(57)【要約】【課題】  現像装置に設けるトナー容器内でのトナー残量を、外側に配置する検知部材により検知する際に、検知部材には、トナー容器の底部を叩くように衝突した時にも、騒音を生じないような消音機構を設けた装置を得ること。【解決手段】  現像装置３０のトナー容器３１内には、パドル３６とともに回転体３８を軸３５により回転させるように設け、回転体３８には磁石３９を設けている。トナー室３４の下部に設ける検出装置４０には、アーム部材４２の先端部に磁性体４５を設けて、回転体の磁石が容器の底部にあるときに、磁性体を吸引してアーム部材４２を揺動させて、光センサ４７の光路を遮光片４６により遮断することの情報を出力し、その検知時間の長短により、トナー残量の情報を出力させるようにする。【選択図】          図２
2005208121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の記録部で、感光体ドラムに対してトナーを供給する現像ローラと、
前記現像ローラに供給するトナーを収容するトナー容器と、
前記トナー容器内でトナーを攪拌しながら、現像ローラに向けてトナーを送る攪拌部材と、を設けた現像装置において、
前記攪拌部材と同軸に支持されて、前記攪拌部材の回転に追従して回転する被検知部材を設けた回転体と、
前記回転体に設けた被検知部材を検知するために、前記トナー容器の外側に離接可能な検知部材と、
前記検知部材のトナー容器に当接する部分に、消音部材を設けたことを特徴とするトナー残量検出装置。
【請求項２】
前記トナー容器の外側に配置する検知部材を、
長いアーム部材を支軸を介して揺動可能に設け、前記アーム部材の一端部に、回転体に設けた磁石に対応させた磁性体と、前記アーム部材の他端部に配置する遮光手段とを配置して、
前記長いアーム部材の磁性体を設けた側の重量を重く構成するとともに、
前記磁性体を設けた側のトナー容器に当接する面には、弾性部材を取付けて消音部材を構成し、
前記磁性体が回転体の被検知部材に吸引されて前記アーム部材が揺動される際に、前記トナー容器との衝突音を、前記弾性部材により緩和することを特徴とする請求項１に記載のトナー残量検出装置。
【請求項３】
前記長いアーム部材の磁性体を設けた側で、トナー容器に当接する部分に設ける弾性部材は、フェルトのような消音性を有する部材を、貼り付けて設けることを特徴とする請求項２に記載のトナー残量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置に設けるトナー容器内でのトナー残量を、外側に配置する検知部材により検知する装置に関し、特に、トナー容器内でトナーの攪拌に用いる回転体に、磁石のような被検知部材を設けておき、前記磁石を検知部材の磁性体により検知するとともに、前記検知部材には、トナー容器に衝突した時にも、騒音を生じないようにする消音材を取付けてなる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等のように、電子写真方式を用いて記録紙を作成する画像形成装置においては、感光体ドラムに形成した静電潜像に対してトナーを付着させて、トナー画像として可視像化し、そのトナー画像を用紙に転写する方式が用いられている。前記感光体ドラムに対してトナーを供給するためには、現像装置にトナーを大量に収容するトナー容器を設けておき、前記トナー容器内でトナーを攪拌しながら、現像ローラに向けて送り出すようにしている。前記トナー容器内に収容されているトナーの残量を検知するために、文献１に開示されている従来例では、トナー容器内に振り子式の可動部材による被検知部材を設けて、トナーが大量にあるときには、被検知部材は揺動しないので検知部材には検知されない。これに対して、容器内のトナーが少なくなると、前記被検知部材が振り子式に揺動するので、容器外に配置した検知部材により検知されてその信号が制御装置に入力され、トナーが少なくなったことの情報を出力するようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１１−８４８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、前記文献のように、トナー容器内に入れられているトナーに対して、振り子式の被検知部材を設けている検知装置では、容器の外側に設けた検知部材での検知精度を上げたとしても、被検知部材が振り子運動しないと、残量の多少は性格に検知できないという弱点がある。そこで、前記振り子式の被検知部材に対して、トナーの量に応じた検知情報を出力できるようにすることも考えられているもので、前記トナー容器内で揺動される被検知部材に対して、容器の外側には、前記被検知部材の揺動の情報を検知する手段を設けることも１つの考えである。
