JPH0329980A - 現像剤の検知装置 - 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） 本発明は電子写真装置、静電記録装置等の画像形威装置
の現像器やクリーニング器等の現像剤貯留部における現
像剤の検知装置に関する。

（従来の技術〉 複写機等の電子写真装置においては像担持体てある感光
ドラムに原稿に基づく画像光か露光されると、この感光
ドラム上には静電潜像か形威される。そして該静電潜像
は現像器中の現像剤（トナー）によって現像され、顕像
化されてトナー像に変えられる。

以上の現像器等について第６図により説明すれば、現像
器１００は現像器本体１００ａ，現像スリーツ１０１、
攪拌棒１０２等から構威されており、現像器本体１００
ａ内のトナーｔを、一定方向に回転する現像スリーブ１
０１の外表面に磁力吸着させて感光トラム２００の方へ
供給するものであり、攪拌棒１０２はクランク形状をし
、支点１０２ａを中心に図示矢印方向に回転して、現像
器本体１００ａ内のトナーｔを攪拌しつつ該トナーｔを
現像スリーブ１０１の方へ供飴するものてある。

ここて現像器本体１００ａ内のトナーｔが消費され減っ
てくると、この現像器本体１００ａ内にトナーｔの補給
をする必要があるが、このために現像器本体１００ａ内
にはトナー検知装置か取付けられている。このトナー検
知装置は一般に圧電センサー等から構成され、接触する
トナーｔの圧力によってトナーの有無を検出する検出器
１１０と、前記攪拌棒１０２とともに支点１０２ａを中
心に回転し、検出器１１０の外面を一定周期でクリーニ
ンクする清掃部材（ワイパ一部材）ｌ１１等とから構威
されており、該清掃部材１１１て外面に付着したトナー
ｔかクリーニンクされた後所定時間検出器１１０かトナ
ーｔに十分に接触せず、即ち十分なトナー圧を受けなけ
れば、この検出器１１０は現像器本体１００ａ内にトナ
ーｔを補飴ずべき旨の信号を発信し、不図示のトナー補
給装置に上り現像器本体１００ａ内にトナーｔか補給さ
れることとなる。

尚、攪拌棒１０２や清掃部材１１１は現像器１００か作
動している時、即ち感光トラム２００上に画像形成作業
かなされている時にのみ回転駆動される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、以上の従来技術ては、現像器１００の使
用初期においてはトナーｔの流動性かよいため、感光ト
ラム２００」二に良好なトナー像か得られるか、現像器
１００の使用回数、即ち転写紙の画像形威枚数か増加す
れば、トナーｔは攪拌棒１０２等による攪拌作用により
その凝集度か上昇し、トナーの流動性か悪くなるため、
トナー検出装置の検出器１１０の外面を清掃部材１１１
てクリーニングした後、現像器本体１００ａ内に十分な
トナーｔかある場合ても、該トナーｔか検出器１１０の
外面上に十分に拡散移動せず、トナー検出装置の検出器
１１０はトナー補給の信号を出す場合かあた。

即ち、トナー検出装置の検出器１１０の清掃部材か検出
器１１０側方又は検出器１１ｏを通過した直後てその回
転移動を停止すれば、この清掃部材１１１とともに攪拌
棒１０２の回転も停止するため、その後検出器１１０へ
のトナーｔの移動が十分になされなくなり、検出器１１
０はトナー補舶の信号を出すことになるのてある。この
ため現像器本体１００ａ内にトナーｔが補給されると、
現像器本体１　００ａ内はトナー過剰の状態となり、ト
ナーｔの凝集度か更に上昇すると共に、現像スリーツ１
０１回りのトナーｔは自由な循環流動か減少して該トナ
ーｔは摩擦帯電による適正な電荷量を保持することかで
きなくなる。

