JP3500708B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関する。
より詳しくは、電子写真方式によりトナーを用いて記録
紙上に画像を形成する、プリンタ、複写機、ファクシミ
リ等の画像形成装置に関し、特に、現像装置の大型化を
招くことなく確実に、トナーの残量を検知することがで
きるようにした画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【発明の背景】本件出願人は、感光体表面にトナーを供
給し、感光体表面の潜像を現像してトナー像を形成する
現像装置と、この現像装置により形成されたトナー像の
用紙への転写後に前記感光体表面に付着している残留ト
ナーを除去して回収するクリーニング装置と、これら現
像装置とクリーニング装置との間に閉ループ状に配置さ
れ、前記現像装置において現像に供されなかった余剰ト
ナーの一部を前記クリーニング装置へ、前記クリーニン
グ装置で回収された残留トナーを前記現像装置へ搬送す
るトナー搬送装置と、このトナー搬送装置のトナー搬送
経路にトナーを補給するトナー補給手段とを備えた画像
形成装置を開発した。

【０００３】後述する本願発明実施例の説明図である図
７を援用して説明すれば、同図中３００が現像装置、４
００がクリーニング装置、５００がトナー搬送装置、Ｒ
がトナー搬送経路、６００がトナー補給手段である。

【０００４】このような画像形成装置は、トナーの搬送
をトナー搬送装置に委ね、かつトナー搬送経路Ｒに対し
てトナーを補給する構造としたことにより、現像装置ひ
いては画像形成装置全体の小型化を図ることができると
ともに、レイアウト上の自由度も大幅に向上するという
利点を有している。

【０００５】一方、電子写真方式によりトナーを用いて
記録紙上に画像を形成する画像形成装置においては、現
像装置内にトナーがなくなると記録不能となってしまう
ために、トナーの残量を検知するトナー残量検知手段を
設ける必要がある。

【０００６】

【従来の技術】従来の画像形成装置においては、通常、
トナー残量検知手段は現像装置に対して設けられてい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の画像形
成装置にように、トナー残量検知手段を現像装置に対し
て設けると、現像装置が大型化してしまうという難点が
ある。

【０００８】したがって、このような従来技術を、前述
したような、現像装置の小型化を図るために本件出願人
が開発した画像形成装置に用いることは、その目的に反
することとなり望ましくない。

【０００９】本発明の目的は、以上のような課題を解決
し、上記本件出願人が開発した画像形成装置において、
現像装置の大型化を招くことなく確実に、トナーの残量
を検知することができるようにすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の画像形成装置は、感光体表面にトナー
を供給し、感光体表面の潜像を現像してトナー像を形成
する現像装置と、この現像装置により形成されたトナー
像の用紙への転写後に前記感光体表面に付着している残
留トナーを除去して回収するクリーニング装置と、これ
ら現像装置とクリーニング装置との間に閉ループ状に配
置され、前記現像装置において現像に供されなかった余
剰トナーの一部を前記クリーニング装置へ、前記クリー
ニング装置で回収された残留トナーを前記現像装置へ搬
送するトナー搬送経路を有するトナー搬送装置と、を備
えた画像形成装置であって、前記現像装置がトナー貯留
室を有しているとともに、このトナー貯留室の上部に前
記トナー搬送経路が設けられており、このトナー搬送経
路に対して、トナーが無くなったことを検出する検出手
段が設けられ、この検出手段は、前記現像装置の下流側
で、かつ前記クリーニング装置の上流側に設けられてい
ることを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の画像形成装置は、請求項１
記載の画像形成装置において、前記現像装置の上流側
で、かつ前記クリーニング装置の下流側において前記ト
ナー搬送経路にトナーを補給するトナー補給手段が設け
られていることを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の画像形成装置は、請求項１
または２記載の画像形成装置において、前記検出手段
は、前記トナー搬送経路に設けられた検知窓と、この検
知窓に設けられた光学式センサとを備えて構成されてい
ることを特徴とする。

【００１３】請求項４記載の画像形成装置は、請求項３
記載の画像形成装置において、前記トナー搬送装置は、
前記現像装置とクリーニング装置との間を循環移動する
トナー搬送手段を有しており、この搬送手段が前記検知
窓と摺接しながら移動することを特徴とする。

【００１４】請求項５記載の画像形成装置は、請求項４
記載の画像形成装置において、前記検出手段は、前記ト
ナー搬送経路に設けられた検知窓と、この検知窓に対向
して設けられた弾性を有する反射板と、前記検知窓に設
けられた反射型の光学式センサとを備えて構成され、前
記反射板が前記トナー搬送手段を前記検知窓に向けて付
勢していることを特徴とする。

【００１５】請求項６記載の画像形成装置は、請求項
３，４，または５記載の画像形成装置において、前記検
知窓のトナーとの接触面が、トナーの帯電極性に対して
摩擦帯電列上で同極性側に位置した材料からなることを
特徴とする。

【００１６】請求項７記載の画像形成装置は、請求項５
または６記載の画像形成装置において、前記反射板のト
ナーとの接触面が、トナーの帯電極性に対して摩擦帯電
列上で同極性側に位置した材料からなることを特徴とす
る。

【００１７】

【００１８】

【作用】請求項１記載の画像形成装置によれば、現像装
置によって感光体表面にトナーが供給され、このトナー
により感光体表面の潜像が現像されてトナー像が形成さ
れる。トナー像が用紙へ転写された後に感光体表面に付
着している残留トナーはクリーニング装置によって除去
され、回収される。

【００１９】現像装置とクリーニング装置との間には、
トナー搬送装置が閉ループ状に配置されており、このト
ナー搬送装置によって、現像装置において現像に供され
なかった余剰トナーの一部がクリーニング装置へ、クリ
ーニング装置で回収された残留トナーが現像装置へ搬送
されるので、前記現像装置、クリーニング装置、および
トナー搬送経路には、通常、所定量のトナーが循環して
いる。

【００２０】しかしながら、トナー搬送経路内にあるト
ナーが徐々に減少すると、先ず、トナー搬送経路内にお
けるトナーが、通常に比べて著しく減少し、ほとんど空
の状態となる。

【００２１】すなわち、このような画像形成装置によれ
ば、現像装置内のトナーが無くなる前に、先ず、トナー
搬送経路内のトナーが無くなることとなる。

【００２２】この請求項１記載の画像形成装置によれ
ば、前記現像装置がトナー貯留室を有しているととも
に、このトナー貯留室の上部に前記トナー搬送経路が設
けられており、このトナー搬送経路に対して、トナーが
無くなったことを検出する検出手段が設けられ、この検
出手段は、前記現像装置の下流側で、かつ前記クリーニ
ング装置の上流側に設けられているので、確実に、しか
も迅速にトナーの残量を検知することができる。

【００２３】なお、ここでいう「トナーの残量を検知す
る」という意味は、例えばトナー残量が何ｇというよう
な数量的な残量を検知するという意味ではなく、画像形
成装置内におけるトナーが通常現像装置にあるべき量に
満たない量だけしか残っていないことを検知するという
意味である。

【００２４】

【００２５】請求項２記載の画像形成装置によれば、請
求項１記載の画像形成装置において、前記現像装置の上
流側で、かつ前記クリーニング装置の下流側において前
記トナー搬送経路にトナーを補給するトナー補給手段が
設けられているので、現像装置においてトナーが消費さ
れると、通常、消費された分のトナーがトナー搬送経路
を通じて現像装置に補充されることとなる。しかしなが
ら、トナー補給手段からの新規トナーが補給されなくな
ると、トナー搬送経路内にあるトナーが徐々に減少し、
先ず、トナー搬送経路内におけるトナーが、通常に比べ
て著しく減少し、ほとんど空の状態となる。すなわち、
このような画像形成装置によれば、トナー補給手段から
の新規トナーが補給されなくなると、現像装置内のトナ
ーが無くなる前に、先ず、トナー搬送経路内のトナーが
無くなることとなる。この請求項２記載の画像形成装置
によれば、トナーが無くなったことを検出する検出手段
が、トナー搬送経路に対して設けられているので、現像
装置の大型化を招くことなく確実に、トナーの残量を検
知することができる。トナー補給手段からの新規トナー
が補給されなくなると、現像装置内のトナーが無くなる
前に、先ず、トナー搬送経路内のトナーが無くなり、し
かも、トナー搬送経路のうちでも、先ず、現像装置の下
流側に位置する部位からトナーが無くなり始める（トナ
ーが消費されてくると、現像装置から搬送される余剰ト
ナーが先ずなくなる）からである。

【００２６】請求項３記載の画像形成装置によれば、請
求項１または２記載の画像形成装置において、前記検出
手段は、前記トナー搬送経路に設けられた検知窓と、こ
の検知窓に設けられた光学式センサとを備えて構成され
ているので、装置の駆動に伴う振動や温度・湿度の変動
など、検出手段の周囲の機構から発せられる環境ノイズ
に対して出力信号の変動を抑制することができるため、
長時間にわたる連続した画像形成や高温高湿環境下ある
いは低温低湿環境下における画像形成において検出手段
の誤動作を生じ難くすることができる。