【０００４】
例えば、トナーを攪拌しながら現像ローラに向けて送るために、トナー容器内に回転部材を設け、前記回転部材により攪拌されるトナーにより、被検知部材を揺動させる手段を設けるのである。そして、前記被検知部材に対して、容器の外側に検知部材を設けて、前記検知部材が被検知部材を検出する時間の長短の情報で、トナーの残量を検知しようとするものである。そこで、前記検知部材においては、被検知部材として磁石を用い、検知部材として磁性体を設け、磁石が検知部に至る都度、磁性体が磁石に吸引されるようになるので、前記磁性体がトナー容器の壁を叩くという、検知動作に対する動きが行われる。ところが、前記磁性体が容器の壁を叩くことで、余計な騒音が画像形成装置の記録部から発生するという問題があり、そのような騒音の発生を阻止することが課題となっている。
【０００５】
本発明は、検知部材がトナー容器の壁を叩いて騒音が発生することを防止しようとするもので、容器の壁にあたる部分に、消音材を設けておくのみの簡単な追加手段により、容易に解決可能な技術手段を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、画像形成装置の記録部で、感光体ドラムに対してトナーを供給する現像ローラと、前記現像ローラに供給するトナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器内でトナーを攪拌しながら、現像ローラに向けてトナーを送る攪拌部材と、を設けた現像装置に関する。
請求項１の発明は、前記攪拌部材と同軸に支持されて、前記攪拌部材の回転に追従して回転する被検知部材を設けた回転体と、前記回転体に設けた被検知部材を検知するために、前記トナー容器の外側に離接可能な検知部材と、前記検知部材のトナー容器に当接する部分に、消音部材を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記トナー容器の外側に配置する検知部材を、長いアーム部材を支軸を介して揺動可能に設け、前記アーム部材の一端部に、回転体に設けた磁石に対応させた磁性体と、前記アーム部材の他端部に配置する遮光手段とを配置して、前記長いアーム部材の磁性体を設けた側の重量を重く構成するとともに、前記磁性体を設けた側のトナー容器に当接する面には、弾性部材を取付けて消音部材を構成し、前記磁性体が回転体の被検知部材に吸引されて前記アーム部材が揺動される際に、前記トナー容器との衝突音を、前記弾性部材により緩和することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、前記長いアーム部材の磁性体を設けた側で、トナー容器に当接する部分に設ける弾性部材は、フェルトのような消音性を有する部材を、貼り付けて設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
前述したように構成したことにより、間欠的にトナー容器の底板を叩くようにして、検出部材が検出の動作を行う際に、その叩く際に発生する騒音を、抑制することが可能となる。また、前記検知部材を設けたアーム部材には、消音材をカバーするように設けるのみであるから、従来より使用されている検出機構に対して、消音材を取付けることは容易に行うことができ、画像形成装置の構成を特に変更する等の対応策は必要とされない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図示される例にしたがって、本発明の実施例を説明するが、以下に説明する本発明の実施例においては、電子写真方式を用いて記録紙を作成する画像形成装置で、現像装置に残っているトナーの量を検知可能にする装置として構成しているものである。前記現像装置においては、容器の内部でトナーを攪拌しながら、現像ローラに向けて送り出すパドル部材に対して、同軸に磁石を設けた回転体を設けている。そして、トナーの残量が多い場合には前記回転体がパドルとともに回転するが、トナーの残量が次第に少なくなるにしたがって、回転体の回転を阻止しようとするトナーの抵抗が小さくなり、トナーがほとんど残っていない状態ではトナーの抵抗がなくなるので、回転体はその自重で垂下した状態となる。
