JPH0480779A - 現像装置の現像剤補給装置、及び、画像形成装置 - 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、電子写真方式や静電記録方式等の複写機、フ
ァクシミリ、プリンタ等の画像形成装置における現像装
置に採用される現像剤補給装置にに関するものである。

〔従来の技術〕

この種の現像装置においては、現像液を用いる湿式現像
方式のものと、粉体トナーを用いる乾式現像方式のもの
が有り、後者には、更に、キャリア粒子を用いる二成分
現像方式とこれを用いない一成分現像方式とが有る。こ
れらの現像装置においては、補給用の、トナー液、キャ
リア液、粉体トナー、キャリア粒子等の現像剤を収容す
る補給用容器を設け、適宜、現像装置に補給用の現像剤
を補給している。

例えば、湿式現像装置においては、像担持体に現像液を
供給する現像器と、この現像器に供給する現像液を蓄え
た現像液タンクとを有し、現像液タンクに、補給用のト
ナーを収容した補給トナー容器と、補給用のキャリア液
を収容した補給キャリア容器とが取り付けられている。

現像液タンク内の現像液濃度を検出して、適正濃度の下
限よりも薄くなると補給トナー容器から現像液タンク内
へトナーを補給することにより現像液濃度を一定に保っ
ている。そして、補給トナー容器が空になったことを検
出した場合には、表示手段で、オペレータに知らせる。

補給トナー容器が空になってからち画像形成動作を続け
ていくと、現像液濃度が次第に薄くなって満足な画像が
得られないほどに現像液濃度が低下してしまう。そこで
、補給トナー容器が空になり、その旨を表示してから、
画像が形成可能な最低の現像液濃度（以下、最低現像可
能濃度という）に低下するまでは画像形成動作を許容し
、最低現像可能濃度に達した時点で、画像形成動作を禁
止するものもある。何れにしても、第５図に示すように
、補給トナー容器が空（終了）になった時点■から最低
現像可能濃度に達する時点■までの期間Ａ（以下、補給
用容器が空になってから新しい補給用容器に交換しなけ
れば画像形成上、許容出来ないほどの支障が出てくるま
での期間を補給用容器交換期間という）内に、補給トナ
ー容器を交換する必要があり、この補給用容器交換期間
は、現像液タンクの容量等の現像装置の条件や形成する
画像によって決まってくる。

一方、補給キャリア容器からも現像液タンク内の現像液
面が一定の高さになるようにキャリア液が補給されてお
り、補給キャリア容器が空になってからも画像形成動作
を続けていくと、現像液タンク内の現像液が次第に減少
してしまうので、補給トナー容器と同様に、表示や画像
形成動作の禁止等を行っており、補給キャリア容器が空
になってから所定の期間内に補給キャリア容器を交換す
る必要が有り、この補給用容器交換期間も、現像液タン
クの容量等の現像装置の条件等によって決まってくる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の各補給用容器交換期間は、長くて、数
千回の画像形成ができる程度であるので、これ以上の連
続した画像形成（例えば、複写機における連続コピー）
を行っている間に補給用容器が空になると、連続した画
像形成の途中で、現像液の濃度が最低現像可能濃度より
も低下する等の不具合が発生したり、画像形成動作が禁
止されたりする９又、補給用容器交換期間が、現像装置
の小型化等により短くなってくるほど、オペレータは、
補給用容器が空になっていないかどうか注意を払う必要
があるという問題点が有った。特に、補給用容器が不透
明で、内部の残量を目視で確認出来ない場合は、オペレ
ータが補給用容器が空になる時期を予想することも困難
であり、透明の補給用容器を用いるもの以上に注意を払
う必要が有った。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたものであり、その目的とするところは、補給用容
器交換期間を従来のものに比し長く出来る現像剤補給装
置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明の液体現像装置は、
補給用現像剤を収容する複数の容器と、該容器のうち少
なくとも一つを、現像剤を放出可能な状態にする手段と
、放出可能な状態になっている容器の現像剤が無くなっ
たことを検出する手段と、該検出手段の検出結果に基づ
いて現像剤が収容されている他の容器を放出可能な状態
にすることを特徴とするものである。

〔作用〕

上記のように構成された本発明は、補給用現像剤を収容
する複数の容器のうち何れか一つを現像剤を放出可能な
状態にし、これにより、現像装置内の現像剤の不足に応
じて、その容器から現像剤を補給し、放出可能な状態に
なっている該容器の現像剤が無くなった場合には、これ
を検出して、現像剤が収容されている他の容器を放出可
能な状態にし、これにより、現像剤が無くなった容器を
交換していない間も、現像装置内の現像剤の不足に応じ
て、この他の容器から現像剤を補給するように作用する
ものである。

