JPH11316492A - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JPH11316492A
JPH11316492A JP10122253A JP12225398A JPH11316492A JP H11316492 A JPH11316492 A JP H11316492A JP 10122253 A JP10122253 A JP 10122253A JP 12225398 A JP12225398 A JP 12225398A JP H11316492 A JPH11316492 A JP H11316492A
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unit
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光彦 宮岡
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秀明 河合
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Murata Machinery Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、現像器本体内にトナー残量検出部を設
けてトナー残量の有無を検出している画像記録装置にお
いては、現像器本体内に残存するトナー量が少ないと、
清掃機構によりトナー残量検出部の清掃を行った後、現
像器本体内にトナーが残っていても、トナー無し状態と
誤検出される場合があった。 【解決手段】 トナー40が貯留される現像器本体41
内に、トナー残量検出部を設けるとともに、トナー40
の攪拌体と一体的に回転しながらトナー残量検出部を清
掃するスクレーパ57を備えた画像記録装置8におい
て、貯留されたトナー40を前記トナー残量検出部へ補
給する補給部材47を、例えば、前記スクレーパ57の
回転方向における略90°下流側に設け、該補給部材4
7を可撓性部材により構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた画像記録装置であって、現像器本体内にトナー残量
検出部を設けるとともに、該トナー残量検出部を清掃す
るスクレーパを備えた画像記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、電子写真方式を用いた画像記
録装置の現像器においては、トナーを貯留する現像器本
体内にトナー残量検出部を設けて、トナー残量の有無を
検出している。該トナー残量検出部は、凹溝が形成され
た透明のセンサカバーを備えており、該センサカバーの
凹溝部分に光透過型センサを取り付けて、凹溝内のトナ
ーの有無を現像器本体内のトナーの有無として検出して
いた。この場合、トナー残量検出部における凹溝部分の
壁面にはトナーが付着し易く、余分な箇所にトナーが付
着するとトナー残量の検出を正確に行うことができなく
なるため、凹溝部分を常に清浄に保っておく必要があ
る。そこで、現像装置の本体内に配設したトナーの攪拌
体にスクレーパを取付け、該スクレーパを攪拌体と共に
回転させることによりトナー残量検出部を清掃する清掃
機構を設けていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のような
清掃機構において、例えば、現像器本体内に残存するト
ナー量が少ない場合には、前記スクレーパにより前記凹
溝の清掃を行った後に、残存しているトナーが該凹溝内
に供給されず、現像器本体内にトナーが残っているにも
かかわらず、トナー無し状態と誤検出される場合があっ
た。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、現像器におけ
る以上のような課題を解決すべく、次のような手段を用
いるものである。即ち、トナーが貯留される現像器本体
内に、トナー残量検出部を設けるとともに、回転しなが
らトナー残量検出部を清掃するスクレーパを備えた画像
記録装置において、貯留されたトナーを前記トナー残量
検出部へ補給する補給部材を、前記スクレーパの回転方