従ってトナー検出装置の検出器１１０はトナーｔの凝集
度の」二昇とともにますますトナー補給の信号を出し易
くなると共に、適正な電荷量を保持することかできなく
なったトナーｔは現像スリーブ１０１上に十分に磁力吸
着されず、該現像スリーブ１０１による現像によって形
威された感光トラム２００上のトナー像には濃度低下、
濃淡むらや幅広の白筋が発生し、且つ画像の跳び散りゃ
尾引き等か発生して、極端な画質低下を生しさせること
となる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものて、その目的と
する処は、誤検知のない画像形戒装置の現像剤貯留部に
おける現像剤の検出装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく木発明は、現像剤に接触し、該現
像剤の宥無の検知をする現像剤検知手段と、駆動源によ
り画像形戒時に一点を中心に回転して前記検知手段表面
をクリーニングする清掃部材と、該清掃部材に連動して
現像剤を現像剤検知手段の方へ流動させる現像剤の拡散
手段とを有し、画像形威装置の現像剤貯留部内の現像剤
の有無を検知する現像剤の検知装置において、前記清掃
部材の回転方向に対して現像剤検知手段の上流側に、清
掃部材の一端に係合するストッパ部材を配設し、且つ前
記清掃部材を、駆動源による回転駆動中は湾曲して前記
ストッパ部材を乗り越えることができると共に、該スト
ッパ部材を乗り越えた後は自らの湾曲弾圧力で現像剤検
知手段の十分下流側まて移動可能な弾性部材て構戒した
ことを特徴とする。

（作用） 清掃部材か現像剤検知手段表面上にある場合又は清掃部
材か現像剤検知手段表面上をクリーニングした直後、清
掃部材の駆動源か停止しその回転移動か停止すれば、凝
集度が上昇し流動性か低下した現像剤には現像剤検知手
段表面上に清掃部材の通過に伴う現像剤のギャップ（隙
間）か形威され、現像剤検知手段により現像剤の誤検知
か生じる。尚その他の場合は清掃部材と連動して作用す
る拡散部材の現像剤の拡散作用で、前記ギャップか生じ
ても、該ギャップは直ちに埋められる。

そこて清掃部材を十分に湾曲可能な弾性部材て構或する
とともに、この清掃部材の回転方向に対し現像剤検知手
段のすぐ上流側にストツパ部材を配設した。かくして清
掃部材か前記ストツバ部材を乗り越えた後すぐに清掃部
材の駆動源か停止しても、清掃部材はストツパ部材との
間で生じた湾曲弾圧力によって現像剤検知手段の十分下
流まで移動することかてき、清掃部材か現像剤検知手段
表面上又は現像剤検知手段の下流側近辺に停止すること
はない。従って現像剤検知手段上の現像剤に清掃手段に
よる現像剤のギャップは生しることはなく、現像剤検知
手段の誤検知は生じない。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を複写機を例にとり添付図面に
基づいて説明する。

先ず、第１図により複写機の画像形成部の概要を説明す
れば、図中１は像担持体てある感光１〜ラムであり、該
感光ドラム１回りは一次帯電器２、現像器３、転写帯電
器４、クリーニング器５か配設されていて、一次帯電器
２により一様帯電された感光トラム１上に、原稿に基づ
く画像光Ｌ１か露光され、この感光ドラムｌ上に静電潜
像か形成されると、該静電潜像は現像器３中の現像剤（
トナー）により顕像化されトナー像に変えられる。

該トナー像は不図示の給紙系よりタイミングを合せて搬
送されてくる転写紙Ｐ上に転写帯電器４を介して転写さ
れる。そしてこのトナー像を担持する転写紙Ｐは不図示
の定着器の方へ搬送され、そのトナー像か転写紙Ｐ上に
永久像として定着された後装置外に搬出される。

そして転写の終了した感光ドラムｌはその残留トナーか
クリーニング器５の廃トナー収容部５ａ内に回収されて
クリーニングされた後、除電光Ｌ２が照射され残留電荷
か除去されて、次の画像形威のためにスタンハイされる
。

次に第２図乃至第４図により現像器３について更に詳述
すれば、現像器３は第２図で示される如く、現像器本体
３ａ及び該現像器本体３ａ内等に配設される現像スリー
ブ１０、現像プレート１１．攪拌棒１２、トナー検出装
置１３等から構戒されており、現像器本体３ａは内部に
粉状のトナーｔを保持するトナー容器を兼ねている。現
像スリーブ１０は現像器本体３ａの感光トラム１側に配
設されており、該感光ドラムｌと微少隙間をおいて平行
に配設される円筒状部材により構威され、現像器本体３
ａ内のトナーｔを内部の不動状態に維持されるマクネッ
トローラを介してその外表面に磁力吸着しつつ図示矢印
方向に回転して、この１〜ナーｔを感光トラムｌの方へ
供給ずるものてある。尚、トナーｔは現像スリーツ１０
等の回転等に起因する現像器本体３ａ内におけるその自
由な循環流動により摩擦帯電され、現像スリーブ１０外
面に磁力吸着される。

