JP5652437B2 - トナー補給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー補給装置、特に、ホッパに貯蔵されたトナーを現像装置に補給するトナー補給装置、及び、該トナー補給装置を備えた画像形成装置に関する。

一般に、プリンタや複写機など電子写真方式による画像形成装置においては、感光体上に形成した静電潜像をトナーで現像し、該トナー像を中間転写体を介してあるいは直接に記録紙上に転写している。この種の画像形成装置では、ホッパにトナーを貯蔵しておき、消費量に見合ったトナーを現像装置に適時補給する補給装置を備えている。

トナー補給装置においては、ホッパ内のトナー量を検知するための構成として、従来、ホッパ内のトナーの表面高さに応じて上下動する検出板と遮光板とを一体的に設け、該遮光板の位相（上下方向への回動）をトナー検知センサにて光学的に検出するように構成している。遮光板には軸部が突設されており、該軸部の一端に形成した溝部と検出板とを可撓性を有する固定板を介して嵌合させている。軸部の溝部と検出板との間には隙間が設けられ、該隙間に固定板を装着している。固定板の組立て性を考慮すると、軸部に形成した溝部の幅寸法を固定板の板厚よりも大きくする必要がある。

しかしながら、前記溝部の幅寸法が固定板の板厚よりも大きいため、軸部が傾くという不具合を生じ、軸部が傾くと、検出板に連動する遮光板に動作不良が発生し、トナー残量を誤検知してしまうという問題点を有している。

特許文献１には、駆動力の伝達部分ではあるが、回転軸のガタつきや位置ずれを抑制するために、回転軸の切欠き面部と軸受の内周面との間にスペーサを嵌め込むことが記載されている。しかし、これでは部品点数が増加してしまう。

特開２００９−５２７３８号公報

本発明の目的は、簡単な構成で遮光板の軸部の傾きを防止できるトナー補給装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明の第１の形態であるトナー補給装置は、
ホッパに貯蔵されたトナーを現像装置に補給するトナー補給装置において、
前記ホッパに貯蔵されているトナーの表面を検出する検出板と、
前記検出板と一体的に動作する遮光板と、
前記検出板と前記遮光板とを一体的に固定するための固定板と、
前記遮光板の位相を検知するトナー検知センサと、
を備え、
前記遮光板は、前記トナー検知センサの検出光を遮光／透過する遮光面と該遮光面の回転中心に設けた軸部とからなり、該軸部は前記検出板に形成した穴部に挿入されており、
前記軸部には前記固定板が嵌合する溝部が形成されており、
前記固定板が前記軸部の溝部に嵌合した際に、該固定板によって該軸部がスラスト方向に付勢されること、
を特徴とする。

本発明の第２の形態である画像形成装置は、前記トナー補給装置を備えたこと、を特徴とする。

前記トナー補給装置において、遮光板はその回転中心に設けた軸部を検出板に形成した穴部に挿入し、固定板を該軸部の溝部に嵌合させることにより、遮光板と検出板とが一体的に固定されている。固定板が軸部の溝部に嵌合した際に、固定板によって軸部がスラスト方向に付勢され、遮光板と検出板とがガタつきなく一体化され、軸部の傾きが防止されることになる。

本発明によれば、簡単な構成で遮光板の軸部の傾きを防止でき、ひいては、ホッパ内のトナー残量の誤検出を防止できる。

一実施例である画像形成装置を示す概略構成図である。 一実施例であるトナー補給装置を示す概略構成図である。 前記トナー補給装置の要部を示す斜視図である。 前記トナー補給装置を構成する検出板を示す斜視図である。 前記トナー補給装置を構成する遮光板を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図である。 前記トナー補給装置を構成する固定板を示す斜視図である。 前記遮光板と前記検出板との組立てを示す斜視図である。 前記固定板の装着手順を示す立面図であり、（Ａ）は嵌合前の状態を示し、（Ｂ）は嵌合時の状態を示す。 前記遮光板、前記検出板及び前記固定板を組み立てた状態を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は断面図である。

以下、本発明に係るトナー補給装置及び画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図において同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、一実施例である画像形成装置１の概略構成について図１を参照して説明する。この画像形成装置１は、感光体１０を中心として構成され、感光体１０の周囲にその回転方向（矢印ａ参照）に沿って、帯電チャージャ１１、画像露光ユニット１２、現像装置１３、転写チャージャ１４、用紙分離チャージャ１５、残留トナーのクリーニングブレード１６、残留電荷のイレーサランプ１７を配置したものである。