〔実施例〕

この発明の第１実施例を第１図乃至第４図に基づいて説
明する。

第１図は、本発明を適用した複写機の湿式現像装置のト
ナー補給装置の概略構成図である。

図示しない現像装置本体は、像担持体に現像液を供給す
る現像器と、この現像器に供給する現像液を蓄えた現像
液タンクとから構成される装置この現像液タンクに、ト
ナー補給装置で補給用のトナーを補給する。補給用のト
ナーは、補給用容器であるトナー缶１，２．３に収容さ
れている。

このトナー缶は、不透明な材質から成る圧力臼になって
おり、頭部に設けられたノズル４，５．６を内部に向け
て押し込むことにより、収容しているトナーを内部圧力
で吐出するものである。この内部圧力は、炭酸ガスの圧
力、圧縮空気圧、液圧等を用いることにより得られる。

この様な３本のトナー缶（第一トナー缶１、第二トナー
缶２、第三トナー缶３）が現像液タンクに接続されてい
る供給パイプ７に、それぞれ補給機構を介して取付けら
れている。この補給機構は、トナー缶１，２゜３を脱着
可能に支持するトナー缶ホルダー８．９゜１０と、トナ
ー缶がこのトナー缶ホルダにセットされているか否かを
検出するセットセンサー（例えば、トナー缶がトナー缶
ホルダから外れたときに、ＯＮになるスイッチ素子など
）１１．．１２゜１３と、トナー缶１，２．３のノズル
４，５．６をトナー缶の内部に向けて押し、込むノズル
アクチュエータ１４，１５．１６と、このノズルアクチ
ュエータを駆動するソレノイド（第一ソレノイド１７、
第二ソレノイド１８．第三ソレノイド１９）と、ノズル
４，５．６から放出されるトナーを供給パイプ７に導く
連結管２０，２１．２２とを備え、ソレノイドによって
ノズルアクチュエータを駆動してノズルをトナー缶の内
部に押し込み、ノズルからトナーを放出させ、放出され
たトナーを連結管で供給パイプに導いて、現像液タンク
にトナーを補給する。このソレノイド１７，１８．１９
を電子制御回路２３によって制御することにより、トナ
ーの補給制御を行う。

電子制御回路２３は、後に詳述するように、前記セット
センサー１１．１２．１３からの信号と、現像液タンク
内の現像液濃度センサー２４からの信号とを受け、何れ
か一つのソレノイド１７，１８．１９を吸引駆動してト
ナーの補給制御を行うと共に、空になったトナー缶１，
２．３を表示手段２５によって表示する。この表示手段
２５は、複写機などのオペレータ操作部に設けても良い
し、トナー缶１，２．３の配置位置近傍に設けても良い
。尚、この電子制御回路２３は、後述するように、トナ
ー缶１，２．３の交換動作によって発生する電気信号を
用いて、記憶部であるＲＡＭの記憶内容の更新等を行う
ものであり、このトナー缶１．２．３の交換動作は、複
写機のメインスイッチをＯＦＦにした状態で行われるこ
ともあるので、バックアップ電源を設ける等して、メイ
ンスイッチをＯＦＦにした状態でも制御動作が可能なよ
うにすることが望ましい。

トナー補給のために、どのトナー缶１，２．３について
のソレノイド１７，１８．１９を駆動制御するかの選択
は、空になっていない使用可能なトナー缶１，２．３の
うち、セット時期が早い順という選択順位に従って選択
し、選択中のトナー缶が空になった場合は、この選択順
位に従って次のトナー缶を選択する。この選択順位は、
初期設定においては、第一トナー缶１、第二トナー缶２
、第三トナー缶３の順位にしておく。このような制御を
行うために、ＲＡＭ　（複写機の電源がＯＦＦされでも
、記憶内容が失われないものを用いる）に各選択順位の
トナー缶１，２．３の番号（第一ソレノイド１７にセッ
トされるものを１、同様に、第二、第二、のソレノイド
１８．１９のものを２゜３とする）及び各ソレノイド１
７，１８．１９のトナー缶１，２．３の使用の可否を記
憶する。以下、選択順位第−位、第三位、第三位のトナ
ー缶の番号を記憶するＲＡＭのメモリロケーションのア
ドレスを８１、Ｓ２、Ｓ５、第一ソレノイド１７、第二
ソレノイド１８、第三ソレノイド１９、のトナー缶の使
用の可否（１，Ｏ）を記憶するメモリロケーションのア
ドレスをＴ１、Ｔ２、Ｔ、とする。

