JPH03116171A - トナー補給装置 - 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〕 この発明は、複写機等の画像形成装置の現像器内にトナ
ーを補給するトナー補給装置に関する。

〔従来の技術〕

静電写真用複写機においては、潜像が形成される感光体
と、感光体をトナーによって現像する現像部とを備えて
いる。そして、現像部には、現像ローラ等を収容する現
像器と、この現像器内にトナーを補給するトナー補給装
置が設けられている。

そして、このトナー補給装置においては、現像ローラの
軸方向にトナー濃度むらが生じないように、各種の制御
手段が設けられている。

たとえば、特開昭６３−２４３９７９号公報に示された
濃度ムラ補正装置では、現像ローラの軸方向に所定の間
隔で複数のトナー濃度検出センサを配置し、上部トナー
ボックスにはトナー濃度検出センサに対応させて開口部
を形成し、各々の開口にはシャッタが設けられている。

そして、トナー濃度検出センサによって検知された情報
に応じて前記シャッタを開閉させ、トナーの濃度ムラを
補正するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記公報に示された従来技術では、シャッタの開閉をソ
レノイドで行うようにしている。このような装置では、
シャッタの数に対応してソレノイドが必要であり、機構
的にも非常に複雑になるうえ、シャッタが開かれたとき
に局部的にトナーが固まって落ちる可能性が高い。これ
により、画像にトナー落ちが発生する恐れがある。

この発明の目的は、非常に簡単な構成でトナーの濃度ム
ラを無くすことができるトナー補給装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るトナー補給装置は、画像形成装置の現像
器内にトナーを補給するものである。そして、複数のト
ナー濃度検出センサと、トナー収容ホッパーと、回転位
置制御手段とを備えている。

前記トナー濃度検出センサは、現像ローラ軸方向に所定
の間隔で配置されている。また、前記トナー収容ホッパ
ーは、現像器上方に回転可能に配置され、トナー補給及
び現像ローラ軸方向でのトナー補給量の調整を行うため
のスリットが底部に形成されている。また、前記回転位
置制御手段は、前記トナー濃度検出センサの検出出力に
応じて、前記トナー収容ホッパーの回転位置を制御する
ものである。

〔作用〕

この発明においては、現像ローラ軸方向に設けられた複
数のトナー濃度検出センサで、各センサ位置でのトナー
濃度が検出される０通常、トナーの濃度ムラは、現像部
長手方向の前後で発生するものであり、したがって、現
像ローラ軸方向の両端部にセンサが設けられる。前記ト
ナー濃度検出センサから、トナーが不足していることが
検出された場合は、トナー収容ホッパーから、その底部
に形成されたスリットを介してトナーが補給される。前
記トナー収容ホッパーのスリットは、ホッパーの回転位
置に応じて、現像器の現像ローラ軸中央部、あるいは一
方の端部又は他方の端部にそれぞれ重点的に供給できる
ような形状となっている。

そして、前記複数のトナー濃度検出センサの検出出力に
応じて、たとえば中央部におけるトナーが不足している
と判断された場合には、中央部に重点的にトナーが補給
されるように前記トナー収容ホッパーの回転位置が制御
され、また前端部あるいは後端部でトナーが不足してい
ると判断された場合には、何れか一方の不足している方
の端部にトナーが重点的に供給されるように前記トナー
収容ホッパーの回転位置が制御される。

このようにして、現像ローラ軸方向におけるトナー補給
量を調整し、トナー濃度ムラをなくすことが可能となる
。

〔実施例〕

この発明を複写機に採用した場合の一例を第１図に示す
。

第１図において、複写機本体１１の上面には原は原稿押
え１３が開閉自在に装着されている。複写機本体１１の
画布側には、給紙カセット１４゜１５が着脱自在に装着
されている。複写機本体１１の図左側には、複写済の用
紙が排出される排紙トレー１８が装着されている。