【００２７】請求項４記載の画像形成装置によれば、請
求項３記載の画像形成装置において、前記トナー搬送装
置は、前記現像装置とクリーニング装置との間を循環移
動するトナー搬送手段を有しており、この搬送手段が前
記検知窓と摺接しながら移動するので、この摺接作用に
よって検知窓に付着したトナーが払拭される。

【００２８】したがって、検知窓を透過すべき光がトナ
ーによって遮られず、トナー搬送経路内のトナーの有無
を信頼性良く検知することができる。

【００２９】すなわち、この画像形成装置によれば、ト
ナー搬送手段が検知窓の払拭手段を構成しているので、
他に特別の払拭手段を設けること無く検知窓を払拭する
ことができ、確実な検出動作を得ることができる。

【００３０】請求項５記載の画像形成装置によれば、請
求項４記載の画像形成装置において、前記検出手段は、
前記トナー搬送経路に設けられた検知窓と、この検知窓
に対向して設けられた弾性を有する反射板と、前記検知
窓に設けられた反射型の光学式センサとを備えて構成さ
れ、前記反射板が前記トナー搬送手段を前記検知窓に向
けて付勢しているので、反射板以外の付勢手段を要する
こと無く前記払拭作用を確実ならしめることができ、し
かも、反射板が前記トナー搬送手段を付勢している結果
として、反射板に付着したトナーも払拭されることとな
る。したがって、トナー搬送経路内のトナーの有無が信
頼性良く検知される。

【００３１】請求項６記載の画像形成装置によれば、請
求項３，４，または５記載の画像形成装置において、前
記検知窓のトナーとの接触面が、トナーの帯電極性に対
して摩擦帯電列上で同極性側に位置した材料からなって
いるので、トナー搬送経路内に存在するトナーが検知窓
に対して静電付着し難くなる。したがって、検知窓を透
過すべき光がトナーによって遮られ難くなり、トナー搬
送経路内のトナーの有無が信頼性良く検知される。特
に、前記請求項４記載の構造と組み合わせた場合には、
払拭作用も行なわれ易くなり、一層確実にトナー搬送経
路内のトナーの有無が検知される。

【００３２】請求項７記載の画像形成装置によれば、請
求項５または６記載の画像形成装置において、前記反射
板のトナーとの接触面が、トナーの帯電極性に対して摩
擦帯電列上で同極性側に位置した材料からなっているの
で、トナー搬送経路内に存在するトナーが反射板に対し
て静電付着し難くなる。したがって、反射板によって反
射されるべき光がトナーによって遮られ難くなり、また
払拭作用も行なわれ易くなりるので、一層確実にトナー
搬送経路内のトナーの有無が検知される。

【００３３】

【００３４】すなわち、トナー搬送手段によって搬送さ
れるトナーは、トナー搬送手段やトナー搬送経路の内壁
等と摺接することによって、摩擦帯電する。したがっ
て、例えば、上記トナー搬送手段や反射板を接地したと
すると、これらにはトナーと逆の電荷が供給され、トナ
ーとの間に強い吸引力が発生して払拭することが困難に
なる。

【００３５】

【００３６】したがって、確実にトナー搬送経路内のト
ナーの有無が検知される。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００３８】図１は本発明に係る画像形成装置の一実施
例を用いたプリンタの一例を示す外観斜視図、図２は正
面図、図３は平面図、図４は断面図である。

【００３９】これらの図において、１００はプリンタ本
体であり、そのケース１０１内には、給紙ローラ１０
２、光学ユニット１１０、画像形成ユニット２００、定
着ユニット１２０、排紙ローラ１０３が設けられてい
る。なお、図１において画像形成ユニット２００は概略
的に（模式的に）描いてある。

【００４０】６００は画像形成ユニット２００にトナー
を補充するトナー補給手段をなすトナータンクである。
画像形成装置は、光学ユニット１１０と、画像形成ユニ
ット２００と、トナータンク６００とで構成されてい
る。

【００４１】トナータンク６００は、本体１００に装着
された状態で、その上部が本体１００のケース１０１外
に露出するようになっている。図３において、Ｐ２は排
紙トレイ１０８上に排紙されつつある記録紙を、図２に
おいて、Ｐ３は排紙トレイ１０８に排紙された記録紙を
示している。これらの図から明らかなように、トナータ
ンク６００の露出部６００Ａは、記録紙の移動経路外に
おいて、ケース１０１外に露出している。

【００４２】以下、本体１００、画像形成ユニット２０
０、トナータンク６００について詳しく説明する。

【００４３】先ず、本体１００の全体構成について説明
する。

【００４４】ケース１０１の背部には、給紙トレイ１０
４が回動可能に設けられている。給紙トレイ１０４は、
ケース１０１の背部に回動可能に支持されたベース部１
０４ａと、このベース部１０４ａに対してスライド可能
に取り付けられたトレイ１０４ｂとを有しており、不使
用時には、図４に破線で示すように、トレイ１０４ｂが
ベース部１０４ａに収納された状態でケース背面と密着
するように折り畳まれ、使用時には実線で示すように開
かれて使用に供される。

【００４５】給紙トレイ１０４にセットされた記録紙Ｐ
は、給紙ローラ１０２によって１枚づつ給送される。

【００４６】給送された記録紙は、紙ガイド１０５と画
像形成ユニット２００の下面とで形成された給紙経路Ａ
１を通り、後述するようにしてトナー像が形成される感
光ドラム２０１と転写ローラ１０６との間に達する。こ
こで感光ドラム２０１からトナー像が転写された記録紙
は、経路Ａ２を経て定着ユニット１２０の定着ローラ１
２１と加圧ローラ１２２との間を通ることによりトナー
像が定着され、上方に湾曲した排紙経路Ａ３を経て排紙
ローラ１０３によって排紙口１０７から排紙トレイ１０
８上に排出される。

【００４７】１０９は前記排紙経路Ａ３が形成されてい
るカバーであり、本体１００に対して軸１０９ａ，１０
９ａで開閉可能に構成されている。前記排紙口１０７
は、このカバー１０９の上面に形成されており、また、
前記定着ユニット１２０は、このカバー１０９に取り付
けられている。このカバー１０９は、紙詰まり時あるい
は、メンテナンス時に、手前側に開かれる。

【００４８】次に、画像形成ユニット２００について説
明する。

【００４９】図５から図８に示すように、画像形成ユニ
ット２００は、感光体である感光ドラム２０１と、帯電
ローラ２０２と、現像装置３００と、クリーニング装置
４００と、トナー搬送装置５００と、検出手段７００と
を、ケース２１０に組み込むことにより、単一のユニッ
トとして構成されている。

【００５０】感光ドラム２０１は、アルミドラムからな
る導電性基体上に有機感光体からなる感光層を形成して
構成されており、ケース２１０に回転可能に支持され、
図示しない駆動機構により矢印ａ方向に回転駆動され
る。

【００５１】帯電ローラ２０２は、図示しない押圧機構
により感光ドラム２０１に対して押圧されており、感光
ドラム２０１に従動しながら感光ドラム２０１を帯電さ
せるようになっている。帯電ローラ２０２にはバイアス
電圧が印加されている。

【００５２】帯電した感光ドラム２０１は、図４に示し
た光学ユニット１１０から発せられるレーザービームＬ
Ｂによって走査され、これによって感光ドラム２０１の
表面に潜像が形成される。

【００５３】ケース２１０は、下ケース２２０と上ケー
ス２３０とで構成されており、上ケース２３０にはビー
ム走査用のスリット２３１が形成されている。

【００５４】現像装置３００は、下ケース２２０によ
り、その長手方向に形成されたトナー貯留室３０１と、
このトナー貯留室３０１内において回転可能に設けられ
た供給ローラ３１０と、同じく回転可能に設けられた現
像ローラ３２０と、この現像ローラ３２０の周面に当接
している規制ブレード３３０とを備えている。供給ロー
ラ３１０および現像ローラ３２０は、感光ドラム２０１
の駆動機構に連動する駆動機構によりそれぞれ図６矢印
方向に回転駆動される。規制ブレード３３０はステンレ
ス鋼板等の弾性体で構成されており、取付部材３３１に
よって上ケース２３０に取り付けられている。

【００５５】供給ローラ３１０は、トナー貯留室３０１
内に貯留されているトナーを攪拌しながら回転し、現像
ローラ３２０の表面にトナーをコーティングする。現像
ローラ３２０の表面にコーティングされたトナーは、規
制ブレード３３０と摺接することによって薄層化される
とともに摩擦帯電される。現像ローラ３２０にはバイア
ス電圧が印加されており、薄層化されたトナーは感光ド
ラム２０１へと搬送され、現像ローラ３２０と感光ドラ
ム２０１との圧接部で構成されているニップ部で感光ド
ラム２０１の潜像に反転現像される。これによって、感
光ドラム２０１表面の潜像が現像されてトナー像が形成
される。