向における下流側に設ける。
【0005】また、前記補給部材を、前記スクレーパの
回転方向における略90°下流側に設ける。
【0006】また、前記補給部材を、可撓性部材により
構成する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付の図
面より説明する。図1は本発明の画像記録装置の内部を
示す側面断面図、図2は現像器ユニット及びドラムユニ
ットを示す側面断面図、図3はスクレーパ及び補給部材
を取り付けた攪拌体を示す斜視図、図4は現像器本体に
形成した凹溝を示す斜視図、図5は凹溝とスクレーパと
の関係を示す断面図、図6は攪拌体に取り付けられた補
給部材を示す平面図、図7は補給部材によるトナーの掻
き上げ状態を示す側面図、図8は補給部材によるトナー
の凹溝への供給状態を示す側面図、図9は補給部材によ
り凹溝へトナーを供給した後の状態を示す側面図であ
る。
【0008】本発明の画像記録装置の概略構成につい
て、図1、図2により説明する。本画像記録装置は、例
えば、ファクシミリ等における電子写真方式の画像記録
装置に適用されており、プロセスユニット9が画像記録
装置8の上部に配設され、ドラムユニット10と現像器
ユニット4等とから成っている。ドラムユニット10内
には、感光体ドラム1が配設され、該感光体ドラム1の
周囲にその回転方向(矢視A)に沿って帯電器2、光書
き込みユニット(LEDヘッドアレイ)3、現像器ユニ
ット4、転写器5、メモリ除去部材51、絶縁性部材5
2が順に配設されている。
【0009】感光体ドラム1と帯電器2とメモリ除去部
材51と絶縁性部材52とはドラムユニット10として
ユニット化され、ドラムユニット10の感光体ドラム1
の軸1aを現像器ユニット4に着脱自在に係合させてい
る。そして、このプロセスユニット9は本体フレーム2
1に着脱自在に設置され、ドラムユニット10と現像器
ユニット4とを一体的に、またドラムユニット10のみ
を本体フレーム21上方に取り外し可能としている。こ
のように構成することで、プロセスユニット9内で用紙
詰まりなどが発生した際に、容易に該用紙を取り出せる
ようにしている。
【0010】ドラムユニット10の下流側には、用紙に
転写されたトナー像を定着するための定着ユニット6が
配設され、該定着ユニット6は互いに圧接された加熱ロ
ーラ61と加圧ローラ62とで構成されている。ドラム
ユニット10の上流側には、用紙搬送ローラ71・72
・72’、ピックアップローラ73・73’、及び給紙
カセット74・74’から構成される記録用紙供給・搬
送系7が設けられている。前記帯電器2は、ローラ表面
を導電性繊維ブラシで覆ったブラシローラ式帯電器であ
り、該帯電器2にはバイアス電圧が印加され、回転しな
がら感光体ドラム1の周面を均一に、略−750Vに帯
電する。転写器5は、ウレタン樹脂等から成る導電性発
泡体で構成され、該転写器5には定電流のバイアス電圧
(例えば500V〜2kV)が印加される。
【0011】前記現像ユニット4は、トナー40を貯留
する現像器本体41と、該現像器本体41の下部に配置
した供給ローラ42と、該供給ローラ42感光体ドラム
1との間に配設して互いに転接するよう位置させた現像
ローラ43と、現像器本体41内に配設して貯留された
トナー40を攪拌する攪拌体44と、前記現像ローラ4
3のトナー40の搬送方向の下流側周面に弾設されたト
ナー膜厚規制ブレード45とから成っている。
【0012】現像ローラ43はゴム部材等で構成され、
ステンレスなどの金属で形成された軸43aを中心にし
て図2における矢視B方向に回転し、該現像ローラ43
には、例えば、−300V程度のバイアス電圧が印加さ
れている。また、前記トナー膜厚規制ブレード45は、
弾性を有するステンレス部材で構成されており、該トナ
ー膜厚規制ブレード45には、例えば、−650V程度
のバイアス電圧が印加されている。供給ローラ42は発
泡ウレタン等で構成され、ステンレスなどの金属で形成
された軸42aを中心にして図2における矢視C方向に
回転し、該供給ローラ42には例えば、−650V程度
のバイアス電圧が印加されている。
【0013】供給ローラ42と現像ローラ43との軸心
