JPH09274372A - トナー貯留装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー貯留装置内のトナーエンド検知が常に
働くようにして画像の地汚れ等の発生や画像品質の低下
を防止する。 【解決手段】 トナー貯留装置１２のトナー補充口１７
とトナー回収口１８の間にトナーエンドセンサ３３を設
け、トナーを消費して貯留トナーが一定量以下になった
状態を検知し、ボトルモータ２６でトナーボトル２３を
回転させ、未使用トナーを口部２４側へ押して送り出
し、トナー補充口１７を通してトナー貯留装置１２内に
補充する。トナーエンドセンサ３３をトナー補充口１７
とトナー回収口１８との間に設けることにより、回収ト
ナーが少なくなってトナーボトルが空になっても、トナ
ーエンド検知が働かない状態や、流動性の悪いトナーの
影響を受けなくなり、未使用トナーのトナー量を制御で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリン
タ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式によって用
紙に記録を行う電子写真装置に用いるトナー貯留装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】上述の
ような複写機等の中には、転写後の感光体上の残留トナ
ーをクリーニング装置で除去して回収し、回収したトナ
ーを現像装置内へと常時送り込んで再使用するものがあ
る。そのような複写機等では、トナー貯留装置内のトナ
ーが一定量以下となったことを検知するトナーエンドセ
ンサをトナー補給部付近に備える。そして、トナー補給
部付近のトナーが定量以下となったとき、それをトナー
エンドセンサで検知して未使用トナーを要求する（換言
すれば新しいトナーボトルへの交換）ことをユーザーに
報知するようにしている。

【０００３】しかしながら、従来のこの種の複写機で
は、回収トナーが少なくなってトナーボトルが空になっ
ても、トナーエンド検知が働かない状態があり、このよ
うな状態になるとトナー貯留装置内には回収トナーの比
率が高くなってくる。回収トナーは転写時に静電的に用
紙に転移できずに感光体ドラム上に残留したトナーであ
り、通常帯電極性が異なるトナー（逆帯電トナー）であ
ることが多く、従って回収トナーの割合が多いトナーで
現像を行った時には逆帯電トナーが原因で画像にひどい
地汚れが発生したり、画像濃度が薄くなったり、粒状の
汚れが発生して画像品質が低下する等の多くの問題があ
った。

【０００４】またトナーエンドセンサをトナー回収口付
近に設ける技術も提案されているが、特に流動性の悪い
トナーを用いている場合や、ある程度トナーの温度が上
昇した場合には、トナー貯留装置内のトナーレベルを検
知することができないことがある。即ち、トナーは高分
子ポリマーのため軟化などにより流動性が悪くなり、ト
ナー貯留装置内部のトナーを一定状態に保てなくなり、
長手方向に対してトナーの山、谷が生じたりするためで
ある。このような状態になると、トナー貯留装置から現
像器へ送るトナー量を現像ローラの長手方向で一定に補
給できなくなるという問題や、トナーの山がトナー貯留
部のケースの隙間から飛散して機内汚染等を引き起こす
という問題を発生させる原因となっている。

【０００５】そこで本発明は、トナーエンド検知が常に
働き得るようにすることにより、画像の地汚れ等の発生
や、それに伴う画像品質の低下を防止できるトナー貯留
装置を提供することを目的とする。また本発明は、トナ
ーレベルを検知してトナーレベルが不均一の場合には新
たなトナーを補給しないようにしたり、トナーレベルを
早急に均一化できるトナー貯留装置を提供することを目
的とする。さらに本発明は、トナーエンドセンサのセン
サ面をダメージを与えずに確実に清掃可能としてトナー
エンド検知の信頼性を高めたトナー貯留装置を提供する
ことをも目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のトナー貯留装置
のうち請求項１に係るものは、上記目的を達成するため
に、トナーボトルから補給されたトナーを撹拌搬送する
アジテータを有するとともに、上記補給されたトナーを
トナー補給部まで搬送する経路の途中に画像転写後の感
光体ドラム上の残留トナーをクリーニング装置で除去し
て回収、再使用するためのトナー回収口を設けたトナー
貯留装置において、上記トナーボトルからのトナー補充
部と上記トナー回収口の間にトナーエンドセンサを設け
たことを特徴とする。