【００１１】
そこで、前記被検知部材と検知部材が引き合って停止している時間、つまり、光センサからの検知信号が出力されている時間の長短の情報を、制御装置に伝達することにより、前記制御装置においては、現像装置に収容しているトナー量の情報を、表示部に出力できるように構成しているものである。前記検知部材においては、長いアーム部材の中間部を軸支して、一方の先端部に被検知部材に対応させた検知部材を設け、他方のアームの端部には光センサに対する遮光部材を設ける。そして、センサが遮光部材を検知した時間に応じて、トナー残量の検知情報を出力できるようにする。
【実施例】
【００１２】
図示する例にしたがって、本発明の１実施例の構成を説明するが、図１に示す現像器ユニット３０の例においては、トナーを収容する容器本体３１の内部に設けるトナー収容室３４には、多量のトナーを収容している。前記容器本体３１の一方の端部（後述する感光体ドラム側）には、現像ローラ３２の一部を露出させて設けており、前記現像ローラ３２に対してトナー室３４からトナーを供給するために、供給ローラ３３を設けている。また、前記トナー室３４は、２つの凹部を連続させて設けたものとして構成しているもので、軸３５、３５ａにそれぞれ支持されたパドル３６、３６ａを回転させるように設けている。そして、前記パドル３６、３６ａにより攪拌されるトナーは、供給ローラ３３から現像ローラ３２に向けて送られて、現像ローラ３２の表面に薄層が形成された状態で、感光体ドラムに形成された静電潜像に向けて供給される。
【００１３】
前記現像器ユニット３０において、トナーＴを収容する容器本体３１の中で回転可能に設けたパドル３６に対して、同軸に設けている回転体３８においては、回転軸３５に対して所定の角度の範囲では自由な回転を許容するように支持している。また、その他の角度の範囲では、回転軸３５またはパドル３６に設けた係止手段（図示を省略）により、パドル３６とともに回転されるように構成される。さらに、前記回転体３８の先端部には磁石３９を設けて、前記磁石３９の重量により、回転体に対して強制的に回転させる力が作用しない時、もしくは、トナーの層の上に乗った状態で停止している時以外には、垂下した状態に停止されるように構成している。
【００１４】
前記現像器ユニット３０の容器本体３１の下部には。検出部材４０を設けて、容器内で回転する回転体３８の回転に応じて、前記検出部材４０のアーム部材４２を揺動させるように構成している。前記検出部材４０は、図３に示すように構成されているもので、図１、２に説明しているように支軸４１を中心にして、図の左右方向に揺動するように設けられる。まず、前記図３に示す検出部材４０において、装置本体のフレームに設けた軸支部４１ａにより支持される軸４１を中心にして、アーム部材４２が図の左右方向に揺動可能に支持されている。前記アーム部材４２は、その先端部４３には検知部材としての磁性体４５を設けていて、前記回転体３８に設けている被検知部材としての磁石３９が垂下した位置に至ると、その磁石に反応させて磁性体４５が吸引されて、アーム部材４２が揺動されるように設けられている。また、前記アーム部材４２の他端部には、遮光片４６を設けて、光センサ４７の光路を遮断するように設けられている。
【００１５】
前記アーム部材４２においては、被検知部材４５を設けた側の先アーム部分４３の重量が、他の遮光板を設けた後アーム部４４に比べて、重いものとして構成されているので、通常は図２に説明するように、先アーム部材４３が下降した状態にある。そして、トナー室３４内で回転体３８が垂下した状態で、磁石３９が検知部材４５に最も接近した時に、磁石３９に磁性体４５が吸引されて、アーム部材４２が軸４１を中心にして反時計方向に揺動され、遮光片４６が光センサ４７の光路を遮断するように動作する。
【００１６】
前述したような検出部を設けた現像器ユニット３０において、トナー室３１内では軸３５、３５ａの回転により、パドル３６とブレード３７が回転され、その回転の動作に追従して、回転体３８も回転される。そして、多量のトナーＴが収容されている時には、回転体が上死点に達して、自由な回転が許容される状態に至っても、少しだけ自由に回転してトナーの上にのる状態で停止されることになる。したがって、前記回転体３８に設けている磁石３９が、検知部材としての磁性体４５を引き付けて、先アーム４３を上昇させるような動作を行わせることは、前記回転体３８が垂下した位置に至った時のみとなる。したがって、トナー室３１内に多量のトナーがあるときには、光センサ４７からの検知信号が短時間だけ出力される状態となる。