現像装置１３は、現像槽２０内に、攪拌・搬送ローラ２１ａ，２１ｂ、現像ローラ２２を配置し、着脱自在なトナーボトル２５から供給されたトナーＴ（少量のキャリアが含まれている場合もある）をいったん貯蔵しておくホッパ２６を有している。ホッパ２６内のトナーＴは消費量に見合った分量が補給ローラ２７から現像槽２０に補給される。なお、現像槽２０内でのトナー濃度の検出及びその補給制御は従来から周知である。

感光体１０の表面に対しては、まず、帯電チャージャ１１で均一に帯電され、画像露光ユニット１２から画像情報に基づいて変調されたレーザ光が照射されることにより静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ２２から供給されるトナーにて現像（可視像化）され、トナー像は転写チャージャ１４から付与される電界にて図示しない給紙ユニットから搬送される記録紙上に転写される。その後、記録紙は分離チャージャ１５から付与される電界にて感光体１０から分離され、図示しない定着ユニットにてトナーの定着が施される。

以上の画像形成プロセスは従来から周知であって制御部３１にて制御される。前記ホッパ２６内のトナー残量は検知センサＳＥにて検知され（その詳細は後述する）、トナー残量が少なくなると、トナーボトル２５を交換するように操作パネル３２上でユーザに警告表示される。

以下に、ホッパ２６内でのトナー残量を検知するための機構について説明する。図２及び図３に示すように、検知機構は、ホッパ２６に貯蔵されているトナーＴの表面を検出する検出板４０と、この検出板４０と一体的に動作する遮光板５０と、検出板４０と遮光板５０とを一体的に固定するための固定板６０（図６参照）と、遮光板５０の位相（回動角度）を検知するセンサＳＥとで構成されている。検出板４０と固定板６０は金属材にて形成され、遮光板５０は樹脂材にて形成されている。但し、それらの材質は任意である。

検出板４０はその先端板状部４１がトナーＴの表面に接触し、トナー残量が少なくなるに伴って遮光板５０の支軸５１を中心として矢印ｂ方向に回動する。これと同期して遮光板５０も矢印ｂ方向に回動する。センサＳＥは検出光が遮光板５０の遮光面５２にて遮光／透過される。検出光は、通常、遮光面５２にて遮光されている（センサＳＥがオフ）。トナー残量が少なくなって、遮光板５０が図２に示す位置以上に矢印ｂ方向に回動し、遮光面５２の下縁部が検出光を透過させることで、センサＳＥがオンする。このオン、オフ信号は制御部３１に入力され、制御部３１はセンサＳＥのオン信号にてホッパ２６内にトナーＴがなくなったことを検知する。

検出板４０は、図４に示すように、先端板状部４１と側部４２ａ，４２ｂとで構成され、側部４２ｂに形成した穴部４３ａが、図３に示すように、ホッパ２６の側壁部７１に設けた支持ピン７２に緩く嵌り、かつ、側部４２ａに形成した穴部４３ａに遮光板５０の軸部５１が以下に説明するように挿入／固定されることで、軸部５１及び支持ピン７２を中心に回動自在とされている。遮光板５０は、図５に示すように、軸部５１と遮光面５２とで構成され、軸部５１の先端部は平坦な上面５１ａと下面５１ｂにカットされ、かつ、溝部５３が形成されている。軸部５１の先端部断面形状と前記検出板４０の穴部４３ａの形状とは同一形状であり、軸部５１の先端部は穴部４３ａに挿入可能とされている。

固定板６０は、図６に示すように、９０°近くに曲がった第１屈曲部６１ａと小さい角度に曲がった第２屈曲部６１ｂとを有する第１片６２ａ、第２片６２ｂ、第３片６２ｃからなる。第３片６２ｃの下端にはほぼ９０°に折れ曲がった小片部６３が形成されている。第２片６２ｂには２本のスリット６４が形成され、スリット６４の間に位置する突片６５は第２屈曲部６１ｂから外方に傾斜して突出している。また、スリット６４は第３片６２ｃにおいて側縁部６６と穴部６７を備えた開口部に連続している。側縁部６６は前記軸部５１の先端部の断面形状に対応しており、穴部６７は該断面形状よりも若干大形とされている。

