JPH04253077A

JPH04253077A - 現像装置

Info

Publication number: JPH04253077A
Application number: JP11301191A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Nagashima; 弘恭長島; Hiroyuki Shibaki; 弘幸芝木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1992-09-08

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナーカートリッジに
貯留された乾式一成分トナーを、トナーカートリッジに
内蔵されたアジテータを回転することによってトナーカ
ートリッジの開放部を介して現像室に供給するようにし
た現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記形式の現像装置は周知であり、電子
写真方式の複写機、レーザープリンタ等に用いられてい
る。この種の乾式一成分トナーを用いる現像装置におけ
るトナーエンドを検知する検知方法としては、トナーホ
ッパやトナーカートリッジに内蔵したアジテータがトナ
ーの有無によって回転負荷が変わるため、この回転負荷
を検出してトナーエンドを検知するものが知られている
。また、圧電素子と金属板を張り合わせたセンサーを用
い、金属板にトナーが触れているか否かでトナーレベル
を検知するものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た前者のトナーエンド検知方法では精度があまりよくな
い上に構造が複雑である。特に、アジテータをトナーカ
ートリッジに内蔵している現像装置では精度がさらに悪
くなり実使用に耐えられないという問題があった。また
、後者のトナーエンド検知方法では精度がよいが、金属
板表面にトナーが付着してしまうと誤検知してしまうの
で、何らかの清掃手段を設けて常に金属板表面にトナー
が付着しないように清掃する必要があった。しかも、ア
ジテータをトナーカートリッジに内蔵している現像装置
ではトナーカートリッジ内に圧電素子と金属板を張り合
わせたセンサーを取り付けるスペースもないという問題
があった。

【０００４】本発明は、上述した従来の問題を解消し、
トナーエンドを精度よく検知することのできる現像装置
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は次の如くである。（１）トナーカートリッジに貯留された乾式一成分トナ
ーを、トナーカートリッジに内蔵されたアジテータを回
転することによってトナーカートリッジの開放部を介し
て現像室に供給するようにした現像装置において、前記
現像室の前記トナーカートリッジの開放部近傍にトナー
エンドを検知する検知手段として圧電音叉共振子型の粉
体センサーを設け、該粉体センサーを清掃する清掃手段
を前記アジテータに設けたことを特徴とする現像装置。

【０００６】（２）前記清掃手段が、可撓性のある板状
の材料で作られていることを特徴とする請求項１に記載
の現像装置。

【０００７】（３）前記清掃手段が、可撓性のある板状
の材料で作られ、かつ前記粉体センサーに接する端部が
短冊状に形成されていることを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の現像装置。

【０００８】（４）前記清掃手段が、可撓性のある板状
の材料で作られ、かつ前記粉体センサーに接する端部が
ブラシ状に形成されていることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の現像装置。

【０００９】（５）トナーカートリッジに貯留された乾
式一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵されたア
ジテータを回転することによってトナーカートリッジの
開放部を介して現像室に供給するようにした現像装置に
おいて、前記現像室にトナーエンドを検知する検知手段
として圧電音叉共振子型の粉体センサーを現像装置本体
に設け、該粉体センサーの基板または現像装置本体に加
衝撃手段を設け、該加衝撃手段により粉体センサーに衝
撃を与えることを特徴とする現像装置。

【００１０】（６）前記加衝撃手段が、粉体センサーの
音叉部を直接叩いて衝撃を与えることを特徴とする請求
項４に記載の現像装置。

【００１１】（７）前記加衝撃手段が、粉体センサーの
基板に設けた固定部材を叩き、該固定部材を介して粉体
センサーに衝撃を与えることを特徴とする請求項４に記
載の現像装置。

【００１２】（８）前記加衝撃手段が、前記現像装置本
体に設けた粉体センサーを支持する支持部材を叩き、該
支持部材を介して粉体センサーに衝撃を与えることを特
徴とする請求項４に記載の現像装置。

【００１３】（９）前記加衝撃手段が、前記粉体センサ
ーの基板を叩き、該基板を介して粉体センサーに衝撃を
与えることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。

【００１４】（１０）トナーカートリッジに貯留された
乾式一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵された
アジテータを回転することによってトナーカートリッジ
の開放部を介して現像室に供給するようにした現像装置
において、前記現像室内における前記トナーカートリッ
ジ開放部の近傍に設けたトナーエンドを検知する圧電音
叉共振子型の粉体センサーと、前記アジテータに設けら
れた前記粉体センサーを清掃する清掃手段と、該清掃手
段が前記粉体センサーを清掃していることを検知する清
掃検知手段とを有し、該清掃検知手段が清掃しているこ
とを検知している間は粉体センサーのトナーエンド検知
が作動しないことを特徴とする現像装置。

【００１５】（１１）トナーカートリッジに貯留された
乾式一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵された
アジテータを回転することによってトナーカートリッジ
の開放部を介して現像室に供給するようにした現像装置
において、前記現像室内に設けたトナーエンドを検知す
る圧電音叉共振子型の粉体センサーと、該粉体センサー
に衝撃を与える加衝撃手段とを有し、該加衝撃手段によ
り前記粉体センサーに衝撃を与えた後、所定時間は粉体
センサーのトナーエンド検知が作動しないことを特徴と
する現像装置。

【００１６】（１２）トナーカートリッジに貯留された
乾式一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵された
アジテータを一定の周期をもって回転することによりト
ナーカートリッジの開放部を介して現像室に供給するよ
うにした現像装置において、前記現像室内に設けたトナ
ーエンドを検知する圧電音叉共振子型の粉体センサーと
、該粉体センサーにほぼ一定の周期で衝撃を与える加衝
撃手段とを有し、該加衝撃手段の衝撃を与える周期がア
ジテータの回転する周期よりも短いことを特徴とする現
像装置。

