JPH04298775A - 現像装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真式複写機やプ
リンタ等の画像形成装置に使用される現像装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式複写機、プリンタ等の画像形
成装置では、感光体ドラム上に形成された静電潜像が、
現像装置により現像される。現像装置は、通常、キャリ
アおよびトナーよりなる現像剤が収容された現像器を有
しており、該現像器により現像剤内のトナーが感光体ド
ラムへと供給されて、該感光体ドラム上の静電潜像が現
像される。現像器には、該現像器内へ補充されるトナー
が収容されたトナーカートリッジが装着されて、該トナ
ーカートリッジ内のトナーが、例えば、スパイラルコン
ベアにより、現像器へと供給される。スパイラルコンベ
アは、現像器における感光体ドラムの軸方向に沿って長
く延びており、トナーカートリッジ内のトナーを、感光
体ドラムの軸方向に搬送しつつ現像器内に供給すること
により、トナーを感光体ドラムの軸方向に均一状態にな
るように供給している。

【０００３】また、現像器には、内部に収容された現像
剤におけるトナー濃度を検出するためのトナー濃度セン
サーが設けられており、該トナー濃度センサーによって
検出されるトナー濃度が適正範囲の下限値になった場合
に、スパイラルコンベアが駆動されて、トナーカートリ
ッジ内のトナーが、現像器内へ供給される。そして、ス
パイラルコンベアが駆動されてもトナー濃度が上昇せず
、適正範囲の下限値よりもさらに低い所定値に達した場
合には、トナーカートリッジ内の残存トナーが存在しな
いことを報知するトナーエンプティ表示器が動作される
。この場合には、同時に、複数回にわたる連続現像動作
が禁止されて、１回毎の現像動作のみが実施できるよう
にされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような現像装置で
は、現像動作が一度も開始されていない初期状態では、
現像器内には、所定のトナー濃度（例えば４．５％）に
初期設定された現像剤が収容されている。そして、現像
器にはトナーが充填された状態のトナーカートリッジが
装着された状態で現像動作が開始される。このような初
期状態で、トナーが大量に消費されるような現像動作が
連続的に実施されると、現像器内のトナー濃度が急激に
低下してしまう。そして、現像器内のトナー濃度が適正
範囲よりも低下したことをトナー濃度センサーが検出す
ると、スパイラルコンベアが駆動されて、トナーカート
リッジ内のトナーが現像器に供給される。しかし、現像
動作が一度も実施されていない初期状態では、感光体ド
ラムの軸方向に長くなったスパイラルコンベア内にはト
ナーが全く搬送されていないために、トナーカートリッ
ジ内のトナーが現像器内に供給されて適正濃度になるま
でに、比較的長時間を要する。このため、スパイラルコ
ンベアが駆動されたにもかかわらず、現像器内には適切
にトナーが供給されない。従って、現像器内のトナー濃
度は直ちに上昇せず、トナーが継続して大量に消費され
るために、トナー濃度はトナーエンプティ表示器を動作
すべき下限値に達する。その結果、トナーホッパー内に
トナーが大量に存在するにもかかわらず、トナーエンプ
ティ表示器が動作され、以後、多数枚の現像動作を連続
して実施できなくなるという問題が生じる。

【０００５】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、その目的は、初期状態からの連続現像動作時にお
いても、トナーエンプティ表示器が誤動作することを確
実に防止し得る現像装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、感
光体上に形成された潜像を、内部に収容された現像剤の
トナーにより現像する現像器と、該現像器内へ補充され
るトナーが収容されたトナーカートリッジと、該トナー
カートリッジ内のトナーを、感光体の所定方向に沿って
搬送しつつ該現像器内へ供給するトナー搬送器と、該現
像器内における現像剤のトナー量を検出するトナーセン
サーと、該トナーセンサーの出力に基づいて該トナー搬
送器を制御する手段と、前記トナーカートリッジ内の残
存トナーが存在しないことを報知するトナーエンプティ
表示器と、前記トナーセンサーの出力に基づいて該トナ
ーエンプティ表示器を制御する手段と、現像動作が一度
も開始されていない初期状態から前記現像器による所定
回数にわたる連続現像動作が終了するまで、該トナーエ
ンプティ表示器の制御を禁止する手段と、を具備してな
り、そのことにより、上記目的が達成される。