又、ＲＡＭには、使用可能なトナー缶の本数も記憶し、
これを記憶するＲＡＭのメモリロケーションのアドレス
をＮとする。

以下、第２図及び第３図に基づいてトナー補給制御につ
いて詳述する。

第２図はトナー補給制御のメインルーチンであり、第３
図は、トナー缶１，２．３の終了（空）を検知して、使
用するトナー缶１，２．３についてのソレノイド１７，
１８．１９を選択・切替るサブルーチンである。

第２図において、第１ステツプで使用可能なトナー缶の
本数（ＲＡＭのアドレスＮに記ｇＩ）が３本より少ない
か否かによって、使用不能なトナー缶が有るか否かを判
断する。ここで、使用可能なトナー缶の本数とは、セッ
ト状態で、且つ空でないトナー缶の本数である。使用不
能なトナー缶が有ると判断した場合は、第２ステツプで
、表示手段２５に使用不能なトナー缶を表示させる。次
いで、第３ステツプで、後述する第３図に示すサブルー
チンを実行した後、第４ステツプで、空でないトナー缶
が取外されたか否かを判断する。この判断には、ＲＡＭ
のアドレスＴ１、Ｔ２、Ｔ、の内容と、セットセンサー
１１，１２．１３の出力とを用いる。空でないトナー缶
が取外された場合には、第５ステツプで、取り外された
トナー缶（この缶の番号数をｏｌｄとする）のソレノイ
ドの選択順位を記憶するアドレスからデータを取外し、
それ以降の順位を記憶するアドレスのデータを順次−づ
つ上位の順位を記憶するアドレスに移し変え、ＲＡＭの
アドレスＮに記憶されている使用可能なトナー缶の本数
を１減じ、そのトナー缶の使用の可否を記憶するアドレ
スＴｏｌｄにＯを記憶する。例えば、使用可能なトナー
缶の本数が３本（Ｎ　＝　３　）で、選択順位がトナー
缶の番号で１゜２．３　　（Ｓ、＝１．Ｓ、＝２．Ｓ、
＝３）のときに、トナー缶１が空にならないうちに取り
外されたとすると、トナー缶１の番号１が記憶されてい
るアドレスをＳ８、Ｓ２、Ｓ３から探すと５１が見つか
り、この８８から１を取り外して、Ｓ、以降の順位を記
憶するＳ２、Ｓ、のデータ２．３を−づつ上位の順位を
記憶するアドレスであるＳ８、Ｓ２に移し変える結果、
Ｓ、＝２．　　Ｓ、＝３となり、トナー缶２．３の順で
選択されることになり、アドレスＮが１減じられて２と
なり（Ｎ＝２）、トナー缶ｌの使用の可否を記憶するア
ドレスＴ１にはＯが記憶される（Ｔ、＝Ｏ）。尚、取外
されたトナー缶が空のとき（Ｔｏｌｄ＝Ｏ）には、既に
、後述するトナー缶の空検知時にこの処理と略同様の処
理を行つている（第３図、ステップ！２）ので、ここで
は何ら処理を行わずに、次のステップ６に進む。ステッ
プ６では、新たなトナー缶が取り付けられたか否かを判
断する。この判断には、セットセンサー１１，１２．１
３の出力を用いる。新たなトナー缶（この缶の番号数を
ｎｅｗとする）が取り付けられた場合には、第７ステツ
プで、使用可能なトナー缶の本数を記憶するアドレスＮ
の本数に１を加え、そのトナー缶の使用の可否を記憶す
るアドレスＴ　ｎｅｗに１を記憶し、各選択順位のトナ
ー缶の番号を記憶するアドレスのうち、使用可能なトナ
ー缶の中で最下位の順位のトナー缶の番号を記憶するア
ドレスＳＮに、そのトナー缶の番号ｎｅｗを記憶する。

例えば、例えば、使用可能なトナー缶の本数が２本（Ｎ
＝２）で、選択順位がトナー缶の番号で２．　３　（Ｓ
、＝２．　Ｓ、＝３）のときに、トナー缶１が取付けら
れたとすると、アドレスＮに１が加えられて３となり（
Ｎ＝３）、アドレスＴ、には１が記憶され（Ｔ、＝１）
、アドレスＳ、に、そのトナー缶の番号１を記憶され（
Ｓ。

＝１）、その結果、Ｓ、＝２．　　Ｓ、＝３．　　Ｓ、
＝１となり、トナー缶２．３．１の順で選択されること
になる。このように、新たにセットされたトナー缶の選
択順位を、この新たなトナー缶のセット時に使用可能な
トナー缶の選択順位のあとにしたのは、トナーの経時変
化を考慮して、セットされた時期が最も古いトナー缶か
ら、順番に使用するためである。