【００１７】
前記トナー室３１内に残っているトナーの量が少なくなった状態では、回転体３８が上死点に達してから、軸３５に規制されずに急激に回転し（図の反時計方向）て、垂下された状態となる。そのときには、残っているトナーの量が少ないので、前記回転体３８は垂下した状態で、パドル３６が追い付いてくるまでの長い時間、垂下した状態のままで停止されている。したがって、検出部材４０の検知部材４５が、前記回転体３８の磁石３９に長時間吸引保持された状態を維持するので、光センサ４７から出力される検知信号は長い時間継続される。前述したようにして、トナー室内に収容されているトナーの残量に反比例して、検知信号が出力されることから、現像器ユニット３０の内部に残っているトナーの量を、簡単な機構の検知部材を用いて、正確に測定することができる。
【００１８】
前記検出装置４０を用いて、トナーの残量を測定する装置において、検出アーム４２の先アーム４３の上に設けている磁性体４５が、回転体３８の磁石に引かれて上昇する都度、トナー容器３１の底板の部分を叩くようになる。そして、前記磁性体４５の部分が容器の底板を叩く動作を周期的に行うことにより、常に騒音が発生することになり、画像形成装置における騒音源が増加するという欠点がある。その他に、前記トナー容器３１とアーム部材の双方が樹脂材料で構成されているとしても、前記アーム部材の先端部が容器の底部分の同じ場所を常に叩くことは好ましいことではない。
【００１９】
そこで、容器３１の底板をたたいても、騒音を発生させることがないようにするために、図３に示すように、磁性体４５を設けた先アーム４３の突部をカバーするように、消音部材４９を取り付けている。前記消音部材４９としては、樹脂製の容器３１の底板に対して強い衝撃を与えることがないように、フェルトのような弾性体により構成したキャップ状のものを設けることで対応が可能である。その他に、任意のスポンジやその他の弾性体で、先アーム４３の先端突部を覆うように設けて、底板をたたくような動作により、騒音が発生しないように、保護作用を行い得るようにする。
【００２０】
前述したような検出部材を設けた現像器ユニット３０は、図４に説明するような画像形成装置に設けることが可能である。図４に示す画像形成装置１は、小型の装置として構成されているもので、装置本体２の下部の給紙部３には給紙トレイ４を設けて、給紙ローラ５により１枚ずつ給紙し、記録部でトナー画像を記録して、記録紙として排出トレイ１２に排出させるように構成している。なお、前記画像形成装置１は、両面コピーの作成が可能で、ＦＡＸ機能をも装備してる複合機の場合で説明している。
【００２１】
また、前記装置本体２の上部には画像読取装置５０を設けており、読み取りフレーム５１の上部に設けているプラテン５２にセットした、シートものやブックものの原稿を読取装置５２により走査して、その読み取り情報を記録部２０に伝達するか、またはＦＡＸ機能を用いて送信させるように処理する。前記読み取りフレーム５１内でプラテン５２の下面に沿って移動可能な読取装置５３は、ＡＤＦ６０に対応させた読み取り位置では、固定位置に停止されて、ＡＤＦ６０の原稿搬送路６４内を搬送される、シートものの原稿の画像の読み取りを行い得るようにする。前記読取装置５３には、ランプ５４と複数ミラー５５、レンズ５６とＣＣＤ５７とを設けていて、ランプ５３により原稿の画像権に光を当てて、その反射光を複数のミラーにより形成されるところの、所定の長さの光路内で反射させて、レンズ５６を介してＣＣＤ５７に結像させ、光信号をデジタル信号として出力させるようにする。
【００２２】
前記読み取りフレーム５１の上部に開閉可能に設けている開閉カバー５９には、その一端にＡＤＦ６０を設けているが、前記カバー５９の大部分はＡＤＦ６０の排出トレイ６７として構成される。前記ＡＦ６０においては、原稿トレイ６１の給紙側端部に対応させて、略横向きＵ字状の原稿搬送路６４を接続しており、前記原稿搬送路６４の他端部は、排出ローラ装置６６を介して原稿排出トレイ６７に接続している。前記原稿搬送路６４の入口部分には、ピックアップローラ６２と原稿さばき装置６３とを設けて、１枚ずつ分離して取り入れた原稿を、搬送ローラ装置６５により定速で搬送しながら、読取装置５３により読み取るようにする。
【００２３】
