JPH08328370A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はトナーホッパにおけるトナー野有無を
安価で信頼性が高い方式で検出する機能を備えた現像装
置を提供することを目的とする。 【構成】内部にトナーＴが収容されトナー投入口２４お
よび側面で開口されるトナー排出口２５を有するトナー
ホッパ２２と、このトナーホッパの内部に配置された回
転駆動軸２６と、シート状弾性材で形成されて回転駆動
軸に取付けられ回転駆動軸の回転によりその軸回りに振
り回されてトナーホッパの内部に収容されているトナー
をトナー排出口へ向けて搬送するトナー搬送部材２７
と、このトナー搬送部材がトナーホッパの底面に接した
ことを検出する検出手段とを具備することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置に設けられ
る現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ装置の記録部などに用いら
れる電子写真装置に設けられる現像装置は、トナーを収
容するトナーホッパと、このトナーホッパの内部に設け
られてトナーホッパに収容されたトナーをトナーホッパ
に形成されたトナー排出口に向けて搬送するトナー搬送
部材を備えており、また感光体ドラムにトナーを付与す
る現像ローラをトナー排出口の外部に設けている。さら
に、現像装置はトナーホッパ内部におけるトナーの有無
を検出する検出手段を備えている。

【０００３】従来のこの種の現像装置について図１１を
参照して説明する。現像装置は電子写真装置において感
光体ドラムに沿って設けられる。図１１において１は装
置本体で、これは横長のトナーホッパ部２とトナー搬出
部３とを有している。トナーホッパ部２は内部にトナー
が収容されるもので、上面部にトナー投入口４が形成さ
れ、側面部には底面部に近接してトナー排出口５が形成
されている。トナー投入口４にはトナーカートリッジ１
２が装填されて、トナーカートリッジ１２からトナーホ
ッパ部２へトナーＴが供給される。トナーホッパ部２の
内部には側壁に沿って回転駆動軸６が設けられ、この回
転駆動軸６にはトナー搬送部材７が取付けられている。
トナー搬送部材７は回転駆動軸６の回転により図示矢印
方向に回転され、トナーホッパ部２に収容されているト
ナーＴを撹拌してトナー排出口５に向けて搬送する。従
来の現像装置では、トナー搬送部材として例えば棒材を
コ字形に折り曲げたものが用いられている。

【０００４】装置本体１のトナー搬出部３はトナー排出
口５の外部にてトナーホッパ部２の底面部を延長して形
成されたもので、供給ローラ８、現像ローラ９および現
像ローラ９に接触する現像ブレード１０が設けられてい
る。供給ローラ８は図示矢印方向に回転されてトナー排
出口５から排出されたトナーＴを現像ローラ９に供給す
るものであり、現像ローラ９は図示矢印方向に回転され
て現像ブレード１０との接触により外周面にトナー薄層
が形成され、トナーを感光体ドラム１３に付与するもの
である。

【０００５】装置本体１のトナーホッパ部２の底面部に
はトナーホッパ内部におけるトナーの有無を検出する検
出器として、トナーＴが接する表面に電気的に振動が付
与される振動板を備えたトナーセンサ１１が設置されて
いる。

【０００６】このトナーセンサ１１の作動原理について
図１２を参照して述べる。トナーホッパ部２に収容され
たトナーＴは図１２（ａ）〜（ｃ）に示すようにトナー
搬送部材７の回転により順次トナー排出口５から排出さ
れて減少してゆく。トナーホッパ部２内のトナー量が多
い場合には、トナーセンサ１１の表面にトナーＴが堆積
しているために、センサ表面の振動板の振動の振幅はト
ナーＴの堆積圧力より小さくなる。また、トナーＴの量
が減少してゆくと、センサ表面に堆積するトナーＴの量
が減少してゆくために振動板の振動の振幅が大きくな
る。このようにトナーセンサ１１の振動板の振幅の大き
さの相違によりトナーホッパ部２におけるトナーＴの有
無を検出する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなト
ナー検出器を備えた従来の現像装置には、次に述べる問
題がある。すなわち、従来の現像装置においてトナーホ
ッパ内部におけるトナーの有無を検出する検出器として
設けられているトナーセンサ１１は、トナーＴが接する
表面に電気的に振動が付与される振動板を備え、この振
動板の振幅の大きさの相違によりトナーホッパ部２にお
けるトナーＴの有無を検出する方式のものであり、その
方式ゆえに精密な構造を要求されるとともに大変効果で
あり、その上センサ表面の振動板の微少な傷や変形が検
出性能に大きく影響するために信頼性に乏しいという問
題点がある。

