成及び作用は前記実施例と同様であるので、その説明
を省略する。

［発明の効果］ この発明は以上の構成及び作用よりなるもので、撹拌
手段に取り付けられた清掃部材は、櫛歯状に形成された
弾性を有する部材からなるので、この清掃部材によって
トナーセンサの検知面に付着したトナーを確実に除去す
ることができるのは勿論のこと、清掃部材は、櫛歯状に
形成されているため、その先端部がトナーセンサの検知
面に個別に接触し、清掃部材のトナー検知面へ過大な圧
接力が及ぶことによる誤検知を防止することができ、正
確にトナー残量の検知を行なうことが可能となる。

また、この発明は、清掃部材を櫛歯状に形成するとと
もに、当該清掃部材の櫛歯状部材の先端部を根元部より
幅を広く形成することによって、トナーセンサの前面に
位置するトナーは、櫛歯状部分の間隙を介してセンサの
検知面へ移動することができ、トナー残量の誤検知を防
止することができるとともに、トナー検知面に清掃部材
を接触させているときでも、清掃部材のトナー検知面へ
の圧接力を一定とすることができ、この点からも誤検知
を防止することができる。

さらに、この発明は、清掃部材を櫛歯状に形成すると
ともに、当該清掃部材の櫛歯状部分の先端部を根元部よ
り幅を広く形成して、隣接する櫛歯状部分の先端部以外
の間隙を先端部より広く設定することによって、清掃部
材によるトナーの確実な除去、清掃部材のトナー検知面
へ過大な圧接力が及ぶことの回避、更にはトナー検知面
のトナーの適正な除去による誤検知の防止を両立させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るトナー供給装置の一実施例を示
す要部斜視図、第２図は同トナー供給装置を示す縦断面
図、第３図は清掃部材を示す正面図、第４図は清掃部材
の使用状態を示す断面図、第５図は第２図のＶ−Ｖ線断
面図、第６図はトナー供給装置と現像装置との位置関係
を示す説明図、第７図は主現像装置を示す断面図、第８
図はこの発明に係るトナー供給装置を適用し得る電子写
真複写機を示す構成図、第９図はこの発明の他の実施例
を示す断面図、第10図は従来のトナー供給装置を示す断
面図である。 ［符号の説明］ 38……トナー収容装置本体 39……収容部 46……トナーセンサ 47……清掃部材 Ｇ……隙間 Ｔ……トナー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーを収容するトナー収容部を有し、こ
   のトナー収容部内にトナーを撹拌する撹拌手段を備えて
   いるとともに、トナー収容部内にトナー残量を検知する
   トナーセンサを有するトナー供給装置において、前記撹
   拌手段に、櫛歯状に形成された弾性を有する部材から清
   掃部材を取り付けるとともに、当該清掃部材の櫛歯状部
   分の先端部を根元部より幅を広く形成して、隣接する櫛
   歯状部分の先端部以外の間隙を先端部より広く設定し、
   前記清掃部材の先端部を前記撹拌手段の動作に応じてト
   ナーセンサのトナー検知面に接触させることを特徴とす
   るトナー供給装置。