JPH063955A

JPH063955A - トナー補給装置

Info

Publication number: JPH063955A
Application number: JP4157045A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Hyo; 伊智郎標
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1994-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】装置外へのトナー飛散が生じたり、現像動作が
中断されること無く、自動的に予備トナーの確保および
補給を実行できるトナー補給装置を提供する。【構成】トナー補給部材３２のトナーホッパ１０内での
トナー摺擦軌道を、平生、トナーホッパ１０の内径より
も小さな回転軌道に位置させ、このトナーホッパ１０内
に所定量の予備トナーＴａを確保し、トナー残量がトナ
ーエンドレベルに達した時点で、軌道可変手段によりト
ナー補給部材３２のトナーホッパ１０内でのトナー摺擦
軌道を増大させて、トナーホッパ１０内に確保した予備
トナーを自動的に補給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンターお
よびファクシミリ等の画像形成装置における現像装置の
トナー補給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複写機やプリンター等の電子写真
技術用いた画像形成装置の小型化やパーソナル化の要求
に伴って、その現像装置の小型化が図られている。ま
た、こうした要求に伴って、トナーが無くなった時点
で、現像装置ごと交換する使い捨てタイプの現像装置
や、この現像装置の他に、像坦持体（感光体）およびク
リーニング部等が一体化された、いわゆるプロセスカー
トリッジが、一般に、広く用いられるようになってきて
いる。

【０００３】しかしながら、このようなユニットごと交
換する使い捨てタイプの現像装置やプロセスカートリッ
ジにおいては、そのトナー収容部内に収容されているト
ナーのトナーエンド検知およびトナーニアエンド検知を
正確に行なう必要がある。すなわち、この種の現像装置
では、そのトナー収容部内のトナーの残量が多いにも拘
らず、そのトナーエンド検知が働いてしまうと、ユーザ
がこのトナーエンド検知の表示に従って現像装置を交換
してしまうため、残留したトナーが未使用のまま廃棄さ
れ、コピー１枚当りの見掛けのトナー消費量が多くなっ
てコピーコストが高くなる不具合を招く。一方、上述と
は反対に、トナー収容部内のトナー残量が少ないにも拘
らず、そのトナーエンド検知が働かない場合、あるい
は、トナーエンド検知後のコピー可能枚数に余裕が無い
場合には、コピー途中での現像装置のユニット交換を余
儀なくされて、コピー作業が長時間中断されたり、ファ
クシミリ機能を有する画像形成装置にあっては、送受信
された原稿画像が現像されず判読できなくなる等の不具
合を招く。

【０００４】なお、従来のトナーエンド検知方法として
は、トナー残量を検知する方法と、トナー濃度（画像濃
度を含む）を検知する方法とに大別できる。この前者の
従来例としては、現像装置のトナー収容部に透明な窓を
設け、透過型センサによりトナー収容部内のトナー残量
の有無を検知する方法、あるいは、現像装置のトナー補
給軸のトルク変化によりトナー収容部内のトナー残量の
有無を検知する方法などが知られている。しかしなが
ら、これらの従来例では、いずれの方法においても、そ
の検知誤差が大きく、通常、±２０ｇ以上のトナー量が
過不足するため、上記のような使い捨てタイプの現像装
置やプロセスカートリッジにこのトナーエンド検知手段
を用いた場合には、一般に、トナーエンド時のトナー残
量が多くなる不具合がある。また、トナーとキャリアか
らなる２成分現像剤を用いた現像装置の場合には、トナ
ーが消費されてもキャリアが残留されるため、これら前
者の方法で、この２成分現像剤のトナー残量を検知する
ことは著しく困難となる。

【０００５】一方、上記後者の従来例としては、現像装
置内に配置したトナー濃度を検知するセンサの出力に基
づいてトナー収容部内のトナー濃度を検知する方法、あ
るいは、像坦持体上に形成された一定条件のトナー像か
らなるパターン濃度を検知するセンサの出力に基づいて
トナー収容部内のトナー濃度を検知する方法などがあ
る。これら後者の方法では、いずれも、そのセンサ出力
が、トナー濃度に応じた一定出力範囲外達した時点でト
ナーエンド表示を行なうように構成されており、上記前
者の方法に比較して、正確なトナーエンド検知を行なう
ことができ、主に２成分現像剤を用いた現像装置に使用
されている。

【０００６】なお、従来の２成分現像剤を用いた現像装
置は、図２２に示すように、そのトナー補給装置１０２
のトナー収容部１１０、および、現像剤撹拌搬送部１０
３に収容できる現像剤容量が大きく、また、そのトナー
収容部１１０が、トナー補給部材１１１が配置された第
１トナー収容部１１０ａと、トナー補給ローラ１１２が
配置された第２トナー収容部１１０ｂとの２つの部分に
分けられている。従って、この従来の２成分現像剤を用
いた現像装置に上記後者のトナーエンド検知方法を適用
した場合には、上記センサのトナーエンド検知後にその
トナー濃度が急激に低下することが無いので、このトナ
ーエンド検知後においても数十枚のコピーが可能であっ
た。しかしながら、近年の現像装置は、冒頭で述べたよ
うに、その小型化の要求により、その現像剤撹拌搬送部
に収容できる現像剤容量が少なく、また、図２３に示す
ように、そのトナー補給装置のトナー収容部が、トナー
ホッパ２００のみの１つしか設けられていないため、こ
の小型な現像装置に上記後者のトナーエンド検知方法を
適用した場合には、上記センサのトナーエンド検知後に
そのトナー濃度が急激に低下し、このトナーエンド検知
後においては数枚のコピーしかとれなくなり、上記の不
具合が発生する。