複写機本体１１の内部において、その上側に原稿読み取
りのための露光装置１９が設けられている。この露光装
置１９は、光源、ミラー等から構成されている。また、
複写機本体１１の中央部に、静電潜像が形成される感光
体ドラム２０が配置されている。感光体ドラム２０の周
囲には、感光体ドラム２０を所定の電荷に帯電させる帯
電装置２１、静電潜像を現像する現像装置２２、用紙に
トナー像を転写するための転写装置２３、感光体ドラム
２０から用紙を分離するための用紙分離装置２４、及び
感光体ドラム２０上の残留トナーを除去するクリーニン
グ装置２５が配置されている。

給紙カセット１４．１５と感光体ドラム２０等によって
構成される画像形成部との間及びその画像形成部の下流
側には、それぞれ、用紙を搬送する給紙搬送路２７及び
排紙搬送路２８が設けられている。排紙搬送路２８と排
紙トレー１８との間には、搬送されてきた用紙上の転写
像を定着する定着装置３０が配置されている。

第２図に前記現像装置２２を拡大して示す。また、第３
図は第２図を矢印■方向から見た分解図である。これら
の図に示すように、現像装置２２は、現像ローラ１及び
攪拌ローラ２等を内部に収納する現像器３１と、現像器
３１の上方に設けられたトナー収容ホッパー（以下、ホ
ッパーと記す）３２と、トナーカートリッジ３３とから
構成されている。前記現像器３１の上部で、装置の前端
部及び後端部には、それぞれトナー濃度検出センサ（以
下、トナー濃度センサと記す）３４，３５が設けられて
いる。

前記ホッパー３２は、現像ローラ３１の軸方向に沿って
設けられた補給用パイプ３６と、現像器３１よりも前方
（第３図右方）側に、前記補給用パイプ３６と連結して
設けられたトナー収容部３７とを有している。補給用パ
イプ３６は、トナー収容部３７に対して回転自在に支持
されている。

補給用パイプ３６の後端部（第３図左方）には、ギア３
８が固定されており、このギア３８がステッピングモー
タ３９に固定されたピニオン４０と噛み合って、前記補
給用パイプ３６が回転され得るようになっている。また
、補給用パイプ３６の内部には、トナー収容部３７のト
ナーを現像ローラ軸方向に搬送するためのスパイラル４
１が設けられており、底部にはスリン）３６ａが形成さ
れている。スリット３６ａは、トナーの落下量分布を均
一にするために、トナーが供給される側に近い位置では
、トナー補給用パイプ３６中のトナーの高さが比較的高
いときに落下するように開口が形成され、またスリット
３６ａの後部側では、トナー補給用パイプ３６中のトナ
ーの高さが低くても落下するような開口が形成されてい
る。

また、この複写機は、第４図に示すような制御部４２を
備えている。制御部４２には、前記第２図及び第３図に
示したトナー濃度センサ３４，３５と、各種のキーが配
置された操作部４３と、他の入力部が接続されている。

また制御部４２には、スパイラル４Ｉを駆動するモータ
等からなるスパイラル駆動部４４と、第３図に示した補
給用パイプ３６を駆動するためのステッピングモータ３
９と、感光体ドラム２０等を駆動するためのモータ等か
らなる複写動作部４５と、他の出力部が接続されている
。この制御部４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを備えており、
装置を以下のように制御する。

次に、この実施例の動作を、第５Ａ図〜第５Ｃ図に示す
制御フローにしたがって説明する。

図示しないメインスイッチをオンすれば、まずステップ
３１において、複写枚数を１枚に設定したり、定着部の
ヒータをオンしたり、また現像器３１内の攪拌ローラ２
を駆動したりする初期設定が行われる。次にステップＳ
２に移行し、各部のトナー濃度（Ｔ／Ｄ）が所定の値以
上であるか否かを判断する。この判断は、トナー濃度セ
ンサ３４．３５の出力信号によって行われる。ステップ
Ｓ２において、トナー濃度が基準値以下と判断された場
合には、ステップＳ３に移行する。このステップＳ３で
は、後述するトナー濃度制御サブルーチンを実行する。