【００１７】（１３）トナーカートリッジに貯留された
乾式一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵された
アジテータを回転することによってトナーカートリッジ
の開放部を介して現像室に供給するようにした現像装置
において、前記現像室内に設けたトナーエンドを検知す
る圧電音叉共振子型の粉体センサーと、該粉体センサー
に衝撃を与える加衝撃手段と、該加衝撃手段の作動を前
記粉体センサーがトナーなしの信号を出力しているとき
停止し、前記粉体センサーがトナーありの信号を出力し
ているとき続行するように制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする現像装置。

【００１８】

【作用】上記（１）の構成によれば、圧電音叉共振子型
の粉体センサーを現像室のトナーカートリッジの開放部
近傍に設け、該粉体センサーを清掃する清掃手段をアジ
テータに設けたので、アジテータの回転によって粉体セ
ンサーを常にトナーを落した状態になり、トナーエンド
を精度のよく検知することができる。

【００１９】上記（５）の構成によれば、圧電音叉共振
子型の粉体センサーを現像室に設け、該粉体センサーに
衝撃を与える加衝撃手段を設けたので、音叉部にトナー
が固着することを防止し、トナーエンドを精度のよく検
知することができる。

【００２０】上記（１０）の構成によれば、アジテータ
に設けられた粉体センサーを清掃する清掃手段、該清掃
手段が粉体センサーを清掃していることを検知する清掃
検知手段を設けて、清掃検知手段が清掃を検知している
間は粉体センサーのトナーエンド検知が作動しないので
、トナー検知を清掃中に行うことによって生じやすい誤
検知を確実に防止することができる。

【００２１】上記（１１）の構成によれば、トナーエン
ドを検知する粉体センサーに衝撃を与える加衝撃手段設
けて、該加衝撃手段により粉体センサーに衝撃を与えた
後、所定時間は粉体センサーのトナーエンド検知が作動
しないので、衝撃を与えた振動により生じやすいトナー
エンドの誤検知を確実に防止することができる。

【００２２】上記（１２）の構成によれば、粉体センサ
ーにほぼ一定の周期で衝撃を与える加衝撃手段の衝撃を
与える周期がアジテータの回転する周期よりも短いので
、粉体センサーに固着しようとするトナーを確実にふる
い落しトナーエンドを精度のよく検知することができる
。

【００２３】上記（１３）の構成によれば、粉体センサ
ーに衝撃を与える加衝撃手段の作動を、粉体センサーが
トナーなしの信号を出力しているとき停止し、粉体セン
サーがトナーありの信号を出力しているとき続行するよ
うに制御するので、加衝撃手段の寿命をのばし粉体セン
サーの衝撃よる誤動作を確実に防止することができる。

【００２４】

【実施例】図１は、本発明に係る現像装置を用いたレー
ザープリンタの一例を示す全体概略図である。図１にお
いて、給紙装置１から矢印Ａ方向に給送される記録紙２
はレジストローラ対３によってタイミングをとられてド
ラム状の感光体４から成る潜像担持体へ搬送される。感
光体４は、反時計方向に回転駆動され、その際帯電チャ
ージャー５によって表面を帯電され、レーザー光学系６
からのレーザー光Ｌを照射されて感光体上に静電潜像さ
れる。この潜像は、現像装置７を通るときトナーによっ
て可視像化され、この可視像は転写・分離チャージャー
８により感光体４へ搬送された記録紙２に転写され、感
光体４に密着した記録紙２は静電的に分離させられる。その後、記録紙２は定着装置９によって可視像が定着さ
れ、矢印Ｂ方向に搬送されてプリンタ本体１２上の排紙
部１０へ排紙される。一方、可視像転写後の感光体３は
ＬＥＤを有する除電装置１３により除電された後、クリ
ーニング装置１１によって残留トナーを除去され、除去
されたトナーはクリーニング装置１１に回収される。

【００２５】上記現像装置７は、図２に示すように、現
像装置本体としてのケーシング１４内に、感光体４と対
向配置された現像ローラ１６、該現像ローラ１６にトナ
ーを補給するトナー補給ローラ１７および現像ローラ１
６上に補給されたトナーの層厚を規制するドクターロー
ラ１８等を備えた現像室１５と、乾式一成分トナーを貯
留したトナーカートリッジ２０とを有し、トナーカート
リッジ２０と現像室１５とは開放部１９を介して連通し
ている。上記トナーカートリッジ２０には、貯留したト
ナーを撹拌し、かつ現像室１５へトナーを供給するため
のアジテータ２１を備えている。

【００２６】図３において、アジテータ２１は図示して
いないレーザープリンタの駆動手段により現像ローラ駆
動ギヤ２２が駆動されると、アイドラギヤ２３，２４，
２５を介してアジテータギヤ２３に駆動が伝達されて時
計方向に回転される。なお、アイドラギヤ２４はアイド
ラギヤ２６を介してドクターローラ駆動ギヤ２７と駆動
連結している。そして、アジテータ２１が回転されると
、トナーカートリッジ２０内のトナーは現像室１５に供
給される。現像室１５に供給されたトナーは、トナー補
給ローラ１７により帯電されるとともに現像ローラ１６
上に補給された後、ドクターローラ１８により均一な薄
層に形成される。そして、感光体４に接触等して静電潜
像を現像する。

【００２７】ここで、現像装置７は、アジテータ２１に
よりトナーがトナーカートリッジ２０から現像室１５に
送り込まれ、トナーカートリッジ２０と現像室１５内の
トナー量のバランスがとれるところで安定する。その後
、プリント動作が続けられてトナー消費が進むと、トナ
ー面が徐々に下がっていき、あるレベル以下になると画
像抜けが発生する。そこで、画像抜けが発生する直前に
、トナーエンドを検知してトナーカートリッジ２０を交
換するようにしている。本発明では、このトナーエンド
を確実に検知するため、トナーエンド検知手段としての
圧電音叉共振子型の粉体センサー３０を設けている。