【０００７】このような不具合を解消する方法の１つと
して、従来、特開昭６３−２２３６７０号公報に開示さ
れた現像装置がある。この現像装置は、現像容器内に着
脱自在に設けられた仕切部材（ビニールシート）で、現
像容器内部を仕切ることにより、予備用の現像剤を収容
するための予備室を形成し、現像途中において、現像容
器内のトナーが無くなった場合に、上記仕切部材を手で
引き抜き、上記予備室内の予備用の現像剤を現像容器内
に供給して、しばらくの間現像を継続できるように構成
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
現像装置のトナー補給装置では、現像容器内に仕切部材
を着脱自在に配設して、予備用の現像剤を収容するため
の予備室を形成するように構成されている。このため、
この従来の装置では、そのトナーエンド検知が出される
前に、オペレータが誤って仕切部材を引き抜いてしまう
虞れがあり、このように、仕切部材が一度引き抜かれて
しまった後では、予備用の現像剤を確保することができ
なくなり、前記の不具合を確実に解消することが困難と
なる。

【０００９】また、この従来の装置では、トナーエンド
検知後の予備用現像剤の補給操作（仕切部材を引き抜く
操作）がユーザの手に委ねられているため、トナーカー
トリッジを交換するほどの手間を必要としないまでも、
その現像動作が中断されることを避けることができな
い。このため、この従来の装置では、ファクシミリ機能
を有する画像形成装置にあっては、その仕切部材を引き
抜いて予備用現像剤の補給作業を実行している間、ある
いは、オペレターが不在の状態でトナーエンドになった
際に、前述したように、送受信された原稿画像が現像さ
れず判読できなくなる等の不具合を招く。

【００１０】さらに、この従来装置では、その現像容器
の一部に、仕切部材を着脱させるためのスリット状の開
口を設ける必要があるため、この仕切部材の引き抜き
時、および、仕切部材の引き抜き後に、この開口を通し
て装置外へのトナー飛散が発生する虞れが高い。

【００１１】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、装置外へのトナー飛散が生じた
り、現像動作が中断されること無く、自動的に予備トナ
ーの確保および補給を実行できるトナー補給装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、画像形成装置内に装着された現像装置
のトナーホッパ内でトナー補給部材を回転させることに
より、上記トナーホッパのトナー補給口に向けて、上記
トナーホッパ内に収納されたトナーを摺擦しながら搬送
して、上記トナーホッパのトナー補給口から上記現像装
置のトナー収容部内にトナーを補給するトナー補給装置
において、上記トナーホッパ内での上記トナー補給部材
のトナー摺擦軌道を、平生は上記トナーホッパの内径よ
りも小さな回転軌道に位置させ、トナー残量がトナーエ
ンドレベルに達した時点で、上記トナーホッパ内での上
記トナー補給部材のトナー摺擦軌道を増大させる軌道可
変手段を具備する構成とする。

【００１３】また、本発明は、上述の課題を解決するた
めに、画像形成装置内に装着された現像装置のトナーホ
ッパ内でトナー補給部材を回転させることにより、上記
トナーホッパのトナー補給口に向けて、上記トナーホッ
パ内に収納されたトナーを摺擦しながら搬送して、上記
トナーホッパのトナー補給口から上記現像装置のトナー
収容部内にトナーを補給するトナー補給装置において、
上記トナー補給部材の回転軌道内に、平生上方に開口し
た開口部を有する予備トナー容器を回動自在に配置し、
トナー残量がトナーエンドレベルに達した時点で、上記
開口部が下方に向く位置に予備トナー容器を回動させる
構成とする。

【００１４】さらに、本発明は、上述の課題を解決する
ために、画像形成装置内に装着された現像装置のトナー
ホッパ内でトナー補給部材を回転させることにより、上
記トナーホッパのトナー補給口に向けて、上記トナーホ
ッパ内に収納されたトナーを摺擦しながら搬送して、上
記トナーホッパのトナー補給口から上記現像装置のトナ
ー収容部内にトナーを補給するトナー補給装置におい
て、上記トナー補給部材の回転軌道内に、上下方向に貫
通され、且つ、平生下部側の開口が進退自在なシャッタ
により閉鎖された開口部を有する予備トナー容器を配置
し、トナー残量がトナーエンドレベルに達した時点で、
上記下部側の開口から上記シャッタを退避させて上記予
備トナー容器の下部側の開口を開放させる構成とする。

【００１５】

【作用】本発明によれば、上記トナー補給部材の上記ト
ナーホッパ内でのトナー摺擦軌道が、平生、上記トナー
ホッパの内径よりも小さな回転軌道に位置することによ
り、このトナーホッパ内に所定量の予備トナーが確保さ
れ、トナー残量がトナーエンドレベルに達した時点で、
上記軌道可変手段により上記トナー補給部材の上記トナ
ーホッパ内でのトナー摺擦軌道が増大されることによ
り、上記トナーホッパ内に確保されていた予備トナーが
補給される。

【００１６】また、本発明によれば、上記トナー補給部
材の回転軌道内に回動自在に配置された予備トナー容器
の開口部が、平生、上方に開口することにより、この予
備トナー容器内に所定量の予備トナーが確保され、トナ
ー残量がトナーエンドレベルに達した時点で、上記予備
トナー容器が回動されてその開口部が下方に向くことに
より、上記予備トナー容器内に確保されていた予備トナ
ーが補給される。

【００１７】さらに、本発明によれば、上記トナー補給
部材の回転軌道内に配置された予備トナー容器の下部側
の開口が、平生、上記シャッタにより閉鎖されることに
より、この予備トナー容器内に所定量の予備トナーが確
保され、トナー残量がトナーエンドレベルに達した時点
で、上記下部側の開口から上記シャッタが退避されて上
記予備トナー容器の下部側の開口が開放されることによ
り、上記予備トナー容器内に確保されていた予備トナー
が補給される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図によって詳細に説
明する。但し、本明細書の記述から明らかに想起し得る
範囲の構成・作用等については、説明の煩雑化を避ける
上から、その図示並びに説明を省略、もしくは、簡略化
する。

