JP3251155B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真式複写機、
情報記録装置等の画像形成装置、及び該装置に用いられ
る現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置においては、現像剤
供給容器から現像剤容器へと現像剤の供給を行うように
構成し、現像剤供給容器内の現像剤残量が所定量になる
と画像形成を禁止して、ユーザーに対して現像剤の補給
を促すようにしたものがある。

【０００３】このような装置では、装置側には何ら不都
合は無いのであるが、ユーザーが補給すべき現像剤のス
トックを持ち合わせていない場合には、ユーザーは現像
剤を入手するまでの間は装置の使用ができないというこ
とがあった。

【０００４】そこで、現像剤供給容器内の現像剤残量が
上記所定量よりも多い段階で警告を発し、その後現像剤
残量が上記所定量になり画像形成を禁止するまで所定枚
数の画像形成を可能とした画像形成装置が提案、実用化
されている。

【０００５】さらに、このような装置では、現像剤供給
容器から現像剤容器への現像剤の供給の異常を検知する
ため、現像剤容器の現像剤残量が所定量よりも少ないと
検知した場合には、現像剤供給容器側に現像剤供給の要
求を出すと同時に、所定量よりも少ないと検知してから
の経過時間を測定し、現像剤残量が所定量に達すること
なく、この時間が所定時間を超えた時には、エラー表示
を行って画像形成を禁止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置によれば、現像剤供給容器内の現像剤残量の減
少に伴う警告を発した状態では、現像剤供給容器内の現
像剤量の減少により、現像剤供給容器から現像剤容器へ
の現像剤の供給量が通常よりも減るため、画像比率の高
い画像を形成した場合等に、現像剤供給量が現像剤消費
量に追いつかず、現像剤の供給には異常が無いにも拘ら
ず、上記エラー表示及び画像形成の禁止が実行される場
合があった。

【０００７】そこで、本発明は、現像剤供給容器内の現
像剤残量の減少に伴う警告が発せられている状態におい
て、画像比率の高い画像が形成されたような場合でも、
現像剤の供給に異常があると誤検知することのない現像
装置及び画像形成装置を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、現像装置に関し、 現像剤を収
容せしめる現像剤容器と、該現像剤容器内へ現像剤を供
給する現像剤供給容器と、該現像剤供給容器から該現像
剤容器への現像剤の供給を制御する制御手段と、上記現
像剤供給容器内の現像剤の量を検知する第１の検知手段
と、上記現像剤容器内の現像剤の量を検知する第２の検
知手段とを有し、上記第２の検知手段によって検知され
る現像剤の量が所定値以下となってからの経過時間が所
定時間を超えたときに装置の異常判定を実行する現像装
置において、上記所定時間は、上記第１の検知手段によ
って検知される現像剤の量が所定量以下である場合の方
が上記所定量を超えている場合よりも長いことにより達
成される。

【０００９】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、画像形成装置に関し、潜像担持体と、該潜
像担持体に対向して配設された現像剤担持体と、該現像
剤担持体に供給する現像剤を収容せしめる現像剤容器
と、該現像剤容器内へ現像剤を供給する現像剤供給容器
と、該現像剤供給容器から該現像剤容器への現像剤の供
給を制御する制御手段と、上記現像剤供給容器内の現像
剤の量を検知する第１の検知手段と、上記現像剤容器内
の現像剤の量を検知する第２の検知手段とを有し、上記
第２の検知手段によって検知される現像剤の量が所定値
以下となってからの経過時間が所定時間を超えたときに
装置の異常判定を実行する画像形成装置において、上記
所定時間は、上記第１の検知手段によって検知される現
像剤の量が所定量以下である場合の方が上記所定量を超
えている場合よりも長いことにより達成される。