【００２８】図４および図５は、上記粉体センサー３０
の構成および動作を示す説明図である。図４において、
粉体センサー３０は音叉部３２と電気回路部３３とがプ
リント基板３１に設けられ、プリント基板３１はケーシ
ング１４に支持されている。音叉部３２には、上部で一
体となった２本の振動子３４，３５を備え、振動子３４
，３５の両側には圧電素子３６，３７が設けられている
。この圧電素子３６，３７は、一方が発振側、他方が受
振側であつて、本例では振動子３４に発振側圧電素子３
６が、振動子３５に受振側圧電素子３７が設けられてい
る。そして、この音叉部３２は支持部材３８を介してプ
リント基板３１に固定されている。上記電気回路部３３
は、発振側圧電素子３６を一定の周波数で振動させるよ
うな電気信号を発する発振回路と、受振側圧電素子３７
が振動しているかどうかを検知する検知部とで構成され
ている。

【００２９】粉体センサー３０は、発振回路により音叉
を安定して振動させるために音叉の共振周波数に発振周
波数を合わせた一定の周波数で発振側圧電素子３６が振
動を始めると、振動子３４が振動する。この振動子３４
の振動に追随して、振動子３５も振動し始めるため、受
振側圧電素子３７は振動し、その電気信号が回路にフィ
ードバックされる。しかし、図５（Ａ）のように音叉部
３２がトナーＴに接触していれば、トナーＴに拘束され
て受振側圧電素子３７はその振動を停止させられている
ため、トナー有りと検知できる。すなわち、粉体センサ
ー３０は図５（Ａ）状態でトナーＴが音叉部３２の振動
子３４，３５に接していれば振動がなく、図５（Ｂ）状
態でトナーＴが音叉部３２の振動子３４，３５から離れ
れば振動するので、音叉部３２の振動の有無によってト
ナーＴの有無を検知できる。従って、粉体センサー３０
はトナーＴが音叉部３２の振動子３４，３５から離れる
位置がトナーエンド位置になるように設定すれば、現像
装置７のトナーエンドを検知できる。

【００３０】しかしながら、粉体センサー３０はプリン
タが高温高湿下などのトナーＴが固着しやすい条件でラ
ンニングされていると、図６に示すように、音叉部３２
にトナーＴが固着し、トナーエンドセンサーとしての機
能を果たさなくなってしまう。そして、この状態でおい
て粉体センサー３０はトナーＴがなくなっても有るとい
う誤検知をしてしまう。

【００３１】そこで、本発明に係る現像装置７は図２に
示すように、粉体センサー３０を現像室１５の開放部１
９の近傍に設け、そして図７に示すように、アジテータ
２１の先端に粉体センサー３０の音叉部３２に接して付
着トナーを清掃する清掃手段としての板状部材４０を設
けている。

【００３２】かく構成することにより、図２および図８
に示すように、アジテータ２１の回転によって板状部材
４０が音叉部３２に当たるように設置でき、音叉部３２
にトナーＴが付着しても板状部材４０が払い落し、トナ
ーＴを清掃することができる。したがって、粉体センサ
ー３０の音叉部３２を常にトナー固着のない状態になり
、粉体センサー３０の誤検知を確実に防止できる。なお
、この板状部材４０はフィルム、ゴム、板バネなどの可
撓性のある材料で作られているが、本例ではトナーカー
トリッジ２０が使い捨てなので板状部材４０の材質や接
着方法の選定が容易である。

【００３３】図９および図１０は、上記実施例のそれぞ
れ別の変形例を示し、図９では板状部材４０の粉体セン
サー３０の音叉部３２に当たる先端側４１を短冊状に形
成しており、図１０ではその先端側４２をブラシ状に形
成している。

【００３４】かく構成すれば、板状部材４０の先端側４
１，４２が短冊状およびブラシ状に形成しているので、
その短冊部およびブラシ部が音叉部３２の振動子３４，
３５のトナーが付着しやすい下部領域のほぼ全面に接触
しやすくなり、トナーＴの清掃効率がより高められる。

【００３５】ところで、板状部材４０が音叉部３２に当
たっている間は、トナーＴの有無に関係なく振動子３４
，３５が振動してしまう。従って、板状部材４０が音叉
部３２に当たっている間は粉体センサー３０の出力信号
が不安定となり、トナーエンドの誤検知の原因になる。

【００３６】そこで、本発明では図２および図７に示す
ように、アジテータ２１の先端側の一端に遮光部材５２
を設け、さらに本体側には光センサー５１が該遮光部材
５２により遮光されるような位置に設けられている。こ
の場合、光センサー５１と遮光部材５２は板状部材４０
が音叉部３２に当たっている時間は光センサー５１の出
力が反転するように設置されている。

【００３７】かく構成することにより、板状部材４０が
音叉部３２に当たってトナーＴを清掃しているとき、光
センサー５１が遮光部材５２によって遮光され、光セン
サー５１の出力が反転する。これにて、音叉部３２に板
状部材４０が当たっていることを検知でき、その検知信
号により板状部材４０が音叉部３２に当たっている時間
はトナーエンド検知が作動しないようにする。例えば、
板状部材４０が音叉部３２に当たっている時間はトナー
センサー出力信号を読み込まないようすることにより、
上記問題は解決され、誤検知は確実に防止することがで
きる。

【００３８】本実施例のトナーエンド検出制御を図１１
のフローチャートおよび図１２のタイミングチャートを
用いて説明する。上記光センサー５１は、その出力が板
状部材４０が音叉部３２に当たっていない時間をＴｂと
すると、時間ＴｂではＬＯＷ、当たっている時間をＴａ
とすると、時間ＴａではＨＩＧＨを出力するように設定
されている。