【０００８】ところで、電子写真装置では現像装置と感
光体ドラムをまとめたドラムユニットとし、感光体ドラ
ムが寿命に到達した時にユニット全体を交換する方式が
採用されている。このため、高価なトナーセンサ１１を
消耗品であるユニットを構成する現像装置に装備するこ
とは、現像装置およびプロセスユニットの製品コストを
上昇させている。

【０００９】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、トナーホッパにおけるトナーの有無を安価で信頼性
が高い方式で検出する機能を備えた現像装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の現像装置は、内部にトナーが収容されトナー
投入口および側面で開口されるトナー排出口を有するト
ナーホッパと、このトナーホッパの内部に配置された回
転駆動軸と、シート状弾性材で形成されて前記回転駆動
軸に取付けられ前記回転駆動軸の回転によりその軸回り
に振り回されて前記トナーホッパの内部に収容されてい
る前記トナーを前記トナー排出口へ向けて搬送するトナ
ー搬送部材と、このトナー搬送部材が前記トナーホッパ
の底面に接したことを検出する検出手段とを具備するこ
とを特徴とする。

【００１１】

【作用】トナー搬送部材は、シート状弾性材で形成され
て回転駆動軸に取付けられ、回転駆動軸の回転によりそ
の軸回りに振り回されてトナーホッパの内部に収容され
ているトナーを撹拌してトナー排出口へ向けて搬送する
機能を有している。また、本発明の現像装置には、トナ
ーホッパにはトナー搬送部材がトナーホッパの内面に接
したことを検出する検出手段が設けられる。

【００１２】そして、トナーホッパに収容されているト
ナーの量が多い場合には、シート状弾性材からなるトナ
ー搬送部材が回転する時のトナー搬送部材に対するトナ
ーの抵抗が大きい。このため、トナー搬送部材は、回転
駆動軸により回転されると、トナーに押されて広がらず
に回転駆動軸の軸回りに小さくまかれて、トナーホッパ
の底面に接触しない。これにより、検出手段はトナー搬
送部材とトナーホッパの内面との接触を検出しない。

【００１３】トナーホッパに収容されているトナーの量
が少ない場合には、シート状弾性材からなるトナー搬送
部材が回転する時のトナー搬送部材に対するトナーの抵
抗が小さい。このため、トナー搬送部材は回転駆動軸に
回転されると、トナーに押されることなく広がってトナ
ーホッパの内面に接触する。検出手段はこのトナー搬送
部材とトナーホッパの内面との接触を検出する。

【００１４】このようにしてトナーホッパ内部における
トナーの有無を精度良く検出することができる。そし
て、トナー搬送部材はシート状弾性材からなる構成が簡
素で材料コストおよび製造コストが安価なものであり、
検出手段もトナーにより傷付けられたり、変形されたり
することがない簡素で信頼性が高い構成である。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図７を
参照して説明する。この実施例は、例えば図７に示され
るファクシミリ装置４１において記録部として用いられ
る電子写真装置に設けられる現像装置に適用したもので
ある。図１および図６に示すようにこの実施例の現像装
置４２は感光体ドラム４３、クリーニング装置４４およ
び帯電装置４５と組合せられてプロセスユニット４６を
構成している。このプロセスユニット４６は、ファクシ
ミリ装置４１の記録部に搭載され、感光体ドラム４３の
寿命が来た時にファクシミリ装置４１から取り外され
て、新しいものと交換される。