【００１０】従って、本出願に係る第１及び第２の発明
によれば、上記第２の検知手段によって検知される現像
剤の量が所定値以下となってからの経過時間が所定時間
を超えたときに装置の異常判定を実行する際、上記所定
時間は、上記第１の検知手段によって検知される現像剤
の量が所定量以下である場合の方が上記所定量を超えて
いる場合よりも長く、異常判定条件を緩くするので、現
像剤供給容器内の現像剤の量の減少により、現像剤供給
量が追いつかない場合でも装置の異常を誤検知すること
を防止できる。

【００１１】

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１３】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態における現像剤供給異常検知時間を決定するフ
ローチャート、図２、図３は、本発明を適用可能な現像
剤容器及び現像供給容器の概略図である。

【００１４】図２及び図３において、１１は現像剤量検
知手段たる圧電素子等よりなるトナーセンサーであり、
該トナーセンサー１１は現像装置１の現像剤容器１０に
設けられている。従って、現像装置１０内のトナー残量
が所定量に達すると、該トナーセンサー１１からトナー
残量が減少したことを示す信号が出力され、この出力信
号に応じて、現像剤供給容器たるホッパー２０の搬送手
段２１が駆動され、ホッパー２０から現像剤搬送部３０
へ現像剤たるトナーが供給される。

【００１５】このようにして現像剤搬送部３０にて供給
されたトナーは、現像剤搬送手段たる搬送スクリュー３
１によって現像剤容器１０の長手方向に搬送されなが
ら、現像剤落下量制御壁３２に沿って落下供給され、さ
らに撹拌搬送部材１２によって現像剤担持体たる現像ス
リーブ１３へと搬送され、該現像スリーブ１３に担持搬
送されて潜像担持体たる感光ドラム４０上の静電潜像の
現像に供される。

【００１６】従って、ホッパー２０内に現像剤容器１０
に供給できるだけのトナー量が無い場合には、上記トナ
ーセンサー１１により現像剤容器１０内のトナー残量が
少ないことを示す信号が出力されても、現像剤容器１０
に適量のトナーを供給できず、画像が出力されなくな
る。

【００１７】そこで、ホッパー２０内にもホッパー内現
像剤量検知手段たるトナーセンサー２２を設け、該トナ
ーセンサー２２により、ホッパー２０内のトナー残量が
所定量以下になったことを検知すると、ユーザーに対し
てトナー補給を促すメッセージを表示し、コピーを禁止
することが提案された。

【００１８】しかし、このような構成にすると、ホッパ
ー２０に補給すべきトナーのストックが無い場合には、
トナーを入手するまでコピーを行うことができなくなる
ことがあり、装置を効率良く使用できないことがあっ
た。

【００１９】そこで、本実施形態においては、トナーセ
ンサー２２により、ホッパー２０内のトナー残量が所定
量以下になったと判断する際の基準量を従来よりも多く
し、ユーザーに対してトナー補給を促すメッセージを表
示した後も、所定枚数のコピーが可能なように構成し
た。

【００２０】そして、トナーセンサー２２よりホッパー
２０内のトナー残量が少ないことを検知した後は、コピ
ー枚数をカウントし、カウント値が５００枚になった時
点でコピーを禁止するようにした。

【００２１】つまり、ユーザーは、トナー補給を促すメ
ッセージが表示された時点ではトナーのストックが無い
場合でも、その後５００枚まではコピーを行うことがで
き、また、その間にトナーを入手してホッパー２０への
トナー補給を行うことにより、コピーを継続して行うこ
とができる。

【００２２】しかしながら、このように構成した場合で
も、ホッパー２０の搬送手段２１の故障等が発生した場
合には、ホッパー２０内にトナーが十分存在するにも拘
らず、現像装置１０にトナーが供給されず、画像が出力
されないという事態を引き起こすことも考えられる。ま
た、トナーセンサー１１が故障した場合には、現像剤容
器１０内にトナーが十分存在するにも拘らず、現像剤容
器１０にトナーが供給され、現像剤容器１０がトナーで
満杯になるという事態を生ずることがある。