間距離は、それぞれのローラ半径の合計よりも若干小さ
く設定されており、これにより両ローラの当接部は圧接
関係となる。この圧接関係及び前記矢視B・Cの回転方
向による、ローラ42と現像ローラ43との摩擦作用
と、各ローラ42・43に印加されたバイアス電圧とが
相まって、該両ローラ42・43付近に存在するトナー
40が帯電する。そして、供給ローラ42の矢視C方向
への回転により、供給ローラ42の気泡内に充填された
トナー40が現像ローラ43側に移送され、供給ローラ
42と現像ローラ43との圧接部では両ローラ42・4
3の電位差により、該トナー40が現像ローラ43の表
面に付着する。現像ローラ43の表面に付着したトナー
40は、該現像ローラ43の矢視B方向への回転によ
り、感光体ドラム1側へ搬送される。その途中、例え
ば、−650V程度に印加されたトナー膜厚規制ブレー
ド45により、現像ローラ43の表面に付着したトナー
40の層厚は均一になる。
【0014】次に、以上のように構成した画像記録装置
における画像形成プロセスについて簡単に説明する。前
記感光体ドラム1が矢視A方向に回転し、導電性繊維ブ
ラシにて構成した帯電器2により該感光体ドラム1の外
周表面が略−750Vに均一に帯電される。その後、前
記光書き込みユニット3により画情報に基づいて感光体
ドラム1の表面に光照射が行なわれる。感光体ドラム1
はアースされた光導電体より成るので、光が照射された
部位、即ち画情報の黒に対応する部分の電位が−30V
程度になり、光の照射部位(画情報の黒に対応する部
分)と非照射部位(画情報の白に対応する部分)とに電
位差が生じ、これにより感光体ドラム1の光書き込みユ
ニット3下流側表面には画情報に対応する静電潜像が形
成される。
【0015】この静電潜像が現像器ユニット4に至り、
該静電潜像と現像ローラ43の表面に付着して略−65
0Vに帯電したトナー40とが接すると、該トナー40
は光の照射部位との電位差によって感光体ドラム1表面
の光照射部位に吸引されて、感光体ドラム1表面にはト
ナー像が形成される。このトナー像は感光体ドラム1の
回転により該感光体ドラム1と転写器5との転接部に達
するが、この転接部には、感光体ドラム1の回転に同期
して、前記ピックアップローラ73により給紙カセット
74(74’)から一枚ずつ繰り出された記録用紙が、
搬送ローラ72(72’)・71を経て導入される。転
写器5には500V〜2kVのバイアス電圧が印加され
ているから、感光体ドラム1表面のトナー像は転写器5
に吸引されて記録用紙に付着して転写される。トナー像
が転写された記録用紙は、感光体ドラム1及び転写器5
の回転によりさらに搬送され、定着ユニット6に至る。
【0016】定着ユニット6に至った記録用紙は、加熱
ローラ61と加圧ローラ62との圧接部に導入される。
ここで、トナー40に含まれる樹脂成分が、両ローラ6
1・62の加熱・加圧作用によって溶融し、用紙に融着
して永久像が形成されて、装置外に記録用紙が排出され
る。トナー像が記録用紙に転写された後の感光体ドラム
1表面は、転写器5の作用により0V程度になるととも
に、若干の未転写トナーが残る。感光体ドラム1はその
後も回転を続けて、帯電器2により前記の如くその表面
が均一に帯電され、その後のプロセスが繰り返される。
【0017】一方、感光体ドラム1表面に残った未転写
トナーは、帯電器2とは別に設けたメモリ除去部材51
に電圧を印加することで、該メモリ除去部材51の作用
によりかき乱されて該感光体ドラム1表面で分散される
とともに、帯電される。この場合、メモリ除去部材51
と帯電器2との間には絶縁性部材52を介装しているの
で、両者間が接近した場合でも、画像形成に障害を生じ
させることはない。そして、感光体ドラム1表面に残存
したトナーは分散されるので、光書き込みユニット3に
よる光照射には影響を及ぼさず、画像形成の障害になる
ことはない。この分散された残存トナーは、現像器ユニ
ット4に至り、現像ローラ43との電位差により不用な
トナーは吸引されて、現像器本体41内に回収される。
そして、現像器本体41内では、攪拌体44の回転によ
りトナー40が常に攪拌されているとともに、トナーの
残量検出機構を構成しているトナー残量検出用部材56