【００１６】現像装置４２の構成について図１および図
２を参照して説明する。図において２１は絶縁性を有す
る合成樹脂で形成され装置本体で、これは感光体ドラム
４３の軸方向に沿った横長のものであり、トナーホッパ
部２２とトナー搬出部２３とを有している。トナーホッ
パ部２２は内部にトナーが収容されるもので、上面部に
トナー投入口２４が形成され、側面部には底面部に近接
してトナー排出口２５が形成されている。トナー投入口
２４にはトナーカートリッジ３３が着脱可能に装填され
て、トナーカートリッジ３３からトナーホッパ部２２へ
トナーＴが供給される。

【００１７】２６はトナーホッパ部２２の内部にはその
長さ方向に沿って設けられた回転駆動軸で、これは現像
装置４２の外部に設けられた図示しない回転駆動装置に
より図示矢印方向に回転される。

【００１８】２７はトナー搬送部材であり、これは導電
性を有するシート状弾性材で形成されており、具体的に
は導電性の樹脂フィルムで形成されている。このトナー
搬送部材２７は、図２に示すように装置本体２１のトナ
ーホッパ部２２の長さよりやや短い長寸法と、後述する
ように回転駆動軸２６により回転される時にトナーホッ
パ部２２の内面に接触してトナーホッパ部２２に収容さ
れているトナーＴを搬送することが可能な幅寸法を有し
ている。

【００１９】トナー搬送部材２７はトナーホッパ部２２
の内部にその軸方向に沿って配置され、対向する一対の
長さ方向に沿う一対の縁部の一方が回転駆動軸２６に取
付けられており、回転駆動軸２６の回転により図示矢印
方向に回転されて、トナーホッパ部２２に収容されてい
るトナーＴをトナー排出口２５に向けて搬送するように
なっている。

【００２０】また、トナーホッパ部２２の底面部に導電
部材３２が取付けられており、この導電部材３２はトナ
ーホッパ部２２の内面に露出している。この導電部材３
２は、トナー搬送部材２７が回転駆動軸２６の回転によ
りその軸回りに振り回されてトナーホッパの内面に接し
た時に、トナー搬送部材２７が導電部材３２に接するよ
うになっている。

【００２１】すなわち、トナー搬送部材２７およびこの
トナー搬送部材２７を取付けた回転駆動軸２６は夫々導
電性を有しており、回転駆動軸２６は図４に示す制御回
路３２に接続されている。また、導電部材３１も図４に
示すように制御回路３２に接続されている。このため、
トナー搬送部材２７と導電部材３１はスイッチを構成
し、トナー搬送部材２７が導電部材３１に接触すること
により、トナー搬送部材２７および導電部材３１と制御
回路３２とを結ぶ回路が閉じて、制御回路３２がトナー
搬送部材２７がトナーホッパ部２２の内面に接したこと
を知るようになっている。

【００２２】装置本体２１のトナー搬出部２３はトナー
排出口２５の外部にてトナーホッパ部２２の底面部を延
長して形成されたもので、供給ローラ２８、現像ローラ
２９および現像ローラ２９に接触する現像ブレード３０
が設けられている。供給ローラ２８は図示しない回転駆
動機構により図示矢印方向に回転されてトナー排出口２
５から排出されたトナーＴを現像ローラ２９に供給する
ものであり、現像ローラ２９は図示しない回転駆動機構
により図示矢印方向に回転されて現像ブレード３０との
接触により外周面にトナー薄層が形成され、トナーを感
光体ドラム１０に付与するものである。

【００２３】このように構成された現像装置の作動につ
いて図３ないし図５も参照して説明する。まず、図３
（ａ）に示すように装置本体２１のトナーホッパ部２２
の内部に満杯のトナーＴが収容されている場合に、シー
ト状弾性材からなるトナー搬送部材が回転する時のトナ
ー搬送部材２７に対するトナーＴの抵抗が大きい。この
ため、回転駆動軸２６を図示矢印方向に回転すると、ト
ナー搬送部材２７は、トナーＴに押されて広がらずに回
転駆動軸２６の軸回りに小さくまかれて、トナーホッパ
部２２の内面、すなわちこの内面に露出している導電部
材３１に接触しない。これにより検出手段を構成するト
ナー搬送部材２７および導電部材３１と制御回路３２と
を結ぶ回路が閉じられず、制御回路３２はトナー搬送部
材２７とトナーホッパ２２の内面との接触を検出しな
い。