【００２３】そこで、本実施形態においては、トナーセ
ンサー１１により現像剤容器１０内のトナー残量が所定
量以下になったと検知される状態が、所定時間以上継続
した場合には、故障が発生したと判断して、エラー表示
を行い、コピーを禁止している。

【００２４】この故障発生と判断するまでの所定時間
（以下、この時間を異常検知時間とする）は、あまり長
い時間に設定すると、トナーセンサー１１の故障の場合
に満杯となる事態を回避できず、逆に短過ぎると、トナ
ーセンサー１１がトナー無しを検知してから、ホッパ２
０ーからのトナー供給を受けてトナーセンサー１１がト
ナー有りを検知するまでのタイムラグのために、故障で
あると誤検知するおそれがあるため、適切に設定する必
要がある。

【００２５】本実施形態では、上記の事態を回避しつ
つ、誤検知を防ぐのに十分な時間として、上記異常検知
時間を１分間に設定している。具体的には、現像装置１
０内の標準トナー制御量２００±２０ｇ、ホッパー２０
からの標準トナー供給量４０±６ｇ／分、現像装置１０
の最大容量３００ｇ（トナー換算）コピースピード５０
枚／分（Ａ４）、最大トナー消費量２５ｇ枚分（ベタ黒
原稿）であるので、上記異常検知時間ｔを１分間に設定
すれば、エラー発生時も装置側にダメージを与えること
はない。

【００２６】しかしながら、ホッパー２０内のトナー量
が所定量以下になった場合には、ホッパー２０からのト
ナー供給量は図４の如く減少するので、異常検知時間を
１分間のままにしておくと、トナー消費量が多くてトナ
ー供給量が追いつかないことがあり、１分間では現像剤
容器１０へ十分なトナーの供給が行われず、故障ではな
いのに、エラーが発生するという事態が起こり得る。

【００２７】そこで、本実施形態では、ホッパー２０内
のトナーセンサー２２により、ホッパー２０内のトナー
量が所定量以下になったと検知した後は、異常検知時間
を長くしており、ｔ＝５分間に設定した。

【００２８】つまり、図１に示すように、まず、トナー
センサー２２により、ホッパー２０内のトナー残量が所
定量以下となったかどうかを判断し（ステップＳ１）、
まだ十分に残量があると判断した場合には、異常検知時
間ｔは１分間に設定し（ステップＳ２）、この状態で現
像動作及び異常検知動作を行う。しかし、ホッパー２０
内のトナー残量が所定量以下であると判断した場合に
は、残りのコピー可能枚数をチェックし（ステップＳ
３）、コピー枚数が５００枚に達した場合にはコピー禁
止とするが（ステップＳ４）、まだコピーが可能な場合
には、異常検知時間ｔを５分間に設定する。

【００２９】このように設定することにより、ホッパー
２０内のトナーが不足し、上述のようなトナー補給を促
すメッセージが表示された状態において、ベタ黒原稿を
コピーし続けた場合でも、誤検知のエラーが発生するこ
とは無かった。

【００３０】ここで、ホッパー２０のトナー供給量につ
いて、図４を用いて説明する。まず、ホッパー２０に要
求される性能としては、トナー消費量に追いつくだけの
トナー供給量を有すること、及びホッパー２０内のトナ
ー量が所定量以下であると検知した以降は何時トナー補
給されてもトナーカートリッジ１本分のトナー受入れス
ペースを有することが挙げられる。

【００３１】また、ホッパーのトナー供給量の特性とし
ては、一般に図４の如くであり、ホッパー２０内のデッ
ドスペース等の影響でホッパー２０内のトナー全てが有
効に利用されることは難しい。従って、異常検知時間を
１分間固定とした場合には、トナー消費量の多い画像に
対しても十分なトナー供給量を確保して誤検知を防ぐた
め、ホッパー２０内のトナー残量を常に多目に確保して
おく必要がある。