攪拌棒１２はクランク形状をし、支軸１２ａを中心に不
図示の駆動源を介して図示矢印方向に回転して、現像器
本体３ａ内のトナーｔを攪拌しつつ、該トナーｔを現像
スリーフ１０の方へ移動させるものである。従って攪拌
棒ｌ２はトナーｔを現像器本体３ａ内で自由に拡散流動
させる拡散部材としての効果と、トナーｔを現像スリー
ブ１０の方へ移動させる搬送部材としての効果を有する
こととなる。また現像ツレートは現像スリーブ上のトナ
ーｔを一定の均一厚さに規制するためのものてある。

トナー検出装置１３は第２図で示される如く、トナーｔ
の検出器２０と該検出器２０の検知面２０ａ　（第３図
参照）を周期的にクリーニングする清掃部材２１及び検
出器２０の検知面２０ａにトナーｔを流動拡散させる拡
散部材等から構威され，現像器本体３ａ内のトナーｔの
有無を検知し、該現像器本体３ａ内かトナー不足状態て
あれば信号を発して不図示のトナー補給装置を介して現
像器本体３ａ内にトナーｔを補給させるためのものてあ
る。検出器２０は現像器木体３ａ内面の下方の所定位置
に取付けられる圧電センサーによっで構成され、その外
面の検知面２０ａに接触するトナーｔの圧力によってト
ナーｔか一定値以下に減少すれば、検知面２０ａか振動
を開始し、トナー補給の信号を発するものである。そし
て検１ｌ 知面２０ａか所定時間以上の信号を発すれば、トナー補
給装置から現像器本体３ａ内にトナーｔの補飴かなされ
る。

清掃部材２１は一端か前記攪拌棒ｌ２の支軸１２ａに連
結されてこの撹拌棒１２とともに回転し、検出器２０の
検知面２０ａ上に刊着したトナーｔをクリーニンタする
ためのものてあり、第２図て示される如く、攪拌林１２
と略１２０度離れた位置に取付けられ、この清掃部材２
ｌか検出器２０の検知面２０ａの回転方向のすぐ上流側
にあれば、攪袢林１２はその下流側にあるような状態と
なるように相互に位置決めされている。尚、本実施例に
おいては攪拌棒ｌ２にトナーｔの拡散作用かあるため、
このトナー検出装置ｌ３には別途独立な拡散部材は設け
られていない。

即ち、複写機か画像形或作業に入り、感光トラム１上に
画像光Ｌ，か露光され、静電潜像か形威されてくると、
現像機３内の攪拌棒１２が回転し、現像機本体３ａ内の
トナーｔを現像スリーフ１０の方へ攪拌しつつ移動させ
る。一方現像ス１　２ リーツ１０も画像形成作業の開始とともに回転し、その
外表上にトナーｔを吸着して感光トラムの静電潜像の方
へ供給する。またトナー検出装置１３の清掃部材２ｌも
攪拌棒１２とともに回転し、周期的に検出器２０の検知
面２０ａに付着したトナーｔをクリーニンタするが、ト
ナーｔに十分な流動性があれば、撹拌棒ｌ２によるトナ
ーｔの拡散作用を待たずに、クリーニング直後から現像
機本体３ａ内のトナーｔか検出器２０の検知面２０ａに
流動し、該検出器２０によりトナーｔ不足の検知か十分
できることとなる。そして現像器本体３ａ内かトナーｔ
不足になれば、検出器２０よりの信号により、トナー補
給装置を介して現像器本体３ａ内にトナーｔが補給され
る。