【００３９】トナーエンド検出制御は、板状部材４０が
音叉部３２に当たっている時間Ｔａでは、振動子３４，
３５が振動するため、まず光センサー５１の出力がＬＯ
Ｗかどうかチェックする。光センサー５１がＬＯＷの場
合、板状部材４０が音叉部３２に当たっていないとみな
し、振動子３４，３５が振動いるか否かのトナーエンド
チェックを行う。光センサー５１がＨＩＧＨの場合、板
状部材４０が音叉部３２に当たっていて不安定に動作し
ているとみなし、トナーエンドチックを行わない。なお
、一連のトナーエンド検出制御はメインルーチンによっ
てある時間ごとに実行されるサブルーチンである。

【００４０】かくして、板状部材４０が音叉部３２に当
たっている間は、振動子３４，３５は振動するが、板状
部材４０が音叉部３２に当たっている間は光センサー５
１を遮光するようには位置された遮光部材５２によって
その状態を認識できるので、図１２に示すように読み込
むタイミングを制限することで誤検知は防止できる。

【００４１】図１３は、本発明の別の実施例を示し、本
実施例では粉体センサー３０のプリント基板３１に加衝
撃手段としてのソレノイド４３を設けており、ソレノイ
ド４３にはそのプランジャー４４に圧縮バネ４５が巻き
付けられている。また、ソレノイド４３は消磁したとき
にそのプランジャー４４が圧縮バネ４５の作用によって
音叉部３２の支持部材３８に当たるような位置に配置さ
れている。

【００４２】かく構成すれば、ソレノイド４３が励磁さ
れていると、プランジャー４４は圧縮バネ４５の作用に
抗して図１３に示す位置に保持されているが、ソレノイ
ド４３を適時消磁させることにより、圧縮バネ４５の作
用によってプランジャー４４が音叉部３２の支持部材３
８を叩いて衝撃を与えることができる。この衝撃によっ
て、トナーが音叉部３２に付着していても、これを容易
にふるい落すことができる。したがって、上記実施例と
同様に、粉体センサー３０の誤検知を確実に防止できる
だけでなく、その設置位置も現像室１５の適宜な位置に
することができる。なお、ソレノイド４３は直接音叉部
３２を叩いて衝撃を与えるように配置してもよい。

【００４３】図１４乃至図１６は図１３のそれぞれ別の
変形例を示す説明図である。図１４では、粉体センサー
３０のプリント基板３１に固定板４６を設け、この固定
板４６をソレノイド４３が叩いて衝撃を音叉部３２に伝
えるように構成している。かく構成すれば、トナーが音
叉部３２に付着していても、これを容易にふるい落すこ
とができ、しかも音叉部３２の支持部材３８を直接叩く
ことがないので、ソレノイド４３の衝撃により音叉部３
２が変形する等の心配がなくなる。

【００４４】図１５では、粉体センサー３０のプリント
基板３１が支持体４７を介してケーシング１４にねじ４
８によって固定されている。そして、ソレノイド４３は
支持体４７を叩いて音叉部３２に衝撃を伝えるように構
成している。かく構成すれば、トナーが音叉部３２に付
着せず、図１４の実施例と同様音叉部３２を直接叩かず
、さらに音叉部３２と支持体４７を介した外側にソレノ
イド４３を設けたのでソレノイド４３が飛散トナーによ
る動作不良を起こす心配もなくなる。

【００４５】図１６では、ソレノイド４３のプランジャ
ー５０がＬ字状に形成され、その先端は粉体センサー３
０のプリント基板３１に対向している。そして、ソレノ
イド４３が消磁しているときにはバネ４９の作用によっ
てプランジャー５０は図示するプリント基板３１から離
れた位置に保持され、ソレノイド４３が励磁されるとバ
ネ４９の作用に抗してプランジャー５０がプリント基板
３１を叩いて衝撃を音叉部３２に伝えるように構成して
いる。かく構成すれば、図１５の実施例と同様の効果が
得られる。

【００４６】かくして、図１３乃至図１６の各実施例で
はソレノイド４３によつて直接または間接的に音叉部３
２に衝撃を与えることができ、この衝撃によってトナー
が音叉部３２に付着していても、これを容易にふるい落
とすことができる。

【００４７】ところで、音叉部３２にソレノイド４３の
プランジャー４４で衝撃を与えると、振動子３４，３５
はある時間、振動する。つまり、図５（Ａ）のようにト
ナーＴが音叉部３２の振動子３４，３５に接している場
合、トナーＴに拘束されてその振動が停止させられて“
トナーあり”状態と検知するはずであるが、衝撃が加え
られた直後は振動子３４，３５は振動しているので“ト
ナーなし”状態と誤検知してしまう恐れがある。。

【００４８】そこで、音叉部３２の支持部材３８に衝撃
を与えたのち、所定時間、すなわち振動子３４，３５の
動作が安定するために必要な時間以上の時間はトナーエ
ンド検知が作動しないようにする。例えば、トナーエン
ド出力信号を読み込まないことにより上記問題は解決さ
れ、誤検知は確実に防止することができる。

【００４９】本実施例のトナーエンド検出制御を図１７
のフローチャート、図１８のタイミングチャートおよび
図１９の受振側圧電素子３６における信号とトナーエン
ド信号のようすを示す図を用いて説明する。

【００５０】図５（Ａ）のようにトナーＴが振動子３４
，３５に接している場合、受振側圧電素子３６からの出
力は図１９（Ａ）のような波形となる。このとき、トナ
ーエンド信号は図１９（Ｂ）のようにＬＯＷ状態となり
正しく出力している。ところが、音叉部３２にソレノイ
ド４３による外的な衝撃が加わると、受振側圧電素子３
６からの出力は図１９（Ｃ）のような波形となる。この
とき、トナーエンド信号は本来図１９（Ｂ）のようにな
らなければならないのに、図１９（Ｄ）に示すように、
ＬＯＷ状態からある時間ＴｃだけＨＩＧＨ状態になって
しまい、出力が不安定となっている。そして、このＨＩ
ＧＨ状態の時に、ＣＰＵがトナーエンド信号を読み込む
と誤検知してしまうので、衝撃が加えられたあと、ある
時間Ｔｃののちには振動がおさまり、再び正常に動作す
るので図１８に示すように読み込むタイミングを制限す
ることで誤検知は防止できる。