次に、第３図に基づいて、トナー缶の終了（空）を検知
して、使用するトナー缶についてのソレノイドを選択・
切替るサブルーチンを説明する。

トナー缶の終了検知は、現像液タンク内の現像液濃度セ
ンサー２４の検出出力を用いて行う。先ず、現像液濃度
センサー２４の検出出力の読み取りを第１ステツプで行
い、その出力により、現像液濃度が予め実験で求めて設
定されている最適な画像が得られる現像液濃度の範囲の
下限（以下、濃度下限という）よりも薄いか否かを判断
する。

この濃度下限よりも薄くない場合には、メインルーチン
に戻り、薄い場合には、第３ステツプに進む。第３ステ
ツプでは、上記検出出力により、現像液濃度が画像が形
成可能な最低の濃度である最低現像可能濃度より濃いか
否かを判断する。この最低現像可能濃度よりも濃くない
場合は、第４ステツプで、操作部に設けた表示手段（図
示せず）に、現像不可能である旨を表示させ、現像装置
の動作を停止させてメインルーチンに戻る。逆にこの最
低現像可能濃度よりも濃い場合は、第５ステツプに進む
。第５ステツプでは、ＲＡＭのアドレスＳ１を参照して
、選択順位が第−位のソレノイドを吸引駆動状態にして
、そのソレノイドにセットされているトナー缶からのト
ナーの補給を開始する。次に、第６ステツプで、トナー
の補給時間をカウントするカウンタＣＴをリセットしく
ＣＴ＝Ｏ）、第７ステツプで、再び現像液濃度センサー
２４の検出出力を読み取る。第８ステツプで、検出した
現像液濃度が最適な画像が得られる現像液濃度の範囲の
上限（以下、濃度上限という）よりも濃いか否かを判断
し、この濃度上限よりも濃い場合は、第９ステツプで、
上記ソレノイドの吸引駆動を停止させ、トナーの補給を
停止し、メインルーチンに戻る。この濃度上限よりも濃
くない場合には、第１０ステツプで、上記カウンタＣＴ
を１カウントアツプした後、第１１ステツプで、カウン
タＣＴのカウント値がカウント上限値ＣＴＥｎｄよりも
小さいか否かを判断する。このカウント上限値ＣＴＥｎ
ｄよりも小さい場合は、第７ステツプに戻り、以降、第
８ステツプで濃度上限よりも薄くはないと判断されない
かぎり、第１０ステツプでカウンタＣＴをカウントアツ
プしながら、第１１ステツプでカウントＣＴがカウント
上限値ＣＴＥｎｄに成るまで、第７．第８．第ｉｏ、第
１１の各ステップを繰り返えして、この間、上記ソレノ
イドを吸引駆動し続ける。第１１ステツプで、カウント
ＣＴがカウント上限値ＣＴＥｎｄになった場合、即ち、
上記ソレノイドを吸引駆動してから決められた時間がＲ
過しても濃度上限値を越えなかった場合には、上記ソレ
ノイドにセットされているトナー缶が空になったものと
判断して、第１２ステツプのトナー缶の切替処理に進む
。第１２ステツプのトナー缶の切替処理では、先ず、ア
ドレスＳ１のトナー缶の番号（この缶の番号数を８１と
する）を参照し、そのトナー缶の使用可否を記憶するレ
ジスタＴｓ、にＯを記憶し、アドレスＳ１から８１を取
り外して、Ｓ１以降の順位を記憶するアドレスＳ２、Ｓ
、のデータを−づつ上位の順位を記憶するアドレスに移
し変え、アドレスＮに記憶されている使用可能なトナー
缶の本数を１減じ、これにより、選択順位第−位のトナ
ー缶を使用可能な他のトナー缶に切替る。例えば、アド
レスＮに３．アドレスＳ工ｌ　　ｓｉ＋　　５３に２．
３．ｌが記憶され、選択順位の第−位として第２ソレノ
イド１８にセットされているトナー缶２が空になったと
判断された場合は、アドレスＴ２にＯを記憶し、アドレ
スＳ１から２を取り外して、Ｓｌ以降の順位を記憶する
アドレスＳ２、Ｓｊのデータ３．１を−づつ上位の順位
を記憶するアドレスに移し変えて、５１＝３．５２＝１
とし、アドレスＮに記憶されている使用可能なトナー缶
の本数を１減じて２本にし、これにより、選択順位第−
位のトナー缶を使用可能なトナー缶３に切替る。この切
替処理後にメインルーチンに戻る。よって、次回、この
サブルーチンに入ったときのトナー補給は、上記切替後
に選択順位第−位になったトナー缶３のソレノイドを吸
引駆動して行われる。