尚、画像形威作業か終了すると、現像スリーツ１０は回
転を中止すると共に、攪拌棒１２及びトナー検出装置ｌ
３の清掃部材２ｌもその回転を停止する。

さて、以」二の現像器３において、該現像器３の使用回
数、即ち複写機による転写紙Ｐの画像形成枚数か増加す
れば、現像器本体３ａ内のトナーｔか攪拌棒１２による
攪拌作用により電気的に粉体の表面電荷量か上昇するた
め、トナーｔの凝集度か」二昇し、トナーｔの流動性か
悪くなる。また、この現象は高湿環境下において粉体の
吸湿により更に大きくなる。従って例えば清掃部材２１
か第３図の（ａ）．（ｂ）で示される位置から第４図の
（ａ）て示される位置まで移動すると、第４図の（ｂ）
て示される如く、検出器２０の検知面２０ａ側方にトナ
ーｔのギャップＧが形威され、この検出器２０によるト
ナーｔの正確な検知か次第に困難となってくる。しかし
通常の場合は、トナーｔの流動性が低下し上記の如くキ
ャップＧが生しても、該ギャップＧは攪拌棒ｌ２による
トナーｔの拡散作用て埋められ、トナー検出装置１３に
よるトナー補給に対する誤検知は生しない。

しかしながら、トナー検出装置１３の清掃部材２１が検
出器２０の検知面２０ａの側方又は、検知面２０ａを若
干すぎた直後て停止すれば、以上の如きギャップＧを攪
拌棒１２による拡散作用て埋めることかてきず、トナー
検出装置ｌ３は誤検知をし、トナー補給装置工３に対し
て現像器本体３ａ内へのトナーｔの補給を促す。ここて
トナー補給か行なわれると現像器本体３ａ内がトナーｔ
の過剰状態となり、ますます凝集度が上昇すると共に、
現像器本体３ａ内の現像スリーブ１０回りのトナーｔの
流動性か減少するため、該トナーｔは摩擦帯電による適
正な電荷量を保持することがてきなくなり、現像効率の
低下によって生しる感光ドラム１上のトナー像に種々の
画質低下を生しさせることとなる。

そこで本発明ては、第２図て示される如く、清掃部材２
ｌの回転方向に対して検出器２０の検知面２０ａの上流
側の現像器本体３ａ内面に清掃部材２ｌの先端部に係合
するストッパ部材２２を取り付け、且つこの清掃部材２
１を外径が０．２〜１．０ｍｍ程度の十分に湾曲可能な
棒上の弾性部材て構或している。

而して，画像形戊作業か開始され、攪拌棒ｌ２１　５ か支軸１２ａを中心に回転するとともに清掃部材２ｌも
回転するが、該清掃部材２ｌはその先端部がストッパ部
材２２に係合し大きく撓むことによってその回転を継続
することとなる。ここで清掃部材２ｌはストッパ部材２
２を乗り越えるにあったて、その撓んだ弾圧力て検出器
２０の検知面２０ａから十分に離れた下流側（例えば、
ストッパ部材２１から支軸１２ａを中心に１８０度程度
移動した位置）まで移動する。従って清掃部材２１がス
トッパ部材２２の上流側又は該ス１〜ツパ部材２２に抗
して撓む限度内て、清掃部材２１の駆動源、即ち攪拌棒
ｌ２の駆動源が停止した場合、清掃部材２１は検出器２
０の検知面２０ａ上を通過せず、該検知面２０ａ側方に
トナーｔのギャップＧを生じることはない。

また清掃部材２１がストッパ部材２２を乗り越えた直後
にその駆動源か停止した場合、清掃部材２ｌはその撓ん
た弾圧力て検出器２０の検知面２０ａから十分離れた下
流側の位置まで移動するため、検出器２０の検知面２０
ａ側方に一端ト１　６ ナーｔのキャップＧか形威されるが、該ギャップＧは清
掃部材２１と共に移動する攪拌棒１２の拡散作用によっ
て十分に埋められることとなる。

以上の如く、トナーｔの凝集度か上昇し、その流動性か
減少してきた場合でも、拡散部材（攪拌林１２）ととも
に回転する清掃部材２１を弾性部材て構戒し、検出器２
０の検知面２０ａの直ぐ上流側にストッパ部材２２を配
設することにより、清掃部材２１の駆動源が何時停止し
ても、検出器２０の検知面２０ａ側方にトナーｔのギャ
ップＧは生しることはなく、検出器２０によりトナーｔ
・の有無の検知か十分なされ、トナー検知不良に起因す
る種々の不都合が生しることはない。

