JPH10186823A - 画像形成装置の現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複写機等の画像形成装置の現像装置におい
て、撹拌手段による現像剤の撹拌開始後に検知手段から
の検知信号に基づく制御信号の出力を開始することによ
り、上記した従来技術における問題点を解消し、現像剤
の状態を適切に認識できるようにすること。 【解決手段】 像坦持体上の静電潜像を現像する画像形
成装置の現像装置であって、現像装置内に収容されてい
る現像剤を撹拌する撹拌手段と、現像装置に設けられ、
前記現像剤の状態を検知する検知手段と、前記撹拌手段
による前記現像剤の撹拌開始後、前記検知手段からの検
知信号に基づく制御信号の出力を開始する制御手段とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等の画像形成装
置において使用される現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の画像形成装置の現像装
置において、現像剤容器内の現像剤の状態を圧電素子や
光電変換素子等を用いた検知手段により検知し、容器内
の現像剤が無くなったとき、あるいは、現像剤の状態が
ある基準値以下になったとき、その検知信号により容器
への現像剤補給を指示し、あるいは、複写機能を停止さ
せる装置が知られている。

【０００３】例えば、特開昭６０−１０７６６４号公報
には、撹拌部材に連動し、現像剤補給容器内に揺動可能
に設けられた作動子と、この作動子の動作に応動して現
像剤の残量を検出する検出器を備えており、該検出器か
らのトナー不足信号を所定時間内に所定回数だけ検出し
たときにトナー不足状態を表示する現像剤残量検知装置
が記載されている。

【０００４】なお、特開昭５８−３５５６４号公報に
は、トナーホッパ内のセンサからの検出信号を利用して
トナーの残量検出を行う動作がトナーをトナー皿へ間欠
的に補給する各補給動作の後、所定時間経過してから行
う方式が記載されており、トナー補給動作の際の機械的
振動やモータからの電気的ノイズによってトナーホッパ
内のセンサが誤動作を生じることを防止している。

【０００５】また、特開昭６２−１５７０７１号公報に
は、トナーコントロールパッチを露光して得られた感光
体上の静電潜像を現像し、そのトナー像の濃度を検出す
るにあたり、その検出手段を予め決められたコピー枚数
毎に作動させる装置が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開昭６０
−１０７６６４号公報に記載されるような装置は、撹拌
部材の動作に連動して現像剤の残量を検出するものであ
り、撹拌手段による現像剤の撹拌開始後に出力される検
知手段からの検知信号に基づいて制御信号の出力を開始
するものではない。

【０００７】したがって、現像剤の状態が不安定なとき
に現像剤の残量を検出してしまうおそれがあり、現像剤
が不足状態か否かにつき、誤って報知されるおそれがあ
った。

【０００８】すなわち、画像形成装置においては、現像
装置内の現像剤が不安定な状態となっている場合があ
り、特開昭６０−１０７６６４号公報に記載されている
装置では、そのような現像剤の状態を安定にするために
撹拌部材によって現像剤補給容器内を撹拌することとし
ている。

【０００９】しかしながら、上記公報記載の装置のよう
に、現像剤補給容器内の撹拌部材と機械的に連動する作
動子が検出器の検知範囲内まで接近したときにトナー不
足信号を出力するような形式の現像装置では、撹拌部材
の起動と同時に作動子が検出器の検出範囲にあり、現像
剤の状態が安定化される前にトナー不足信号が出力され
る場合がある。特開昭６０−１０７６６４号公報記載の
装置では、所定時間内に所定の回数だけ現像剤不足信号
が発生した場合に現像剤の不足状態を報知するものの、
現像剤不足信号のうちに、撹拌部材の起動時に検出した
誤った不足信号が含まれている場合があり、現像剤の状
態を誤って認識する可能性が高くなってしまう。

【００１０】そして、このような場合に表示されるトナ
ー無しの表示に従って現像剤を補給すると容器から現像
剤が溢れるという不都合が生じる。

【００１１】なお、特開昭５８−３５５６４号公報に記
載される従来技術は、トナーホッパ内に撹拌手段を設け
る型式の装置に関するものではなく、また、その目的と
するところも、トナー補給動作の際の機械的振動やモー
タからの電気的ノイズによるトナーホッパ内のセンサの
誤動作の防止であるから、このような技術を特開昭６０
−１０７６６４号公報に記載されるような装置に適用す
ることはできない。

【００１２】また、特開昭６２−１５７０７１号公報に
記載される従来技術は、トナーコントロールパッチを露
光して得られた感光体上の静電潜像を現像し、そのトナ
ー像の濃度を検出するにあたり、その検出手段を予め決
められたコピー枚数毎に作動させる装置であり、現像剤
の状態を検知する方式が異なる。また、この従来技術
は、露光ランプの照射時間の短縮をはじめ各種の無駄を
排除するためのものであり、現像剤の状態の適切な認識
を可能とするものではない。