【００２４】次いで、図３（ｂ）に示すようにトナーホ
ッパ部２２に収容されているトナーＴの消費が進んでト
ナー量が減少してゆく。このため、回転駆動軸２６の回
転により図示矢印方向に回転されるトナー搬送部材２７
は図示するように広がる。しかし、この段階でもトナー
搬送部材２７とトナーホッパ部２２の導電部材３１との
間にはトナーＴが存在しているので、トナー搬送部材２
７とトナーホッパ部２２の導電部材３１とは接触しな
い。

【００２５】さらに、トナーＴの消費が進んで、図３
（ｃ）に示すようにトナーホッパ部２２に収容されてい
るトナーＴの量が大幅に減少した場合には、シート状弾
性材からなるトナー搬送部材２７が回転する時のトナー
搬送部材２７に対するトナーＴの抵抗が大幅に低下す
る。このため、トナー搬送部材２７は回転駆動軸２６に
回転されると、トナーＴに押されることなく大きく広が
ってトナーホッパ部２２の内面に接触する。これにより
トナー搬送部材２７はトナーホッパ部２２の内面に露出
している導電部材３１に接触する。

【００２６】この結果、検出手段を構成するトナー搬送
部材２７および導電部材３１と制御回路３２とを結ぶ回
路が閉じられ、制御回路３２はこのトナー搬送部材２７
とトナーホッパ部２２の内面との接触を検出して、トナ
ーホッパ部２２の内部のトナーＴの残量が少ないことを
知る。すなわち、制御回路３２で得られる出力波形は図
５に示すようになる。制御回路３２はこの出力をとらえ
ることによってトナーホッパ部２２の内部のトナーＴ残
量が少ないことを知り、さらに例えば電子写真装置を搭
載したファクシミリ装置を使用する使用者に対してトナ
ー補給を促す警告を発する。

【００２７】このようにして装置本体２１のトナーホッ
パ部２２の内部におけるトナーＴの有無を精度良く検出
することができる。そして、トナー搬送部材２７はシー
ト状弾性材からなるもので、構成が簡素で材料コストお
よび製造コストが安価なである。また、トナー搬送部材
２７とトナーホッパ部２２の内面との接触を検出し、ト
ナーホッパ部２２の内部のトナーＴ残量が少ないことを
知る検出手段もトナーＴにより傷付けられたり、変形さ
れたりすることがない簡素で信頼性が高い構成である。

【００２８】特にこの実施例はトナー搬送部材２７を導
電性を有するシート状弾性材で形成するとともに、トナ
ー搬送部材２７とトナーホッパ部２２の内面との接触を
検出する素子として導電部材３２を用いているので、よ
り構成が簡素で、且つ信頼性が高い検出手段を得ること
ができる。

【００２９】図８および図９は現像装置の他の例を示し
ている。図８において図１と同じ部分は同じ符号を付し
て示している。この実施例は、装置本体２１のトナーホ
ッパ部２２における高さが異なる複数箇所に夫々導電部
材３１を設け、図９に示すように各導電部材３１を制御
回路３２に接続したものである。この構成によれば、ト
ナーホッパ部２２におけるトナー残量が少ない時にトナ
ー搬送部材２７が回転しながらトナーホッパ部２２の内
面に接触する場合に、トナー搬送部材２７が各導電部材
３１に順次接触するので、トナー残量をより精度良く検
出することができる。