また、第５図て示される如く、攪拌棒１２のトナー検出
装置１３の検出器２０の検知面２０ａ近傍に非磁性絶縁
体の高分子樹脂や金属からなる攬散板２３を取り付け、
攪拌棒ｌ２によるトナーｔの拡散効果を更に上昇させれ
ば、検出器２０の検知面２０ａにはトナーｔのギャップ
Ｇはますます生しにくくなる。この場合検出器２０の検
知面２０ａと攬散板２３端部との距離は０．３〜３ｍｍ
程度か望ましい。尚、攪拌棒１２とは別に、清掃部材２
１とともに独立に回転ずる攪散板を設けてもよいのは勿
論である。

また本発明は磁性、非磁性トナーｔを問わず、該トナー
ｔの平均粒径か４〜１０ｐＬｍの場合においてトナーｔ
の残量誤検知防止上有効てあり、特にトナーｔの平均粒
径か４〜８ＪＬｍの場合最も有効てある。

更に以上ては現像器３を例にとって説明したか、本発明
における現像剤とは現像器３山の現像剤に限ることはな
く、例えばクリーニング器５内の廃トナーてもよく、こ
Ｏ廃トナー収容部５ａに同様な現像剤検出装置１３を取
付け、凝集度の上がった廃トナーの満杯検知をこのトナ
ー検出装置１３でおこなえば、クリーニング器５の廃ト
ナー収容部５ａの適正な満杯検知かでき、該廃トナー収
容部５ａに過剰に廃トナーか回収されることはなく、ク
リーニンク器５の破損やトナー漏れを生しることはない
。

（発明の効果） 以上の説明て明らかな如く本発明によれば現像剤の検知
装置の清掃部材を湾曲可能な弾性部材て構或し、且つ該
清掃部材の回転方向に対して現像剤検知手段のすぐ上流
側にこの清掃部材のストッパ部材を配設したため，現像
剤の凝集度か上昇し該現像剤の流動性か小さくなっても
、現像剤検知手段側方に現像剤のギャップは生しること
はなく、この現像剤の検知手段により画像形成装置の現
像剤貯留部内における現像剤有無の誤検知を生しること
はない。

従って現像剤貯留部か現像器の場合、該現像器内に誤検
知による過剰の現像剤か供給されることはなく、過剰の
現像剤の供給によって像担持体上のトナー像に画質低下
を生しることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は複写機による画像形成作業の概要を説明するた
めの図、第２図は現像器の断面図、第３図は清掃部材に
よる作用を説明ずるための図てああり、（ａ）は清掃部
材か検出部をクリーニンタ１　９ ずる前の正面図、（ｂ）はその側面図、第４図は清掃部
材による作用を説明ずるための図てあり、（ａ）は清掃
部材か検出部をクリーニンクした直後の正面図、（ｂ）
はその側而図、第５図は攪拌棒に拡散板を取付け状態を
示す図、第６図は従来技術な説明ずるための図てある。 ３・・・現像器（現像剤貯留部）５・・・クリーニンク
器（現像剤貯留部）、１２・・・攪拌林（拡散手段）、
１３・・一現像剤の検知装置、２０・・・検出器（現像
剤検知手段）、２ｌ・・・清掃部材、２２・・・ストッ
パ部材、２３・・・拡散板（拡散手段）、ｔ・・・１・
ナー（現像剤）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤に接触し、該現像剤の有無の検知をする現
   像剤検知手段と、駆動源により画像形成時に一点を中心
   に回転して前記検知手段表面をクリーニングする清掃部
   材と、該清掃部材に連動して現像剤を現像剤検知手段の
   方へ流動させる現像剤の拡散手段とを有し、画像形成装
   置の現像剤貯留部内の現像剤の有無を検知する現像剤の
   検知装置において、前記清掃部材の回転方向に対して現
   像剤検知手段の上流側に、清掃部材の一端に係合するス
   トッパ部材を配設し、且つ前記清掃部材を、駆動源によ
   る回転駆動中は湾曲して前記ストッパ部材を乗り越える
   ことができると共に、該ストッパ部材を乗り越えた後は
   自らの湾曲弾圧力で現像剤検知手段の十分下流側まで移
   動可能な弾性部材で構成したことを特徴とする現像剤の
   検知装置。
2. （２）前記検知手段を圧電検知方式の検知手段としたこ
   とを特徴とする請求項１記載の現像剤の検知装置。
3. （３）前記現像剤をその平均粒径が４〜１０μｍとトナ
   ーとしたこと特徴とする請求項１及び２記載の現像剤の
   検知装置。