以上の部材からなる検知機構は、次のようにして組み立てられる。まず、図７及び図９（Ｂ）に示すように、ホッパ２６の側壁部７３に形成した穴部７４に遮光板５０の軸部５１を外側から挿入し、発泡ウレタン材などの弾性材からなるスペーサ７５を介して検出板４０の側片４２ａの穴部４３ａに軸部５１の先端部を係合させる。次に、固定板６０の穴部６７を軸部５１の先端部に挿通させる。この状態は図８（Ａ）に示すとおりであり、この状態から固定板６０を軸方向に直交する方向（図８（Ａ）に示す矢印ｃ方向）に押し下げる。これにて、固定板６０の側縁部６６が軸部５１の先端部（溝部５３の外周面）に嵌合し、検出板４０と遮光板５０とが一体化、即ち、一体的に回動可能とされる（図８（Ｂ）参照）。つまり、固定板６０の側縁部６６が装着方向（矢印ｃ方向）に溝部５３の外周面と係合し、固定板６０が装着方向に位置決めされる。

前述のように、固定板６０が溝部５３に嵌合した際、突片６５が軸部５１の先端に係合し（図９（Ａ），（Ｂ）参照）、軸部５１を矢印ｄ方向に付勢する。軸部５１は固定板６０の一部６２ｃ’が溝部５３の縁部に係合し、これにて一部６２ｃ’と突片６５とで挟み込まれた状態となり、軸方向に位置規制される。また、第１屈曲部６１ａが検出板４０に圧接し、かつ、小片部６３が検出板４０の切欠き部４４に係合することにより、検出板４０がスペーサ７５に押圧保持される。これにて、遮光板５０と検出板４０とがガタつきなく一体化され、軸部５１の傾きが防止される。また、軸部５１は遮光面５２が側壁部７３に形成したボス部７３ａに当接し、かつ、軸部５１の段差部５１ａが検出板４０に当接することになる。検出板４０の側片４２ａはスペーサ７５によって矢印ｄとは逆方向に弾性的に付勢されている。さらに、検出板４０はその穴部４３ａの下縁４３ａ’が軸部５１の下面５１ｂに当接し、軸部５１の軸方向と直交する方向に位置決めされる。

（他の実施例）
なお、本発明に係る、トナー補給装置及び画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

特に、画像形成装置としては、モノクロ画像形成装置以外に、カラー画像形成装置であってもよく、通信機能やファクシミリ機能などを備えた複合機であってもよい。また、トナー補給装置の細部は任意である。

以上のように、本発明は、トナー補給装置及び画像形成装置に有用であり、特に、簡単な構成で遮光板の軸部の傾きを防止できる点で優れている。

１…画像形成装置
１３…現像装置
２６…ホッパ
２７…補給ローラ
４０…検出板
４３ａ…穴部
４３ａ’…下縁
４４…切欠き部
５０…遮光板
５１…軸部
５１ｂ…下面
５２…遮光面
５３…溝部
６０…固定板
６１ａ…第１屈曲部
６３…小片部
６６…側縁部
Ｔ…トナー
ＳＥ…センサ

Claims (5)

1. ホッパに貯蔵されたトナーを現像装置に補給するトナー補給装置において、
   前記ホッパに貯蔵されているトナーの表面を検出する検出板と、
   前記検出板と一体的に動作する遮光板と、
   前記検出板と前記遮光板とを一体的に固定するための固定板と、
   前記遮光板の位相を検知するトナー検知センサと、
   を備え、
   前記遮光板は、前記トナー検知センサの検出光を遮光／透過する遮光面と該遮光面の回転中心に設けた軸部とからなり、該軸部は前記検出板に形成した穴部に挿入されており、
   前記軸部には前記固定板が嵌合する溝部が形成されており、
   前記固定板が前記軸部の溝部に嵌合した際に、該固定板によって該軸部がスラスト方向に付勢されること、
   を特徴とするトナー補給装置。
2. 前記固定板は前記軸部に対して軸方向に直交する方向に装着され、該装着時に前記検出板の穴部の下縁と該軸部の下面とが当接すること、を特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
3. 前記固定板は前記軸部の溝部に嵌合した際に、一端部が前記検出板に圧接し、他端部が該検出板に形成された切欠き部に係合すること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー補給装置。
4. 前記固定板には、該固定板を前記軸部に嵌合した際に、装着方向に該溝部と係合して該固定板を装着方向に位置決めする側縁部が形成されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のトナー補給装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のトナー補給装置を備えたこと、を特徴とする画像形成装置。

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