【００３０】図１０は現像装置の異なる他の例を示して
いる。図１０において図１と同じ部分は同じ符号を付し
て示している。この実施例は、複数個の導電部材３１を
装置本体２１のトナーホッパ部２２の底面部に長さ方向
に沿って並べて設け、図９に示すように各導電部材３１
を制御回路３２に接続したものである。この構成によれ
ばトナーホッパ部２２の長さ方向全体にわたりトナーＴ
の量が同様に少なくなっている場合には、トナー搬送部
材２７は全ての導電部材３１に接触するので、トナーＴ
が均一に少なくなっていることを知ることができる。ま
た、トナーホッパ部２２の長さ方向のトナーＴの量に偏
りがある場合には、トナー搬送部材２７はトナーＴの量
が少ないところの導電部材３１に接触するが、トナーＴ
の量が多いところの導電部材３１にはトナーＴに遮られ
て接触しない。これによりトナーホッパ部２２における
長さ方向のトナーＴの量の偏りを知ることができる。

【００３１】これによりトナー補給直後に生じるトナー
Ｔの偏りがなくなるまでトナー搬送部材２７を回転する
などの制御を行うことが可能となる。なお、本発明は前
述した実施例に限定されずに、種々変形して実施するこ
とができる。例えばトナー搬送部材は、これを形成する
シート状弾性材に孔を明けて、回転する時のトナーの抵
抗を減少するようにしても良い。また、トナー搬送部材
がトナーホッパの内面に接触したことを検出する素子は
実施例に限定されず、例えば圧電素子を用いることが可
能である。さらに、トナー搬送部材のシート状弾性材に
導電性を持たせる手段も実施例に示すよう樹脂フイルム
を用いる方法に限定されず、他の方法も採用できる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の現像装置に
よれば、シート状弾性材からなるトナー搬送部材を回転
してトナーホッパ内部のトナーをトナー排出口に搬送す
るに際して、このトナー搬送部材がトナーホッパの内面
に接触するか、否かを、検出手段により検出することに
より、トナーホッパ内部におけるトナーの存在の有無を
容易に且つ確実に検出することができる。

【００３３】また、トナー搬送部材はシート状弾性材か
らなる構成が簡素で材料コストおよび製造コストが安価
なものであり、検出手段もトナーにより傷付けられた
り、変形されたりすることがない簡素で信頼性が高い構
成である。従って、本発明によれば、トナーホッパにお
けるトナー野有無を安価で信頼性が高い方式で検出する
機能を備えた現像装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における現像装置を示す断面
図。

【図２】同実施例の現像装置におけるトナー検出の構成
を示す図。

【図３】同実施例の現像装置におけるトナー検出の動作
を示す図。

【図４】同実施例の現像装置におけるトナー検出用の電
気回路を示す図。

【図５】同実施例の現像装置におけるトナー検出信号を
示す図。

【図６】同実施例の現像装置を示す斜視図。

【図７】同実施例の現像装置を設けるファクシミリ装置
を示す斜視図。

【図８】他の実施例における現像装置を示す断面図。

【図９】同実施例の現像装置におけるトナー検出用の電
気回路を示す図。

【図１０】異なる他の実施例の現像装置におけるトナー
検出の構成を示す図。

【図１１】従来の一例における現像装置を示す断面図。

【図１２】同従来例の現像装置におけるトナー検出の動
作を示す図。

【符号の説明】

２１…装置本体、 ２２…トナーホッパ部、 ２３…トナー搬出部、 ２４…トナー投入口、 ２５…トナー排出口、 ２６…回転駆動軸、 ２７…トナー搬送部材、 ２８…供給ローラ、 ２９…現像ローラ、 ３０…ブレード、 ３１…導電部材、 ３２…制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にトナーが収容されトナー投入口お
   よび側面部で開口されるトナー排出口を有するトナーホ
   ッパと、このトナーホッパの内部に配置された回転駆動
   軸と、シート状弾性材で形成されて前記回転駆動軸に取
   付けられ前記回転駆動軸の回転によりその軸回りに振り
   回されて前記トナーホッパの内部に収容されている前記
   トナーを前記トナー排出口へ向けて搬送するトナー搬送
   部材と、このトナー搬送部材が前記トナーホッパの内面
   に接したことを検出する検出手段とを具備することを特
   徴とする現像装置。