JPH01306879A - 電子写真装置 - 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、感光体上に形成された静電潜像をトナー粒子
にて顕画化し用紙にトナーを転写させ熱あるいは圧力等
によって定着する電子写真装置に関するものである。

従来の技術 従来、電子写真装置は乾式トナーを使用する機器が主流
を占め、複写機、レーザプリンタ等として実用化されて
きた。この電子写真装置は電子写真プロセス技術を応用
した機器であり、電子写真プロセスの中で、感光体上に
形成された静電潜像をトナー粒子にて顕画化するのが現
像プロセスである。現像プロセスを構成する装置で、例
えばトナーとキャリアの混合物を現像剤として使用する
二成分現像法を採用した現像装置は一般に現像剤を充填
された現像バットと補充用トナーを蓄えているトナーホ
ッパーから成っている。上記トナーホッパー内のトナー
はトナー補給ロールの回転によって現像バット内へ落下
し、常に現像バット内のトナーとキャリアの混合比が一
定に保たれるように制御されている。トナーホッパー内
に充填されているトナーは使用するにつれて減っていき
、一部はトナーホッパーの内壁へ付着しトナーブロッキ
ング（固形化）を起こしたりあるいは、淀み部に堆積し
たりすることがあった。このトナーホッパー内にトナー
が残るとトナーホッパーの容量が実質的に小さくなるた
め、このトナーブロッキング、淀みに残るトナーを減ら
すよう、種々の試みがなされてきた。

以下、図面を参照して従来、採用されている電子写真装
置内の現像装置について説明する。

第６図は従来の現像装置の側断面図であり、第７図は従
来の現像装置のトナーホッパ一部の要部斜視図である。

第５図、第６図において１はアルミニウム等の管からな
り、その外周面にセレン（Ｓｅ）あるいは有機光導電体
（ＯＰＣ）等の感光層が薄膜状に塗布された感光体であ
る。２は帯電器であり、タングステンワイヤー等から成
る帯電線３と金属板から成るシールド板４及びグリッド
板５によって構成されている。帯電ｎ３へ高電圧を印加
することによって帯電線３がコロナ放電を起こしグリッ
ド板４を介して感光体１は一様に帯電される。６は光学
ユニット（図示せず）から発射される露光光線であり、
複写機であれば原稿の反射光線、レーザプリンタであれ
ば画像データ光線である。レーザプリンタの場合この露
光光線６はホストコンピュータ（図示せず）からの信号
により制御され、所望の画像が感光体１上に静電潜像と
して形成される。７は現像装置であり、トナー８を収納
するトナーホッパー９と、トナー８と鉄粉等の磁性粒子
であるキャリア１０を収納し、混合撹はんの後現像スリ
ーブ１１に搬送し磁気ブラシを形成させる現像バット１
２により成る。１３はトナーホッパー蓋である。１４は
トナーホッパー９内で両端を回転自在に軸支され、トナ
ーホッパー９内の一定量のトナー８を現像バット１２内
に供給するトナー排出ローラであり、トナー排出口１５
を塞いでいる。１６ａ、１６ｂはベルト、チェーンある
いはローブ等のループ状の運動伝達部材である。運動伝
達部材１６ａ、１６ｂはｌ・ナー排出ローラ１４と平行
に両端を軸支された回転軸１７に固定されたスプロケッ
ト１８ａ、１８ｂと、固定軸１９との間に掛けられてい
る。２０は回転軸１７にほぼ平行に配置され、両端を運
動伝達部材１６ａ、１６ｂに取り付けられたシャフト状
の撹はん部材である。スプロケット１８ａ。