【００３２】つまり、このような構成をとるためには、
トナーカートリッジの容量を減らして、ホッパー２０の
容量を同じにするか、トナーカートリッジの容量を同じ
にしてホッパー２０の容量を増やすかしなればならず、
前者の場合はトナー補給回数が増えるという点でユーザ
ーに不親切であるし、後者の場合は、コスト的にもスペ
ース的にも不利になる。

【００３３】しかしながら、本実施形態のように、異常
検知時間をホッパー２０内のトナー量に応じて切り換え
ることにより、コスト的にもスペース的にも不利になる
ことなく、どのような原稿をコピーしていも、エラーの
誤検知の発生することなしに、ユーザーにトナー残量が
少なくなったことを知らせる機構を有するユーザーフレ
ンドリーな装置を提供することができる。

【００３４】なお、本実施形態に示した各設定値は、各
装置に対応して適当な値に設定可能なことは言うまでも
ない。

【００３５】（第２の実施形態）図５は本発明の第２の
実施形態における現像剤供給異常検知時間を決定するロ
ーチャートである。

【００３６】本実施形態は第１の実施形態が２つの場合
分けだったのに対し、ホッパー２０内のトナーセンサー
２２がトナー無しを検知した後、５００枚コピーを行っ
ている間に、ホッパー２０から現像剤容器１０へのトナ
ー供給量が追いつかなくなった場合、ホッパー２０にト
ナー補給された後も現像剤容器１０内のトナー量が定常
状態に戻るまでに時間を要することを考慮に入れたもの
で、３つの場合分けを行っている。

【００３７】つまり、図５に示すように、まず、トナー
センサー２２により、ホッパー２０内のトナー残量が所
定量以下となったかどうかを判断し（ステップＳ１
０）、ホッパー２０内のトナー残量が所定量以下である
と判断した場合には、残りのコピー可能枚数をチェック
する（ステップＳ１１）。その結果、コピー枚数が５０
０枚未満である場合には、異常検知時間ｔを２分間に設
定し（ステップＳ１２）、ホッパー２０へのトナー補給
が行われるのを待つ。一方、コピー枚数が５００枚に達
している場合には、コピーを禁止として（ステップＳ１
３）、ホッパー２０へのトナー補給が行われるのを待
つ。

【００３８】そして、ホッパー２０内のトナー残量のチ
ェックを継続し、ホッパー２０へのトナーの補給が行わ
れたと判断した場合には（ステップＳ１０）、現像剤容
器１０内のトナー残量をチェックする（ステップＳ１
４）。その結果、現像剤容器１０内のトナー量が定常状
態にあると判断した場合には、異常検知時間ｔを１分間
に設定するが（ステップＳ１５）、現像剤容器１０内の
トナー量が減少しており、定常状態にないと判断した場
合には、、異常検知時間ｔを３分間に設定する（ステッ
プＳ１６）。つまり、この場合はホッパー２０から現像
剤容器１０へのトナー供給量が追いつかなくなり、ホッ
パー２０にトナー補給された後も現像剤容器１０内のト
ナー量が定常状態に戻るまでに時間を要すると考えられ
るため、異常検知時間を最も長く設定する。

【００３９】従って、その後現像剤容器１０内のトナー
量が回復した場合には、定常状態に戻ったと判断して異
常検知時間ｔを１分間に設定する（ステップＳ１４〜ス
テップＳ１５）。

【００４０】こうすることにより、ホッパー２０及び現
像剤容器１０内に十分にトナーが有る状態、また、ホッ
パー２０内のトナーが減少し、現像剤容器１０内のトナ
ーも減少した状態、更に、ホッパー２０内にトナーが補
給されたが現像剤容器１０内のトナーが減少している状
態の各状態で異常があった場合、早期にエラーを発生す
ることができ、装置へのダメージを最小限に抑えること
ができる。