【００５１】ここで、図１７でトナーエンド検出制御を
説明すると、ソレノイド４３はある一定の時間サイクル
をもってＯＮ／ＯＦＦをくり返している。まず、ソレノ
イドのＯＮ／ＯＦＦ状態をチェックし、ＯＮ状態の場合
カウンターをリセットし終了する。ＯＦＦ状態の場合、
カウンターの値を読みにいく。そして、衝撃が加えられ
たあと振動がおさまって正常に動作することが十分な時
間である所定時間をｔとすると、カウンターの値が所定
時間ｔよりも大きい場合、衝撃による音叉部３２の振動
がおさまり正常に動作しているものとみなし、トナーエ
ンド信号を読み込む。カウンターの値が所定時間ｔより
小さい場合トナーエンドチェックは行わない。なお、一
連のトナーエンド検知制御はメインルーチンによって一
定時間ごとに実行されるサブルーチンである。また、カ
ウンターは一定時間毎にカウントアップされる。

【００５２】かくして、ソレノイド４３による外的な衝
撃を与えた後、所定時間ｔをカウンターの値により検知
し、所定時間ｔは振動子３４，３５が振動して不安定な
状態であるが、図１８に示すように読み込むタイミング
を制限することで誤検知は防止できる。

【００５３】ところで、上記した加衝撃手段としてのソ
レノイド４３によって粉体センサー３０の音叉部３２に
トナーが固着することを防止している実施例では、その
対象としている現像装置がアジテータ２１を一回転する
ごとにトナーカートリッジ２０から現像室１５にトナー
が供給されるものである。従って、このアジテータ２１
によるトナー補給の周期よりもソレノイド４３の駆動周
期の方が長い場合、ふるい落としが追いつかず、粉体セ
ンサー３０の音叉部３２にトナーが固着することを防止
できないことが起こり得る。

【００５４】そこで、本実施例ではソレノイド４３の駆
動周期の方がトナー補給の周期であるアジテータ２１の
回転周期よりも短くなるように、ソレノイド４３のＯＮ
／ＯＦＦを制御している。かく構成することにより、音
叉部３２に固着しようとするトナーを確実にふるい落す
ことができ、誤検知を防止することができ、つぎに具体
的に説明する。

【００５５】図２のようにアジテータ２１の羽根が一枚
のときには、図２０に示すように、アジテータ２１の一
回転する周期Ｔｄよりもソレノイド４３の駆動周期Ｔｓ
を短く設定する。この設定により、トナー補給と次のト
ナー補給との間に必ず一回はソレノイド４３のＯＮ／Ｏ
ＦＦ動作が存在させることができ、音叉部３２へのトナ
ー固着を防止できる。

【００５６】図２１のようにアジテータの羽根が複数枚
、本例では２枚のアジテータ２１ａ，２１ｂのときには
、図２２に示すように、トナー補給から次のトナー補給
までの時間が一番短い周期Ｔｅよりもさらにソレノイド
４３の駆動周期Ｔｓを短く設定することにより、上記と
同様の効果が得られる。

【００５７】かくして、上記実施例はトナー補給と次の
トナー補給との間に必ず、ソレノイド４３のＯＮ／ＯＦ
Ｆ動作が一回以上あるように、ソレノイド４３の駆動周
期Ｔｓを設定しているので、ソレノイド４３の駆動周期
Ｔｓの方が長くてふるい落としが追いつかずに粉体セン
サー３０の音叉部３２にトナーが固着することを確実に
防止することができる。

【００５８】ところで、粉体センサー３０によってトナ
ーエンドが検知されたとき、音叉部３２にトナーが接触
していないことを意味し、つまり音叉部３２にトナーの
固着が発生していないということである。この状態で粉
体センサー３０にソレノイド４３で衝撃を与えることは
無意味であり、粉体センサー３０がトナーなしを出力し
ている状態で衝撃を与えることはソレノイド４３の寿命
を短くし、粉体センサー３０の衝撃による破損や誤動作
を起こす。従って、必要なときのみソレノイド４３によ
って粉体センサー３０の音叉部３２に衝撃を与えること
が望ましい。

【００５９】そこで、本実施例では図２３に示すように
、粉体センサー３０がトナーありと出力している場合に
は、粉体センサー３０にソレノイド４３にて衝撃を与え
、粉体センサー３０がトナーなしと出力している場合に
は衝撃を与えない制御を行うように構成している。かく
して、無意味な衝撃をなくし、ソレノイド４３の寿命の
短命化や、粉体センサー３０の衝撃による破損や誤動作
を防止できる。

【００６０】図２４は、本発明に係る現像装置を用いた
レーザープリンタの制御部の一例を示すブロック図であ
り、このブロック図を用いてレーザープリンタの制御に
説明する。

【００６１】図２４において、５４は外部機器に接続さ
れ、レーザープリンタに対し画像情報を送出するコント
ローラ、６１はレーザープリンタを制御するマイクロコ
ンピューター形態のＣＰＵであり、後述する処理を実行
すべく、それら処理手順に対応したＲＯＭ６２に接続さ
れ、作業用のＲＡＭ等を有する。６３は紙、フィルム等
の記録媒体の搬送を行うメインモーター６４を駆動する
メインモーター駆動回路である。