１８ｂとトナー排出ローラ１４は機体本体のシャーシ２
１に配置されたステッピングモータ等モータ２２からの
動力を用いてアイドラギア２３，２４．２５を介して、
それぞれスプロケットギア２６とトナー排出ローラギア
２７を駆動することによって回転する。さらにトナー排
出ローラ１４はトナーホッパー内壁９ａと近接して配置
されている。運動伝達部材１６ａ、１６ｂ、回転軸１７
、スプロケット１８ａ、１８ｂ、回転軸１９は撹はん部
材２０をトナーホッパー９の内壁に沿って移動させるよ
うに取り付けられている。２８は現像剤ミキサーであり
、現像バット１２内に配置されている。現像剤ミキサー
２８はトナーホッパー９よりトナー排出口１５を通して
供給されたトナー　′８とキャリア１０とを撹はん混合
し、荷電させ、現像スリーブ１１に搬送する。搬送され
たトナー８とキャリア１０は現像スリーブ１１内に固定
されたマグネットローラ２９の磁力により磁気ブラシを
形成させられ、ドクターブレード３０によりその高さを
制限される。現像スリーブ１１の回転に伴い磁気ブラシ
は感光体１と接触し、感光体１の静電潜像が形成された
部分にトナー８を付着させ粉体画像を形成する。３１は
トナー８とキャリア１０の混合比を検出するためのトナ
ー濃度センサーであり、ドクターブレード３０に取り付
けられている。３２は現像が行われる現像部である。

次に、上記構成の動作を説明する。まず、高圧電源に接
続された帯電器２内の帯電線３にてコロナ放電を行い感
光体１の表面を一様に−６００Ｖ〜−７００ｖ程度に帯
電させる。次に感光体１を矢印Ａ方向に回転させ一様に
荷電された感光体１の表面上にレーザビーム等の露光光
線６を照射すると、感光体１上の照射された部分は電荷
が消え、静電的な潜像が形成される。一方、現像バット
１２内のキャリア１０とトナー８は現像剤ミキサー２８
によって充分に摩擦帯電されマグネットローラ２９に吸
引され、現像スリーブ１１の回転によって現像部３２へ
搬送される。この現像部３２にてキャリア１０とトナー
８は磁気ブラシを形成し、感光体１と接触する。この際
、現像スリーブ１１と感光体１間に電位差を与えると、
感光体１上の静電潜像部にトナー８が付着し可視像を形
成し、現像が終了する。ここでキャリア１０とトナー８
との混合比は、トナー濃度センサー３１にて常に感知さ
れている。トナー８が現像部３２にて感光体１に付着し
消費されるとトナー濃度センサー３１が現像バット１２
内のキャリア１０とトナー８の混合比が予め設定した値
より低いと検出し、その検出信号がホストコンピュータ
く図示せず）に導かれ、第４図に示すように、モータ２
２を駆動し種々のギア２３，２４．２５．２６．２７を
介してトナー排出ローラ１４を回転させトナー排出口１
５を通してトナーホッパー９内のトナー８を現像バット
１２内の現像剤ミキサー２８上に補給し、設定された混
合比へ回復させ、一定の混合比を維持することになる。

そしてトナーホッパー９内のトナー８が次第に減少して
行くといづれ、トナー残景センサー３３より下の位置ま
でト−１−８が減少する。するとトナー残量センサー３
３はトナー８の量が減少したことを検出し、ホストコン
ピュータへ検出信号を送る。ホストコンピュータは、そ
の検出信号に応じて使用者にトナー８の残玉が少ないこ
とを報知する。

発明が解決しようとする課題 以上のように構成された従来の電子写真装置はトナーホ
ッパ９内のトナーの残量が少ないことを検出するために
、トナー残量センサを設けなければならなかった。トナ
ーが２成分トナーの場合、トナーは一般にカーボンの粉
体と熱可塑性の樹脂よりなり、トナーの残量を検出する
トナー残量センサとしては、超音波を発生してその音波
の反射特性を見てセンサの前面にトナーがあるがないか
を検出する高価な超音波センサが用いられていた。

