JPS62237478A - 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】 ４１発明の目的 〔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による画像形成
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年オフィスオートメーシ諺ンの進展にともない１個人
個人で使用できる小型で軽量の画像形成＊＊のニーズが
高まっている。そのため、小型の画像形成装置において
、そのサービス性能を向上するため１画像形成プロセス
の中心となる部分をカートリッジ化したものが提案され
ている。

例えば、電子写真方式のよる画像形成装置では、感光体
ドラム、クリーニング器、現像器、帯電器等をひとつに
まとめてカートリッジ容器内に装着するｌカートリッジ
方式、あるいは、現像器だけは別のカートリッジ容器内
に装着した２力−トリツジ方式が提案されている。

これらのカートリッジ方式では、ユーザの使い勝手を良
くするために、現像器を装着したカートリッジ容器はト
ナーなしのときに交換する使い捨てタイプが多い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなカートリッジ方式の画像形ＩＩｔ装置では、
ランニングコストを下げるために、現像器内にトナー容
器を増すことが望まれる。しかし、単にトナー容量を増
してもホッパ内のトナーをすべて使い切る前に現像手段
近傍のトナーがなくなることが多く、そのためにトナー
があるにもかかわらずトナー切れの画像が生じ、現像器
を寿命前に交換するという問題点があった。

また、画像形成装置は年々小型化されてきており、狭い
スペース内に多くのトナーを充填するために、ホッパの
形状はトナーを搬送し易い形状となりにくくなっている
。

従って、ホッパ内にトナーの撹拌機構を設けず、あるい
は単純な撹拌羽根のみで搬送しようとしても、多くのト
ナーがホッパ内に残ったままになる。

例えばｆｆ１７図ａに示すようなホッパ７１の形状では
、トナー４は自重で落下して現像手段としての現像スリ
ーブ７２に供給されるが、トナー自身に自重に圧力がか
かり、凝集し易くなる。またトリポが異常に高くなると
ともに背の高い現像器となってしまい、小型・軽量化が
阻害される。また、第７図すに°示した現像器７１のよ
うに幅を広げても、高さは第７図ａに示した現像器より
も若干低くなるが、撹拌機構７３が必要となって省スペ
ース効果が少ないという問題点があった。

本発明は上記の問題点を解消し、ランニングコストを下
げるためにトナー容量を増しても、トナー凝集によるト
ナー切れ画像を生ずることのない画像形成装置を得るこ
とを目的とする。

口、発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は像担持体に該像担持体周辺に配設した潜像形成
プロセス手段によって潜像を形成し、この潜像に現像手
段でトナーを付着させて顕画像化する画像形成装置にお
いて、装置本体に着脱可能なカートリッジ容器に現像手
段およびトナーホッパを備えた現像器を装着し、前記現
像手段およびトナーホッパにトナー量を検知するトナー
量検知手段を設け、このトナー量検知手段からの信号に
よって現像器を捩る時期および交換する時期を表示する
ように構成したことを特徴とする画像形成装置である。

〔作　用〕

トナー量検知手段の信号により、ホッパ内にトナーがあ
るにもかかわらず現像手段近傍のトナーがなくなったと
きは現像器を振れ、ホッパ内および現像手段近傍のいず
れにもトナーがないときは現像器を交換せよとの表示を
行うので、現像器を捩ることにより良好な現像を再開で
きるとともに現像器を有効に利用して現像不良を少なく
できる。

〔実施例〕

第１図は本発明画像形成装置としてのレーザービーム・
プリンタ（以下、ＬφＢ−Ｐと称す）を示す断面図であ
る。第１図において、１０は装置本体ｌＯＯに着脱する
カートリッジ容器で、このカートリッジ容器１０内には
矢印方向に回転可能に感光ドラム１が支持されている。

また、感光ドラムｌと並設する現像スリーブ２を矢印方
向に回転可能に支持したトナーホッパ３．クリーニング
器８．１次帯電器９が設けられている。

装置本体１００側にはレーデユニット、ポリゴンミラー
、補正レンズ系を含むスキャナユニット６、このスキャ
ナユニット６かも発するレーザ光１２をカートリッジ容
器１０に開口１０ａを介して感光ドラム１上に導くミラ
ー１１、カートリッジ容器１０の開口ｔｏｂを介して感
光ドラム１上を露光する前露光光源１３、カセット１６
内の転写材１５を給送する給紙ローラ１４、一対のレジ
ストローラ１７、転写帯電器７、定着器１８、転写材１
５をトレイ２０上にフェイスダウンの形で排紙する反転
ガイド１９が設けられている。

スキャナユニット６から発する画像信号により変調され
たレーザ光１２は、ミラー１１で反射して１次帯電器９
により一様に帯電された感光ドラムｌ上に照射される。

このレーザ光１２の照射によって感光ドラム１上に形成
された静電潜像は、Ｉ］Ｃ（直流）を重畳した交番バイ
アス−が印加されている現像スリーブ２上にコーティン
グされたトナー４により現像され、転写帯電器７からの
転写コロナ放電により転写材１５に転写される・ 転写後、感光ドラムｌ上に残留したトナーは、クリーニ
ング器８によりクリーニングされ、その後、感光ドラム
ｌは前露光１３により帯電履歴が消去されて上記と同じ
プロセスを繰り返す。

カセット１６内の転写材１５は給紙ローラ１４、一対の
レジストローラ１７によって送られ、上述のように感光
ドラム１上のトナー像が転写された後、定着器１８を通
ることで加熱あるいは加圧されて上記トナー像が永久定
着される。その後１反転画像１９を通り、トレイ２０上
にフェイスダウンの形で排紙される。

