JPH04298776A - 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おり、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
剤のキャリアに対するトナー量、すなわちトナー濃度を
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、トナーエンプテ
ィ表示器が動作される。これにより、トナーカートリッ
ジ内にはトナーが残留していないことが報知される。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。そのため、現像器内のトナー濃度が適
正範囲よりも低下した状態になり、このような状態をト
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結果、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
、トナーカートリッジ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。このような問題は、メンテナンスにより
、スパイラルコンベア内のトナーが排出された場合にも
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、初期状態あるいはメンテナンス後に
、連続現像動作が実施された場合にも、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、連続現像が可能な状態であって現像動
作が開始される前に、前記現像器を内部のトナーが消費
されるように駆動するとともに、前記トナー搬送器を前
記トナーセンサーの出力に基づいて制御する手段と、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、連続現像が可能な状態
で、現像動作が開始される前に、現像器が駆動されるこ
とにより、内部のトナーが感光体に付着されて消費され
る。同時に、トナー搬送器が駆動されて、トナーセンサ
ーの出力に基づいて、トナーカートリッジからトナー搬
送器によりトナーが順次供給される。現像器内のトナー
量が適正範囲になった時点で、トナー搬送器によるトナ
ーの供給が停止される。このような状態では、トナー供
給器内にトナーが残留している。

【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。感光体ドラム１０は、帯電装置により帯電さ
れた状態で、その表面に画像が露光されて静電潜像が形
成される。そして、本発明の現像装置により感光体ドラ
ム上の静電潜像がトナー現像されて、そのトナー像が記
録紙上に転写される。トナー像が転写された感光体ドラ
ム１０の表面は、クリーニング装置のクリーニングブレ
ードにより掻き落とされる。

【０００９】現像器２０内には、所定のトナー濃度にな
るように、予め、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２
４は、それぞれ感光体ドラム１０の軸方向に平行になっ
ている。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。現像ローラ２２により搬送さ
れる現像剤のトナーは、感光体ドラム１０上に形成され
た静電潜像に付着して、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と基端部を除いて平行に延びる円筒状のケ
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。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の駆動を停止する。

【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
達した場合に動作される。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
度も実施されずに初期設定された現像剤が消費されてい
ない初期状態、あるいは、メンテナンスが終了した状態
等の連続現像可能な状態になると、現像器２０およびス
パイラルコンベア３０のトナー供給モーター３３が駆動
される。 この場合、感光体ドラム１０も露光されない状態で回転
駆動される。これらの駆動は、トナー濃度センサー２５
の出力が適正範囲に達するまで継続される。

【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では、現像装置
は連続現像が可能な状態になっており、このような状態
では、現像器２０内のトナーが消費されるように該現像
器２０が駆動されるとともに、トナー濃度センサー２５
の出力に基づいてスパイラルコンベア３０が制御される
。この場合、現像器２０内のトナーが消費されるように
感光体ドラム１０が回転駆動されるが、感光体ドラム１
０は、画像形成のための露光はされていない。感光体ド
ラム１０および現像器２０の駆動により、現像器２０内
の現像剤は感光体ドラム１０の表面に順次付着して消費
される。

【００１８】現像器２０内のトナーが順次消費されると
、現像器２０内のトナー濃度が低下し、トナー濃度セン
サー２５の出力が現像器２０内のトナー濃度が適正範囲
の下限値に達する。このような状態になると、トナー制
御器５０は、スパイラルコンベア３０におけるトナーモ
ーター３３を駆動する。これにより、トナーカートリッ
ジ４０内のトナーは、スパイラルコンベア３０により順
次搬送されるが、スパイラルコンベア３０のケーシング
３１内には、当初は、トナーが存在しないために、トナ
ーカートリッジ４０内のトナーが現像器２０内に達する
までも、現像器２０内のトナーが順次消費される。しか
し、この場合には、トナーエンプティ表示ランプ６０の
制御が実施されないために、現像器２０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６０は動作されない。そして、スパイラルコンベア
３０により現像器２０内にトナーが搬送されると、該現
像器２０内のトナー濃度が上昇し、トナー濃度センサー
２５により検出されるトナー濃度が適正範囲の上限値に
達すると、トナー供給モーター３３の駆動が停止される
。

【００１９】この場合に、スパイラルコンベア３０のケ
ーシング３１内にトナーが残存した状態であれば、トナ
ー供給モーター３３の駆動により、トナーが現像器２０
に直ちに供給されるため、トナー供給モーター３３の駆
動は短時間で停止される。

【００２０】このような制御時において、感光体ドラム
１０表面をクリーニングするクリーニングブレードが、
感光体ドラム１０の表面に常時摺接した状態になってい
る電子写真複写機では、現像器２０の駆動により感光体
ドラム１０表面に付着したトナーは該クリーニングブレ
ードにより除去されて回収される。また、クリーニング
ブレードが、画像形成時にのみ感光体ドラム１０に摺接
する電子写真複写機の場合には、このような制御時にお
いて、感光体ドラム１０に付着したトナーを回収するた
めに、クリーニングブレードが感光体ドラム１０に摺接
される。そして、電子写真複写機が初期状態である場合
には、該クリーニングブレードによりトナーが掻き落と
される際にトナーが付着される。これにより、以後、ク
リーニングブレード先端が感光体ドラム１０に摺接する
ことによりって巻き上がるおそれがない。

【００２１】このような制御が実施されることにより、
現像器２０内には適正なトナー濃度の現像剤が収容され
た状態になっており、しかも、スパイラルコンベア３０
内にもトナーが充填された状態になる。従って、このよ
うな状態で、１回の現像に要するトナー消費量が画像形
成面積の２０％程度である現像が連続的に実施されて、
トナーが多量に消費されることにより現像器２０内のト
ナー濃度が急激に低下しても、スパイラルコンベア３０
のトナー供給モーター３３が回転駆動されると、スパイ
ラルコンベア３０におけるケーシング３１内のトナーが
直ちに現像器２０内に供給されることになり、該現像器
２０内のトナー濃度が直ちに上昇される。従って、トナ
ーエンプティ表示器６０が誤って動作されるおそれがな
い。

【００２２】前述の現像器２０の駆動によるトナーの消
費およびスパイラルコンベア３０による現像器２０への
トナーの供給制御は、例えば、メンテナンスが終了した
時点でも実施される。

【００２３】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。

【００２４】

【発明の効果】本発明の現像装置は、このように、トナ
ーセンサーの出力に基づいて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等の連続現像が可能
な状態では、現像器内のトナーが消費されてトナー搬送
器によりトナーが供給される制御が実施されるために、
トナー搬送器内にはトナーが残留した状態になる。この
ため、その後に連続現像が実施されても、現像器内には
トナーが直ちに供給されるために、トナー搬送器による
トナー搬送のタイムラグが発生しなくなり、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。

【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 ５１　　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
   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、連続現像が可能な
   状態であって現像動作が開始される前に、前記現像器を
   内部のトナーが消費されるように駆動するとともに、前
   記トナー搬送器を前記トナーセンサーの出力に基づいて
   制御する手段と、を具備する現像装置。