このため、電子写真装置が高価になるという問題点を有
していた。

課題を解決するための手段 しかるに、本発明は上記欠点を一掃するものであり、ト
ナーホッパーの底面の凹部内にトナー排出ローラを収納
し、ホッパーの底面の一方がら他方に向かってほぼ全域
にわたって移動するとともに再びホッパーの底面の一方
に戻る撹はん部材と、感光体にトナーを与える現像手段
内のトナーの量を測定するトナー濃度センサを備え、現
像手段の中のトナーの量が所定値以下になるとトナー排
出ローラを回転させるとともに撹はん部材を所定の方向
に移動させ、トナー排出ローラの回転に応じて現像手段
のトナー量が所定の値に達しない場合のはトナーの残量
が少なくなったことを報知するとともに撹はん部材の移
動方向を逆転させ、トナー排出ローラの回転数が所定の
値に達するとトナーが切れたことを報知して画像形成の
動作を停止させる制御装置を設けたことにある。

作　　用 上記手段によってトナー濃度センサの最初の検出信号に
応じて撹はん部材が逆転すると、トナーホッパ内でブロ
ッキングしていたトナーが現像手段に落ち、しばらく画
像形成動作をすることができるため、トナー濃度センサ
の最初の検出信号によってトナーホッパ内のトナーの残
量が少なくなったことを知ることが出来、トナー排出ロ
ーラの回転数が所定の値に達するとトナー切れを起こし
たとみなすことができる。よってトナー濃度センサの出
力信号によってトナーホッパ内のトナーが少なくなった
ことを検知し、トナー濃度センサの出力信号が出力され
て所定回転数トナー排出ローラが回転した事をもってト
ナー切れとみなすことができる。

実　　施　　例 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の電子写真装置の一実施例を示す側断面
図であり、第２図は本発明の電子写真装置のトナーホッ
パ一部の分解斜視図、第３図は同回路ブロック図であり
、第４図は同動作を示すフローチャートであり、第５図
は同動作特性図である。

ここで上記の従来の電子写真装置と同じ構成部材につい
ては同じ番号を付与して詳細な説明を省略する。

３４は中央列装置く以下ＣＰＵと書く）である。

そしてＣＰＵ３４のデータ入力端子にはトナー濃度セン
サ３１が接続されており、出力端子にはドライバ３５を
介してモータ２２が接続されている。３６は制御装＠３
４の動作の手順を示すデータが格納された読み出し専用
記憶装置く以下ＲＯＭと書く）である。３７は制御装置
の動作途中に一時的に格納する必要のあるデータを記憶
する読書自在記憶装置（以下ＲＡＭと書（）である。

次に、上記構成の動作を説明する。まず、高圧電源に接
続された帯電器２内の帯電線３にてコロナ放電を行い感
光体１の表面を一様に一６００Ｖ〜−７００Ｖ程度に帯
電させる。次に感光体１を矢印入方向に回転させ一様に
荷電された感光体１の表面上にレーザビーム等の露光光
線６を照射すると、感光体１上の照射された部分は電荷
が消え、静電的な潜像が形成される。一方、現像バット
１２内のキャリア１０とトナー８は現像剤ミキサー２８
によって充分に摩擦帯電されマグネットローラ２９に吸
引され、現像スリーブ１１の回転によって現像部３２へ
搬送される。この現像部３２にてキャリア１０とトナー
８は磁気ブラシを形成し、感光体１と接触する。この際
、現像スリーブ１１と感光体１間に電位差を与えると、
感光体１上の静電潜像部にトナー８が付着し可視像を形
成し、現像が終了する。ここでキャリア１０とトナー８
との混合比は、トナー濃度センサー３１にて常に感知さ
れている。