【００６２】６９はポリゴンモーター７０を駆動するポ
リゴンモーター駆動回路であり、ポリゴンモーター７０
の回転数を検知するためのＦＧ信号の検知回路を有する
。６５は記録媒体の給送を行う給紙ローラーを駆動する
給紙クラッチ６６の駆動回路、６７はレジストローラを
駆動するレジストクラッチ６８の駆動回路、７２はコン
トローラー５４からの画像信号ＷＤＡＴＡから生成され
る画像信号ＶＩＤＥＯによってレーザー装置７１を駆動
するレーザー駆動回路、７４はポリゴンモーター７０の
回転に応じて同期検出器７３により得られた同時検知信
号ＤＥＴＰから副走査同期信号ＬＳＹＮＣ、副走査書込
有効域信号ＬＧＡＴＥ、副走査書込有効域信号ＦＧＡＴ
Ｅを得てコントローラー５４へ送出する光書込信号制御
回路である。

【００６３】また、レーザー装置７１は、レーザー駆動
回路７２の駆動に応じてレーザービームを出力する半導
体レーザー部と、その光量調整を行うために設けた受光
素子とを有する。

【００６４】ＣＰＵ６１とコントローラー５４は受信デ
ータ信号ＰＥＲＸＤ、送信データ信号ＰＥＴＸＤ、受信
レディ信号ＰＥＤＴＲ、送信レディ信号ＰＥＣＴＳから
なる双方向シリアルインターフェースで接続され、ＣＰ
Ｕ６１が判断した記録装置の状態をコントローラー５４
に送出したり、コントローラーが記録装置を制御する命
令を送ったりする。

【００６５】かかる構成において、ＣＰＵ６１は、記録
装置が記録動作可能状態であることをコントローラー５
４に知らせる。コントローラー５４は記録動作可能状態
であることを確認し、記録動作開始命令をＣＰＵ６１に
送る。ＣＰＵ６１は記録動作開始信号を受け取ると、直
ちに記録動作を開始すべくポリゴンモーター駆動信号Ｐ
ＭＳＴをオンにポリゴンモーター７０を回転させる。ポ
リゴンモーター７０はその回転数に応じて、ＦＧパルス
を出力し、このパルスがＦＧ信号検出回路で検知され、
ポリゴンモーター駆動回路に送られ、ポリゴンモーター
基準クロックＰＭＣＫと同一周波数になるように、ポニ
ゴンモーター回転数が制御される。同時に、メインモー
ター駆動信号ＭＭＳＴをオンにし、メインモーター６４
を回転させる。

【００６６】コントローラー５４は、画像内容によって
外部機器や操作者のスイッチ動作に伴って入力された記
録密度情報を、記録動作に関わり無く受け付けて、ＣＰ
Ｕ６１に記録密度指定命令を送信する。ＣＰＵ６１はこ
れを受けて、ポリゴンモーター駆動回路６９に対して回
転数制御信号ＰＭＣＯＮを送出する。回転数制御信号Ｐ
ＭＣＯＮはポリゴンモーター基準クロックＰＭＣＫを決
定する信号であり、基準クロックそのものであったり、
又は、ポリゴンモーター駆動回路６９に備わっている複
数のクロックの中からひとつを基準クロックとして選択
する信号である。

【００６７】ポリゴンモーター駆動回路６９はＦＧパル
スの周期が一定レベルになるようにポリゴンモーター７
０への電流を制御することにより、ポリゴンミラー７０
の回転を安定させることができる。従って、ＣＰＵ６１
は記録密度指定命令を受信した後、回転数制御信号ＰＭ
ＣＯＮを切り換えることにより、ポリゴンモーター７０
の回転数を指定された記録密度に応じて切り換えること
ができる。

【００６８】また、ポリゴンモーター駆動回路６９は、
ポリゴンモーター７０が記録密度に応じた定常回転数に
達すると、ポリゴンモーターロック信号ＰＭＬＫをオン
にし、ＣＰＵ６１に送出する。ＣＰＵ６１は、記録動作
を開始すると、給紙クラッチ駆動信号ＦＤＣＬをオンし
、給紙ローラーを駆動し、カセット等に収納された記録
媒体をレジストローラー位置まで搬送させる。そして、
ポリゴンモーターロック信号ＰＭＬＫがオンになるのを
確認した後、コントローラー５４に対して副走査書込有
効域信号ＦＧＡＴＥを送出する。コントローラー５４は
ＦＧＡＴＥがオンになるのに同期させて所定時間後画像
信号ＷＤＡＴＡを送出する。ＣＰＵ６１はＦＧＡＴＥ送
出し所定時間後レジストクラッチ駆動信号ＲＧＣＬをオ
ンし、記録媒体を感光体ドラム等による記録位置に向け
て搬送させ、記録媒体の所定位置に画像を形成させる。

【００６９】ＣＰＵ６１はＦＧＡＴＥ信号がオフの時、
レーザー光量の調整を行う。レーザー装置７１の受光素
子からフィードバックされた光量信号はレーザー駆動回
路内コンパレーターで所定レベルと比較され、２値化さ
れたＬＤＣＴ信号としてＣＰＵ６１に入力される。ＣＰ
Ｕ６１はデジタル−アナログ変換を用いてレーザー駆動
信号を変化させ、レーザー光量が所定値になりＬＤＣＴ
信号が変化する所でレーザー光量を保持し、レーザー光
量の調整を行う。また、レーザーを回転するポリゴンモ
ーター７０上のミラーに照射することにより、同期検出
器７３はポリゴンモーターの回転に応じて一定周期の同
期信号を検出する。