以上、本実施例によれば、第１トナー缶１、第２トナー
缶２、第３トナー缶３の順に選択して、トナー缶を使用
していった場合の第１トナー缶１の交換期間を示す第４
図のように、最初に使用を開始して最初に終了した（空
になった）第１トナー缶１の交換期間は、このトナー缶
１が終了した時点■から他の全てのトナー缶２，３も終
了して現像液が最低現像可能濃度より薄くなる時点■ま
での期間Ａであり、補給トナー容器を一つ用いた従来の
補給装置における補給トナー容器の交換期間（第５図の
Ａ）に比し、格段に長くすることが出来る。又、第４図
で、次に、使用を開始する第２トナー缶２についての交
換期間は、先に、使用を終了している第１トナー缶１を
、交換期間内に交換しないとしても、第２トナー缶２が
終了した時点■から第３トナー缶３が終了して現像液が
最低現像可能濃度より薄くなる時点■までの期間であり
、これも従来の交換Ｍ開に比し格段に長く、この交換期
間内に、先に終了している第１トナー缶１の交換が行わ
れれば、更に交換期間が延びて、第１トナー缶１の交換
期間Ａと同じ長さの交換期間を得られる。第３トナー缶
３についての交換期間は、先に使用が終了している第１
トナー缶１及び第２トナー缶２の何れも交換されない場
合には、第３トナー缶３が終了した時点■から現像液が
最低現像可能濃度より薄くなる時点■までの期間であり
、これは、従来の交換期間と同じであるが、この時点■
までに、第１トナー缶１と第２トナー缶３の少なくとも
一方でも交換されれば、交換されたトナー缶が使用され
ている期間だけ、第３トナー缶３の交換期間も延長され
る。

尚、上記実施例においては、補給用容器であるトナー缶
を３本セットできるものであるが、２本セットできるも
のでも良く、４本以上でも良い。

又、トナー缶から、連結管及び供給バイブを介して現像
液タンクにトナーを補給するので、トナー缶の配置場所
を現像液タンクから離して、画像形成装置の任意の位置
に選択することが出来るが、これに代え、現像液タンク
の上蓋に直接トナー缶をセットするようにしても良い。

更に、上記実施例は、本発明を湿式現像装置におけるト
ナー補給装置に適用したものであるが、同じく湿式現像
装置における液体キャリヤの補給装置にも適用すること
が出来、又、乾式現像装置における粉体トナーやキャリ
ア粒子の補給装置にも適用することが出来る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、放出可能な状態にな
っている該容器の現像剤が無くなった場合には、これを
検出して、現像剤が収容されている他の容器を放出可能
な状態にし、これにより、現像剤が無くなった容器を交
換していない間も、現像装置内の現像剤の不足に応じて
、この他の容器から現像剤を補給するので、現像剤が無
くなった容器の交換期間を、二の他の容器から現像剤を
補給している期間だけ延長出来るという優れた効果があ
る。

又、画像形成装置に取り付けられた時期が早い容器から
、現像剤を放出可能な状態にすれば、現像装置に取り付
けられたまま長期間使用されずに、収容されている現像
剤の劣化が進んでしまう容器の発生防止に寄与すること
が出来るという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、本発明を適用した湿式現像装置の
トナー補給装置を説明するための図面であり、第１図は
その概略構成図、第２図はその補給制御のメインルーチ
ンのフローチャート、第３図は補給制御のサブルーチン
のフローチャート、第４図はそのトナー缶の交換期間を
説明するための図面である。 第５図は、従来のトナー補給装置における補給トナー容
器の交換期間を説明するための図面である。 １．２．３・・・トナー缶、７・・・供給パイプ、１１
゜１２．１３・・・セットセンサ、１７，１８．１９ソ
レノイド、２３・・電子制御回路、２４・・現像液濃度
センサ、２５・・・表示手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）補給用現像剤を収容する複数の容器と、該容器の
   うち少なくとも一つを現像剤を放出可能な状態にする手
   段と、放出可能な状態になっている該容器の現像剤が無
   くなったことを検出する手段と、該検出手段の検出結果
   に基づいて現像剤が収容されている他の容器を放出可能
   な状態にすることを特徴とする現像装置の現像剤補給装
   置。
2. （２）現像装置に取り付けられた時期が早い容器から、
   現像剤を放出可能な状態にすることを特徴とする請求項
   １記載の現像装置の現像剤補給装置。