【００５６】感光ドラム２０１の表面に形成されたトナ
ー像は、トナー像と逆極性のバイアス電圧が印加されて
いる転写ローラ１０６（図４参照）と感光ドラム２０１
とで挟まれて搬送されている記録紙Ｐに転写される。

【００５７】クリーニング装置４００は、クリーニング
ブレード４１０を備えている。クリーニングブレード４
１０は取付部材４２０によって上ケース２３０に取り付
けられている。クリーニングブレード４１０の下縁４１
１は、感光ドラム２０１の周面に当接しており、トナー
像が記録紙に転写された後に感光ドラム２０１の表面に
付着している残留トナーを、トナー搬送装置５００のト
ナー回収部５６０に向けて掻き落とすようになってい
る。

【００５８】なお、感光ドラム２０１は、残留トナーが
掻き落とされることによりクリーニングされた後、再び
前述した画像形成プロセスへ移行する。

【００５９】トナー搬送装置５００は、現像装置３００
とクリーニング装置４００との間に閉ループ状に配置さ
れており、トナー搬送手段をなすコイルスプリング５１
０と、このコイルスプリング５１０と係合してこれを循
環駆動する駆動歯車５２０と、コイルスプリング５１０
と摺接してこれを案内するほぼ溝形状のガイド部５３０
（図８参照）とを備えている。

【００６０】コイルスプリング５１０は無端状に構成さ
れており、クリーニング装置４００の内部と現像装置３
００の内部との間を循環可能に配置されている。

【００６１】駆動歯車５２０は、感光ドラム２０１の駆
動機構と連動する駆動機構（図示せず）により駆動され
て、コイルスプリング５１０を矢印ｂ方向に循環駆動す
る。

【００６２】図８は、画像形成ユニット２００全体を示
す模式的な平面図である。

【００６３】この図から明らかなように、ガイド部５３
０は、自然放置状態では円環形状をなすコイルスプリン
グ５１０を平面視ほぼ長円形状に矯正して案内する形状
となっており、ほぼ１／４円弧状に形成された２つのコ
ーナー部Ｃ１，Ｃ２と、半円弧状に形成されたコーナー
部Ｃ３と、これらコーナー部を連結するほぼ直線的な部
分Ｌ１，Ｌ２とで構成されている。

【００６４】２つの直線部Ｌ１，Ｌ２のうち一方の直線
部Ｌ１は、図６に示すように現像装置３００内にあり、
他方の直線部Ｌ２はクリーニング装置４００内にある。
そして、一方の直線部Ｌ１については下ケース２２０の
起立壁２２１でガイド部を構成し、他方の直線部Ｌ２に
ついては、下ケース２２０の上面に形成した凹溝２２２
でガイド部を構成してある。また、現像装置３００内に
ある直線部Ｌ１については、起立壁２２１でコイルスプ
リング５１０の外側のみを案内するように構成してあ
り、結果として、現像装置３００に対してコイルスプリ
ング５１０の下方を開放する開放箇所５３１を形成して
ある。

【００６５】すなわち、コイルスプリング５１０は、現
像装置３００内においては、起立壁２２１でその外側の
みが案内され、トナーを現像装置３００に放出すること
ができるようになっている。一方、クリーニング装置４
００内のトナー回収部５６０においては、クリーニング
ブレード４１０により掻き落とされたトナーを受けて回
収することができるように、その上方がクリーニングブ
レード４１０に向かって開放されている。

【００６６】以上のような画像形成ユニット２００は次
のように作動する。

【００６７】前述したように、現像装置３００によって
感光ドラム２０１の表面にトナーが供給され、このトナ
ーにより感光ドラム２０１表面の潜像が現像されてトナ
ー像が形成される。トナー像が記録紙Ｐへ転写された後
に感光ドラム２０１の表面に付着している残留トナーは
クリーニング装置４００のクリーニングブレード４１０
によって除去され、クリーニング装置４００内にある回
収部５６０に回収される。

【００６８】クリーニング装置４００と現像装置３００
との間には、無端状のコイルスプリング５１０がクリー
ニング装置内部と現像装置内部との間を循環可能に配置
されおり、このコイルスプリング５１０が駆動歯車５２
０によって循環駆動されるから、現像装置３００のトナ
ー貯留室３０１内にあって現像に供されなかった余剰ト
ナーの一部はコイルスプリング５１０によってクリーニ
ング装置４００へ搬送され、クリーニング装置４００内
に回収された残留トナーは、コイルスプリング５１０に
より搬送されてきた前記余剰トナーと攪拌混合されなが
ら現像装置３００へ搬送される。

【００６９】現像装置３００に搬送されてきたトナー
は、トナー貯留室３０１内のトナーが消費されてそのレ
ベル面が下がっている場合には、その自重によりトナー
貯留室３０１に向けて放出される。

【００７０】以上のような動作の繰り返しにより、画像
形成ユニット２００内のトナーは徐々に消費されてゆく
こととなるが、消費された分のトナーはトナータンク６
００から随時補充される。

【００７１】図１および図１４に示すようにプリンタ本
体のケース１０１の上面にはトナータンク装着穴１０１
ａが設けられており、この装着穴１０１ａを通じて、ト
ナータンク６００は、画像形成ユニット２００の上ケー
ス２３０に対して着脱可能に構成されている。装着穴１
０１ａの内壁面には、後述するトナータンクに設けられ
ている凸部６１６（図９参照）を案内するガイド溝１０
１ｂが設けられている。

【００７２】次に、図９および図１０を参照してトナー
タンク６００の構成について説明する。

【００７３】トナータンク６００は、トナーが充填され
る透明なタンクケース６１０と、このタンクケース６１
０内に回転可能に設けられたアジテータ６２０と、タン
クケース６１０の底部に設けられたシャッター部６３０
と、蓋６４０とを備えている。

【００７４】タンクケース６１０の底部６１１には、軸
穴６１２と、トナー供給口６１３と、ピン６１４とが設
けられている。また、外周面６１５には、後述する上ケ
ース２３０の凹部２４０（図１２参照）に設けられた一
対の蟻溝（Ｌ字形の溝）２４２，２４２と係脱する一対
の凸部６１６が設けられている。

【００７５】アジテータ６２０は、軸部６２１と、この
軸部６２１と一体に形成され、タンクケース内のトナー
を掻き揚げる掻き揚げ羽根６２２と、さらにこの掻き揚
げ羽根６２２と一体に形成され、タンクケース内のトナ
ーを攪拌する攪拌羽根６２３とを有しており、軸部６２
１が図示しないシールリングを介してタンクケース底部
の軸受け穴６１２に回転可能に取り付けられている。軸
部６２１には、トナータンク６００が後述するようにし
て画像形成ユニットの上ケース２３０に装着された際、
駆動歯車５２０の軸５２１と係合する溝６２５が形成さ
れている。なお、攪拌羽根６２３には、仮想線で示すよ
うに、タンクケース６１０の内壁面を清掃するためのゴ
ム等からなるワイパー状の清掃部材６２６を一体的に設
けることができる。

【００７６】シャッター部６３０は、スポンジ等の弾性
体からなる密封部材６３１と、円板状のシャッター６３
２と、ガイド部材６３３とからなっている。

【００７７】密封部材６３１は扇形状をなし、タンクケ
ース底部６１１に設けられた同形状の凹部６１１ａに嵌
め込まれるようになっており、嵌め込まれた状態で、タ
ンクケース底部の軸穴６１２と一致する軸穴６３１ａ
と、タンクケース底部のトナー供給口６１３と一致する
トナー供給口６３１ｂとを有している。

【００７８】シャッター６３２には、タンクケース底部
６１１の軸穴６１２と一致する軸穴６３２ａと、トナー
供給口６１３と一致し得るトナー供給口６３２ｂと、タ
ンクケース底部のピン６１４が挿通される円弧状の長穴
６３２ｃと、後述する画像形成ユニットの上ケース２３
０に設けられたピン２４４と係合する係合穴６３２ｄと
が設けられている。

【００７９】ガイド部材６３３は、全体としてリング形
状をなし、タンクケース底部６１１に設けられた段部６
１１ｂに装着される。装着された状態では、４つの角穴
６３３ｅが前記段部に形成された４つの係合爪６１１ｅ
とそれぞれ係合することによりタンクケース底部に固定
され、底縁部６３３ｆの内面（上面）で前記シャッター
６３２の周縁部６３２ｆを摺動回転可能に支持する。ま
た、ガイド部材６３３には弾性を有する円弧状の舌片６
３３ｇが一体的に設けられており、この舌片６３３ｇの
先端部にはシャッター６３２の係合穴６３２ｄにその背
面側（図１０において上面側）から緩くはめ込まれる突
起６３３ｃが設けられている（図１３参照）。シャッタ
ー６３２は、ガイド部材６３３の上面側から、舌片６３
３ｇの下方を通すようにしてガイド部材６３３に装着さ
れる。係合穴６３２ｄに突起６３３ｃが係合することに
よって、シャッター６３２が不用意に回転することが防
止され、トナー供給口６３２ｂがタンクケース底部のト
ナー供給口６１３と一致してトナータンクケース６１０
内のトナーが漏出することが防止されている。