ステップＳ４では、コピー準備動作の完了を待つ。準備
が完了すると、ステップＳ５に移行し、プリントキーが
押されたか否かを判断する。プリントキーが押されてい
なければステップＳ６に移行し、他の入カキ−が押され
たか否かを判断する。

他のキーが押された場合には、ステップＳ８に移行し、
それに応じた処理が実行されてステップＳ５に戻る。

プリントキーが押されると、ステップＳ５からステップ
Ｓ７に移行する。ステップＳ７では、第５Ｂ図に示す複
写動作サブルーチンを実行する。

第５Ｂ図において、ステップＳ９では、感光体ドラム２
０を回転させたり、露光装置１９を始動させたりするこ
とによって、複写動作を開始する。

ステップＳＩＯでは、各部のトナー濃度が所定の濃度以
上であるか否かを判断する。トナーが不足述するトナー
濃度制御サブルーチンを実行する。

また、ステップ５１２では、複写動作の際に必要とされ
る他のサブルーチンを実行する。そして、ステップＳ１
３で複写動作が終了したか否かを判断する。複写動作が
終了していなければ、再びスチップＳ１０に戻る。すな
わち、複写機が複写動作を行っている間は、ステップＳ
ＩＯ〜ステップ３１７での処理が繰り返される。複写動
作が終了すれば、ステップＳ１３から第５Ａ図のメイン
ルーチンに戻る。

次に、ステップＳ３及びステップＳｌｌにおいて実行さ
れるトナー濃度制御サブルーチンについて説明する。

第５Ｃ図において、ステップＳ１４では攪拌ローラ２が
回転しているか否かを判断する。トナー濃度制御におい
ては、現像器３１内の現像剤が攪拌されていることが必
要であるので、何らかの理由で攪拌ローラ２が回転して
いない場合には、ステップＳ１５に移行し攪拌ローラ２
を回転させる。

次にステップＳ１６では、トナー収容部３７のトナーを
現像ローラ１の軸方向に搬送すべ（、スパイラル４１の
回転を開始する。次にステップＳ１７に移行し、トナー
濃度が現像ローラ１の軸方向の前後で同じか否かを判断
する。この判断は、トナー濃度センサ３４の検出出力Ｔ
ｌとトナー濃度センサ３５の検出出力Ｔ２を比較し、こ
れらの差が所定の値以下（ここではＯ）であるか否かに
よって行う。所定の値以下であれば、ステップＳ１８に
移行する。ステップ３１Ｂでは、ホッパーの補給用パイ
プ３６を第６Ａ図に示すような基準位置とする。この第
６Ａ図に示す回転位置では、補給用パイプ３６内をトナ
ーが水平に搬送されたとき、トナーの現像ローラ軸方向
の落下量分布が均一となるように、スリット３６ａが位
置している。

一方、前記ステップＳ１７で前後のトナー濃度に差があ
ると判断された場合には、ステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１９では、前後方向のいずれの方向のトナー
濃度が濃いかを判断する。

前部のトナー濃度の方が濃いと判断された場合には、ス
テップＳ２１に移行し、補給用パイプ３６を第３図の矢
印Ｂ方向に回転させ、補給用パイプ３６のスリット３６
ａが第６Ｂ図に示すような位置となるように回転制御す
る。これにより、後部側のトナーの落下量が増大し、ト
ナー濃度のムラが解消される。また、逆に後部の１−ナ
ー濃度の方が濃いと判断された場合には、ステップ５２
０に移行する。ステップＳ２０では、前記と逆に補給用
パイプ３６を第３図の矢印六方向に回転させる。