【００１９】先ず、本発明の実施例の説明に先立って、
本発明が実施される従来の現像装置の概要を説明する。
この現像装置は、図２３に示すように、トナー補給装置
のトナー収容部としてのトナーホッパ２００と、このト
ナーホッパ内で回転することによりトナーホッパ内に収
容されているトナーを補給するための先端に弾性部材２
０２を有するトナー補給部材２０１と、このトナー補給
部材２０１の弾性部材２０２によりトナーホッパ２００
のトナー補給小孔２０９を通して補給されたトナーを撹
拌するための撹拌ローラ２０５と、この撹拌ローラ２０
５の回転により搬送されたトナーを像坦持体（感光体）
２０６に向けて供出して像坦持体２０６上に形成された
潜像を現像する現像ローラ２０４と、現像に寄与されず
に現像ローラ２０４上に残留したトナーを撹拌ローラ２
０５上に戻すセパレータ２０３などで構成されている。
また、この現像装置は、像坦持体２０６、および、この
像坦持体２０６上の残留トナーを除去するクリーニング
ブレード２０８を備えたクリーニング部２０７が一体化
されたプロセスカートリッジで構成されている。

【００２０】ところで、このプロセスカートリッジは、
図２３から明らかなように、その現像剤撹拌搬送部に収
容できる現像剤容量が少なく、また、そのトナー補給装
置のトナー収容部が、トナーホッパ２００のみの１つし
か設けられていないため、前記センサのトナーエンド検
知後にそのトナー濃度が急激に低下し、このトナーエン
ド検知後においては数枚のコピーしかとれなくなり、コ
ピー途中での現像装置のユニット交換を余儀なくされ
て、コピー作業が長時間中断されたり、ファクシミリ機
能を有する画像形成装置にあっては、送受信された原稿
画像が現像されず判読できなくなる等の不具合が発生す
る。また、この不具合を解消する方法として、前記従来
の現像装置のトナー補給装置のように、現像容器内に仕
切部材を着脱自在に配設して、予備用の現像剤を収容す
るための予備室を形成するように構成した場合には、予
備用現像剤の確保および補給時に、オペレータの手作業
を必要とし、トナー飛散等の不具合を招く。

【００２１】そこで、本発明では、以下の実施例に示す
ように、予備用の現像剤（以下、予備トナーという）の
確保および補給動作を、適時、現像装置側で自動的に行
なうように構成する。

【００２２】先ず、本発明の第１の実施例を、図１乃至
図５を参照して説明する。図１は、本実施例の通常時
（トナーエンド検知前）のトナー収容部の断面図であ
る。この通常時では、トナーホッパ１０内のトナー補給
部材３２の回転軸３２ａが、軸位置Ａを回転中心とし
て、図１において、矢印方向に回転され、これにより、
トナーホッパ内に収容されているトナーＴが、トナー補
給部材３２の先端部に配設された弾性部材３１によっ
て、トナーホッパ１０に穿たれたトナー補給小孔３０ま
で運ばれ、この弾性部材３１がトナー補給小孔３０の内
周面を摺擦する力により、このトナー補給小孔３０を通
して、現像装置の撹拌ローラ２０５（図２３参照）に向
けてトナーＴが補給される。ここで、この通常時におけ
るトナー補給部材３２および弾性部材３１のトナー摺擦
軌道は、トナーホッパ１０の内径よりも小さな回転軌道
を描くように、その回転軸３２ａの軸位置Ａが設定され
ている。従って、本実施例によれば、その通常時のトナ
ー補給状態において、図１に示すように、弾性部材３１
がトナーホッパ１０の内周面と摺擦しない部分に、所定
量のトナーが残留され、この残留トナーが予備トナーＴ
ａとして、トナーホッパ１０内に自動的に確保される。

【００２３】そして、上述のような、軸位置Ａを回転中
心とするトナー補給部材３２の回転により、トナーホッ
パ１０内のトナーＴが順次補給されて減少し、この通常
時のトナーホッパ１０内のトナー残量がトナーエンドレ
ベルに達して、センサによりトナーエンドが検知される
（詳しくは後述する）と、この時点で、トナー補給部材
３２の通常時の回転軌道を決定していた回転軸３２ａの
軸位置Ａが、図２に示すように、トナーホッパ１０内で
のトナー補給部材３２のトナー摺擦軌道を増大させる軸
位置Ｂに変位される。

【００２４】このトナー補給部材３２の回転軸３２ａの
軸位置の可変は、軌道可変手段によって行なわれる。す
なわち、本実施例の軌道可変手段は、図３に示すよう
に、カム３３、ソレノイド３４、ワイヤ３５、バネ３６
などで構成されている。図３において、上述のトナーエ
ンドが検知されると、ソレノイド３４が励磁され、これ
によって、ワイヤ３５を介してカム３３が反時計回り方
向に回動し、このカム３３の押圧力により、トナー補給
部材３２の回転軸３２ａが、バネ３６の弾性に抗して、
支軸用長穴３２ｂに沿って変位され、このトナー補給部
材３２の回転軸３２ａの軸位置が、図１に示した通常時
の軸位置Ａから図２に示すトナーエンド時の軸位置Ｂに
可変される。ここで、トナー補給部材３２の回転軸３２
ａの駆動手段は、図３に示すように、この回転軸３２ａ
と共軸一体の従動プーリ３７と、図示しない駆動軸の駆
動プーリ３８と、これらの駆動プーリ３８と従動プーリ
３７との間に掛け渡されたベルト３９とからなり、この
回転軸３２ａの軸位置が変位しても、トナー補給部材３
２が回転し得るように構成されている。