【００８０】以上のようなトナータンク６００は、上記
各部品が組み立てられると、タンクケース底部のピン６
１４がシャッター６３２の長穴６３２ｃを貫通してその
先端が長穴６３２ｃから突出した状態となる（図１３参
照）。密封部材６３１は、そのトナー供給口６３１ｂが
タンクケース底部のトナー供給口６１３と一致した状態
で、タンクケース底部６１１に貼着され、シャッター６
３２で挟圧された状態で保持される。これによって、密
封部材６１３とシャッター６３２との密着性が向上し、
トナーの漏出が防止されている。シャッター６３２は、
タンクケース底部６１１とガイド部材６３３との間にお
いて、前記ピン６１４が長穴６３２ｃに沿って相対的に
移動し得る範囲で図示矢印ａまたはｂ方向に回転スライ
ド可能に保持される。すなわち、シャッター部６３０に
おいては、シャッター６３２のみがタンクケース６１０
に対して相対的に回転スライド可能な状態となる。トナ
ータンク６００が画像形成ユニットに装着されていない
状態では、シャッター６３２のトナー供給口６３２ｂ
は、密封部材６３１のトナー供給口６３１ｂと一致して
いない。すなわち、密封部材６３１のトナー供給口６３
１ｂはシャッター６３２によって封止された状態となっ
ている。

【００８１】次に、図１１及び図１２を参照して、画像
形成ユニットの上ケース２３０におけるトナータンク６
００の装着部２４０について説明する。

【００８２】装着部２４０はトナータンク６００の下部
が嵌まり合う凹部として構成されており、この凹部に、
前述したトナータンク６００のシャッター部６３０と基
本的に同一構成を有するシャッター部２５０が組み込ま
れている。

【００８３】凹部の底面２４１には、駆動歯車５２０の
軸５２１が挿通される軸穴２４５と、前述したコイルス
プリング５１０の循環経路における駆動歯車５２０とコ
イルスプリング５１０との噛み合い開始箇所に臨むトナ
ー供給口２４３（図８参照）と、ピン２４４とが設けら
れている。また、凹部の内周面には、前述したトナータ
ンクの凸部６１６と係脱する一対の蟻溝（Ｌ字形の溝）
２４２，２４２が設けられている。蟻溝２４２は、縦溝
２４２ａと、横溝２４２ｂとからなっており、縦溝２４
２ａの上端は前述したプリンタ本体ケースの装着穴１０
１ａ（図１４参照）に設けられたガイド溝１０１ｂの下
端と接続されている。また、横溝２４２ｂの終端は、後
述するトナータンクの装着操作時におけるトナータンク
６００の回動動作終端を規制する規制部を構成してい
る。

【００８４】シャッター部２５０は、スポンジ等の弾性
体からなる密封部材２５１と、円板状のシャッター２５
２と、ガイド部材２５３とからなっている。

【００８５】密封部材２５１は、凹部の底面２４１に設
けられた同形状の凹部２４１ａに嵌め込まれて貼着され
るようになっており、嵌め込まれた状態で、前記軸穴２
４５と一致する軸穴２５１ａと、前記トナー供給口２４
３と一致するトナー供給口２５１ｂとを有している。

【００８６】シャッター２５２には、前記軸穴２４５と
一致する軸穴２５２ａと、前記トナー供給口２４３と一
致し得るトナー供給口２５２ｂと、前記ピン２４４が挿
通される円弧状の長穴２５２ｃと、前述したトナータン
ク６００のピン６１４と係合する係合穴２５２ｄとが設
けられている。

【００８７】ガイド部材２５３は、ほぼリング形状をな
し、前記凹部（２４０）に装着される。装着された状態
では、２つの係合爪２５３ｅが凹部内の壁面に設けられ
た係合穴（図示せず）とそれぞれ係合することにより凹
部内に固定され、底縁部２５３ｆの下面で前記シャッタ
ー２５２の周縁部２５２ｆを摺動回転可能に支持する
（図１３参照）。ガイド部材２５３には弾性を有する円
弧状の舌片２５３ｇが一体的に設けられており、この舌
片２５３ｇの先端部にはシャッター２５２の係合穴２５
２ｄにその背面側（図１０において下面側）から緩くは
め込まれる突起２５３ｃが設けられている（図１３参
照）。シャッター２５２は、ガイド部材２５３の下面側
から、舌片２５３ｇの上方を通すようにしてガイド部材
２５３の下方に組み込まれる。係合穴２５２ｄに突起２
５３ｃが係合することによって、例えば本体の輸送時当
においてシャッター２５２が不用意に回転することが防
止され、トナー供給口２５２ｂがトナー供給口２４３と
一致して画像形成ユニット２００内のトナーが漏出する
ことが防止されている。

【００８８】画像形成ユニット２００が組み立てられる
と、凹部底面のピン２４４がシャッター２５２の長穴２
５２ｃを貫通してその先端が長穴２５２ｃから突出した
状態となる（図１３参照）。密封部材２５１は、凹部底
面２４１とシャッター２５２とで挟圧された状態で保持
される。これによって、密封部材２５１とシャッター２
５２との密着性が向上し、トナーの漏出が防止される。
シャッター２５２は、凹部底面２４１とガイド部材２５
３との間において、前記ピン２４４が長穴２５２ｃに沿
って相対的に移動し得る範囲で図示矢印ａまたはｂ方向
に回転スライド可能に保持される。すなわち、シャッタ
ー部２５０においては、シャッター２５２のみが上ケー
ス２３０に対して相対的に回転スライド可能な状態とな
る。また、トナータンク６００が装着されていない状態
では、シャッター２５２のトナー供給口２５２ｂは、図
１１に示すように密封部材２５１のトナー供給口２５１
ｂと一致していない。すなわち、密封部材２５１のトナ
ー供給口２５１ｂはシャッター２５２によって封止され
た状態となっている。

【００８９】以上のような装着部２４０に対するトナー
タンク６００の着脱操作は次のようになる。図１３は装
着部２４０にトナータンク６００が装着される直前の状
態を示した模式的な断面図である。主にこの図を参照し
て着脱操作および作動について説明する。

【００９０】先ず、トナータンク６００を、その凸部６
１６を本体ケースの装着穴１０１ａ（図１４参照）のガ
イド溝１０１ｂに一致させるようにして装着穴１０１ａ
に挿入する。すると、凸部６１６はガイド溝１０１ｂに
案内されてこのガイド溝１０１ｂ内を下方に移動し、さ
らに画像形成ユニットの装着部２４０に設けられた蟻溝
の縦溝２４２ａに進入し、その下端に達して停止する
（図１３は下端に達する直前の状態を示している）。こ
のとき、歯車５２０の軸５２１は、トナータンクのアジ
テータ６２０の軸部６２１と接続される。また、トナー
タンクのピン６１４は画像形成ユニットの装着部２４０
のシャッター２５２の係合穴２５２ｄに嵌まり込み、舌
片の突起２５３ｃを押し下げて突起２５３ｃによるシャ
ッター２５２のロックを解除する。同時に装着部２４０
側のピン２４４がトナータンクのシャッター６３２の係
合穴６３２ｄに嵌まり込み、舌片の突起６３３ｃを押し
上げて突起６３３ｃによるシャッター６３２のロックを
解除する。

【００９１】次いで、トナータンク６００を図１矢印ｂ
に示す反時計方向に回動させる。すると、トナータンク
の凸部６１６が蟻溝の横溝２４２ｂに入り込み、これと
係合してトナータンクの抜けが防止され、装着部２４０
に装着された状態となる。上述したように、トナータン
クのピン６１４が装着部２４０のシャッター２５２の係
合穴２５２ｄに嵌まり込み、装着部２４０側のピン２４
４がトナータンクのシャッター６３２の係合穴６３２ｄ
に嵌まり込んでいるので、トナータンク６００を図１矢
印ｂ方向に回動させると、装着部２４０のシャッター２
５２はトナータンク６００とともに同方向すなわち図１
１矢印ｂに示す反時計方向に回動してそのトナー供給口
２５２ｂが密封部材２５１のトナー供給口２５１ｂと一
致し、トナータンクのシャッター６３２はトナータンク
を矢印ｂ方向に回動させても移動しないからタンクに対
して相対的に図９矢印ａに示す時計方向に回動して、そ
のトナー供給口６３２ｂが密封部材６３１のトナー供給
口６３１ｂと一致することとなる。すなわち、全ての部
品のトナー供給口６１３，６３１ｂ，６３２ｂ，２５２
ｂ，２５１ｂ，および２４３が一致した状態となり、ト
ナータンク６００から画像形成ユニット２００に対して
トナーが供給され得る状態となる。