上記の画像形成動作により、第２図に示すように現像ス
リーブ２の近傍がトナー無しの状態になったときには、
トナー量検知手段５ａが現像スリーブ２の近傍のトナー
無しを検知し、ホッパ部にはトナーが十分あってホッパ
内のトナー量検知手段５ｂがトナー無しな検知しないこ
とを条件に、ユーザにカートリッジ容器を振って下さい
という指示を出す、この指示に従ってユーザがカートリ
ッジ容器を捩ることにより、第３図に示すようにトナー
４は現像スリーブ２の近傍に再び集まりプリントが可能
となる。

このときトナー４がスリーブ近傍およびホッパ部の両方
で完全になくなっている場合は、スリーブ近傍のトナー
量検知手段５ａとホッパ部のトナー量検知手段５ｂの両
者でトナー無し信号を発生するため、この両手段５ａ・
５ｂのトナー無し信号を条件にカートリッジ交換の信号
が表示されるので、ユーザは新しい現像器と交換するこ
とができる。

第４図はトナー量検知手段５ａを示す簡単な概略図であ
る。現像スリーブｚ上に印加された電源４５からのＡＣ
バイアスにより、現像スリーブ２と平行に張ったトナー
量検知手段としての導線４６には、現像スリーブ２と導
線４６の間のインピーダンスに応じた電流が流れ、その
電流を整流回路４１で整流し直流電圧４２に変換してコ
ンパレータ４３で基準電圧４４と比較した出力を発生す
る。

現像スリーブ２と導線４６の間には、トナーと空気に比
誘電率の差および抵抗の差からトナーのｆｉで（７ピー
ダンスが変わり、その変化を利用してトナー量を検出す
る。このとき、トナー量検知手段としてはカートリッジ
容器１０に導線４６をもたせるだけなのでコストが上が
ることはほとんどない。

ホッパ部に設けたトナー量検知手段５ｂは、ピエゾ素子
等の超音波振動素子およびコイル等を利用したインダク
タンス変化検知素子など公知のトナー撒検知手段を用い
ることができる。

第５図はトナー無し検知信号に応じて、カートリッジ容
器１０．つまり、現像器３の交換表示と振れ表示を行う
ためのフローチャートを示した図である。

現像バイアスがＯＮされることにより、（ステップ５−
１）、現像スリーブ部近傍のトナー量検知手段５ａが働
きトナー無しを検知する（ステップ５−２）。

このとき、現像スリーブ部のトナー無し検知が働いたと
き、同時にホッパ部のトナー無し検知手段５ｂも働いて
いると（ステップ５−３）。

カートリッジ容器交換を表示する（ステップ５−４）、
また、ホッパ部のトナー無し検知が働かない場合（トナ
ーが十分にあるとき）は、カートリッジ容器振れを表示
する（ステップ５−５）。

一方、現像スリーブ部にトナーが十分あるとき、ホッパ
部にトナーがないときは新カートリッジ容器用意の表示
をする（ステップ５−６．５−７）。

第６図は他の実施例を示すもので、トナー量検知センサ
６５ａ・６５ｂをカートリッジ容器の外部においた場合
である。この場合、トナー量検知センサ６５ａ−６５ｂ
は使い捨てでないため、カートリッジ容器のコスト自体
は全く上がらないとい゛うメリットがある。上記トナー
量検知センサ６５ａ・６５ｂとしては、例えば磁性トナ
ーの場合はコイル等利用したインダクタンス変化を検知
するもの、あるいはカートリッジ容器を一部透明にし、
この透明部分からフォトセンサを利用して検知するもの
などが利用できる。

ハ、発明の効果 以上１本発明によれば、現像器の現像手段近傍およびホ
ッパ部にトナー量検知手段を設け、トナー量検知手段の
信号によりカートリッジ容器あるいは現像器の振れおよ
び交換の表示を行うようにしたので、トナーの凝集によ
り現像不良を解消し、トナー無しによる現像器交換を適
切に行うことができる。その結果、現像器内に特別な撹
拌棒などのトナー搬送手段を必要とせず、また、現像器
もトナーの搬送性に関係なく、狭い装置本体スペースを
利用して多くのトナーを詰めこむことのできる形状に作
ることができる。また、トナー量検知手段を現像手段近
傍とホッパ部の両方に設けることで、確実に現像器内の
トナーの状態を知ることができ、適切な時期に交換のた
めの新しいカートリッジ容器を準備することができる等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による画像形成装置を示す断面
図、第２・第３図は現像器中のトナーの状態を示す同上
図、第４図はトナー無し検知手段の１例を示す概略構成
図、第５図は現像器中のトナーの状態を表示する動作を
示すフローチャート、第６図は本発明の他の実施例を示
す断面図、第７図（ａ）・（ｂ）は従来の現像器を示す
断面図である。 ｌは像担持体（感光ドラム）、２は現像手段（現像スリ
ーブ）、３は現像器、５ａａ５ｂ＊６５ａ・６５ｂはト
ナー量検知手段、１０はカートリッジ容器、１００は装
置本体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体に該像担持体周辺に配設した潜像形成プ
   ロセス手段によって潜像を形成し、この潜像に現像手段
   でトナーを付着させて顕画像化する画像形成装置におい
   て、装置本体に着脱可能なカートリッジ容器に現像手段
   およびトナーホッパを備えた現像器を装着し、前記現像
   手段およびトナーホッパにトナー量を検知するトナー量
   検知手段を設け、このトナー量検知手段からの信号によ
   って現像器を捩る時期および交換する時期を表示するよ
   うに構成したことを特徴とする画像形成装置。