【０００７】同請求項２に係るものは、上記目的を達成
するために、トナーボトルから補給されたトナーを撹拌
搬送するアジテータを有するとともに、上記補給された
トナーをトナー補給部まで搬送する経路の途中に画像転
写後の感光体ドラム上の残留トナーをクリーニング装置
で除去して回収、再使用するためのトナー回収口を設け
たトナー貯留装置において、上記トナー回収口の近傍位
置と、上記アジテータの回転軸に沿って撹拌搬送方向前
方側にそれぞれ一以上のトナーエンドセンサを設けたこ
とを特徴とする。

【０００８】同請求項３に係るものは、上記上記トナー
回収口の近傍位置のトナーエンドセンサに代えて、上記
トナーボトルからのトナー補充部と上記トナー回収口の
間にトナーエンドセンサを設けたことを特徴とする。

【０００９】同請求項４に係るものは、上記全てのトナ
ーエンドセンサがトナー無しを検知したときのみトナー
補給を行う手段を有することを特徴とする。

【００１０】同請求項５に係るものは、上記全てのトナ
ーエンドセンサの出力が１つでも違う検知状態を示した
ときに、上記アジテータのみを駆動する手段を有するこ
とを特徴とする。

【００１１】同請求項６に係るものは、上記アジテータ
の撹拌部材に可撓性を有する薄板状の清掃部材を設け、
該清掃部材により上記トナーエンドセンサのセンサ面を
清掃可能としたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の実施形態に係るトナ
ー貯留装置を用いた複写機の記録部の概略構成を示す断
面図である。この複写機の記録部１は、複写機本体内の
ほぼ中央に位置し、感光体ドラム２の周りに図中の矢印
Ａで示す駆動方向に帯電装置３、イレース装置４、現像
装置５、転写装置６、クリーニング装置７、除電装置８
を備える。また感光体ドラム２の上方には図示省略する
光書き込み装置を備える。

【００１３】画像の記録時には、図示を省略した給紙カ
セットから用紙Ｐを送り出し、これも図示せぬ一対のレ
ジストローラでタイミングをとって感光体ドラム２の下
側へと搬送する。一方、感光体ドラム２は矢印Ａ方向に
駆動され、その際帯電装置３で表面を一様に帯電され、
その表面に光書き込み装置から露光光Ｌを照射して静電
潜像が形成される。現像装置５は、このように感光体ド
ラム２の表面に形成された静電潜像をトナーによって可
視像化する。この可視像は、感光体ドラム２の下側に搬
送した用紙Ｐの上面に転写装置６で転写される。転写後
の用紙Ｐは図示せぬ定着装置へ搬送され、画像を定着さ
れてから機外部へと排出される。他方、画像転写後に感
光体ドラム２上に残留するトナーは、クリーニング装置
７のブレード９で掻き落とされ、クリーニング装置７の
底に回収される。クリーニング後の感光体ドラム２表面
は除電装置８で除電する。

【００１４】現像装置５は、図２に示すように、ケース
１１やトナー貯留装置１２等を備える。ケース１１は感
光体ドラム２の軸方向に横長の箱形状を有し、内部に現
像ローラ１３、パドル１４、楕円板型混合ローラ１５、
搬送スクリュ１６等を備える。

【００１５】トナー貯留装置１２は、図３及び図４に示
すように、横長の箱形状を作りその長さ方向一端寄りの
上面にトナー補充口１７とトナー回収口１８を並設し、
図２に示すように現像装置５としてケース１１とトナー
貯留装置１２を一体に構成してある。このトナー貯留装
置１２内には、トナー補充口１７からトナー回収口１８
の下側にかけてトナー搬送スクリュ１９を収納する。こ
のトナー搬送スクリュ１９は、図４にも示すように、一
端をトナー貯留装置１２の側板で支持して回動自在に設
けるとともに、多端をトナー補給ローラ２０の一端に連
結してある。トナー補給ローラ２０は、他端をトナー貯
留装置１２の側板と対向する側板で支持して回動自在に
設けるとともに、側板の外側でその他端にギヤ２１を設
けてある。またトナー貯留装置１２内には、トナー搬送
スクリュ１９及びトナー補給ローラ２０と平行にアジテ
ータ１０を設けてある。アジテータ１０は、両端を対向
する両側板でそれぞれ支持して回動自在に設けるととも
に側板の外側でその一端にギヤ２２を設けてある。そし
て、これらのギヤ２１、２２を噛み合わせ、図示せぬ駆
動源から駆動を伝達されるようになっている。