【００９２】以上のようにしてトナータンク６００が画
像形成ユニット２００に装着された状態で、画像形成ユ
ニット２００が前述のように作動すると、駆動歯車５２
０の軸５２１によりアジテータ６２０が回転駆動され
る。

【００９３】タンクケース６１０内に収納されているト
ナーは、アジテータ６２０の掻き揚げ羽根６２２によっ
て上方に向けて攪拌されるが、画像形成ユニット２００
内におけるトナーが消費されると、その分だけトナー供
給口６１３から上記各トナー供給口および上ケース２３
０のトナー供給口２４３を通じて画像形成ユニット２０
０内に自由落下し、画像形成ユニット２００内にトナー
が補充されることとなる。

【００９４】トナータンク６００は、図７に示すよう
に、現像装置３００の上流側に取り付けられている。図
８に示すようにトナー供給口２４３は駆動歯車５２０と
コイルスプリング５１０との噛み合い始め位置に臨んで
開口しているから、トナー搬送経路Ｃに対してトナーが
過度に供給されてしまうことがなく、適量供給される。

【００９５】このようにして、トナータンク６００から
画像形成ユニット２００に対してトナーが補充されてゆ
き、トナータンク内のトナーがなくなってタンク６００
からトナーが補充されなくなると、画像形成ユニット２
００内のトナー量が減少し、これが後述する検出手段７
００で検出されるので、トナータンクを交換する。な
お、トナータンク内のトナーがなくなったことは、タン
クケース６１０が透明であるから目視によっても確認す
ることができる。

【００９６】トナータンク６００を取り外す操作は、前
述した装着操作と逆の操作を行なえば良い。すなわち、
タンク６００の上部（本体ケース１０１から露出してい
る露出部６００Ａ）をつかみ、矢印ａ方向（時計方向）
に回動させた後、本体ケース１０１の装着穴１０１ａか
ら引き出せば良い。タンク６００を矢印ａ方向に回動さ
せると、タンクのシャッター６３２は相対的に図９矢印
ｂに示す反時計方向に回動してタンクのトナー供給口６
１３および６３１ｂが遮蔽されると同時に、画像形成ユ
ニット２００のシャッター２５０は図１１矢印ａ方向に
回動してユニット２００のトナー供給口２４３および２
５２ｂが遮蔽される。したがって、タンク６００を取り
外す際に、仮にタンク６００内に多少のトナーが残留し
ていても、これが散乱してプリンタおよびその周辺を汚
すということがない。また、例えばプリンタを輸送等す
る際に、タンク６００を取り外した状態で輸送等した場
合でも、ユニット２００内のトナーがその供給口２４３
および２５２ｂから漏れて散乱するということもない。

【００９７】次に、検出手段７００について説明する。

【００９８】検出手段７００は、図７および図８に示す
ように、現像装置３００の下流側で、かつクリーニング
装置４００の上流側において、トナー搬送経路Ｒに対し
て設けられている。

【００９９】図１５は図８の部分拡大図、図１６は図１
５におけるＸＶＩ−ＸＶＩ断面図、図１７は図１５にお
けるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図である。

【０１００】検出手段７００は、図１６および図１７に
示すように、トナー搬送経路Ｒに設けられた検知窓７１
０と、この検知窓７１０に対向して設けられた弾性を有
する反射板７２０と、前記検知窓７１０に設けられた反
射型の光学式センサ７３０とを備えている。光学式セン
サ７３０は、検知窓７１０の下面に密着して設けられて
いる。

【０１０１】検知窓７１０は透明な材料、例えば、ガラ
ス、あるいは合成樹脂で形成されている。検知窓７１０
は、図１８にも示すように、板状のベース部７１１と、
このベース部７１１の上面７１２に一体的に形成された
凸部７１３とを有している。凸部７１３は、図１８
（ａ）に示すように、検知窓７１０が配置されるトナー
搬送経路Ｒの部位（ここではコーナー部Ｃ３）と同じ曲
率半径Ｒ１をもって湾曲している。図１６、図１７に示
すように、画像形成ユニットの下ケース２２０には、凹
所２２３が形成されており、この凹所２２３にベース部
７１１が装着されることによって、検知窓７１０は下ケ
ース２２０に取り付けられている。

【０１０２】図１６、図１７において、２２４は低摩擦
材例えばフッ素樹脂、ポリアセタール等からなるスムー
サであり、前記ベース部７１１の上面７１２には、この
スムーサ２２４との円滑な連結状態が得られるように、
円弧状の凹部７１４が形成されている（図１８参照）。

【０１０３】検知窓７１０が取り付けられた状態で、そ
の凸部７１３の上面７１５は、スムーサ２２４よりもコ
イルスプリング５１０側に多少突出している。このた
め、検知窓７１０の凸部上面７１５は、コイルスプリン
グ５１０と摺接し、上面７１５に付着したトナーはコイ
ルスプリング５１０によって払拭される。

【０１０４】なお、スムーサ２２４はコイルスプリング
５１０の循環動作を円滑にするためのもので、少なくと
も図８に示したコーナー部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３において樋
状に設けられている。

【０１０５】反射板７２０は、バネ弾性を有する金属板
で構成されており、図１９に示すように、先端には湾曲
部７２１が形成され、後端には折曲げ部７２３が形成さ
れている。図１６に示すように、画像形成ユニットの上
ケース２３０には、凹所２３３が形成されており、この
凹所２３３に折曲げ部７２３が嵌め込まれることによっ
て、反射板７２０が上ケース２３０に取り付けられてい
る。取り付けられた状態で、反射板７２０は、そのバネ
弾性によりコイルスプリング５１０を検知窓７１０に向
けて付勢している。

【０１０６】このため、コイルスプリング５１０は検知
窓７１０の上面７１５と確実に摺接し、上面７１５にお
けるトナーの払拭作用が確実になされる。また、反射板
７２０がコイルスプリング５１０を付勢している結果と
して、反射板７２０の反射面７２４（図１７参照）に付
着したトナーも払拭される。

【０１０７】反射板７２０に使用する材料としては、反
射型光学センサ７３０に用いる発光素子が放射する波長
の光に対して金属光沢面の様な高い反射率を有するもの
であれば良く、本実施例では所定のバネ弾性を有するＳ
ＵＳ３０４の圧延板を使用している。

【０１０８】検知窓７１０、反射板７２０のうちすくな
くとも一方、好ましくは両方のトナーと接触する面は、
トナーの帯電極性に対して摩擦帯電列上で同極性側に位
置する材料で構成する。本実施例では、検知窓７１０の
トナーとの接触面を、トナーの帯電極性に対して摩擦帯
電列上で同極性側に位置する材料で構成してある。摩擦
帯電列は、電気的にシールドされた空間内で任意に選択
された２種類の材料を接触帯電させた時に生じる表面電
位の極性をそれぞれ表面電位計により測定して、前記材
料の正極および負極の関係を序列化することで求められ
る。トナーを負極性に摩擦帯電させて用いる場合は、透
明検知窓７１０の少なくともトナーと接触する面は、ト
ナーと同様に摩擦帯電列上で負極性側に位置する材料を
選択し、トナーと同等か、もしくは負極性側に位置する
材料を選択することが好ましい。例えば、ポリエステル
系バインダーからなる負帯電型トナーを用いる場合に
は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）より負極性
側に位置する材料、より好ましくはトナーよりも負極性
側に位置するポリオレフィン等を選択すると良い。トナ
ーを正極性に摩擦帯電させて用いる場合は、透明検知窓
７１０の少なくともトナーと接触する面は、トナーと同
様に摩擦帯電列上で正極性側に位置する材料を選択し、
トナーと同等か、もしくは正極性側に位置する材料を選
択することが好ましい。例えば、スチレン・アクリル共
重合体系バインダーからなる正帯電型トナーを用いる場
合には、ポリオレフィンより正極性側に位置する材料、
より好ましくはトナーよりも正極性側に位置するポリア
ミド等を選択すると良い。本実施例ではトナーを負極性
に帯電させて用いるため、摩擦帯電列上でトナーよりも
負極性側に位置する材料として非晶質ポリオレフィンを
検知窓７１０として使用しているが、トナーの帯電性に
応じて同様にＰＭＭＡ、ポリアミド、メラミン樹脂、ポ
リウレタン、ＳＡ樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリカーボネート、アクリロニトリル樹
脂、ポリイミド、塩化ビニル等の透明有機材料やアルミ
ナ、ダイヤモンド、シリカ等の無機ガラスを使用するこ
とができる。

【０１０９】なお、反射板７２０の表面には、上述の摩
擦帯電列により選択された物質をコーティングすること
が好ましい。

【０１１０】コイルスプリング５１０、反射板７２０等
の良導電性部材は、少なくとも一つ、好ましくはすべて
を電気的にフロートにして配設する。本実施例では、す
べてを電気的にフロートにして配設してある。なお、検
知窓７１０を導電性としたときには、同様に電気的にフ
ロートすることが好ましい。