これにより、トナー補給用パイプ３６のスリット３６ａ
は第６Ｃ図に示すような位置となる。これにより、前部
のトナー落下量が増大し、トナー濃度のムラが解消され
る。

次にステップＳ２２では、トナー濃度が基準値以上にな
ったか否かを判断する。基準値に不足している場合には
、ステップＳ２４に移行する。ステップ３２４では、ト
ナーカートリッジを含めたホッパー内のトナーがエンプ
ティになったか否かを判断する。このステップＳ２４で
Ｎｏと判断された場合には、ステップ３１７に戻り、前
述のトナー補給量の調整動作を繰り返し°ζ実行する。

また、ステップ３２４でトナーエンプティと判断された
場合には、ステップＳ２５に移行し、操作部４３にエン
プティ表示を行う。そして、ステップＳ２６に移行して
装置を停止し、第５Ａ図に示すあるいは第５Ｂ図に示す
ルーチンに戻る。

また、前記ステップＳ２２でトナー濃度が基準値以上に
なったと判断された場合には、ステップＳ２３に移行し
、スパイラル４１の回転を停止する。そして、第５Ａ図
あるいは第５Ｂ図に示すルーチンに戻る。

〔他の実施例〕

（ａ）　　前記実施例では、装置の前部にトナーカート
リッジ３３及びホッパーのトナー収容部３４を設け、こ
こから補給用パイプ３６を通してトナーを現像ローラ軸
方向に搬送し、現像器３１内にトナーを補給する現像装
置に本発明を適用したが、現像器３１の上方にトナーホ
ッパーのトナー収容部を設け、上方からトナーを落下さ
せて現像器３１内にトナーを補給する装置にも本発明を
適用できる。

この場合には、トナーホッパー５０の底部に、第７Ａ図
〜第７Ｃ図に示すようなスリット５０ａを設け、このス
リット５０ａの回転位置を制御してトナーの補給量を調
整するようにすればよい。

なお、第７Ａ図〜第７Ｃ図は、それぞれトナーホツバー
の底面図であり、第７Ａ図はトナーの分布が均一な場合
のスリッ）５０ａの回転位置を示し、第７Ｂ［ｆｆｌは
前部のトナーが不足している場合、第７Ｃ図は後部のト
ナー濃度が不足している場合の、それぞれのスリット５
０ａの回転位置を示している。

（ｂ）前記実施例では、本発明を複写機の現像装置に適
用したが、他のたとえばレーザプリンタ等における現像
装置にも同様に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明では、トナー収容ホッパーの底部に
スリットを形成するとともに、このスリットの回転位置
を制御してトナー補給量の調整を行うようにしたので、
簡単な構造でトナー濃度のムラを補正することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるトナー補給装置が採用
された複写機の概略断面構成図、第２図はその現像装置
の拡大図、第３図は第２図の■方向矢視図、第４図は前
記複写機の制御ブロック図、第５Ａ図〜第５Ｃ図は前記
実施例装置の制御フローチャート、第６Ａ図〜第６Ｃ図
はトナー補給用パイプの回転制御位置を示す図、第７Ａ
図〜第７Ｃ図は本発明の他の実施例を示す図である。 ３４．３５・・・トナー濃度検出センサ、３Ｇ・・・補
給用パイプ、３６ａ・・・スリット、３７・・・トナー
収容部、３８・・・ギア、３９・・・ステッピングモー
タ、４０・・・ピニオン、４２・・・制御部、５０・・
・トナーホッパー　５０ａ・・・スリット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像形成装置の現像器内にトナーを補給するトナ
   ー補給装置であって、 現像ローラ軸方向に所定の間隔で配置された複数のトナ
   ー濃度検出センサと、 現像器上方に回転可能に配置され、トナー補給及び現像
   ローラ軸方向でのトナー補給量の調整を行うためのスリ
   ットが底部に形成されたトナー収容ホッパーと、 前記トナー濃度検出センサの検出出力に応じて、前記ト
   ナー収容ホッパーの回転位置を制御する回転位置制御手
   段と、 を備えたトナー補給装置。