【００１６】また図５に詳細に示すように、トナー貯留
装置１２のトナー補充口１７付近には、適宜支持してト
ナーボトル２３を回動自在に設けてある。トナーボトル
２３は、内面に螺旋状の羽根を備え、口部２４をトナー
補充口１７に着脱可能に連結してある。図中２５はボト
ルホルダ、２６はボトルモータである。

【００１７】さらに、現像装置５には図１、図３に示す
ように、クリーニング装置７で回収した使用済みトナー
をトナー貯留装置１２へ搬送するためのトナー搬送装置
２７を連結してある。このトナー搬送装置２７は、クリ
ーニング装置７に搬送パイプ２８の一端を連結し、搬送
パイプ２８の他端をトナー貯留装置１２のトナー回収口
１８に連結してある。そしてクリーニング装置７内の底
に搬送スクリュ２９を、搬送パイプ２８内に搬送スクリ
ュ３０をそれぞれ回動自在に設け、搬送スクリュ２９の
一端に伝達ギヤ３１を設け、それを搬送スクリュ３０の
一端に設けたギヤ３２と噛み合わせている。このため、
記録時に図示せぬ駆動源からの駆動力を搬送スクリュ２
９に伝え、伝達ギヤ３１、３２の噛み合いを介して搬送
スクリュ３０に伝えて回転させ、そしてクリーニング装
置７で回収した回収トナーを搬送スクリュ２９、３０で
搬送してトナー回収口１８からトナー貯留装置１２内へ
常時送り込むようになっている。

【００１８】一方、図３及び図４に示すように、トナー
貯留装置１２のトナー補充口１７とトナー回収口１８の
間にはトナーエンドセンサ３３を設けてある。トナー貯
留装置１２内のトナーを消費して、内部に貯留してある
トナーが一定量以下になると、その状態をトナーエンド
センサ３３が検知し、図示せぬ制御手段により駆動手段
であるボトルモータ２６を駆動してトナーボトル２３を
回転させ、トナーボトル２３内の螺旋状の羽根で未使用
トナーを口部２４側へ押して送り出し、トナー補充口１
７を通してトナー貯留装置１２内に補充する。この補充
されたトナーは、トナー搬送スクリュ１９でトナー貯留
装置１２内の奥へと搬送される。

【００１９】即ち、本実施形態装置では、トナーエンド
センサ３３をトナー補充口１７とトナー回収口１８との
間に設けることにより、回収トナーが少なくなってトナ
ーボトルが空になっても、トナーエンド検知が働かない
状態や、流動性の悪いトナーの影響を受けなくなり、未
使用トナーのトナー量を制御できる。また、トナーエン
ドセンサ３３のアジテータ１０に対する取付位置を図１
の上下方向で変えることにより、未使用トナーと回収ト
ナーとの比率を変えることができる。トナーエンドセン
サ３３のセンサ面の清掃性を考えれば、アジテータ１０
の回転軸より図中下方に取り付ける方が好ましい。トナ
ーエンドセンサ３３の図中上下方向での取り付け位置
は、回収トナーの比率を考慮して、実験的に最適な位置
を求めることが好ましい。

【００２０】トナーエンドセンサ３３での検知を確実に
行わせるため、センサ面を常に清掃する必要がある。そ
こで図６に示すように、トナーエンドセンサ３３のセン
サ面に対向するアジテータ１０の螺旋状の羽根３４の先
端部に可撓性の清掃部材３５を設ける。清掃部材３５の
材料としては、ポリエチレン、ＰＥＴ等の合成樹脂で、
板厚は２０〜１００μｍの薄板状のものが好ましい。厚
さが２０μｍより小さいと清掃性に難があり、１００μ
ｍより厚いと一般にトナーエンドセンサ３３のセンサ面
に使用されるセラミックスが破損し、常にトナー有りと
いう信号を出す可能性があるためである。なお、図６
（Ｃ）に示すように、清掃部材３５を羽根３４と板材３
６で挟んで固定するようにしてもよい。

【００２１】次に図７〜図１０を参照して本発明に係る
トナー貯留装置の第２の実施形態を説明するが、先の実
施の形態と共通する部分には共通する符号を付すに止
め、重複する説明は省略する。本実施形態は、先の実施
形態の装置と同様の位置に設けたトナーエンドセンサ３
３ａに加え、ギヤ２１、２２寄りの位置に第２のトナー
エンドセンサ３３ｂを設けてある。