【０１１１】コイルスプリング５１０に担持されて循環
搬送されるトナーは、コイルスプリング５１０やトナー
搬送経路の内壁と摺擦されることによって摩擦帯電して
おり、導電性を有するコイルスプリング５１０や反射板
７２０には、これを接地した場合にはトナーと逆の電荷
が供給され、トナーとコイルスプリング５１０や反射板
７２０との間に強い吸引力が発生してトナーを払拭する
ことが困難になる。これを防止するために、電気的にフ
ロート状態にする。フロート状態にすると、反射板７２
０へのトナーの静電付着が抑制され、コイルスプリング
５１０が反射板７２０を摺接したとき、それらに付着し
ているトナーが容易に払拭されることとなる。

【０１１２】光学式センサ７３０には、図示しない検出
装置および報知装置が接続されている。

【０１１３】トナー搬送経路Ｒにはトナータンク６００
からのトナーの補給がされている状態では所定量のトナ
ーが循環しており、検出手段７００の部位において反射
型光学センサ７３０から放射されて検知窓７１０を透過
しトナー搬送経路Ｒを通過して反射板７２０で反射し、
再びトナー搬送経路Ｒを通過して検知窓７１０を透過し
反射型光学センサ７３０に受光される検出光の光路は、
循環している所定量のトナーにより遮られて反射型光学
センサ７３０からは反射光なしに対応した出力信号が出
力される。

【０１１４】検出手段７００が設けられているトナー搬
送経路の部位にトナーが著しく少なくなった、またはな
くなった場合には、上述した検出光の光路がトナーによ
り遮られない状態が発生し、特にトナーがなくなった状
態では検出光の光路はコイルスプリング５１０により一
時的に遮られるだけとなるため、反射型光学式センサ７
３０により反射光の検出に対応した出力信号が出力さ
れ、特にトナーなしとなった場合にはコイルスプリング
５１０の１／２ピッチに対応した繰り返し信号が出力さ
れる。

【０１１５】したがって、センサ７３０に接続された図
示しない検出装置によってセンサ７３０からの出力信号
をモニタしておき、上記繰り返し信号が所定時間、所定
の確率で連続して出力されたとき、これをもってトナー
無し状態であることを検出するようになっている。

【０１１６】また、このとき、報知装置によって報知音
を発し、および／またはメッセージを図示しない表示装
置に表示することにより、ユーザーにトナー無し状態で
あること（正確には、トナータンク６００のトナーがな
くなり、現像装置３００のトナーが減少し始めているこ
と）を知らせるようになっている。

【０１１７】以上のようなプリンタによれば、次のよう
な作用効果が得られる。

【０１１８】（ｉ）現像装置３００によって感光体２０
１の表面にトナーが供給され、このトナーにより感光体
表面の潜像が現像されてトナー像が形成される。トナー
像が記録紙Ｐへ転写された後に感光体表面に付着してい
る残留トナーはクリーニング装置４００によって除去さ
れ、回収される。

【０１１９】現像装置３００とクリーニング装置４００
との間には、トナー搬送装置５００が閉ループ状に配置
されており、このトナー搬送装置５００によって、現像
装置３００において現像に供されなかった余剰トナーの
一部がクリーニング装置４００へ、クリーニング装置４
００で回収された残留トナーが現像装置３００へ搬送さ
れ、かつ、このトナー搬送装置５００のトナー搬送経路
Ｒには、トナータンク６００によって新規トナーが補給
されるので、前記現像装置３００、クリーニング装置４
００、およびトナー搬送経路Ｒには、通常、所定量のト
ナーが循環している。したがって、現像装置３００にお
いてトナーが消費されると、通常、消費された分のトナ
ーがトナー搬送経路５００を通じて現像装置３００に補
充されることとなる。

【０１２０】しかしながら、トナータンク６００が空に
なり、トナータンク６００からの新規トナーが補給され
なくなると、トナー搬送経路Ｒ内にあるトナーが徐々に
減少し、先ず、トナー搬送経路Ｒ内におけるトナーが、
通常に比べて著しく減少し、ほとんど空の状態となる。

【０１２１】図２０（ａ）（ｂ）は、図８におけるＸＸ
−ＸＸ概略断面図で、現像装置３００内のトナーＴが通
常状態から、無くなるときの様子を示した図である。

【０１２２】図（ａ）は、トナータンク６００によって
トナー搬送経路Ｒに新規トナーが補給されているときの
状態を示しており、現像装置３００のトナー貯留室３０
１およびトナー搬送経路Ｒには、所定量のトナーが循環
している。トナーＴは、コイルスプリング５１０によっ
てトナー貯留室３０１上をその長手方向に沿って搬送さ
れている（すなわち、トナー貯留室３０１の上部に前記
トナー搬送経路が設けられている）から、トナー貯留室
３０１において部分的にトナーが消費され、そのレベル
が下がったとしても、その下がった部分、例えば仮想線
で示すＤ１，Ｄ２部分には、コイルスプリング５１０か
らの自由落下（自由流下）によってトナーが随時補充さ
れる。したがって、現像装置３００においてトナーが消
費されても、消費された分のトナーＴがトナー搬送経路
Ｒを通じて現像装置３００に補充され、トナー貯留室３
０１におけるトナーＴのレベルはほぼ水平状態に保たれ
る。なお、トナーレベルの下がった部分が２箇所以上
（例えばＤ１，Ｄ２）ある場合には、上流側の部分（Ｄ
１）から順次トナーが補充されて水平化されてゆく。

【０１２３】図（ｂ）は、トナータンク６００が空にな
り、トナータンク６００からの新規トナーの補給がなく
なって多少時間が経過した後の状態を示している。

【０１２４】トナータンク６００からの新規トナーの補
給がなくなった直後においては、トナー搬送経路Ｒ内に
は依然として所定量のトナーが残っている。したがっ
て、現像装置３００においてトナーが消費されても、消
費されたトナーと同量のトナーがトナー搬送経路Ｒ内に
存在している間は、そのトナーが上述したようにして現
像装置３００に補充され、トナー貯留室３０１における
トナーＴのレベルはほぼ水平状態に保たれる。

【０１２５】しかしながら、トナーが消費され続け、ト
ナー搬送経路Ｒに存在しているトナーの量が、現像装置
３００において消費されたトナーの量よりも少なくなる
と、トナー貯留室３０１内のトナーは、搬送経路の下流
側から減少してくる。減少した部分を図（ｂ）において
Ｄ３で示す。下流側から減少するのは、上述したよう
に、トナー貯留室３０１へのトナーの補充が上流側から
順次行なわれるためである。

【０１２６】このように、トナー貯留室３０１内のトナ
ーが搬送経路の下流側から減少する結果として、トナー
搬送経路Ｒ内におけるトナーは、トナー貯留室３０１の
すぐ下流側３０１Ａにおいて先ず空になり、この空の状
態がコイルスプリング５１０の循環方向にしたがって順
次進行し、トナー貯留室３０１の上流側３０１Ｂまで達
したとき、トナー搬送経路Ｒ内におけるトナーは、ほと
んど空の状態となる。なお、このとき、現像装置３００
によるトナー消費量が著しく多くない限り、トナー貯留
室３０１には依然として一定量のトナーが残っていて現
像に供され、その残留トナーがクリーニング装置４００
によって回収される。回収されたトナーは搬送装置によ
って現像装置３００に搬送されるため、クリーニング装
置４００から現像装置３００に至る搬送経路には多少の
（通常状態よりは著しく小量の）トナーが存在する。

【０１２７】以上のようにして、本実施例においては、
トナータンク６００からの新規トナーが補給されなくな
ると、現像装置３００内のトナーが無くなる前に、先
ず、トナー搬送経路Ｒ内のトナーが無くなることとな
る。

【０１２８】この実施例の画像形成装置によれば、トナ
ーが無くなったことを検出する検出手段７００が、トナ
ー搬送経路Ｒに対して設けられているので、現像装置３
００の大型化を招くことなく確実に、トナーの残量、す
なわちトナーが通常現像装置３００にあるべき量に満た
ない量だけしか残っていないことを検知することができ
る。

【０１２９】（ｉｉ）上述したように、このような画像
形成装置によれば、トナー補給手段からの新規トナーが
補給されなくなると、現像装置３００内のトナーが無く
なる前に、先ず、トナー搬送経路Ｒ内のトナーが無くな
る。しかも、トナー搬送経路のうちでも、先ず、現像装
置３００の下流側に位置する部位からトナーが無くなり
始める。

【０１３０】本実施例の画像形成装置によれば、検出手
段７００が、現像装置３００の下流側で、かつクリーニ
ング装置４００の上流側に設けられているので、より確
実に、しかも迅速にトナーの残量を検知することができ
る。

【０１３１】検出手段７００は、上記現像装置３００の
下流側に限らず、上流側に設けることもでき、この場合
でも上述したように現像装置３００内のトナーが無くな
る前に、先ず、トナー搬送経路Ｒ内のトナーが無くなる
から、確実に、トナーの残量を検出することは可能であ
るが、検出手段をクリーニング装置４００の下流側で現
像装置３００の上流側に設けた場合には、トナー搬送経
路Ｒにクリーニング装置４００からの回収トナーが多少
存在するため、検出手段の構成によっては検出精度が低
くなるおそれもある。