【００２５】さて、上述した軌道可変手段により、トナ
ー補給部材３２の回転軸３２ａの軸位置が、通常時の軸
位置Ａからトナーエンド時の軸位置Ｂに可変されると、
図２に示すように、トナー補給部材３２の先端の弾性部
材３１が、トナーホッパ１０の内周面の全面を摺擦でき
るように、トナー補給部材３２および弾性部材３１のト
ナー摺擦軌道が可変される。これにより、上記のトナー
エンド前のトナー補給時において確保されていた予備ト
ナーＴａが、トナー補給部材３２および弾性部材３１の
回転によってトナーホッパ１０に穿たれたトナー補給小
孔３０まで運ばれ、この弾性部材３１がトナー補給小孔
３０の内周面を摺擦する力により、このトナー補給小孔
３０を通して、現像装置の撹拌ローラ２０５に向けて補
給される。従って、本実施例によれば、通常のトナー補
給時に予め自動的に確保された予備トナーＴａが、トナ
ーエンドが検知された時点で自動的に補給されるので、
オペレータの手作業を何等必要とせず、また、トナー飛
散等の不具合を招くこともなく予備トナーＴａを補給で
き、トナーエンド後の現像装置のトナー濃度を再度回復
させて、所定枚数（例えば、数十枚）分の継続的な画像
形成を行なうことができる。

【００２６】ところで、従来の予備トナーを確保できる
構成のトナー補給装置において、トナーニアエンド時
（通常時のトナーエンド時）に、トナーエンド表示を行
なった場合には、オペレータによっては、予備トナーの
補給を忘れて、このトナーエンド表示直後に、現像装置
ユニットあるいはプロセスカートリッジ（以下、単にユ
ニットという）を交換してしまう虞れがあり、数十枚分
の画像形成の可能な予備トナーが無駄に廃棄される不具
合がある。そこで、本実施例においては、図１に示す通
常時のトナー補給状態で、トナーエンドが検知された第
１のトナーエンド時には、画像形成装置本体の操作部に
トナーニアエンドを示す第１のトナーエンド表示を出力
して、オペレーターに対して、トナー残量が予備トナー
分だけであることと、交換用のユニットを用意すること
を知らせ、図２に示す予備トナー補給状態で、トナー残
量がトナーエンドレベルに達した第２のトナーエンド時
に、画像形成装置本体の操作部にトナーエンドを示す第
２のトナーエンド表示を出力して、オペレーターに対し
て、トナー残量が数枚の画像形成しかできないこと、お
よび、ユニットの交換を指示するように構成する。これ
により、本実施例では、トナーニアエンド表示後に、所
定枚数分の継続的な画像形成を確実に行なうことができ
るので、オペレータが交換用ユニットを用意する時間を
十分に確保でき、また、このトナーニアエンド後の第２
のトナーエンド表示が出るまで、予備トナーを無駄なく
使い切ることができ、ユニットの正確な交換が可能とな
る。

【００２７】また、本実施例では、画像形成装置本体か
らユニットを取り出した場合、トナー補給部材３２の回
転軸３２ａが、図３に示した軌道可変手段のバネ３６の
作用によって、図１に示す通常時の軸位置Ａに戻される
ので、例えば、トナーニアエンド状態（図２の状態）の
ユニットを別の画像形成装置本体に装着して使用して
も、トナーニアエンド表示後、しばらくしてから第２の
トナーエンド表示が出されるので、いきなりトナーエン
ドとなって所定の画像形成が阻害されることがなく、オ
ペレータが交換用ユニットを用意する時間を十分に確保
でき、また、予備トナーを無駄なく使い切ることができ
る。すなわち、ここで、画像形成装置本体からユニット
を取り出した場合に、トナー補給部材３２の回転軸３２
ａが、図２に示すトナーニアエンド時の軸位置Ｂに位置
したままとなる構造とした場合には、このトナーニアエ
ンド状態（図２の状態）のユニットが別の画像形成装置
本体に装着された際、この装着後の第１回目のトナーエ
ンド表示、すなわち、トナーニアエンド表示時に、既に
予備トナーが消費された状態となるため、このトナーニ
アエンド表示の直後に第２のトナーエンド表示が出さ
れ、いきなりトナーエンドとなって所定の画像形成が阻
害されるとともに、オペレータが交換用ユニットを用意
する時間を十分に確保できなくなる。これに対し、本実
施例では、上記のように、ユニット自体に、その新旧を
判別するための検知手段を設けることなく、オペレータ
に対して、ユニットの交換時期を的確に知らせることが
できる。

【００２８】一方、本実施例におけるトナー濃度制御お
よびトナーエンド検知は、図４に示すように、反射型フ
ォトセンサ４０（以下、センサという）により、像坦持
体４２上に作像された一定のパターン４１を検知するこ
とによって行なわれる。ここで、本実施例では、図５に
示すように、センサ４０の出力が、予め設定されたトナ
ーエンドを示す、しきい値Ｖ２以上になった時に、トナ
ーエンドを検知するように構成されている。従って、図
４において、像坦持体４２上に作像されたパターン４１
が適正な濃度の時は、このパターン４１の光反射率が低
いので、センサ４０の出力が、図５のＶ３のように小さ
くなり、トナーエンド検知とならない。これに対し、ト
ナーホッパ１０内のトナーＴがなくなり、現像ローラ４
３（図４参照）からのトナー供給量が少なくなって、パ
ターン４１の画像濃度が薄くなると、このパターン４１
の光反射率が大きくなり、センサ４０の出力が、しきい
値Ｖ２以上に大きくなった時に、トナーエンドが検知さ
れる。すなわち、本実施例では、第１のトナーエンド検
知後、予備トナーＴａが補給されることにより、センサ
４０の出力が、図５のＶ３のレベルまで戻り、予備トナ
ーＴａが殆ど消費されて、センサ４０の出力が、しきい
値Ｖ２以上になった時に、第２のトナーエンド検知が実
行される。なお、本実施例のトナーエンド検知手段とし
ては、図９に示すような、トナー濃度センサ６１（磁気
センサ）を使用してもよい。

