JPH02157776A - トナー供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真複写機やプリンター等に用いる現像
機にトナーを供給するトナー供給装置に関する。

〔従来の技術〕

電子写真複写機としては、例えば感材上に原稿画像を照
射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像機でトナ
ー像に現像した後に、そのトナー像を用紙に転写し、そ
の用紙を定着装置に送ってトナー像を用紙に定着するよ
うにしたものが知られ、かかる電子写真複写機に用いら
れる現像機としては、現像機ハウジング内に現像ロール
を設け、この現像ロールによってトナーとキャリヤより
成る二成分現像剤を感光体上に搬送して静電潜像をトナ
ー像に現像する二成分現像剤を用いた現像機が知られて
いる。

このような現像機においては現像動作する毎にトナーが
消費されて現像剤のトナー濃度が薄くなるので、現像機
ハウジング内にトナーを供給する必要があり、トナー供
給装置によってトナーを現像機ハウジング内に供給して
いる。

前述のトナー供給装置としては、例えばトナーボックス
の底部にオーガーを設けると共に、トナーボックス内に
螺旋状のアジテータを回転自在に設け、オーガーによっ
てトナーボックス内のトナーを搬出して現像機ハウジン
グに供給すると共に、アジテータを回転することでトナ
−ボックス内のトナーを撹拌してトナーブロッキングを
崩すことでスムーズにオーガーに落下するようにしたも
のが知られている。

かかるトナー供給装置にあっては、トナーボックス内の
トナー残量が少なくなった時にはトナーを補給する必要
があり、例えばトナーボックスの壁面に圧電素子を利用
した振動型のトナー空検知用のセンサーを設け、そのセ
ンサー面に作用するトナーの重量による圧力変化でトナ
ー残量が設定量以上（トナー有）、設定量以下（トナー
無）であると判断し、トナー無の時にトナー補給の表示
をするようにし、その表示によってオペレータがトナー
ボックス内のトナー残量が設定量以下であることを知っ
てトナーを補給するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のトナー空検知用のセンサーは、そのセンサー面に
作用するトナー重量に基づく圧力の大小によってトナー
残量が設定量以下であること、つまりトナーの有無を検
知するものであり、トナーボックス内のトナー上面レベ
ルが現像機へのトナー供給量に応じて一定の割合で水平
に下降する場合には、センサー面にトナー残量に比例し
た圧力が作用するので正確にトナーの有無を検出動作す
るが、トナー上面レベルが水平に対して傾斜した状態で
下降する場合にはセンサー面に作用する圧力はトナー残
量に見合う圧力と異なることがあり、トナーの有無を正
確に検出できない。

例えば、トナー上面レベルがセンサー側が高くセンサー
と反対側が低くなるように水平に対して傾斜して下降す
ると、トナー残量に見合う圧力よりも高い圧力がセンサ
ー面に作用し、トナー残量が設定量以下であるにもかか
わらずセンサーよりトナ・−空信号が出力されず、前述
とは反対にセンサー側が低くなるように水平に対して傾
斜するとトナー残量が設定量以上であるにもかかわらず
センサーはトナー空信号を出力してしまう。

他方、前述のようにトナーボックス内にオーガーとアジ
テータを設けたトナー供給装置においては、それらの影
響、特にアジテータの影響でトナー上面レベルは水平に
安定して下降せずに傾斜して不安定に下降するので、前
述のようにセンサーによるトナーの有無検出が不安定と
なる。

このように、従来のトナー供給装置においてはトナーの
有無を検出してトナー補給の表示を行なうことが不安定
で、トナー補給の表示が点灯したり、消灯したりするか
らオペレータにとっては非常の粉られしく、トナー補給
の時期を明確に知ることができないと共に、トナー補給
の表示がなされた時にトナーボックス内のトナー残量は
設定量に対して増減があり、トナーカートリッジによる
トナー補給量は設定したトナー残量に見合う量よりも少
なくしてオーバーフローを防止しているから、トナーボ
ックス内にトナーを満杯に補給できないことがあってト
ナー補給サイクルが短かくなる。

そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにしたト
ナー供給装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕センサーがトナ
ー残量が所定量以下であることを一定時間以上継続して
検知した時にトナー補給表示手段を表示する装置を設け
たトチ−供給装置であり、これによって、トナー上面レ
ベルが変動してもトナー残量を正確に検知してトナー補
給表示手段を表示できる。