【０１３２】これに対し、本実施例によれば、検出手段
７００が、現像装置３００の下流側で、かつクリーニン
グ装置４００の上流側に設けられているので、より確実
に、トナーの残量を検知することができる。

【０１３３】また、検出手段をトナー供給口２４３の下
流側で現像装置３００の上流側に設けた場合には、トナ
ータンク６００を交換した直後に供給される新規トナー
を検出してしまうため、現像室３００に十分なトナーが
無いにも拘らず、トナー有りと判断されてしまうおそれ
がある。

【０１３４】これに対し、本実施例によれば、検出手段
７００が、現像装置３００の下流側で、かつクリーニン
グ装置４００の上流側に設けられているので、上記不具
合無く、より確実に、しかも迅速にトナーの残量を検知
することができる。すなわち、この実施例において検出
手段７００が設けられている位置には、現像装置におけ
るトナー貯留室３０１がトナーで満たされた後に始めて
トナーが搬送されてくるから、極めて確実なトナー検出
を行なうことができる。

【０１３５】（ｉｉｉ）センサが光学式センサ７３０で
構成されているので、装置の駆動に伴う振動や温度・湿
度の変動など、検出手段７００の周囲の機構から発せら
れる環境ノイズに対して出力信号の変動を抑制すること
ができる。このため、長時間にわたる連続した画像形成
や高温高湿環境下あるいは低温低湿環境下における画像
形成において検出手段７００の誤動作を生じ難くするこ
とができる。

【０１３６】（ｉｖ）コイルスプリング５１０が検知窓
７１０と摺接しながら移動するので、この摺接作用によ
って検知窓７１０の上面７１５に付着したトナーが払拭
される。

【０１３７】したがって、検知窓７１０を透過すべき光
がトナーによって遮られず、トナー搬送経路Ｒ内のトナ
ーの有無を信頼性良く検知することができる。

【０１３８】すなわち、この画像形成装置によれば、コ
イルスプリング５１０が検知窓７１０の払拭手段を構成
しているので、他に特別の払拭手段（例えばワイパー）
を設けること無く検知窓７１０を払拭することができ、
確実な検出動作を得ることができる。

【０１３９】（ｖ）反射板７２０がコイルスプリング５
１０を検知窓７１０に向けて付勢しているので、反射板
以外の付勢手段を要すること無く前記払拭作用を確実な
らしめることができ、しかも、反射板７２０がコイルス
プリング５１０を付勢している結果として、反射板７２
０の反射面７２４に付着したトナーも払拭されるので、
トナー搬送経路内のトナーの有無が一層信頼性良く検知
される。

【０１４０】また、このような構成によれば、例えばワ
イパーの様な強い攪拌能力を有する手段でトナーを検知
面から払拭する必要がないので、トナーに画像品質を低
下させるような過剰なストレスを与えることなく、安定
した画像品質を得ることができるという効果もある。な
お、コイルスプリング５１０と検知面との間に付与する
押圧力としては２〜２００ｇｆの範囲を使用することが
でき、さらに望ましくは５〜５０ｇｆの範囲を使用する
のがよい。

【０１４１】（ｖｉ）検知窓７１０のトナーとの接触面
が、トナーの帯電極性に対して摩擦帯電列上で同極性側
に位置した材料からなっているので、トナー搬送経路内
に存在するトナーが検知窓７１０に対して静電付着し難
くなる。したがって、検知窓７２０を透過すべき光がト
ナーによって遮られ難くなり、トナー搬送経路内のトナ
ーの有無が信頼性良く検知される。しかも検知窓７１０
のトナーとの接触面における、上述したコイルスプリン
グ５１０による払拭作用も行なわれ易くなるので、一層
確実にトナー搬送経路内のトナーの有無が検知される。

【０１４２】（ｖｉｉ）コイルスプリング５１０、反射
板７２０のいずれもが電気的にフロートしているので、
コイルスプリング５１０、反射板７２０にトナーが静電
付着することが抑制され、また払拭作用も行なわれ易く
なる。したがって、確実にトナー搬送経路内のトナーの
有無が検知される。

【０１４３】（ｉｉＸ）光学式センサ７３０によってト
ナー無し状態が検出されると、これが報知装置によって
ユーザーに報知されるので、ユーザーはトナータンク６
００を交換する。

【０１４４】この際前述したように、通常、現像装置３
００には依然として一定量のトナーが残っていて現像に
供されるから記録紙へのプリント動作を続行することが
可能である。しかもトナータンク６００の露出部６００
Ａは、記録紙Ｐの移動経路外において本体のケース１０
１外に露出しているから、プリント動作を行ないながら
露出部６００Ａをもって回動させることによりトナータ
ンク６００を容易に短時間で交換することができる。

【０１４５】すなわち、例えば多数枚の記録紙におよぶ
文書等をプリントする途中においてトナーがなくなりそ
うになると、事前にトナー無しメッセージがなされ、こ
れに応じてユーザーは、プリント動作を中断すること無
くトナータンク６００を交換してプリント動作を続行す
ることができる。

【０１４６】（ｉＸ）上述のように現像装置３００内の
トナーが減少し始めた時点でこれが検知されることによ
り、現像装置３００内のトナーが著しく少ない或いはな
くなった状態が発生することが防止され、これによりト
ナー或いは紙粉等の異物が規制ブレード３３０部分へ固
着する現象等が防止される。

【０１４７】すなわち、現像装置３００は、あるべき量
のトナーがトナー貯留室３０１内にある状態で所定の現
像動作が行なわれるように構成されており、トナー貯留
室３０１内のトナーが著しく少ない場合やなくなった場
合には良好な現像動作が行なわれなくなるとともに、ト
ナーが著しく少ないまたはなくなったことに起因した損
傷が発生するおそれがある。例えば、トナー貯留室３０
１内のトナーが著しく少ない場合には、前述した現像装
置３００の動作における供給ローラ３１０による現像ロ
ーラ３２０へのトナーのコーティングや、現像ローラ３
２０の表面のトナーの規制ブレード３３０による薄層化
と摩擦帯電が画像形成の幅方向について一様には行なわ
れなくなり、部分的に現像ローラ３２０にコーティング
されたトナーが規制ブレード３３０の摺接部で片寄った
摺接を受けて固着したり、またトナー貯留室３０１に少
量混入した紙粉等の異物が現像ローラ３２０にコーティ
ングされて規制ブレード３３０の摺接部で詰まりを発生
させるおそれがある。このような固着や詰まりが発生し
た場合、その後にトナーの補給がなされても元の状態に
は戻らず、良好な画像形成が行なわれなくなってしまう
おそれがある。

【０１４８】これに対し、本実施例の画像形成装置によ
れば、上述した通り現像装置３００内のトナーが減少し
始めた時点でこれを検知できることにより、このような
不具合の発生を防止することができる。

【０１４９】＜変形例＞以下、上記実施例の変形例につ
いて説明する。なお、以下の変形例において上記実施例
における部材と同一部材（場合により相当する部材を含
む）については同一の符号を付して説明する。

【０１５０】図２１は、検出手段の機構配設に関する変
形例を示す模式図であり反射型光学式センサ７３０を記
録装置本体に可動自由に支持して、画像形成装置のトナ
ー搬送経路Ｒの一部に配設した検知窓７１０の表面に対
して反射型光学式センサ７３０の素子面が追従して近接
あるいは密着できるようにした例である。センサ支持基
盤３５は反射型光学式センサ７３０を直接支持固定する
ための部材で、プリンタ本体に固定された本体支持基盤
３７との間にコイルバネ３６を介在させ、プリンタ本体
に対してコイルバネ３６の弾性変形が可能な範囲で可動
自由に位置させてある。したがって、検知窓７１０を備
えるケース２１０が位置ずれを生じやすい構造であって
も、検知窓７１０の表面に対して反射型光学式センサ７
３０の素子面が追従して近接あるいは密着できるので、
構成部品の寸法公差を大きくできるばかりでなく、検知
窓７１０を備えるケース２１０をセンサ７３０から離脱
・装着する構成とすることができる。本実施例では、セ
ンサ支持基盤３５と本体支持基盤３７との間にコイルバ
ネ３６を介在させて可動自由としたが、同様な機能を発
揮するものとして板バネ、軟質ゴム、軟質フォーム等を
使用することができる。トナー残量の検出手段をこのよ
うな構成にすることによって、画像形成装置をプリンタ
本体１００に対して自由に離脱・装置することが可能に
なる。