以下の動作は第５図のフロチャートに従って説明をする
。トナー８が現像部３２によって感光体１に付着し消費
されるとトナー濃度センサー３１が現像バット１２内の
キャリア１０とトナー８の混合比が予め設定したトナー
補給開始レベルより低いとステップａで検出し、その検
出信号がＣＰＵ３４に導かれ、第４図に示すように、ス
テップｂてモータ２２を正転駆動し種々のギア２３，２
４．２５，２６．２７を介してトナー排出ローラ１４お
よび撹はん部材２０を正転させトナー排出口１５を通し
てトナーホッパー９内のトナー８を現像バット１２内の
現（架剤ミキサー２８上に補給する。ステップＣで現像
バット１２内のトナーがトナー補給停止レベルまで回復
したか否かチエツクし、トナー補給停止レベルまで回復
した場合はステップｄへ行きモータ２２を停止させ、ト
ナー排出ローラ１４および撹はん部材２０の回転を停止
させる。ステップＣでトナー補給停止レベルまで回復し
なかった場合はステップｅへ進む。ステップｅで現像バ
ット１２内のトナー濃度がモータ２２の逆転レベルまで
落ちていないならばステップ［）へ戻り、モータ２２の
正転駆動を維持する。

このようにして設定された混合比へ回復させ、−定の混
合比を維持することになる。画像形成動作にともなって
トナーホッパー９内のトナー８が次第に減少して行き、
第１図の線Ｑで示されるようにブロッキングしたトナー
８しか残っていない状態になる。するとＣＰＵ３４がモ
ータ２２の正転を指示しても、もはやトナー８はトナー
ホッパー〇より排出されず、現像バット１２内のトナー
８は次第に減少して行き、ステップｅてモータ２２の逆
転駆動１ノベルまで落ちることになる。ここでステップ
ｆへ進み、トナーの残量が少ないことを表示する。この
後ステップｇへ進み、現像バット１２内のキャリア１０
とトナー８の混合比が予め設定したトナー補給開始レベ
ルより低いか否がチエツクする。ステップｆより直接ス
テップｇへ進んだ場合は、当然キャリア１０とトナー８
の混合比が予め設定したトナー補給開始レベルより低く
、ステップｈへ進む。ステップ１〕てモータ２２を逆転
させる。すると、撹はん部材２０ち逆転し、トナーホッ
パー９内でブロッキングしていたトナー８は撹はん部材
２０によって現像バット１２へ排出される。そしてステ
ップｉでモータ２２　・の回転数をカウントする。ステ
ップｊ現像バット１２内のトナーがトナー補給停止レベ
ルまで回復したか否かチエツクし、Ｉ・ナー補給停止レ
ベルまで回復した場合はステップにへ行きモータ２２を
停止させ、トナー排出ローラ１４および撹はん部材２０
の回転を停止させる。トナー補給停止レベルまで回復し
ない場合はステップ１へ行きモータ２２の回転数が所定
の回転数になったか否かチエツクする。所定の回転数に
達していない場合ステップト〕へ戻り、モータ２２の逆
転駆動を維持する。

このようにして設定された混合比へ回復させ、−定の混
合比を維持することになる。ステップｌでモータ２２の
回転数が所定の数に達した場合は、ステップｍへ進み、
トナーが切れたことを表示して画像形成動作を停止する
。

このように本発明の電子写真装置は、トナー濃度センサ
でトナーバット内のトナーの量を検出することができ、
トナー排出ローラの回転数が所定の数に達したことをも
って、トナーが切れたとみなすことができる。

発明の効果 以上のように本発明は、トナーホッパーの底面の凹部内
にトナー排出ローラを収納し、ホッパーの底面の一方か
ら他方に向かってほぼ全域にわたって移動するとともに
再びホッパーの底面の一方に戻る撹はん部材と、感光体
にトナーを与える現像手段内のトナーの量を測定するト
ナー濃度センサを備え、現像手段の中のトナーの量が所
定値以下になるとトナー排出ローラを回転させるおとも
に撹はん部材を所定の方向に移動さぜ、トナー排出ロー
ラの回転に応じて現像手段のトナー量が所定の値に達し
ない場合のはトナーの残量が少なくなったことを報知す
るとともに撹はん部材の移動方向を逆転させる制御装置
を設けたため、撹はん部材が逆転するとトナーホッパ内
でブロッキングしていたトナーが現像手段に落ち、しば
らく画像形成動作をすることができるため、トナー濃度
センサの検出信号によってトナーホッパ内のトナーの残
量が少なくなったことも知ることが出来る。