【００７０】光書込制御部７４は同期検知信号ＤＥＴＰ
を入力して、ＤＥＴＰ信号に同期した画像書込クロック
ＷＣＬＫを発生させる。同時に、ＷＣＬＫ信号をカウン
トし、所定カウント数に達すると主走査同期信号ＬＳＹ
ＮＣ及び主走査書込有効域信号ＬＧＡＴＥを発生する。又、ＣＰＵ６１からの副走査書込有効域内部信号ＦＳＹ
ＮＣを入力し、ＬＳＹＮＣ信号に同期させて副走査書込
有効域信号ＦＧＡＴＥを発生する。ＬＧＡＴＥ信号とＦ
ＧＡＴＥ信号がオンしている画像書き込み時においては
、コントローラー５４からの画像信号ＷＤＡＴＡをＷＣ
ＬＫ信号に同期させて取り込み、レーザー装置７１を駆
動するＶＩＤＥＯ信号に変換してレーザー駆動回路７２
に送信する。

【００７１】給紙装置１はプリンタ本体に対して着脱可
能になっており、装着面には収納している紙サイズを示
す紙サイズ検知板が付いていて、プリンタ本体に装着時
サイズ検知板の凹凸でプリンタ本体側に備わっているサ
イズ検知スイッチ７５をＯＮ／ＯＦＦすることによりＣ
ＰＵ６１は給紙装置に収納されている紙のサイズを検出
する。

【００７２】この紙サイズ検出機構は上／下それぞれの
給紙装置に備わっている。

【００７３】ＣＰＵ６１は上記サイズスイッチ７５の情
報に従って、紙サイズ別の所定のタイミングで給紙クラ
ッチ６６、レジストクラッチ６８を制御することにより
、給紙装置内の紙搬送させる。同時に紙サイズスイッチ
７５の情報に従って、上記ＦＧＡＴＥ信号及びＬＧＡＴ
Ｅ信号の信号幅が決定される。

【００７４】ＣＰＵ６１はレジストセンサー１６を監視
して給紙装置から給紙された紙が正常にレジストローラ
ー迄搬送されたかどうかを判断する。給紙クラッチがＯ
Ｎしてから所定の時間内にレジストセンサーがＯＮしな
ければ、給紙不良（給紙ジャム）として動作を停止させ
る。

【００７５】又、ＣＰＵ６１はレジストクラッチがＯＮ
してからレジストセンサーがＯＦＦするまでの時間を計
算し、紙サイズスイッチで読みとった紙サイズに対応す
る時間と比較して、搬送している紙が紙サイズで読富取
った偏サイズと一探しているかを判断する。一致してい
ない場合は上述のシリアルインターフェースで紙サイズ
エラーコマンドをコントローラーに送る。

【００７６】ＣＰＵ６１は一定時間間隔でソレノイド７
６を吸引・開放させ、該ソレノイド４３は粉体センサー
３０に衝撃を与えるような位置に設けられている。衝撃
を与えることで、粉体センサー３０の音叉部に固着しよ
うとするトナーを確実にふるい落すことができ、確実に
現像装置内のトナーのエンド状態を検知することができ
る。

【００７７】

【発明の効果】上記構成によれば、本発明は圧電音叉共
振子型の粉体センサーを現像室のトナーカートリッジの
開放部近傍に設け、該粉体センサーを清掃する清掃手段
をアジテータに設けたので、アジテータの回転によって
粉体センサーを常にトナーを清掃した状態になり、トナ
ーの固着を確実に防止し、トナーエンドを精度のよく検
知することができた。

【００７８】また、本発明は圧電音叉共振子型の粉体セ
ンサーを現像室に設け、該粉体センサーに衝撃を与える
ソレノイドを設けたという簡単な構成で、音叉部にトナ
ーが固着することを防止し、トナーエンドを精度のよく
検知することができた。

【００７９】さらに、本発明はアジテータに設けられた
粉体センサーを清掃する清掃手段、該清掃手段が粉体セ
ンサーを清掃していることを検知する清掃検知手段を設
けて、清掃検知手段が清掃を検知している間は粉体セン
サーのトナーエンド検知が作動しないので、トナー検知
を清掃中に行うことによって生じやすい誤検知を確実に
防止することができた。

【００８０】さらにまた、本発明はトナーエンドを検知
する粉体センサーに衝撃を与える加衝撃手段設けて、該
加衝撃手段により粉体センサーに衝撃を与えた後、所定
時間は粉体センサーのトナーエンド検知が作動しないの
で、衝撃を与えた振動により生じやすいトナーエンドの
誤検知を確実に防止することができた。

【００８１】さらにまた、本発明は粉体センサーにほぼ
一定の周期で衝撃を与える加衝撃手段の衝撃を与える周
期がアジテータの回転する周期よりも短いので、粉体セ
ンサーに固着しようとするトナーを確実にふるい落しト
ナーエンドを精度のよく検知することができた。

【００８２】さらにまた、本発明は粉体センサーに衝撃
を与える加衝撃手段の作動を、粉体センサーがトナーな
しの信号を出力しているとき停止し、粉体センサーがト
ナーありの信号を出力しているとき続行するように制御
するので、加衝撃手段の寿命をのばし粉体センサーの衝
撃よる誤動作を確実に防止することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る現像装置を用いるレーザー
プリンタの一例を示す全体概略図である。