の部分で該現像器本体41内に残存するトナー40の有
無が検出されている。
【0018】次に、現像器ユニット4におけるトナーの
残量検出機構について図2乃至図6により説明する。現
像器本体41内には攪拌体44が配設され、該攪拌体4
4は、回転軸44aを中心にして図2に示す矢視D方向
に回転している。該回転軸44aにはシート状に形成し
た攪拌シート46が、回転軸44a方向のほぼ全域に渡
って取り付けられており、該攪拌シート46は、例え
ば、攪拌体44の回転方向において後述するスクレーパ
57の略90°上流側に配置されている。そして、該攪
拌体44が回転することで、攪拌シート46により現像
器本体41内へ貯留されたトナー40が常時攪拌されて
いる。
【0019】該攪拌体44には、シート状に形成した二
枚のシート状部材54・55を取付け、該シート状部材
54・55でスクレーパ57を形成している。シート状
部材54・55は、合成ゴムなどの可撓性を有した部材
によって形成され、該シート状部材54・55は、回転
軸44aから回転半径方向外側へ向かって突設され、シ
ート面が回転軸と平行になるよう配設されている。
【0020】シート状部材54はシート状部材55より
も回転方向に対する上流側に配置され、シート状部材5
4とシート状部材55とは積層して取付けられている。
また、該シート状部材55は、回転軸44a方向におい
てシート状部材54よりも幅広に形成され、該シート状
部材54・55は回転軸44a方向における中央部で固
定具44bによって固定されている。尚、回転軸44a
方向におけるシート状部材54・55の端部54aと端
部55aとは固着されておらず、互いに自由に接したり
離れたりできるように構成している。
【0021】一方、攪拌体44の底部側壁には、トナー
残量検出用部材56が設けられ、該トナー残量検出用部
材56内側には、攪拌体44の回転軌跡と同心円弧状に
形成した凹溝56aが形成されている。該凹溝56aの
両側面56b・56bは透明部材によって構成されてい
る。また、凹溝56aは前記スクレーパ57に位置を合
わせて配設され、図5に示すように該スクレーパ57が
先端から凹溝56aに嵌入している。シート状部材54
は、回転軸44a方向の幅寸法を凹溝56aと略同じに
形成して、該シート状部材54の前記端部54a・54
aは凹溝56aの両側面56b・56bの内壁と摺接し
ている。そして、シート状部材55は、回転軸44a方
向の幅寸法を凹溝56aよりも若干大きく形成して、該
シート状部材55の前記端部55a・55aは回転方向
に対して後方に屈曲しながら、凹溝56aの両側面56
b・56bの内壁と摺接しており、シート状部材54よ
りも大きな圧力をもって側面56b・56bの内壁と接
している。
【0022】また、凹溝56aの両側面56b・56b
の外側には、一方に光透過型センサ58の発光部58a
を、他方には受光部58bを配設して、該発光部58a
から発せられた光が、凹溝56aの両側面56b・56
bを通過して受光部58bで受光されるように構成し、
トナー40の有無状態を検出するようにしている。そし
て、発光部58aから発せられた光が、予め設定した一
定時間以上連続して受光部58bで受光された場合には
トナー無し状態が検出され、受光部58bで受光された
時間がそれ以下の場合にはトナー有り状態が検出される
ように残量検出機構を構成している。
【0023】以上のように構成したトナーの残量検出機
構によって、トナー40の有無が次のように検出され
る。現像器本体41内では攪拌体44と一体的にスクレ
ーパ57が回転しており、一定間隔毎に凹溝56a内を
通過して、例えば現像器本体41内にトナー40が貯留
されている場合は、凹溝56a内に侵入しているトナー
40を該凹溝56aから掻き出す。また、凹溝56aの
両側面56b・56bに付着したトナー40は、該両側
面56b・56bに圧接したシート状部材54・55の
端部54a・55aが凹溝56a内を摺動することによ
って取り除かれて、両側面56b・56bは清掃され
る。
【0024】そして、現像器本体41内にトナー40が
貯留されている場合は、スクレーパ57が通過して側面
56b・56bを清掃した後に、攪拌されたトナー40