よって本発明の電子写真装置はトナー濃度センサをトナ
ーホッパ内のトナーが少なくなったことの検知にも用い
ることができ、高価なトナー残量センザを必要とせず、
安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真装置の一実施例を示す側断面
図、第２図は同トナーホッパ一部分の斜視図、第３図は
同回路ブロック図、第４図は同動作状態を示すフロチャ
ート、第５図は同動作特性図、第６図は従来の電子写真
装置の側面図、第７図は同トナーホッパ一部分の斜視図
である。 １・・・感光体　　　２・・・帯電器　　　　３・・・
帯電線４・・・シールド板　５・・・グリッド板　６・
・・露光光線７・・・現像部ｆｆ１８・・・トナー　９
・・・トナーホッパー１０・・・キャリア　　　　　　
］１・・・現像スリーブ１２・・・現像バット　　　　
１３・・・トナーホッパー１４・・・トナー排出ローラ
　　１５・・・トナー排出口１６ａ、１６ｂ・・・運動
伝達部材　　１７・・・回転軸１８ａ、１８ｂ・・・ス
プロケット　　１９・・・固定軸２０・・・撹はん部材
　　　　　　　２１・・・シャーシ２２・・・モータ　
２３，２４．２５・・・アイドラギア２６・・・スプロ
ケッＩ・ギア ２７・・・トナー排出ローラギア ２８・・・現像剤ミキサー　２つ・・・マグネットロー
ラ３０・・・ドクターブレード ３１・・・トナー濃度センザー　　　　３２・・・現像
部３４・・・ＣＰＵ　　　　　　　　　　　３５・・・
ドライバ３６・・・ＲＯＭ　　　　　　　　　　　　３
７・・・ＲＡＭ代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか
１名１−・・ｌ入た（秦　　　　　　　　　　１ｊ−−
・１丁１、丁、・ハ゛−工４−　’Ｊ　・）ＬＶＷ　　
　　　　　　ｌ＆ｍｙ−−ｆｉＪｔｆｆｌ　硬Ｗ５・−
−ブリヮＬま　　　　　　　　　　１７・−一トコ（え
白９−・　μγ−にハ゛−２８・−！Ｌｊ寥、ＦＩミ１
−ＩＬ。、キＴザ　　　　　　　　、’９−０．７２”
ネットＤ・う１１、−−りＬ（≦２スリーフ’　　　　
　　　　　ｊｏ＝−υフダーブＬ−１＋２−−ｆ克う良
バ、、４　　　　　　　３＋、、−ドナーミ濃力１でシ
す−ｊ２−４，１′＊ｖ 第３図 ３５２ご 第４図 第５図 ワ？エロー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナーホッパーの底面に凹部を設け、前記凹部内にトナ
   ー排出ローラを収納し、前記ホッパーの底面の一方から
   他方に向かってほぼ全域にわたって移動するとともに再
   び前記ホッパーの底面の一方に戻る撹はん部材と、前記
   トナー排出ローラの回転にともなって前記トナーホッパ
   ーよりトナーの供給を受けるとともに感光体にトナーを
   与える現像手段と、前記現像手段内のトナーの量を測定
   するトナー濃度センサを備え、現像手段の中のトナーの
   量が所定値以下になるとトナー排出ローラを回転させる
   とともに前記撹はん部材を所定の方向に移動させ、前記
   回転部材および前記トナー排出ローラの回転に応じて前
   記現像手段のトナー量が所定の値に達しなくなった場合
   はトナーの残量が少なくなったことを報知するとともに
   前記撹はん部材の移動方向を逆転させ、前記撹はん部材
   の回転数が所定の回転数に達するとトナーの残量がなく
   なったことを報知するとともに画像形成動作を停止させ
   る制御装置を設けたことを特徴とする電子写真装置。