【００２９】次に、本発明の第２の実施例を、図６乃至
図１０を参照して説明する。図６は、本実施例の通常時
（トナーエンド検知前）のトナー収容部の断面図であ
る。この通常時では、トナーホッパ１０内のトナー補給
部材５２Ａ，５２Ｂが、図６において、矢印方向に回転
され、これにより、トナーホッパ内に収容されているト
ナーＴが、トナー補給部材５２Ｂの先端部に配設された
弾性部材３１（本実施例においては、厚さ０．１ｍｍの
ポリエステルフィルムを使用）によって、トナーホッパ
１０に穿たれたトナー補給小孔３０まで運ばれ、この弾
性部材３１がトナー補給小孔３０の内周面を摺擦する力
により、このトナー補給小孔３０を通して、現像装置の
撹拌ローラ６０（図９参照）に向けてトナーＴが補給さ
れる。ここで、この通常時におけるトナー補給部材５２
Ａ，５２Ｂおよび弾性部材３１のトナー摺擦軌道は、ト
ナーホッパ１０の内径よりも小さな回転軌道を描くよう
に、そのトナー補給部材５２Ａ，５２Ｂの回転中心から
回転端部までの長さＬＡが設定されている。従って、本
実施例によれば、その通常時のトナー補給状態におい
て、図６に示すように、弾性部材３１がトナーホッパ１
０の内周面と摺擦しない部分に、所定量のトナーが残留
され、この残留トナーが予備トナーＴａとして、トナー
ホッパ１０内に自動的に確保される。

【００３０】そして、上述のような、長さＬＡを回転半
径とするトナー補給部材５２Ａ，５２Ｂの回転により、
トナーホッパ１０内のトナーＴが順次補給されて減少
し、この通常時のユニット内のトナー残量がトナーエン
ドレベルに達して、センサによりトナーエンドが検知さ
れる（詳しくは後述する）と、この時点で、トナー補給
部材５２Ａ，５２Ｂの通常時の回転軌道を決定していた
回転半径の長さＬＡが、図７に示すように、トナーホッ
パ１０内でのトナー補給部材５２Ａ，５２Ｂのトナー摺
擦軌道を増大させる長さＬＢに変位される。

【００３１】このトナー補給部材５２Ａ，５２Ｂの回転
半径の長さの可変は、軌道可変手段によって行なわれ
る。すなわち、本実施例の軌道可変手段は、図８に示す
ように、ソレノイド５４、ワイヤ５５、バネ５６などで
構成されている。図８において、上述の第１のトナーエ
ンドが検知されると、ソレノイド５４が励磁され、これ
によって、ワイヤ５５の張力が解かれ、トナー補給部材
５２Ａ，５２Ｂの回転半径の長さが、バネ３６の弾性に
よって、伸長され、このトナー補給部材５２Ａ，５２Ｂ
の回転半径が、図６に示した通常時の長さＬＡから図７
に示すトナーエンド時の長さＬＢに可変される。

【００３２】このようにして、トナー補給部材５２Ａ，
５２Ｂの長さが、通常時の長さＬＡからトナーエンド時
の長さＬＢに可変されると、図７に示すように、トナー
補給部材５２Ａ，５２Ｂの先端の弾性部材３１が、トナ
ーホッパ１０の内周面の全面を摺擦できる位置に変位さ
れる。これにより、上記のトナーエンド前のトナー補給
時において確保されていた予備トナーＴａが、トナー補
給部材５２Ａ，５２Ｂおよび弾性部材３１の回転によっ
てトナーホッパ１０に穿たれたトナー補給小孔３０まで
運ばれ、この弾性部材３１がトナー補給小孔３０の内周
面を摺擦する力により、このトナー補給小孔３０を通し
て、現像装置の撹拌ローラ６０に向けて補給される。従
って、本実施例によれば、前記第１の実施例と同様に、
通常のトナー補給時に予め自動的に確保された予備トナ
ーＴａが、トナーエンドが検知された時点で自動的に補
給されるので、オペレータの手作業を何等必要とせず、
また、トナー飛散等の不具合を招くこともなく予備トナ
ーＴａを補給でき、トナーエンド後の現像装置のトナー
濃度を再度回復させて、所定枚数（例えば、数十枚）分
の継続的な画像形成を行なうことができる。また、本実
施例のその他の作用や動作、および、効果は、前記第１
の実施例と同様である。

【００３３】一方、本実施例におけるトナー濃度制御お
よびトナーエンド検知は、図９に示すように、現像装置
内に設置した濃度センサ（磁気センサ）６１（以下、セ
ンサという）により、現像剤６２のトナー濃度を検知す
ることによって行なっている。ここで、本実施例では、
図１０に示すように、センサ６１から出力される発振周
波数が、予め設定されたトナーエンドを示す、発振周波
数ｆ２以下になった時に、トナーエンドを検知するよう
に構成されている。従って、図９において、現像装置内
の現像剤６４のトナー濃度が適正な濃度の時は、センサ
６１から出力される発振周波数が、図１０の発振周波数
ｆ１のように大きくなり、トナーエンド検知とならな
い。これに対し、トナーホッパ１０内のトナーＴがなく
なり、現像ローラ４３（図９参照）からのトナー供給量
が少なくなって、現像装置内の現像剤６４のトナー濃度
が薄くなると、センサ６１から出力される発振周波数
が、予め設定されたトナーエンドを示す、発振周波数ｆ
２以下になって、トナーエンドが検知される。なお、本
実施例のトナーエンド検知手段としては、図４に示した
ような、センサ４０を使用してもよい。

【００３４】次に、本発明の第３の実施例を、図１１乃
至図１６を参照して説明する。図１１は、本実施例の通
常時（トナーエンド検知前）のトナー収容部の断面図で
ある。この通常時では、トナーホッパ１０内のトナー補
給部材７０が、図１１において、矢印方向に回転され、
これにより、トナーホッパ内に収容されているトナーＴ
が、トナー補給部材７０の先端部に配設された弾性部材
３１によって、トナーホッパ１０に穿たれたトナー補給
小孔３０まで運ばれ、この弾性部材３１がトナー補給小
孔３０の内周面を摺擦する力により、このトナー補給小
孔３０を通して、現像装置の撹拌ローラに向けてトナー
Ｔが補給される。