【０１５１】反射型光学式センサ７３０に対して検知窓
７１０を近接あるいは密着できるように配設するのは、
反射型光学式センサ７３０の発光素子からの光の一部が
検知窓７１０の内面で反射されることで生じるいわゆる
フレア光を低減するための施策であり、受光素子で授受
する光学反射板７２０からの反射光に対してフレア光は
充分に低減させておく必要がある。ノイズ信号となるフ
レア光が、正規信号となる反射板７２０からの反射光に
近似していると、いわゆるＳ／Ｎ比が低下するので、ト
ナー検知面においてトナーの欠乏状態が生じても検知信
号の分解能が低いために、前記欠乏状態をトナー無しと
して検知することが困難になる。

【０１５２】図２２は、上記変形例における検出手段に
用いた反射型光学式センサ７３０と検知窓７１０との間
の距離に対するＳ／Ｎ比との関係を表す図である。この
関係は前述した実施例についても成立する。

【０１５３】横軸は、反射型光学式センサ７３０と検知
窓７１０との間の距離を示しており、縦軸は反射板７２
０からの反射光による正規信号とフレア光によるノイズ
信号との比をとりＳ／Ｎとして表している。

【０１５４】前記距離が大きくなるのに伴ってＳ／Ｎ比
は著しく低下し、前記距離が１．５ｍｍ以上の場合はＳ
／Ｎ比が１０以下であるため、この条件下でトナー無し
を検知することは困難になる。トナー無しを検知するた
めに要求されるＳ／Ｎ比は、反射型センサ７３０を構成
する各素子の製造バラツキや環境変動、経時変動を勘案
して１０以上である必要があり、好ましくは１００以上
である。従って、前述したＳ／Ｎ比を満足する反射型光
学式センサ７３０と検知窓７１０との間の距離は１．５
ｍｍ未満であり、好ましくは０．６ｍｍ未満である。前
述した実施例では反射型光学式センサ７３０としてオム
ロン製フォトマイクロセンサ（ＥＥ−ＳＹ１１０型）を
使用したが、他の発光素子と受光素子を組み合わせて使
用することも可能であり、両素子が一体にパッケージさ
れたセンサでなくとも構わない。また、Ｓ／Ｎ比１０以
上を満足するための条件として要求される反射型光学式
センサ７３０と検知窓７１０との間の距離については、
発光素子と受光素子との距離、反射板７２０に対する発
光素子・受光素子の角度等によってその要求値も変化す
るが、反射型光学式センサ７３０と検知窓７１０との間
の距離を近接させるほど好ましいことには変わりない。
反射型光学式センサ７３０と検知窓７１０との間の距離
を近接させることのできない場合は、受光素子で授受す
るフレア光量を低減させるために発光素子と受光素子の
間にフレア光防止用の遮光カバー等を設けることも可能
である。

【０１５５】前述した実施例では、反射板７２０自身に
バネ弾性を有する金属板を使用しているが、その他の構
成として剛性体である光学反射板を板バネやコイルバネ
や軟質ゴムや軟質フォーム等の弾性体で支持して押圧す
ることにより同様な効果を得ることができる。

【０１５６】図２３は、コイルスプリング５１０と検出
手段の透明検知窓とを押圧する押圧手段の機構配設に関
する変形例を示す模式図である。

【０１５７】（ａ）図のものは、支持バネ５１による押
圧手段で押圧部材５４を介してコイルスプリング５１０
を透明検知窓５３に対して押圧する押圧手段の構成であ
る。５２は反射板である。

【０１５８】（ｂ）図のものは、支持バネ５７による押
圧力で透明検知窓５６を介してコイルスプリング５１０
を押圧する押圧手段の構成である。５５は反射板であ
る。

【０１５９】（ｃ）図のものは、押圧部材５８でコイル
スプリング５１０を透明検知窓６０に対して押圧する押
圧手段の構成である。５９は反射板である。

【０１６０】以上、本発明の実施例および変形例につい
て説明したが、本発明は上記実施例および変形例に限定
されるものではなく、本発明の要旨の範囲内においてさ
らに適宜変形実施可能である。

【０１６１】例えば、検出手段のセンサは、光学式の反
射型センサに限らず透過型センサを用いることもでき
る。この場合、反射板に代えて透明検知窓を設ける。

【０１６２】さらに、検出手段は光学式検知方式に限定
されるものではなく、インダクタンス検知方式、静電容
量検知方式、電流検知方式、漏洩磁束検知方式なども使
用することができる。トナー搬送経路にトナーが無くな
ったことを検出することができる方式であれば良い。

【０１６３】

【発明の効果】本発明によれば、感光体表面にトナーを
供給し、感光体表面の潜像を現像してトナー像を形成す
る現像装置と、この現像装置により形成されたトナー像
の用紙への転写後に前記感光体表面に付着している残留
トナーを除去して回収するクリーニング装置と、これら
現像装置とクリーニング装置との間に閉ループ状に配置
され、前記現像装置において現像に供されなかった余剰
トナーの一部を前記クリーニング装置へ、前記クリーニ
ング装置で回収された残留トナーを前記現像装置へ搬送
するトナー搬送装置とを備えた画像形成装置において、
確実に、トナーの残量を検知することができる。

【０１６４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を用いた
プリンタの外観斜視図。

【図２】同じく正面図。

【図３】同じく平面図。

【図４】同じく断面図である。

【図５】画像形成ユニットおよびトナータンクを示す部
分省略斜視図。

【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図。

【図７】画像形成ユニットおよびトナータンクを示す模
式的平面図。

【図８】画像形成ユニット全体を示す模式的な平面図。

【図９】トナータンクを下方からみた斜視図。

【図１０】トナータンクの分解斜視図。

【図１１】画像形成ユニットの平面図。

【図１２】画像形成ユニットにおけるトナータンク装着
部の分解斜視図。

【図１３】装着部にトナータンクが装着される直前の状
態を示した模式的な断面図。

【図１４】本体ケースの部分斜視図。

【図１５】図８の部分拡大図。

【図１６】図１５におけるＸＶＩ−ＸＶＩ断面図。

【図１７】図１５におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ断面図。

【図１８】検知窓の詳細を示す図で、（ａ）は正面図、
（ｂ）は左側面図、（ｃ）は底面図。

【図１９】反射板の斜視図。

【図２０】（ａ）（ｂ）は、いずれも図８におけるＸＸ
−ＸＸ概略断面図で、現像装置内のトナー状態を示した
図。

【図２１】変形例の説明図。

【図２２】検出手段に用いた反射型光学式センサと検知
窓との間の距離に対するＳ／Ｎ比の関係を表した図。

【図２３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ他の変形例
の説明図。

【符号の説明】

Ｒ トナー搬送経路 ２０１ 感光ドラム ３００ 現像装置 ４００ クリーニング装置 ５００ トナー搬送装置 ５１０ コイルスプリング ６００ トナータンク ７００ 検出手段 ７１０ 検知窓 ７２０ 反射板 ７３０ 反射型光学式センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−246780（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−236575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−311282（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−105973（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−10759（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 114 G03G 15/08 112 G03G 15/08 507 G03G 21/10

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体表面にトナーを供給し、感光体表
   面の潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、こ
   の現像装置により形成されたトナー像の用紙への転写後
   に前記感光体表面に付着している残留トナーを除去して
   回収するクリーニング装置と、これら現像装置とクリー
   ニング装置との間に閉ループ状に配置され、前記現像装
   置において現像に供されなかった余剰トナーの一部を前
   記クリーニング装置へ、前記クリーニング装置で回収さ
   れた残留トナーを前記現像装置へ搬送するトナー搬送経
   路を有するトナー搬送装置と、を備えた画像形成装置で
   あって、 前記現像装置がトナー貯留室を有しているとともに、こ
   のトナー貯留室の上部に前記トナー搬送経路が設けられ
   ており、このトナー搬送経路に対して、トナーが無くな
   ったことを検出する検出手段が設けられ、この検出手段
   は、前記現像装置の下流側で、かつ前記クリーニング装
   置の上流側に設けられていることを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記現像装置の上流側で、かつ前記クリ
   ーニング装置の下流側において前記トナー搬送経路にト
   ナーを補給するトナー補給手段が設けられていることを
   特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、前記トナー搬送経路に
   設けられた検知窓と、この検知窓に設けられた光学式セ
   ンサとを備えて構成されていることを特徴とする請求項
   １または２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記トナー搬送装置は、前記現像装置と
   クリーニング装置との間を循環移動するトナー搬送手段
   を有しており、この搬送手段が前記検知窓と摺接しなが
   ら移動することを特徴とする請求項３記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記検出手段は、前記トナー搬送経路に
   設けられた検知窓と、この検知窓に対向して設けられた
   弾性を有する反射板と、前記検知窓に設けられた反射型
   の光学式センサとを備えて構成され、前記反射板が前記
   トナー搬送手段を前記検知窓に向けて付勢していること
   を特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記検知窓のトナーとの接触面が、トナ
   ーの帯電極性に対して摩擦帯電列上で同極性側に位置し
   た材料からなることを特徴とする請求項３，４，または
   ５記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記反射板のトナーとの接触面が、トナ
   ーの帯電極性に対して摩擦帯電列上で同極性側に位置し
   た材料からなることを特徴とする請求項５または６記載
   の画像形成装置。