〔実　施　例〕

まず、本発明に係るトナー供給装置を用いた電子写真複
写機の一例を説明する。

第８図に示すように、複写機本体１の上部には表示部２
と操作部３を有するコントロール部４、自動原稿送り装
置５が設けであると共に、複写機本体１内に感材６、露
光用の光学系７、複数の給紙トレイ８等が設けられ、複
写機本体ｌと隣接して大容量の給紙トレイ９、ソータ１
０等が配設しである。

前記感材６は第９図のように、感光体ベルト１１となり
、その感光体ベルト１１は複数個のゴムロール１２に掛
は渡され駆動ロール１３で駆動が行なわれると共に、該
感光体ベルト１１の周囲には、帯電コロトロン１４、露
光部１５．２つの現像機１６，１６、転写・剥離コロト
ロン１７による画像転写と剥離の部分、クリーニング装
置１８等が、それぞれ従来より用いられているゼログラ
フィー装置の場合と同様にして配置される。

さらに、複写機本体１の上部分に設けられるプラテン１
９の下面には、一般の複写機の場合と同様な機構の露光
用の光学系７が配置されており、該光学系７はランプ２
０によって、原稿２１の画像を照射し、その反射光を複
数個のミラー２２．２２とレンズ２３とを組合せて反射
するとともに結像を行い、感光体ベルト１１の周囲に設
けた露光部１５で、該感光体ベルト１１に照射させるよ
うにする。

上記した構成を有する電子写真複写機において、感光体
ベルト１１に対して、露光部１５の手前の部分で、帯電
コロトロン１４により一様な帯電を行い、その後で、露
光部１５を通過する間に、画像光の照射が行なわれて静
電潜像が形成され、現像機１６．１６から選択的にトナ
ーが供給されて、該静電潜像をトナー像として可視像化
する。

次いで、転写・剥離コロトロン１７による画像転写部で
、ガイド板２４を介して前記給紙トレイ８，９のいずれ
かより案内されてくる用紙に対して、そのトナー像が転
写され、その転写後に感光体ベルト１１に残留するトナ
ーを、クリーニング装置１８により清掃して、次の画像
形成に対処させ得るようにしている。

前述のトナー像が転写された用紙は用紙搬送路２５で定
着装置２６に送られて定着された後に排出ローラ２７で
ソータ１０やトレイに排出される。

以上の電子写真複写機においては、２つの現像機１６．
１６を設けているので、黒と赤、または、その他の任意
の色のトナーを、それらの現像装置に収容しておくこと
によって、多色コピーを容易に作成することが出来るも
のとなる。

また、複写機本体１内の用紙搬送経路には中間トレイ２
８、および用紙反転機構２９等が配置されているので、
それ等の各機構を有機的に使用することによって、自動
両面複写機として、または、多重複写機能を有する装置
として使用することが出来、複写機の使用可能範囲を拡
大することが出来る。

なお、現像機１６は現像機ハウジング１６ａ内にミキシ
ング部材１６ｂと現像ロール１６ｃが設けられ、その現
像機ハウジング１６ａ内に本発明に係るトナー供給装置
１６ｄよりトナーが供給されるようになり、定着装置２
６は加熱ロール２６ａと加圧ロール２６ｂを圧接しであ
る。

以下本発明に係るトナー供給装置を第１図〜第７図に基
づいて説明する。

第１図に示すように、トナー供給装置１６ｄはトナーボ
ックス３０の底部にオーガー３１を設けると共に、内部
に螺旋状のアジテータ３２が回転自在に配設され、その
アジテータ３２とオーガー３１は歯車群３３を介してト
ナー補給用のモータ３４に連結し、トナーボックス３０
の側壁３０ａには圧電素子を利用した振動型のトナー有
無検知用のセンサー３５が設けであると共に、上壁３０
ｂにはＭ２Ｏが開閉可能に設けてあり、センサー３５よ
りトナー無信号がコントローラ３７に入力されると後述
のようにしてランプ等のトナー補給表示手段３８にトナ
ー補給の表示し、それによってオペレータは蓋３Ｂを開
放してトナー補給するようにしである。

前記現像機１６のミキシング部材１６ｂはオーガー３９
の両側に円板４０．４０を設けると共に、その円板４０
．４０間にパケット４１を周方向に等間隔で複数横架し
てあり、このオーガー３９の入口３９ａと前記オーガー
３１の出口３１ａがバイブ４２で連通され、トナーボッ
クス３０内のトナーがオーガー３９内に落下供給される
と共に、そのオーガー３９で軸方向に搬送しながら落下
してパケット４１で現像剤と撹拌混合しながら掻き上げ
運搬することで現像ロール１６ｃに搬送するようにして
あり、そのパケット４１は第２図のようにクランク形状
となって円板４０の外周部及び内周部の現像剤をも掻き
上げて現像ロール１６ｃに搬送できるから効率良く現像
剤を撹拌できる。