【図２】図２はその現像装置の拡大図である。

【図３】図３は現像装置の駆動系を示す説明図である。

【図４】図４は圧電音叉共振子型の粉体センサーの例を
示す図である。

【図５】図５（Ａ），（Ｂ）は圧電音叉共振子型の粉体
センサーのトナーエンド検知動作を説明する説明図であ
る。

【図６】図６は粉体センサーの問題点を説明する説明図
である。

【図７】図７はアジテータの正面図である。

【図８】図８は粉体センサーの清掃時の態様を示す斜視
図である。

【図９】図９は清掃手段の変形例を示す説明図である。

【図１０】図１０は清掃手段の別の変形例を示す説明図
である。

【図１１】図１１は清掃手段による実施例のトナーエン
ド検出制御を示すフローチャートである。

【図１２】図１２はそのタイミングチャートである。

【図１３】図１３は本発明に係る現像装置の別の実施例
を示す説明図である。

【図１４】図１４は図１３の変形例を示す説明図である
。

【図１５】図１５は図１３のさらに別の変形例を示す説
明図である。

【図１６】図１６は図１３のさらにまた別の変形例を示
す説明図である。

【図１７】図１７は図１３のトナーエンド検出制御を示
すフローチャートである。

【図１８】図１８はそのタイミングチャートである。

【図１９】図１９は受振側圧電素子の信号とトナーエン
ド信号とを示す図である。

【図２０】図２０は本発明のさらに別の実施例のタイミ
ングチャートである。

【図２１】図２１はアジテータの変形例を示す図である
。

【図２２】図２２は図２０の変形例のタイミングチャー
トである。

【図２３】図２３は本発明のまたさらに別の実施例のフ
ローチャートである。

【図２４】図２４は本発明に係る現像装置を用いたレー
ザープリンタの制御部の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

４　　感光体７　　現像装置５４　　ケーシング１５　　現像室１９　　開放部２０　　トナーカートリッジ２１　　アジテータ３０　　粉体センサー３１　　プリント基板３２　　音叉部３８　　支持部材４０　　板状部材（清掃手段）４１　　短冊状の先端部４２　　ブラシ状の先端部４３　　ソレノイド４６　　固定板４７　　支持体５１　　光センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　トナーカートリッジに貯留された乾式
一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵されたアジ
テータを回転することによってトナーカートリッジの開
放部を介して現像室に供給するようにした現像装置にお
いて、前記現像室の前記トナーカートリッジの開放部近
傍にトナーエンドを検知する検知手段として圧電音叉共
振子型の粉体センサーを設け、該粉体センサーを清掃す
る清掃手段を前記アジテータに設けたことを特徴とする
現像装置。
【請求項２】　　前記清掃手段が、可撓性のある板状の
材料で作られていることを特徴とする請求項１に記載の
現像装置。
【請求項３】　　前記清掃手段が、可撓性のある板状の
材料で作られ、かつ前記粉体センサーに接する端部が短
冊状に形成されていることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】　　前記清掃手段が、可撓性のある板状の
材料で作られ、かつ前記粉体センサーに接する端部がブ
ラシ状に形成されていることを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】　　トナーカートリッジに貯留された乾式
一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵されたアジ
テータを回転することによってトナーカートリッジの開
放部を介して現像室に供給するようにした現像装置にお
いて、前記現像室にトナーエンドを検知する検知手段と
して圧電音叉共振子型の粉体センサーを現像装置本体に
設け、該粉体センサーの基板または現像装置本体に加衝
撃手段を設け、該加衝撃手段により粉体センサーに衝撃
を与えることを特徴とする現像装置。
【請求項６】　　前記加衝撃手段が、粉体センサーの音
叉部を直接叩いて衝撃を与えることを特徴とする請求項
５に記載の現像装置。
【請求項７】　　前記加衝撃手段が、粉体センサーの基
板に設けた固定部材を叩き、該固定部材を介して粉体セ
ンサーに衝撃を与えることを特徴とする請求項５に記載
の現像装置。
【請求項８】　　前記加衝撃手段が、前記現像装置本体
に設けた粉体センサーを支持する支持部材を叩き、該支
持部材を介して粉体センサーに衝撃を与えることを特徴
とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項９】　　前記加衝撃手段が、前記粉体センサー
の基板を叩き、該基板を介して粉体センサーに衝撃を与
えることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項１０】　　トナーカートリッジに貯留された乾
式一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵されたア
ジテータを回転することによってトナーカートリッジの
開放部を介して現像室に供給するようにした現像装置に
おいて、前記現像室内における前記トナーカートリッジ
開放部の近傍に設けたトナーエンドを検知する圧電音叉
共振子型の粉体センサーと、前記アジテータに設けられ
た前記粉体センサーを清掃する清掃手段と、該清掃手段
が前記粉体センサーを清掃していることを検知する清掃
検知手段とを有し、該清掃検知手段が清掃していること
を検知している間は粉体センサーのトナーエンド検知が
作動しないことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】　　トナーカートリッジに貯留された乾
式一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵されたア
ジテータを回転することによってトナーカートリッジの
開放部を介して現像室に供給するようにした現像装置に
おいて、前記現像室内に設けたトナーエンドを検知する
圧電音叉共振子型の粉体センサーと、該粉体センサーに
衝撃を与える加衝撃手段とを有し、該加衝撃手段により
前記粉体センサーに衝撃を与えた後、所定時間は粉体セ
ンサーのトナーエンド検知が作動しないことを特徴とす
る現像装置。
【請求項１２】　　トナーカートリッジに貯留された乾
式一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵されたア
ジテータを一定の周期をもって回転することによりトナ
ーカートリッジの開放部を介して現像室に供給するよう
にした現像装置において、前記現像室内に設けたトナー
エンドを検知する圧電音叉共振子型の粉体センサーと、
該粉体センサーにほぼ一定の周期で衝撃を与える加衝撃
手段とを有し、該加衝撃手段の衝撃を与える周期がアジ
テータの回転する周期よりも短いことを特徴とする現像
装置。
【請求項１３】　　トナーカートリッジに貯留された乾
式一成分トナーを、トナーカートリッジに内蔵されたア
ジテータを回転することによってトナーカートリッジの
開放部を介して現像室に供給するようにした現像装置に
おいて、前記現像室内に設けたトナーエンドを検知する
圧電音叉共振子型の粉体センサーと、該粉体センサーに
衝撃を与える加衝撃手段とを有し、該加衝撃手段の作動
を前記粉体センサーがトナーなしの信号を出力している
とき停止し、前記粉体センサーがトナーありの信号を出
力しているとき続行するように制御することを特徴とす
る現像装置。