【００１３】そこで本発明は、複写機等の画像形成装置
の現像装置において、撹拌手段による現像剤の撹拌開始
後に検知手段からの検知信号に基づく制御信号の出力を
開始することにより、上記した従来技術における問題点
を解消し、現像剤の状態を適切に認識できるようにする
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、像坦持体上の静電潜像を現像する画像
形成装置の現像装置であって、現像装置内に収容されて
いる現像剤を撹拌する撹拌手段と、現像装置に設けら
れ、前記現像剤の状態を検知する検知手段と、前記撹拌
手段による前記現像剤の撹拌開始後、前記検知手段から
の検知信号に基づく制御信号の出力を開始する制御手段
とを備えることを特徴とする。

【００１５】前記制御装置としては、前記現像剤容器の
装着後に一定枚数の複写を行った後に制御信号を出力す
る装置、或いは、前記現像剤容器の装着時から一定時間
経過後から制御信号を出力する装置を使用することがで
きる。

【００１６】

【作用】現像剤の撹拌開始後に、検知手段からの検知信
号に基づく制御信号の出力を開始するので、現像剤の状
態が不安定であるときの検知信号に基づいて制御信号を
出力することを防止でき、現像剤の状態を誤って認識す
ることを防止できる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の特徴を
実施例に基づいて具体的に説明する。第１図は本発明の
実施例における現像装置の正面図である。

【００１８】感光ドラム１の表面には、図示しない露光
装置によって静電潜像が形成されている。そして、この
静電潜像に現像剤中のトナーを付着させて現像するため
の現像器２が設けられている。なお、本実施例では、現
像剤として、トナー本体と磁性体のキャリアの２成分か
らなるものを使用している。

【００１９】現像器２には、仕切り壁３を介して、一体
的にトナーボックス４が備えられている。このトナーボ
ックス４はトナーを現像器２に供給するために備え付け
られているものである。

【００２０】第２図はトナーボックス４の内部を示す斜
視図で、トナーボックス４の内部には、コイル状アジテ
ータ５とトナー搬送オーガ６が設けられている。

【００２１】コイル状アジテータ５の基端部には、軸７
と駆動ギア８が設けられ、図示しない装置によって駆動
ギア８が時計方向に回転してトナーを撹拌しながら矢印
ｂ方向（第３図参照）に搬送するようになっている。

【００２２】また、トナーボックス４のコイル状アジテ
ータ５側の軸７とは反対側の壁面には、第１図に示すよ
うに、トナーボックス４内のトナーのレベルを検知する
センサ９が設けられている。このセンサ９は、たとえ
ば、圧電素子を使用したものであり、センサ９にトナー
が接触したときの圧電素子の機械インピーダンスの変化
を検出してトナーの有無を判別するものである。なお、
図中１０は、センサ９の表面にこびりつくトナーを掻き
落として、センサ９を常に正常に作動させるための清掃
部材である。

【００２３】トナー搬送オーガ６においては、軸１１の
周りにスクリュー羽根１２が設けられ、軸１１の基端部
に駆動ギア１３が設けられている。そして、図示しない
装置によって駆動ギア１３が時計方向に回転し、スクリ
ュー羽根１２が回転してトナーボックス４内のトナーを
矢印ｃ方向へ移動させる。矢印ｃ方向へ移動したトナー
は、仕切り壁３に設けた開口部１４を介して現像器２側
へ搬送される。

【００２４】現像器２内には、第１図に示すように、感
光ドラム１に対向して現像スリーブ２２が設けられ、更
に、この現像スリーブ２２と仕切り壁３との間には３本
の現像剤搬送オーガ１６，１７，１８、現像剤搬送ガイ
ド１９及び仕切り壁２０が設けられている。また、仕切
り壁２０の図で見て手前側には、開口部２１が設けられ
ている。

【００２５】現像剤搬送オーガ１６は反時計方向に、現
像剤搬送オーガ１７と１８は時計方向に回転し、現像ス
リーブ２２に所定の濃度の現像剤を安定に供給できるよ
うになっている。

【００２６】すなわち、現像スリーブ２２から現像剤搬
送オーガ１６へトナー濃度の低い現像剤が返送されてく
ると、反時計方向へ回転する現像剤搬送オーガ１６によ
り、現像剤搬送ガイド１９の奥側に設けられた開口部１
９ａを介して現像剤搬送オーガ１７へ現像剤を搬送す
る。この開口部１９ａは、現像剤搬送オーガ１７の上流
側ではあるが、仕切り壁３の開口部１４に対しては重な
り合わない程度に下流側である位置に設けられている。