【００３５】また、本実施例では、トナー補給部材７０
の回転軌道内に、開口部７１ａを有する予備トナー容器
７１が回動自在に配置されており、この予備トナー容器
７１の開口部７１ａは、平生（通常時）、図１１に示す
ように、バネ７２（図１６参照）の弾力によって、上方
に開口されている。従って、本実施例によれば、その通
常時（例えば、図１４に示すようなトナー満杯時）のト
ナー補給状態において、その予備トナー容器７１内に、
所定量のトナーが貯留され、この貯留トナーが予備トナ
ーＴａとして、トナーホッパ１０内に自動的に確保され
る。

【００３６】本実施例では、図１１に示すように、予備
トナーＴａを貯留する予備トナー容器７１がトナー補給
部材７０の回転軌道内に配置されているので、前記従来
のトナー補給装置のように、仕切部材の着脱により予備
トナーを確保するための余分なスペースを必要とせず、
トナーホッパ１０を小型に省スペース化できる。

【００３７】そして、上述のような、トナー補給部材７
０の回転により、トナーホッパ１０内のトナーＴが順次
補給されて減少し、この通常時のユニット内のトナー残
量がトナーエンドレベルに達して、前記の各実施例に示
したようなセンサによりトナーエンドが検知されると、
この時点で、予備トナー容器７１が、図１２に示すよう
に、その開口部７１ａを下方に向けた位置に回動され
る。この予備トナー容器７１の回動は、図１６に示すよ
うな、回動手段７１ｂ（例えば、ロータリーソレノイ
ド）によって行なわれる。

【００３８】このようにして、予備トナー容器７１が、
図１２に示すように、その開口部７１ａを下方に向けた
位置に回動されると、上記のトナーエンド前のトナー補
給時において確保されていた予備トナーＴａが、この予
備トナー容器７１からトナーホッパ１０内に落下され、
トナー補給部材７０および弾性部材３１の回転によって
トナーホッパ１０に穿たれたトナー補給小孔３０まで運
ばれ、この弾性部材３１がトナー補給小孔３０の内周面
を摺擦する力により、このトナー補給小孔３０を通し
て、現像装置の撹拌ローラ６０に向けて補給される。従
って、本実施例によれば、前記第１および第２の実施例
と同様に、通常のトナー補給時に予め自動的に確保され
た予備トナーＴａが、トナーエンドが検知された時点で
自動的に補給されるので、オペレータの手作業を何等必
要とせず、また、トナー飛散等の不具合を招くこともな
く予備トナーＴａを補給でき、トナーエンド後の現像装
置のトナー濃度を再度回復させて、所定枚数（例えば、
数十枚）分の継続的な画像形成を行なうことができる。

【００３９】また、本実施例では、予備トナーＴａの補
給時に、予備トナー容器７１が、図１５に示すように、
その開口部７１ａを下方に向けた位置に回動されている
ので、この予備トナーＴａの補給時において、図１３の
ように、予備トナー容器７１内に予備トナーＴａが再度
貯留することが無く、この予備トナーＴａを確実に使い
切ることができる。ところで、本実施例においては、前
記の各実施例の場合と同様に、図１１に示す通常時のト
ナー補給状態で、トナーエンドが検知された第１のトナ
ーエンド時には、画像形成装置本体の操作部にトナーニ
アエンドを示す第１のトナーエンド表示を出力して、オ
ペレーターに対して、トナー残量が予備トナー分だけで
あることと、交換用のユニットを用意することを知ら
せ、図１２に示す予備トナー補給状態で、トナー残量が
トナーエンドレベルに達した第２のトナーエンド時に、
画像形成装置本体の操作部にトナーエンドを示す第２の
トナーエンド表示を出力して、オペレーターに対して、
トナー残量が数枚の画像形成しかできないこと、およ
び、ユニットの交換を指示するように構成することによ
り、トナーニアエンド表示後に、所定枚数分の継続的な
画像形成を確実に行なうことができ、オペレータが交換
用ユニットを用意する時間を十分に確保できるととも
に、また、このトナーニアエンド後の第２のトナーエン
ド表示が出るまで、予備トナーを無駄なく使い切ること
ができ、ユニットの正確な交換が可能となる。

【００４０】また、本実施例では、画像形成装置本体か
らユニットを取り出した場合、予備トナー容器７１の開
口部７１ａが、図１６に示すように、予備トナー容器７
１の回動軸に巻装されたバネ７２の作用によって、図１
１に示す通常時の上方に開口した位置に戻されるので、
例えば、トナーニアエンド状態（図１３の状態）のユニ
ットを別の画像形成装置本体に装着して使用しても、ト
ナーニアエンド表示後、しばらくしてから第２のトナー
エンド表示が出されるので、いきなりトナーエンドとな
って所定の画像形成が阻害されることがなく、オペレー
タが交換用ユニットを用意する時間を十分に確保でき、
また、予備トナーを無駄なく使い切ることができる。

【００４１】次に、本発明の第４の実施例を、図１７乃
至図２１を参照して説明する。図１７は、本実施例の通
常時（トナーエンド検知前）のトナー収容部の断面図で
ある。この通常時では、前記第３の実施例と同様に、ト
ナーホッパ１０内のトナー補給部材７０が、図１７にお
いて、矢印方向に回転され、これにより、トナーホッパ
内に収容されているトナーＴが、トナー補給部材７０の
先端部に配設された弾性部材３１によって、トナーホッ
パ１０に穿たれたトナー補給小孔３０まで運ばれ、この
弾性部材３１がトナー補給小孔３０の内周面を摺擦する
力により、このトナー補給小孔３０を通して、現像装置
の撹拌ローラに向けてトナーＴが補給される。