【００２２】本実施形態装置におけるトナーエンドの検
知とそれに伴う動作は先の実施形態とほぼ同様である
が、二つのトナーエンドセンサ３３ａ、３３ｂでトナー
貯留装置１２内のトナーレベルをトナー貯留装置１２の
長手方向の離れた位置で検知し、両トナーエンドセンサ
３３ａ、３３ｂがトナー無しを示したときは未使用トナ
ーを補給し、両トナーエンドセンサ３３ａ、３３ｂがと
もにトナー有りを示したときはそのままの状態を保ち、
一方のトナーエンドセンサ３３ａがトナー有りで、他方
のトナーエンドセンサ３３ｂがトナー無しの出力を示し
たとき、またはその逆になったときは、アジテータ１０
を駆動してトナーレベルが一定になるまで、即ち両トナ
ーエンドセンサ３３ａ、３３ｂがともにトナー有りを示
すまで撹拌を行う。このような構成により、既に述べた
ようなトナーの流動性悪化や回収トナーの増加等に起因
する問題が発生することを防止できる。

【００２３】ところで、上述のようにトナーエンドセン
サ３３ａ、３３ｂの出力が違うとき、トナーをならすた
めにアジテータ１０を駆動すると、ギヤ２１、２２が噛
み合っているので、トナー補給ローラ１９まで駆動して
しまい、これによって現像装置５のケース１１側へトナ
ーを補給してしまうことになるが、それでは現像装置５
のトナー濃度が高くなってしまい、トナーカブリやトナ
ー飛散等の不具合を生じてしまうので、図示は省略する
が、トナー補給ローラ２０を駆動するギヤ２１にはワン
ウェイクラッチ（一方向クラッチ）を圧入して備えるも
のを用いるとよい。即ち、トナーエンドセンサ３３ａ、
３３ｂの出力が違うときは、図示せぬ駆動源からの駆動
を逆方向に行うようにしてトナー補給ローラ２０は駆動
しないように構成し、アジテータ１０のみを駆動するよ
うにすれば、現像装置５のケース１１にはトナー補給が
行なわれず、トナー貯留装置１２内のトナーレベルを均
一にすることができる。

【００２４】なお本実施形態では、トナー貯留装置１２
の長手方向に２つのトナーエンドセンサ３３ａ、３３ｂ
を設けているが、センサの数をさらに増やすことによ
り、より良い制御を行うことができる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１に係るトナー貯留装置において
は、以上説明してきたように、トナー補充口とトナー回
収口との間にトナーエンドセンサを設けているので、回
収トナーの割合を少なく制御でき、画像の地汚れ等の発
生による画像品質の低下を防止することができるという
効果がある。

【００２６】請求項２に係るトナー貯留装置において
は、以上説明してきたように、トナー回収口の近傍位置
とアジテータの回転軸に沿って撹拌搬送方向前方側にそ
れぞれ一以上のトナーエンドセンサを設けているので、
装置内部に貯留しているトナーレベルを検知することが
できるようになり、検知したトナーレベルに応じて回収
トナーの割合をより良く制御でき、画像の地汚れ等の発
生による画像品質の低下を防止することができるという
効果がある。

【００２７】請求項３に係るトナー貯留装置において
は、請求項２に係る装置のトナー回収口の近傍位置のト
ナーエンドセンサに代えて、トナーボトルからのトナー
補充部とトナー回収口の間にトナーエンドセンサを設け
ているので、請求項２の装置との共通の効果に加え、ト
ナーの流動性悪化や回収トナーの増加等に起因する問題
の発生をより良く防止できるという効果がある。

【００２８】請求項４に係るトナー貯留装置において
は、全てのトナーエンドセンサがトナー無しを検知した
ときのみトナー補給を行うようにしたので、請求項２、
３の装置との共通の効果に加え、トナーのレベルが不均
一時に新たなトナーの補給を防止することができ、素早
くトナーレベルを均一化して補給トナーの過剰によるト
ナー溢れや飛散を防止することができるという効果があ
る。

【００２９】請求項５に係るトナー貯留装置において
は、全てのトナーエンドセンサの出力が１つでも違う検
知状態を示したときにアジテータのみを駆動するように
したので、請求項２ないし４の装置との共通の効果に加
え、アジテータを駆動しても現像装置側へトナーを供給
しないようにすることができるという効果がある。