【００２７】現像剤搬送オーガ１７には、開口部１４を
介してトナー供給装置４からトナーが補給され、現像剤
と混合されながら矢印ｄ方向（第３図参照）に移動す
る。このとき、トナーが供給される開口部１４は、現像
剤が供給される開口部１９ａよりも上流側にあるので、
現像剤が開口部１４を介して逆流することがない。した
がって、逆流防止のために目詰まりしやすいスクリーン
メッシュを設ける必要がなくなる。

【００２８】この現像剤搬送オーガ１７部分において、
トナー濃度の低い現像剤が高い濃度になり、仕切り壁２
０に形成された開口部２１を介して現像剤搬送オーガ１
８へ搬送される。この開口部２１は、現像剤搬送オーガ
１７の下流側（第１図において手前側）に設けられてい
る。そして、この現像剤搬送オーガ１８により矢印ｅ方
向（第３図参照）に搬送されながら攪拌されて所定のト
ナー濃度となった現像剤は、現像スリーブ２２の下部へ
搬送される。

【００２９】また、現像剤搬送オーガ１８により、現像
剤の一部は、現像剤搬送ガイド１９の現像剤搬送オーガ
１８下流側（第１図において奥側）に形成された開口部
１９ｂを介して現像剤搬送オーガ１６へ押し上げられ、
この現像剤搬送オーガ１６により、矢印ｆ方向（第３図
参照）に搬送されながら、現像スリーブ２２から返送さ
れてきた現像剤と混合され、現像剤搬送ガイド１９の現
像剤搬送オーガ１６下流側に形成された開口部１９ｃを
介して自重で現像剤搬送オーガ１８へ戻される。

【００３０】現像スリーブ２２の内側には磁石１５が設
けられており、この磁石１５に対して現像スリーブ２２
が反時計方向に回転し磁性の現像剤がスリーブ２２の周
囲に吸着され磁気ブラシｔが形成される。この磁気ブラ
シｔの高さを一定高さに規制し、感光ドラム１に適量の
トナーを付着させるための掻板２３を現像スリーブ２２
の近傍に設けている。

【００３１】そして、感光ドラム１は時計方向に回転
し、また、現像スリーブ２２上の現像剤は、磁石１５に
吸着された状態で回転して、現像剤中のトナーが現像ス
リーブ２２から感光ドラム１上の静電潜像へ静電気的に
吸着され、可視像が形成される。

【００３２】第３図は第１図の現像装置２４の一部切欠
平面断面図である。

【００３３】感光ドラム１は図示しない複写機本体に装
備されており、この複写機本体に着脱自在に現像装置２
４が装着されるようになっている。そして、現像装置２
４を複写機本体に取り付けるときには、同現像装置２４
を矢印ａ方向へ所定位置までスライドさせて固定するよ
うになっている。

【００３４】図に示すように、トナーボックス４及び現
像剤搬送オーガ１６，１７，１８は、感光ドラム１の軸
方向と平行に伸延している。なお、図中、矢印ｂ〜ｃは
トナーの移動方向を示し、矢印ｄ〜ｆは現像剤の移動方
向を示す。

【００３５】トナーボックス４のコイル状アジテータ５
の他端側には、トナーボックス４内のトナーのレベルを
検知するためのセンサ９が設置されている。そして、セ
ンサ９の直前のトナー量があるレベル以下になると、セ
ンサ９から現像剤残量無しを示す検知信号が出力され
る。

【００３６】センサ９からの検知信号は、第４図に示す
ように、ＣＰＵ（中央処理装置）２５へ送られる。ま
た、複写機本体側に設けられた現像装置装着センサ２６
からの出力もＣＰＵ２５へ送られる。このＣＰＵ２５で
は、現像装置２４が複写機本体に装着されてからある一
定枚数の複写が終わるまで、あるいは、コイル状アジテ
ータ５の回転開始からある一定時間経過するまでは、セ
ンサ９からの検知信号があっても制御信号を出力しない
ようになっている。ここで、一定の複写枚数あるいは一
定の経過時間とは、コイル状アジテータ５による撹拌に
よってトナーボックス４内のトナーのレベルが一様な状
態になるまでに必要な複写枚数あるいは経過時間であ
り、予め実験的に求めた値を設定する。

【００３７】そして、設定した複写枚数の複写後、ある
いは、設定した時間経過後にセンサ９からの検知信号が
あると、ＣＰＵ２５が制御信号を出力して、複写機本体
のコントロールパネル２７に「トナー補給」の表示を
し、あるいは、複写機構制御装置２８を制御して複写機
能を停止するようになっている。更に、制御信号によ
り、現像装置２４に隣接して設けられたトナー補給装置
を駆動して、現像装置２４内にトナーを補給するように
してもよい。