が凹溝56a内に侵入するので、発光部58aから発せ
られた光は、スクレーパ57が通過してから凹溝56a
内にトナー40が侵入するまでの間受光部58aで受光
され、トナー40が侵入した後は該トナー40により遮
られて受光部58bまで到達しなくなる。前述のトナー
無し状態が検出されるために必要である予め設定された
一定時間は、この場合に発光部58aからの光が受光部
58bで受光されている時間よりも長く設定されている
ため、残量検出機構はトナー有り状態を検出する。
【0025】逆に、現像器ユニット4の現像器本体41
内にトナー40が貯留されていない場合には、スクレー
パ57により清掃される前の凹溝56aの両側面56b
・56b内壁にはトナー40が付着しており、光透過型
センサ58の発光部58aから発せられた光は受光部5
8bへ到達しない。この状態において、前記スクレーパ
57が凹溝56a内を通過すると、側面56b・56b
内壁に付着したトナー40がシート状部材54・55に
よって取り除かれ、その後も凹溝56a内にトナー40
が侵入することはない。この場合、回転方向に対して前
方に位置しているシート状部材54によって、側面56
b・56b内壁に付着したトナー40が取り除かれる
が、仮に付着したトナー40の全てが取り除かれなかっ
たとしても、シート状部材54の後方に配設したシート
状部材55により、より確実にトナー40が除去され
て、付着したトナー40は完全に取り除かれるのであ
る。その結果、発光部58aからの光は、前述の予め設
定された一定時間以上連続して受光部58bで受光され
ることとなり、残量検出機構によってトナー無し状態が
検出されるのである。
【0026】以上のような残量検出機構によって、現像
器本体41内に残存するトナー40の有無状態を検出す
るようにしているが、トナー40の貯留量が少ない場合
は、攪拌シート46の攪拌作用だけでは、凹溝56aを
スクレーパ57で清掃した後に該凹溝56a内にトナー
40が侵入せず、現像器本体41内にトナー40が残存
ているにもかかわらず、誤ってトナー無し状態が検出さ
れる場合がある。
【0027】そこで、本画像記録装置においては、現像
器本体41内に残存するトナー40を、トナー残量検出
用部材56の凹溝56a内に補給するための補給部材4
7を設け、該補給部材47を前記攪拌体44の回転軸4
4aに取り付けて、攪拌体44の回転動作に伴ってトナ
ー40を凹溝56a内に補給して強制的に侵入させるよ
うに構成している。
【0028】該補給部材47は、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂(PET)等をフィルム状に形成して構成さ
れており、該補給部材47は可撓性を有した可撓性部材
となっている。該補給部材47は、回転軸44aから回
転半径方向外側へ向かって突設され、シート面が回転軸
と平行になるよう配設されており、回転軸44a方向の
幅寸法は凹溝56aと略同じに形成されている。また、
補給部材47は、攪拌体44の回転方向においてスクレ
ーパ57の略90°下流側に配置されている。
【0029】攪拌体44へ取り付けた補給部材47は、
攪拌体44の回転動作に伴って一体的に回転し、現像器
本体41内に残存するトナー40が、図7に示す如く、
少量の場合においても、該補給部材47によりトナー4
0が掻き上げられる。そして、図8に示す如く、スクレ
ーパ57が、凹溝56a内における前記発光部58a
(受光部58b)が配置された部分を通過して清掃した
後に、補給部材47によりすくい上げられたトナー40
が凹溝56a内へ落下する。これにより、図9に示すよ
うに、該凹溝56a内における前記発光部58a(受光
部58b)が配置された部分へトナー40が補給されて
侵入する。
【0030】このように、スクレーパ57の下流側に配
置した補給部材47によって、凹溝56a内における前
記発光部58a(受光部58b)が配置された部分へト
ナー40を補給することにより、トナー40が少量でも
現像器本体41内に少量でも残存していれば、凹溝56
a内が清掃された後に光透過型センサ58の発光部58
aからの光が遮られ、トナー有り状態を正しく検出でき
て、誤検出を防止することができるのである。