【００４１】（第３の実施形態）本発明は前述の２つの
実施形態に限られるものではなく、例えば空の現像剤容
器にホッパーからトナーを供給する設置モード時や、ト
ナーの凝集度が周囲の環境によって変化し、ホッパーか
らのトナー供給量に変動が生ずる場合等、それぞれの現
像剤供給異常検知時間の設定を変える必要がある装置に
適用可能である。

【００４２】また、上記実施形態は現像剤供給異常の検
知を、トナー無しと検知された時間に応じて行っている
が、コピー枚数等別の情報に基づいて行うことも可能で
ある。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
及び第２の発明によれば、上記第２の検知手段によって
検知される現像剤の量が所定値以下となってからの経過
時間が所定時間を超えたときに装置の異常判定を実行す
る際、上記所定時間は、上記第１の検知手段によって検
知される現像剤の量が所定量以下である場合の方が上記
所定量を超えている場合よりも長く、異常判定条件を緩
くすることとしたので、現像剤供給容器内の現像剤の量
の減少により、現像剤供給量が追いつかない場合でも装
置の異常を誤検知することを防止できる。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における現像剤供給異
常検知時間を決定するフローチャーートである。

【図２】本発明の第１の実施形態における現像剤容器と
ホッパーの概略図である。

【図３】図２の現像装置のＡ−Ａ’断面図である。

【図４】ホッパー内トナー残量とトナー供給量の関係を
示すグラフである。

【図５】本発明の第２の実施形態における現像剤供給異
常検知時間を決定するフローチャートである。

【符号の説明】

１ 現像装置 １０ 現像剤容器 １１ 現像装置内トナーセンサー（現像剤量検知手段） １３ 現像スリーブ（現像剤担持体） ２０ ホッパー（現像剤供給容器） ２２ ホッパー内トナーセンサー（現像剤量検知手段） ４０ 感光ドラム（潜像担持体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−126555（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−291678（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−291679（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−126556（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−142765（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−34480（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−186851（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−22051（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−19862（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容せしめる現像剤容器と、該
   現像剤容器内へ現像剤を供給する現像剤供給容器と、該
   現像剤供給容器から該現像剤容器への現像剤の供給を制
   御する制御手段と、上記現像剤供給容器内の現像剤の量
   を検知する第１の検知手段と、上記現像剤容器内の現像
   剤の量を検知する第２の検知手段とを有し、上記第２の
   検知手段によって検知される現像剤の量が所定値以下と
   なってからの経過時間が所定時間を超えたときに装置の
   異常判定を実行する現像装置において、上記所定時間は、 上記第１の検知手段によって検知され
   る現像剤の量が所定量以下である場合の方が上記所定量
   を超えている場合よりも長いことを特徴とする現像装
   置。
2. 【請求項２】 上記第１の検知手段によって検知される
   現像剤の量が上記所定量以下の場合であっても現像動作
   が実行可能であることを特徴とする請求項１に記載の現
   像装置。
3. 【請求項３】 潜像担持体と、該潜像担持体に対向して
   配設された現像剤担持体と、該現像剤担持体に供給する
   現像剤を収容せしめる現像剤容器と、該現像剤容器内へ
   現像剤を供給する現像剤供給容器と、該現像剤供給容器
   から該現像剤容器への現像剤の供給を制御する制御手段
   と、上記現像剤供給容器内の現像剤の量を検知する第１
   の検知手段と、上記現像剤容器内の現像剤の量を検知す
   る第２の検知手段とを有し、上記第２の検知手段によっ
   て検知される現像剤の量が所定値以下となってからの経
   過時間が所定時間を超えたときに装置の異常判定を実行
   する画像形成装置において、上記所定時間は、 上記第１の検知手段によって検知され
   る現像剤の量が所定量以下である場合の方が上記所定量
   を超えている場合よりも長いことを特徴とする画像形成
   装置。
4. 【請求項４】 上記第１の検知手段によって検知される
   現像剤の量が上記所定量以下の場合であっても現像動作
   が実行可能であることを特徴とする請求項３に記載の画
   像形成装置。