【００４２】また、本実施例では、トナー補給部材７０
の回転軌道内に、開口部７３ａ，７３ｂを有する予備ト
ナー容器７１が回動自在に配置されており、この予備ト
ナー容器７１の開口部７３ａ，７３ｂは、平生（通常
時）、図１７に示すように、下部側の開口部７３ｂが、
進退自在なシャッタ７４（図２１参照）によって、閉鎖
されており、上方の開口部７３ａのみが開口されてい
る。従って、本実施例によれば、その通常時のトナー補
給状態において、図１９に示すように、その予備トナー
容器７３内に、その上方の開口部７３ａを通して所定量
のトナーが貯留され、この貯留トナーが予備トナーＴａ
として、トナーホッパ１０内に自動的に確保される。

【００４３】本実施例では、前記第３の実施例と同様
に、図１７に示すように、予備トナーＴａを貯留する予
備トナー容器７３がトナー補給部材７０の回転軌道内に
配置されているので、前記従来のトナー補給装置のよう
に、仕切部材の着脱により予備トナーを確保するための
余分なスペースを必要とせず、トナーホッパ１０を小型
に省スペース化できる。

【００４４】そして、上述のような、トナー補給部材７
０の回転により、トナーホッパ１０内のトナーＴが順次
補給されて減少し、この通常時のユニット内のトナー残
量がトナーエンドレベルに達して、前記の各実施例に示
したようなセンサによりトナーエンドが検知されると、
この時点で、予備トナー容器７３の下部側の開口部７３
ｂからシャッタ７４が退避し、図１８に示すように、そ
の下部側の開口部７３ｂが開放される。このシャッタ７
４の回動は、前記第３の実施例と同様に、図２１に示す
ような、回動手段７４ａ（例えば、ロータリーソレノイ
ド）によって行なわれる。

【００４５】このようにして、予備トナー容器７３の下
部側の開口部７３ｂからシャッタ７４が退避し、図２０
に示すように、その下部側の開口部７３ｂが開放される
と、上記のトナーエンド前のトナー補給時において確保
されていた予備トナーＴａが、この予備トナー容器７３
からトナーホッパ１０内に落下され、トナー補給部材７
０および弾性部材３１の回転によってトナーホッパ１０
に穿たれたトナー補給小孔３０まで運ばれ、この弾性部
材３１がトナー補給小孔３０の内周面を摺擦する力によ
り、このトナー補給小孔３０を通して、現像装置の撹拌
ローラ６０に向けて補給される。従って、本実施例によ
れば、前記第３の実施例と同様に、通常のトナー補給時
に予め自動的に確保された予備トナーＴａが、トナーエ
ンドが検知された時点で自動的に補給されるので、オペ
レータの手作業を何等必要とせず、また、トナー飛散等
の不具合を招くこともなく予備トナーＴａを補給でき、
トナーエンド後の現像装置のトナー濃度を再度回復させ
て、所定枚数（例えば、数十枚）分の継続的な画像形成
を行なうことができる。

【００４６】また、本実施例のその他の作用や動作、お
よび、効果は、前記第３の実施例と同様であるのでここ
での説明を省略する。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、上記トナー補給部材の
上記トナーホッパ内でのトナー摺擦軌道が、平生、上記
トナーホッパの内径よりも小さな回転軌道に位置するこ
とにより、このトナーホッパ内に所定量の予備トナーが
確保され、トナー残量がトナーエンドレベルに達した時
点で、上記軌道可変手段により上記トナー補給部材の上
記トナーホッパ内でのトナー摺擦軌道が増大されること
により、上記トナーホッパ内に確保されていた予備トナ
ーが自動的に補給されるので、オペレータの手を煩わせ
たりトナー飛散を招くことなく、トナーエンド検知後に
十分な量の画像形成を継続して行なうことができる。

【００４８】また、本発明によれば、上記トナー補給部
材の回転軌道内に回動自在に配置された予備トナー容器
の開口部が、平生、上方に開口すること、あるいは、上
記トナー補給部材の回転軌道内に配置された予備トナー
容器の下部側の開口が、平生、上記シャッタにより閉鎖
されることにより、この予備トナー容器内に所定量の予
備トナーが確保され、トナー残量がトナーエンドレベル
に達した時点で、上記予備トナー容器が回動されてその
開口部が下方に向くこと、あるいは、上記下部側の開口
から上記シャッタが退避されて上記予備トナー容器の下
部側の開口が開放されることにより、上記予備トナー容
器内に確保されていた予備トナーが自動的に補給される
ので、オペレータの手を煩わせたりトナー飛散を招くこ
となく、トナーエンド検知後に十分な量の画像形成を継
続して行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すトナー収容部の概
略断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例のトナーエンド時におけ
る予備トナー補給状態を示す上記トナー収容部の概略断
面図である。

【図３】本発明の第１の実施例における軌道可変手段の
概略側面図である。

【図４】本発明の第１の実施例におけるトナーエンド検
知手段の一例の概略断面図である。

【図５】本発明の第１の実施例におけるトナーエンド検
知手段のトナーエンド検知動作を示す線図である。

【図６】本発明の第２の実施例を示すトナー収容部の概
略断面図である。

【図７】本発明の第２の実施例のトナーエンド時におけ
る予備トナー補給状態を示す上記トナー収容部の概略断
面図である。

【図８】本発明の第２の実施例における軌道可変手段の
概略側面図である。

【図９】本発明の第２の実施例におけるトナーエンド検
知手段の一例の概略断面図である。

【図１０】本発明の第１の実施例におけるトナーエンド
検知手段のトナーエンド検知動作を示す線図である。

【図１１】本発明の第３の実施例を示すトナー収容部の
概略断面図である。

【図１２】本発明の第３の実施例のトナーエンド時にお
ける上記トナー収容部の概略断面図である。

【図１３】本発明の第３の実施例のトナーエンド検知後
に画像形成装置本体よりトナー補給装置を取り出した状
態の上記トナー収容部の概略断面図である。

【図１４】本発明の第３の実施例のトナー満杯時におけ
るトナー補給状態を示す上記トナー収容部の概略断面図
である。

【図１５】本発明の第３の実施例のトナーエンド時にお
ける予備トナー補給状態を示す上記トナー収容部の概略
断面図である。

【図１６】本発明の第３の実施例のトナー補給部材と予
備トナー容器の支持構造を示す上記トナー収容部側部の
概略断面図である。

【図１７】本発明の第４の実施例を示すトナー収容部の
概略断面図である。

【図１８】本発明の第４の実施例のトナーエンド時にお
ける上記トナー収容部の概略断面図である。

【図１９】本発明の第４の実施例のトナーエンド検知後
に画像形成装置本体よりトナー補給装置を取り出した状
態を示すトナー補給部材と予備トナー容器の概略断面図
である。