前記画像形成装置１の装置本体の内部では、記録部２０の上流側（下側の搬送路）にレジストローラ装置６を設けて給紙トレイ４から送り出された用紙の先端部を整合して、記録部２０に向けて給紙する。前記記録部には、一般的な電子写真方式を用いた画像形成装置と同様に、感光体ドラム２１の周囲に、転写ローラ２２と、クリーニング機構２３、帯電装置２４と現像ローラ３２を配置している。そして、感光体ドラムに対して、帯電装置２４により一様に帯電させてから、書込み装置２５から画像の光を照射して、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、現像ローラ３２からトナーを供給して付着させ、トナー画像として可視像化する。前記感光体ドラムと転写ローラ２２の間に通す用紙に対して、前記転写ローラ２２に所定の値の電位を印加し、トナー画像を用紙に転写して、その用紙を定着装置８を通して定着し、記録紙を排出路９から排出ローラ装置１１により排出トレイ１２に排出させる。
【００２４】
本発明の実施例において、前記画像形成装置本体２の一方（右側）の側部には、両面搬送機構をオプションユニット１３として設けておき、搬送ローラ装置１５を設けた戻し路１４を通して片面コピー用紙を戻し、レジストローラ装置６の部分で再び整合してから、裏面のコピーに向けて給紙させるようにする。また、前記オプションユニット１３の下部には手差しトレイ１６を配置して、給紙ローラ１７により給紙する用紙を、レジストローラ装置６の部分で、戻し路からの用紙と同様にして合流させ、用紙搬送路７内を搬送し、感光体ドラムのトナー画像をそれぞれ転写する。前述したようにして、各給紙路から運ばれてくる用紙に対して、記録部でトナー画像を転写することにより、両面コピーと片面コピーとを、オペレータが選択した操作情報に応じて、選択的に作成することができるようにする。
【００２５】
なお、前記画像形成装置１の記録部２０に設ける現像器ユニット３０と、トナー残量検知機構とは、前記実施例に記載したような構成のものに限定されるものではなく、その他に、任意の機構を設けた装置に対しても適用が可能である。例えば、トナー容器内で回転する回転体の軸に対する支持機構や、回転体の構成、被検知部材の構造等は、特に限定するものではない。また、トナー容器外に設けている検知部材の構成においても、底板部分を検知部材が叩くような動作をするものであれば、本発明の要部の機構を容易に適用できるものである。さらに、前記検知部材が容器の底板を叩くことで、騒音の発生を防止するために、消音部材を取付ける場合でも、キャップ状のものを被せることや、弾性体を当接面に貼り付けること等の、消音材の装着方法に関しても、任意の取付け方式を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】現像器ユニットの構成を示す説明図である。
【図２】回転体の検知の動作説明図である。
【図３】検出部材の構成を示す説明図である。
【図４】本発明を適用可能な画像形成装置の説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    画像形成装置、  ２    装置本体、  ３    給紙部、  ４    給紙トレイ、
５    給紙ローラ、  ６    レジストローラ装置、  ７    用紙搬送路、
８    定着装置、  ９    排出路、  １１    排出ローラ装置、
１２    排出トレイ、  １３    オプションユニット、  １５    搬送ローラ装置、
１６    手差しトレイ、  １７    給紙ローラ、  ２０    記録部、
２１    感光体ドラム、  ２２    転写ローラ、  ２３    クリーニング装置、
２４    帯電装置、  ２５    書込み装置、  ３０    現像装置、
３１    トナー容器、  ３２    現像ローラ、  ３３    供給ローラ、
３４    トナー室、  ３５    軸、  ３６    パドル、  ３７ブレード、
３８    回転体、  ３９    磁石、４０    検出部材、  ４１    支軸、
４２    アーム部材、  ４５    磁性体、  ４６    遮光片、  ４７    光センサ、
４９    消音材、  ５０    画像読取装置、  ５２    プラテン、
５３    読取装置、  ６０    ＡＤＦ。
【図１】
2005208121.tif 000003
【図２】
2005208121.tif 000004
【図３】
2005208121.tif 000005
【図４】
2005208121.tif 000006