【０００７】

【作用】本発明の現像装置では、トナー搬送器の内部に
トナーが一度も供給されていない初期状態から連続して
現像動作が開始された場合にも、トナーカートリッジ内
のトナーがトナー搬送器により現像器内へ供給されるた
めに必要とされる連続現像の間は、現像器内のトナー濃
度が著しく低下した状態になっても、トナーエンプティ
表示器は動作されない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を実施例について説明する。本
発明の現像装置は、例えば電子写真式複写機に使用され
る。この現像装置は、図１に示すように、感光体ドラム
１０の側方に配置されており、トナーと磁性のキャリア
とにより構成された現像剤が収容された現像器２０を有
している。現像器２０内には、予め、所定のトナー濃度
になるように、トナーおよびキャリアが所定量だけ初期
設定されて収容されている。該現像器２０は、感光体ド
ラム１０に対向するようにハウジング２１内に配置され
た現像ローラ２２と、該現像ローラ２２に対して感光体
ドラム１０から遠方側に配置された攪拌ローラ２３と、
該攪拌ローラ２３に対してさらに感光体ドラム１０の遠
方側に配置された供給ローラ２４と、を有している。現
像ローラ２２、攪拌ローラ２３、および供給ローラ２４
は、それぞれ感光体ドラム１０の軸方向に平行に配設さ
れている。

【０００９】ハウジング２１の中央部の攪拌ローラ２３
の上方域には、該攪拌ローラ２３を覆うように仕切り板
２６が配設されている。

【００１０】ハウジング２１内に収容された現像剤は、
供給ローラ２４および攪拌ローラ２３により攪拌されつ
つ、仕切り板２６の下方を通過して、現像ローラ２２へ
と搬送され、一部が該現像ローラ２２により、感光体ド
ラム１０へと搬送される。そして、感光体ドラム１０上
に形成された静電潜像にトナーが付着して、該静電潜像
をトナー現像する。現像ローラ２２の周面を搬送されな
い現像剤は、仕切り板２６上を通って、供給ローラ２４
の上方へ搬送される。

【００１１】該現像器２０におけるハウジング２１の上
面には、トナー濃度センサー２５が配置されている。該
トナー濃度センサー２５は、仕切り板２６上を搬送され
る現像剤のトナー濃度を検出するようになっており、ト
ナー濃度が低くなるほど高電位を出力する。

【００１２】現像器２０における供給ローラ２４の上方
には、トナー搬送器としてスパイラルコンベア３０が配
設されている。該スパイラルコンベア３０は、図２に示
すように、感光体ドラム１０の軸方向に平行になった供
給ローラ２４とは基端部を除いて平行に延びた円筒状の
ケーシング３１と、該ケーシング３１内に回転可能に配
置されたスパイラル３２と、該スパイラル３２を回転さ
せるべく、該スパイラル３２の基端部に連結されたトナ
ー供給モーター３３と、を有している。そして、スパイ
ラルコンベア３０の基端部上には、トナーカートリッジ
４０が装着されている。該トナーカートリッジ４０は、
スパイラルコンベア３０の基端部に着脱可能になってい
る。ケーシング３１における供給ローラ２４に対向する
部分には、基端部側から先端部側にかけて大きさが順次
大きくなったトナー補給口３１ａ（図１参照）が設けら
れている。

【００１３】トナーカートリッジ４０内のトナーは、ト
ナー供給モーター３３が回転駆動されてケーシング３１
内のスパイラル３２が回転されることにより、順次、ケ
ーシング３１内を搬送され、該ケーシング３１に設けら
れた開口部３１ａから順次現像器２０内へと供給される
。