【図２０】本発明の第４の実施例のトナーエンド時にお
ける予備トナー補給状態を示すトナー補給部材と予備ト
ナー容器の概略断面図である。

【図２１】本発明の第４の実施例のトナー補給部材と予
備トナー容器の支持構造を示す上記トナー収容部側部の
概略断面図である。

【図２２】従来の２成分現像剤を使用する現像装置の概
略断面図である。

【図２３】従来のプロセスカートリッジの概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１０トナーホッパ３０トナー補給小孔３１弾性部材３２，５２Ａ，５２Ｂ，７０トナー補給部材３３カム３４，５４ソレノイド３５，５５ワイヤ３６，５６バネ７１，７３予備トナー容器７１ａ，７３ａ，７３ｂ開口部７１ｂ，７４ａ回動手段７４シャッタＡ通常時におけるトナー補給部材の回転軸の軸位
置Ｂ予備トナー補給時におけるトナー補給部材の回
転軸の軸位置ＴトナーＴａ予備トナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置内に装着された現像装置のト
ナーホッパ内でトナー補給部材を回転させることによ
り、上記トナーホッパのトナー補給口に向けて、上記ト
ナーホッパ内に収納されたトナーを摺擦しながら搬送し
て、上記トナーホッパのトナー補給口から上記現像装置
のトナー収容部内にトナーを補給するトナー補給装置に
おいて、上記トナーホッパ内での上記トナー補給部材の
トナー摺擦軌道を、平生は上記トナーホッパの内径より
も小さな回転軌道に位置させ、トナー残量がトナーエン
ドレベルに達した時点で、上記トナーホッパ内での上記
トナー補給部材のトナー摺擦軌道を増大させる軌道可変
手段を具備することを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】上記軌道可変手段が、上記トナー補給部材
の回転中心軸の位置を変位させる支軸変位手段からなる
ことを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
【請求項３】上記軌道可変手段が、上記トナー補給部材
の回転中心から回転端部までの長さを変化させるアーム
長可変手段からなることを特徴とする請求項１記載のト
ナー補給装置。
【請求項４】画像形成装置内に装着された現像装置のト
ナーホッパ内でトナー補給部材を回転させることによ
り、上記トナーホッパのトナー補給口に向けて、上記ト
ナーホッパ内に収納されたトナーを摺擦しながら搬送し
て、上記トナーホッパのトナー補給口から上記現像装置
のトナー収容部内にトナーを補給するトナー補給装置に
おいて、上記トナー補給部材の回転軌道内に、平生上方
に開口した開口部を有する予備トナー容器を回動自在に
配置し、トナー残量がトナーエンドレベルに達した時点
で、上記開口部が下方に向く位置に予備トナー容器を回
動させることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項５】画像形成装置内に装着された現像装置のト
ナーホッパ内でトナー補給部材を回転させることによ
り、上記トナーホッパのトナー補給口に向けて、上記ト
ナーホッパ内に収納されたトナーを摺擦しながら搬送し
て、上記トナーホッパのトナー補給口から上記現像装置
のトナー収容部内にトナーを補給するトナー補給装置に
おいて、上記トナー補給部材の回転軌道内に、上下方向
に貫通され、且つ、平生下部側の開口が進退自在なシャ
ッタにより閉鎖された開口部を有する予備トナー容器を
配置し、トナー残量がトナーエンドレベルに達した時点
で、上記下部側の開口から上記シャッタを退避させて上
記予備トナー容器の下部側の開口を開放させることを特
徴とするトナー補給装置。
【請求項６】上記トナーホッパー部を含む現像装置が上
記画像形成装置本体から離脱された状態で、上記予備ト
ナー容器の開口部が上方に位置、もしくは、上記予備ト
ナー容器の上方側の開口のみが開放されることを特徴と
する請求項４および５記載のトナー補給装置。
【請求項７】上記トナーホッパー部を含む現像装置が上
記画像形成装置本体から離脱された状態で、上記トナー
ホッパ内での上記トナー補給部材のトナー摺擦軌道が、
上記トナーホッパの内径よりも小さな回転軌道に位置す
ることを特徴とする請求項１乃至３記載のトナー補給装
置。
【請求項８】上記トナーホッパ内での上記トナー補給部
材のトナー摺擦軌道が、上記トナーホッパの内径よりも
小さな回転軌道に位置する状態、または、上記予備トナ
ー容器の開口部が上方に位置、もしくは、下部側の開口
がシャッタにより閉鎖された状態で、トナー残量がトナ
ーエンドレベルに達した第１のトナーエンド時に、上記
画像形成装置本体の操作部にトナーニアエンドを示す第
１のトナーエンド表示を出力し、上記トナーホッパ内で
の上記トナー補給部材のトナー摺擦軌道が増大された状
態、または、上記予備トナー容器の開口部が下方に位
置、もしくは、下部側の開口が開放された状態で、トナ
ー残量がトナーエンドレベルに達した第２のトナーエン
ド時に、上記画像形成装置本体にトナーエンドを示す第
２のトナーエンド表示を出力するトナーエンド表示手段
を具備することを特徴とする請求項５乃至７記載のトナ
ー補給装置。