【００３０】請求項６に係るトナー貯留装置において
は、トナーエンドセンサ面の可撓性で薄板状の清掃部材
で清掃可能としているので、上記共通の効果に加え、ト
ナーエンドセンサのセンサ面を確実にダメージを与えず
に清掃でき、トナーエンド検知の信頼性を高めることが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るトナー貯留装置を用
いた複写機の記録部の概略構成を示す断面図である。

【図２】図１の装置の感光体と現像装置周りの拡大断面
図である。

【図３】図１の装置のトナー補給、回収に係る構成を示
す感光体と現像装置周りの平面部分図である。

【図４】本発明に係るトナー貯留装置の一実施形態を示
す斜視図である。

【図５】図４のトナー貯留装置とトナーボトルの取り付
け状態を示す拡大断面図である。

【図６】図４のトナー貯留装置のアジテータに取り付け
た清掃部材を示す斜視図（Ａ）、同側面図（Ｂ）、清掃
部材の他の取り付け形態を示す断面図（Ｃ）である。

【図７】本発明に係るトナー貯留装置の他の実施形態を
示す図４相当の斜視図である。

【図８】図７のトナー貯留装置を底面側から見て示す斜
視図である。

【図９】図７、８の装置のトナー補給、回収に係る構成
を示す感光体と現像装置周りの平面部分図である。

【図１０】トナー貯留装置内での流動性等でトナーに山
や谷ができる状態を概点的に示す断面図である。

【符号の説明】

１ 複写機の記録部 ２ 感光体ドラム ３ 帯電装置 ４ イレース装置 ５ 現像装置 ６ 転写装置 ７ クリーニング装置 ８ 除電装置 １０ アジテータ １１ 現像装置のケース １２ トナー貯留装置 １３ 現像ローラ １７ トナー補充口 １８ トナー回収口 １９ トナー搬送スクリュ ２０ トナー補給ローラ ２３ トナーボトル ２６ ボトルモータ ２７ トナー搬送装置 ３３、３３ａ、３３ｂ トナーエンドセンサ ３５ 清掃部材 Ｐ 用紙 Ｌ 露光光

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーボトルから補給されたトナーを撹
   拌搬送するアジテータを有するとともに、上記補給され
   たトナーをトナー補給部まで搬送する経路の途中に画像
   転写後の感光体ドラム上の残留トナーをクリーニング装
   置で除去して回収、再使用するためのトナー回収口を設
   けたトナー貯留装置において、上記トナーボトルからの
   トナー補充部と上記トナー回収口の間にトナーエンドセ
   ンサを設けたことを特徴とするトナー貯留装置。
2. 【請求項２】 トナーボトルから補給されたトナーを撹
   拌搬送するアジテータを有するとともに、上記補給され
   たトナーをトナー補給部まで搬送する経路の途中に画像
   転写後の感光体ドラム上の残留トナーをクリーニング装
   置で除去して回収、再使用するためのトナー回収口を設
   けたトナー貯留装置において、上記トナー回収口の近傍
   位置と、上記アジテータの回転軸に沿って撹拌搬送方向
   前方側にそれぞれ一以上のトナーエンドセンサを設けた
   ことを特徴とするトナー貯留装置。
3. 【請求項３】 上記上記トナー回収口の近傍位置のトナ
   ーエンドセンサに代えて、上記トナーボトルからのトナ
   ー補充部と上記トナー回収口の間にトナーエンドセンサ
   を設けたことを特徴とする請求項２のトナー貯留装置。
4. 【請求項４】 上記全てのトナーエンドセンサがトナー
   無しを検知したときのみトナー補給を行う手段を有する
   ことを特徴とする請求項２または３のトナー貯留装置。
5. 【請求項５】 上記全てのトナーエンドセンサの出力が
   １つでも違う検知状態を示したときに、上記アジテータ
   のみを駆動する手段を有することを特徴とする請求項２
   ないし４のいずれかのトナー貯留装置。
6. 【請求項６】 上記アジテータの撹拌部材に可撓性を有
   する薄板状の清掃部材を設け、該清掃部材により上記ト
   ナーエンドセンサのセンサ面を清掃可能としたことを特
   徴とする請求項１ないし５のいずれかのトナー貯留装
   置。