【００１４】現像器２０におけるハウジング２１に取り
付けられたトナー濃度センサー２５の出力は、図１に示
すように、トナー制御器５０に入力されており、該トナ
ー濃度センサー２５の出力に基づいてトナー供給モータ
ー３３が制御される。該トナー制御器５０は、トナー濃
度センサー２５により検出されるトナー濃度が適正範囲
の下限値に達した場合にトナー供給モーター３３を駆動
し、トナー濃度センサー２５により検出されるトナー濃
度が適正範囲の上限値に達した場合には、トナー供給モ
ーター２５の駆動が停止される。

【００１５】トナー制御器５０の出力は、トナーエンプ
ティ表示器６０にも与えられており、トナー濃度センサ
ー２５の出力に応じて該トナーエンプティ表示器６０が
制御される。トナー制御器５０は、トナー供給モーター
３３が駆動されたにもかかわらず、現像器２０内のトナ
ー濃度が適正範囲の下限値よりもさらに低い所定の値に
達した場合にトナーエンプティ表示器６０を動作させる
。これにより、トナーカートリッジ４０内にトナーが残
留していないことが報知される。

【００１６】また、トナー制御器５０は、現像動作が一
度も実施されず初期設定された現像剤が消費されていな
い初期状態から、例えば２００回にわたる現像動作が実
施されるまでは、トナーエンプティ表示器６０の動作を
禁止するように構成されている。

【００１７】このような構成の本発明の現像装置の動作
を説明する。現像器２０内の初期設定された現像剤にお
けるトナーが消費されていない初期状態から、現像動作
が行われると、現像器２０内のトナーが消費される。こ
の場合、現像器２０内のトナーが消費されるにつれて、
トナー濃度センサー２５により検出されるトナー濃度が
順次低下する。

【００１８】トナー濃度センサー２５の出力は、図３に
示すように、初期設定された現像剤では、トナー濃度が
高いために低電位Ｖ１を出力する。そして、現像が連続
して繰り返されると、トナーが順次消費され、現像器２
０内のトナー濃度が順次低下して、トナー濃度センサー
２５の出力電位は順次高くなる。１回の現像に要するト
ナー量が、画像形成面積の６〜８％程度の通常現像の場
合を、図３の実線で示す。この場合には、現像回数が増
加することによるトナーの消費により、トナー濃度セン
サー２５の出力電位が順次高くなるが、連続しての現像
回数がｍ１になると、トナー濃度センサー２５は、トナ
ー濃度の適正範囲の下限値、すなわち、トナー供給モー
ター２５を回転駆動させるための上限電位Ｖ３になる。 これにより、トナー供給モーター２５が回転駆動されて
、スパイラルコンベア３０のスパイラル３２が回転駆動
される。トナーカートリッジ４０内のトナーは、スパイ
ラル３２の回転により、順次、ケーシング３１内を搬送
されるが、ケーシング３１内には未だトナーが搬送され
ていないために、現像器２０内にトナーが補給され始め
るまでは、若干のタイムラグが発生する。このために、
現像器２０内のトナー濃度は直ちに上昇せず、連続現像
によるトナーの消費によりトナー濃度は順次低下して、
トナー濃度センサー２５の出力電位は順次高くなる。し
かしながら、１回の現像のトナー消費量が比較的少量の
通常現像の場合には、トナー濃度の低下は比較的穏やか
であり、トナー濃度センサー２５の出力が、トナーエン
プティ表示器６０を動作すべく設定された電位Ｖ４に達
するまでに、トナーが現像器２０内に補給される。トナ
ーが現像器２０内に補給されると、現像器２０内のトナ
ー濃度が順次増加してトナー濃度は適正範囲の上限値に
達する。これにより、トナー濃度センサー２５の出力が
設定範囲の下限値Ｖ２になり、トナー供給モーター２５
の回転が停止される。以後、トナー濃度センサー２５の
出力電位が設定範囲の上限値Ｖ３に達すると、トナー供
給モーター２５が回転駆動され、下限値Ｖ２に達すると
、トナー供給モーター２５の回転が停止される。そして
、トナー供給モーター２５が回転駆動されているにも拘
らず、トナー濃度が上昇せずにトナー濃度センサー２５
の電位がＶ４に達すると、トナーエンプティ表示器６０
が動作される。これにより、複数回の連続現像動作が禁
止され、また、現像装置は、１回ずつの現像動作のみが
可能な状態になる。