【００３８】第５図はＣＰＵ２５におけるトナー残量検
知の処理の概要を示すフローチャートである。

【００３９】現像装置２４が複写機本体に装着されたこ
とが現像装置装着センサ２６により検出されると（ステ
ップ１０１）、ＣＰＵ２５において制御信号の出力が禁
止される（ステップ１０２）。また、複写枚数をカウン
トするためのカウンタがリセットされる（ステップ１０
３）。なお、このカウンタとしては、ＣＰＵ２５内のメ
モリを使用することができる。

【００４０】このとき、現像装置２４を複写機本体に装
着したときのショックによって、たとえば、トナーボッ
クス４内のトナーがセンサ９の設置側と反対の側に片寄
ってセンサ９の近傍にトナーが不在となると、センサ９
はトナー量をゼロと検知して検知信号を出力する。しか
し、前記のように、この時点では、ＣＰＵ２５は制御信
号の出力が禁止されているので、制御信号が出力される
ことはない。

【００４１】トナーボックス４内で片寄った状態にある
トナーは、コイル状アジテータ５の回転によって一様な
レベルに均らされて、センサ９の近傍にトナーが存在す
るようになる。コイル状アジテータ５の回転は、複写開
始と同時に開始されるので、ある枚数の複写を終わった
時点で、あるいは、ある時間が経過した時点でトナーが
一様なレベルになる。

【００４２】そこで、本実施例においては、複写開始
後、複写枚数をカウントし（ステップ１０４，１０
５）、複写枚数が一定枚数に達した後に制御信号の出力
を解除するようにしている（ステップ１０６，１０
７）。本発明者等の調査では、複写枚数５枚程度でトナ
ーが一様なレベル状態になるので、前記一定枚数として
は、５枚よりやや多い程度の枚数が設定される。

【００４３】この時点で検知信号があると（ステップ１
０８）、コントロールパネル２７に「トナー補給」の表
示をしたり、複写機構制御装置２８を制御して複写機能
を停止させる（ステップ１０９，１１０）。

【００４４】なお、複写枚数をカウントする代わりに、
複写開始からある時間が経過した時点で、制御信号の出
力を解除するようにしてもよい。

【００４５】なお、この設定枚数あるいは設定時間は、
複写機の形式等によって異なることは勿論である。

【００４６】このように、本実施例装置では、現像装置
２４を複写機本体に装着直後に、トナーボックス４内で
トナーが一方に片寄った状態で、センサ９から検知信号
が出力されても、トナーボックス４内のトナーが一様な
レベルになるまではＣＰＵ２５からは何の制御信号も出
力されない。したがって、トナーボックス４内にトナー
が充分あるのにコントロールパネル２７に「トナー補
給」表示がされたり、あるいは、複写機能が停止したり
することはない。そして、一定枚数の複写後、あるい
は、一定時間経過後に、センサ９から検知信号が出力さ
れた場合に、初めてＣＰＵ２５から制御信号が出力され
る。

【００４７】なお、上述の実施例においては、現像剤と
して磁性の二成分のものを使用したが、本発明は一成分
の現像剤を使用した現像装置にも適用することができ
る。この場合は、現像剤のレベルを検出すればよい。

【００４８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像形
成装置の現像装置においては、現像剤の撹拌開始後に、
検知手段からの検知信号に基づく制御信号の出力を開始
するので、現像剤の状態が不安定であるときの検知信号
に基づいて制御信号を出力することを防止でき、現像剤
の状態を誤って認識することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例における現像装置の断面図。

【図２】 本発明の実施例における現像装置の現像剤容
器の内部を示す斜視図。

【図３】 本発明の実施例における現像装置の一部切欠
平面断面図。

【図４】 制御装置の概略構成を示すブロック図。

【図５】 ＣＰＵの動作を説明するためのフローチャー
ト。

【符号の説明】 １ 感光ドラム ２ 現像器 ３ 仕切り壁 ４ トナーボックス ５ コイル状アジテータ ６ トナー搬送オーガ ７ 軸 ８ 駆動ギア ９ センサ １０ 清掃部材 １１ 軸 １２ スクリュー羽根 １３ 駆動ギア １４ 開口部 １５ 磁石 １６、１７、１８ 現像剤搬送オーガ １９ 現像剤搬送ガイド １９ａ、１９ｂ、１９ｃ、２１ 開口部 ２０ 仕切り壁 ２２ 現像スリーブ ２３ 掻板 ２４ 現像装置 ２５ ＣＰＵ ２６ 現像装置装着センサ ２７ コントロールパネル ２８ 複写機構制御装置 ｔ 磁気ブラシ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像坦持体上の静電潜像を現像する画像形
   成装置の現像装置であって、 現像装置内に収容されている現像剤を撹拌する撹拌手段
   と、 現像装置に設けられ、前記現像剤の状態を検知する検知
   手段と、 前記撹拌手段による前記現像剤の撹拌開始後、前記検知
   手段からの検知信号に基づく制御信号の出力を開始する
   制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置の
   現像装置。