前記コントローラ３７は第３図のように、入力インター
フェース４２、ＲＯＭ４３、ＲＡＭ４４、ＣＰＵ４５、
出力インターフェース４６を備え、次のようにしてトナ
ー補給表示手段３８にトナー補給の表示を行なうように
しである。

前記コントローラ３７は前述の電子写真複写機の各機器
を動作制御する機能をも有し、複写開始信号が入力され
ると所定の複写シーケンスに基づいて各機器に動作指令
を出力してコピーし、複数枚コピーするとモータ３４に
駆動信号を出力し、モータ３４を所定時間だけ駆動して
オーガー３１、アジテータ３２を回転駆動することでト
ナーボックス３０内のトナーをパイプ４２でオーガー３
９に供給するようにしであると共に、このモータ駆動信
号が出力している間にセンサー３５よりトナー無信号が
第４図のように入力されるとＣＰＵ４５内のカウンター
が、センサー出力サンプリングタイミングパルスをカウ
ントアツプし、トナー無信号が入力されなくなるとカウ
ンターのカウントアツプを中止してクリアしゼロとする
と共に、カウンターが予じめ規定した規定数Ｎに達した
らトナー残量が所定量以下となったと判断し、トナー補
給表示手段３８に表示信号を出力して表示動作する。

そして、トナーを補給すると第４図のようにセンサー３
５がトナー無信号を出力しなくなるので、それによって
カウンターの内容をクリアしてゼロとする。

このようであるから、センサー３５がトナー無信号を、
カウンターが規定数Ｎだけカウントする間、つまり設定
時間以上連続して出力し続けている時にのみトナー補給
表示手段３８を表示動作し、トナー無信号が規定数Ｎだ
けカウントする以前、つまり設定時間以内にトナー有信
号となるとカウンタをクリアするので、第４図のように
トナー上面レベルが不安定に変動しても従来のようにト
ナー補給表示手段３８が間欠的に表示動作することがな
い。以上の動作をフローチャートで示すと第５図のよう
になる。

なお、この実施例においてはモータ３４が駆動している
時にセンサー３５よりの信号をＣＰＵ４５に取り込むよ
うにしたので、オーガー３１゜アジテータ３２が停止し
ているトナー上面レベルが不安定の状態、複写機停止状
態にはセンサー３５がトナー無信号を出力してもカウン
ターがカウントアツプしないから、より信頼性が向上す
る。

つまり、オーガー３１、アジテータ３２が駆動している
時にはトナーボックス３０内のトナーが撹拌されてトナ
ー上面レベルが比較的水平な状態となり易いので、セン
サー３５にトナー残量に見合う圧力が作用して精度良く
検出動作できる。

以上の実施例ではセンサー３５がトナー無信号が出力さ
れている時間をカウントしたが、セ＞　＋　−３５カト
ナー無信号を出力している時にコピーしたコピー枚数を
カウントし、そのコピー枚数がある一定値になったらト
ナー補給表示手段３８を表示すると共に、その時確認の
ためコピー枚数がある一定値になった時もう一度確認し
、トナー有信号が出力されていればコピー枚数をカウン
トするメモリーをクリアーし再びゼロからカウントする
ようにしても良い。この動作をフローチャートで表わす
と第６図のようになる。なお、この場合コピー枚数はコ
ピーサイズ×枚数となってコピー面積を表わしている。

また、センサー３５がトナー無信号を出力している時に
トナーボックス３０のモータ３４又は現像機を駆動する
モータが動いた時間をカウントし、その値がある一定値
に達した時にトナー補給表示手段を表示するようにして
も良い。

以上の実施例のようにしてトナー補給表示手段３８を表
示してもオペレータがトナーを補給せずにコピーを取り
続けるとトナーボックス３０内のトナーがなくなって現
像機ハウジングｌｅａ内にトナーを供給できずに、現像
剤のトナー濃度が低下して静電潜像を正しくトナー像に
現像できずにコピー質が低下する。

そこで、トナー補給表示手段３８が表示した後、つまり
カウンターが規定数Ｎをカウントしたり、所定のコピー
枚数、モータ駆動時間をカウントした後のコピー枚数を
、複写機の電源ＯＦＦ時にクリアされない不揮発性メモ
リにカウントし、そのコピー枚数が設定枚数になったら
コピー禁止信号を出力して複写機を停止すると共に、ト
ナー補給されてトナー補給表示手段３８の表示信号が出
力されなくなった時に不揮発性メモリの内容をクリアし
てゼロとするようにした。