【００１９】このような１回のトナー消費量が比較的少
ない通常現像に対して、１回の現像に要するトナー消費
量が画像形成面積の２０％程度の多量の場合には、初期
状態から連続現像すると、図３の破線で示すように、ト
ナー消費量が著しく増加し、現像回数が１００回程度の
ｍ３に達すると、トナー供給モーター２５が回転駆動さ
れる。これにより、カートリッジ４０内のトナーがスパ
イラルコンベア３０により搬送されるが、前述のように
、スパイラルコンベア３０により搬送されるトナーが現
像器２０内に供給されるためにタイムラグが発生する。 このため、連続現像によるトナーの大量消費により、ト
ナーが現像器２０内に補給されてトナー濃度が上昇する
までの間に、トナー濃度センサー２５の電位が、トナー
エンプティ表示器６０を動作するレベルＶ４に達する。 しかし、この場合には、トナー制御器５０は、トナーエ
ンプティ表示器６０を動作する制御を行わず、トナーエ
ンプティ表示器６０は動作されない。その結果、トナー
供給モーター３３が駆動され続け、トナーカートリッジ
４０内のトナーが現像器２０内へと供給される。これに
より、連続現像によりトナーが大量に消費されているに
もかかわらず、現像器２０内のトナー濃度が上昇し、ト
ナー濃度センサー２５の出力電位は順次低下する。そし
て、現像回数が２００回程度のｍ５になると、トナー濃
度は適正範囲内になり、トナー濃度が適正範囲の上限値
に達すると、トナー濃度センサー２５の出力が設定範囲
の下限値Ｖ２に達して、トナー供給モーター３３の駆動
が停止される。以後、トナーエンプティ表示器６０の制
御禁止状態が解除され、トナー供給モーター３３および
トナーエンプティ表示器６０は、前述したように、トナ
ー濃度センサー２５の出力に基づいて制御される。

【００２０】なお、上記実施例では、キャリアとトナー
とにより構成される２成分系現像剤を使用した現像装置
について説明したが、本発明は、トナーのみにより構成
される１成分系の現像剤を使用する現像装置にも適用で
きる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の現像装置は、このように、トナ
ー濃度センサーの検出信号によりトナー搬送器およびト
ナーエンプティ表示器が制御されており、さらに、現像
動作が一度も実施されていない初期状態では、所定の現
像回数に達するまでは、トナーエンプティ表示器の制御
が禁止されるために、トナー搬送器により搬送されるト
ナーのタイムラグにより生じる、トナーエンプティ表示
器の誤制御が確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一例を示す断面図である。

【図２】その要部の斜視図である。

【図３】初期状態からの現像回数とトナーセンサーの出
力電位との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０　　感光体ドラム ２０　　現像器 ２２　　現像ローラ ２５　　トナー濃度センサー ３０　　スパイラルコンベア ３１　　ケーシング ３２　　スパイラル ３３　　トナー供給モーター ４０　　トナーカートリッジ ５０　　トナー制御器 ６０　　トナーエンプティ表示器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　感光体上に形成された潜像を、内部に
   収容された現像剤のトナーにより現像する現像器と、該
   現像器内へ補充されるトナーが収容されたトナーカート
   リッジと、該トナーカートリッジ内のトナーを、感光体
   の所定方向に沿って搬送しつつ該現像器内へ供給するト
   ナー搬送器と、該現像器内における現像剤のトナー量を
   検出するトナーセンサーと、該トナーセンサーの出力に
   基づいて該トナー搬送器を制御する手段と、前記トナー
   カートリッジ内の残存トナーが存在しないことを報知す
   るトナーエンプティ表示器と、前記トナーセンサーの出
   力に基づいて該トナーエンプティ表示器を制御する手段
   と、現像動作が一度も開始されていない初期状態から前
   記現像器による所定回数にわたる連続現像動作が終了す
   るまで、該トナーエンプティ表示器の制御を禁止する手
   段と、を具備する現像装置。