【0031】また、該補給部材47は、攪拌体44の回
転方向におけるスクレーパ57の略90°下流側に配置
されているので、現像器本体41内にトナー40が残存
していれば、スクレーパ57により凹溝56a内が清掃
された後に、トナー40を確実に該凹溝56a内へ補給
することができ、トナー40の有無状態を正確に検出す
ることができる。
【0032】さらに、補給部材47は可撓性部材により
構成されているので、トナー40の残存状態に応じて該
トナー40を掻き上げることができ、残存量の多少にか
かわらず確実にトナー40を凹溝56a内へ補給するこ
とができるのである。
【0033】
【発明の効果】本発明は、現像器において、以上のよう
な構成とすることで、次のような効果を奏する。まず、
請求項1の如く、貯留されたトナーを前記トナー残量検
出部へ補給する補給部材を、スクレーパの回転方向にお
ける下流側に設けたので、トナーが現像器本体41内に
少量でも残存していれば、トナー残量検出部が清掃され
た後に、該補給部材によって該トナー残量検出部へトナ
ーを補給することができる。これにより、トナー有り状
態を正しく検出することができて、誤検出を防止するこ
とができた。
【0034】更に、請求項2の如く、前記補給部材を、
前記スクレーパの回転方向における略90°下流側に設
けたので、現像器本体内にトナーが少量でも残存してい
れば、スクレーパによりトナー残量検出部が清掃された
後に、トナーを確実に該トナー残量検出部へ補給するこ
とができる。これにより、トナーの有無状態を正確に検
出することができて、誤検出を確実に防止することがで
きた。
【0035】更に、請求項3の如く、前記補給部材を、
可撓性部材により構成したので、トナーの残存状態に応
じて該トナーを掻き上げることができ、残存量の多少に
かかわらず確実にトナーをトナー残量検出部へ補給する
ことができる。これにより、トナーの有無状態の検出
を、常に、正確に行うことができることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像記録装置の内部を示す側面断面図
である。
【図2】現像器ユニット及びドラムユニットを示す側面
断面図である。
【図3】スクレーパ及び補給部材を取り付けた攪拌体を
示す斜視図である。
【図4】現像器本体に形成した凹溝を示す斜視図であ
る。
【図5】凹溝とスクレーパとの関係を示す断面図であ
る。
【図6】攪拌体に取り付けられた補給部材を示す平面図
である。
【図7】補給部材によるトナーの掻き上げ状態を示す側
面図である。
【図8】補給部材によるトナーの凹溝への供給状態を示
す側面図である。
【図9】補給部材により凹溝へトナーを供給した後の状
態を示す側面図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム 4 現像器ユニット 8 画像記録装置 9 プロセスユニット 10 ドラムユニット 40 トナー 41 現像器本体 42 供給ローラ 43 現像ローラ 44 攪拌体 44a 回転軸 46 攪拌シート 47 補給部材 56 トナー残量検出部材 56a 凹溝 56b 側壁 57 スクレーパ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナーが貯留される現像器本体内に、ト
    ナー残量検出部を設けるとともに、回転しながらトナー
    残量検出部を清掃するスクレーパを備えた画像記録装置
    において、貯留されたトナーを前記トナー残量検出部へ
    補給する補給部材を、前記スクレーパの回転方向におけ
    る下流側に設けたことを特徴とする画像記録装置。
  2. 【請求項2】 前記補給部材を、前記スクレーパの回転
    方向における略90°下流側に設けたことを特徴とする
    請求項1に記載の画像記録装置。
  3. 【請求項3】 前記補給部材を、可撓性部材により構成
    したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画
    像記録装置。
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