このようにすれば、トナー補給表示手段３８が表示して
からトナー補給せずにコピーできるコピー枚数を規定で
きるから、トナー濃度が低下した現像剤を用いて現像す
ることを未然に防止できると共に、トナー補給表示手段
３８が表示してから複写機の電源を０ＦＦＬ、、再び複
写機電源をＯＮしてコピーする場合でも不揮発性メモリ
には最初にトナー補給表示手段３８が表示してからのコ
ピー枚数がカウントされるので、トナー補給せずにコピ
ーできるコピー枚数を設定枚数に規定できる。つまり、
通常のメモリを用いると複写機の電源を０ＦＦＬ、た時
に、そのメモリの内容がクリアされてゼロとなるから次
に複写機の電源をＯＮした時にメモリはゼロからコピー
枚数をカウントすることになり、最初にトナー補給表示
手段３８が表示してから複写機の電源がＯＦＦされるま
での間にコピーしたコピー枚数がカウントされずにトナ
ー補給せずにコピーできるコピー枚数を設定枚数に規定
できない。

なお、コピー枚数をただ単にカウントするとコピーサイ
ズによって消費されるトナー量が異なるので、コピーサ
イズスコピー枚数としてコピー面積を算出し、コピー面
積によってトナー補給表示手段３８が表示してからコピ
ーできるコピー枚数を設定しても良い。

以上の動作をフローチャートで示すと例えば第７図のよ
う１：、なり、Ａの部分がコピー禁止動作部分で、Ｂの
部分がトナー有無検知動作部分である。

また、現像機ハウジングとトナーボックスを一体化した
現像機を複写機本体内に若脱自在とすると共に、異なる
色のカラートナーを用いた複数のカラー現像機を準備し
、いずれか１つのカラー現像機を選択して装着する場合
には、各カラー現像機のトナーボックス内にセンサーを
設けてトナー量を検出して複写機本体のコントローラに
トナーを・無信号を入力して前述のようにトナー補給表
示手段を表示したり、コピーを禁止したりすれば良いが
、異なるカラー現像機を交換して装着するので複数のト
ナー有・無信号やそのカラー現像機を用いてコピーした
コピー枚数等の別々の情報が入り混じってコントローラ
に人力されるので誤表示することがある。

そこで、コントローラ内に複数の現像機に対応する個別
のメモリをそれぞれ設けると共に、複写機本体内に装着
した現像機を識別する手段を設け、その識別手段によっ
て装着した現像機と対応したメモリーを選択してトナー
有・無信号やトナー補給表示手段表示後のコピー枚数等
の情報を入力し、個々の現像機毎にトナー有・無信号、
トナー補給表示手段表示後のコピー枚数をカウントして
トナー補給表示手段信号、コピー禁止信号を出力すると
共に、現像機を取り出した時にはそのメモリーにカウン
トされた情報を保持するようにした。

なお、実際には現像機を脱着して交換する場合には複写
機の電源を０ＦＦＳＯＮするので、現像機を取り外した
時加えて複写機の電源ＯＦＦ時にメモリーに情報を記憶
し、再びその現像機が再び装着された時又は複写機の電
源０８時に先のメモリーにカウントされた値に基づいて
処理を継続するようにした。

〔発明の効果〕

センサー３５が、トナー残量が所定量以下になったこと
を検知してから所定の時間継続して検知内容が変化しな
い時にトナー補給表示手段３８を表示するので、トナー
上面レベルが短時間だけ水平に対して傾斜した状態でセ
ンサー３５が誤まって所定量以下になったことを検知し
てもトナー補給表示手段３８が表示せずに、トナーボッ
クス３０内のトナー残量が正しく所定量以下となった時
にのみ表示するので、オペレータはトナー補給の時期を
正確に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はトナー供給装置
と現像機の概略説明図、第２図はミキシング部材の一部
断面図、第３図はコントローラの説明図、第４図はセン
サーの検知動作説明図、第５図、第６図、ｔＪ７図はそ
れぞれ異なる例の動作を示すフローチャート、第８図は
電子写真複写機の概略図、第９図は感材部材の詳細図で
ある。 ３０はトナーボックス、３５はセンサー８はトナー補給
表示手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　トナーボックス３０内のトナーを現像機に供給する手
   段と、トナーボックス３０内のトナー残量を検知するセ
   ンサー３５とを備えたトナー供給装置において、 前記センサー３５が、トナー残量が所定量以下になった
   ことを検知してから所定の時間継続して検知内容が変化
   しない時にトナー補給表示手段３８を表示する装置を設
   けたことを特徴とするトナー供給装置。