JPH0473672A - 現像装置 - 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、潜像担持体に形成された静電潜像をトナーに
よって可視像化する現像装置に関する。

〔従来の技術〕

電子複写機、プリンタ又はファクシミリなどの画像形成
装置において上記形式の現像装置を用いることは従来よ
り周知である。またこの種の現像装置として、潜像の可
視像化に供するトナーを収容したトナーケースのほかに
、補給トナー容器を設け、トナーケースに設けたトナー
存在検知センサによって該ケース内の１〜ナ一不足が検
知されたとき、補給トナー容器内のトナーをトナー搬送
手段によってトナーケースに補給する形式の現像装置も
従来より公知である。トナー搬送手段はトナー補給モー
タにより駆動される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上述のように補給トナー容器からトナーケース
に搬送されるトナー中に異物が混入していることがある
。このような場合、異物がトナー搬送手段中に詰まり、
その作動を停止させてしまうことがある。このようにし
てトナー搬送手段が停止すると、トナーケースへトナー
が搬送されず、いつまでもトナー存在検知センサがトナ
ー不足を検知し、従ってトナー補給モータがオン状態を
続けることになる。このため、モータが通電されている
にもかかわらず、これが回転しないロック状態が続き、
モータに異常を来たしてこれが故障する恐れを免れない
。

本発明の目的は、上記従来の欠点を簡単な構成によって
除去した現像装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、補給用のトナーを収
容した補給トナー容器と、潜像担持体に形成された＃電
潜像を可視像化するトナーを収容したトナーケースと、
補給トナー容器内のトナーをトナーケースに搬送するた
めのトナー搬送手段と、該搬送手段を駆動するトナー供
給ローラと、トナーケース内のトナーの存在を検知する
トナー存在検知センサと、該センサによって補給トナー
容器内のトナーをトナーケースに補給すべきことが検知
されたとき、前記トナー補給モータを作動させるモータ
オンオフ制御手段と、トナー補給モータの作動時間を積
算するタイマと、該タイマの値が所定値を越えたにもか
かわらず、前記トナー存在検知センサがトナーケースヘ
トナーを補給すべきことを検知しているとき、前記トナ
ー補給モータの作動を停止させる異常処理手段とを具備
して成る現像装置を提案する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

第１図において、潜像担持体の一構成例であるドラム状
の感光体１は図における時計方向に回転駆動され、この
ときそれ自体周知の態様で感光体１上に静電潜像形成さ
れる。この潜像は感光体１に対向して配置された現像装
置２によって可視像化される。

現像装置２は現像容器３と、その間口４から一部を露出
した状態で該容器３に回転自在に支持された非磁性の現
像スリーブ５を有し、該スリーブ５の内部に円柱状の磁
石６が固定配置され、該磁石６にはその周方向に磁極Ｓ
、Ｎが着磁されている。

本例では現像容器３の中間部にトナー供給ローラ７が反
時計方向に回転自在に支持され、該ローラフの局面には
、トナー層厚規制ブレード８の自由端側か圧接し、しか
も現像容器３の内壁面に固定された掻き取り部材９が圧
接している。ブレード８の基端側は現像容器３に固定さ
れている。

上述のように現像容器３の中間部にトナー供給ローラ７
とトナー層厚規制ブレード８と掻き取り部材９とが位置
し、これらが現像容器３の内部を上下に部分し、その上
方の空間Ｓ１にはトナーＴが収容され、下方の空間Ｓ２
にはトナーとキャリアを有する二成分系現像剤りが収容
されている。

本例では空間Ｓｌを区画する現像容器部分が、感光体１
上の潜像を可視像化するトナーを収容したトナーケース
１２を構成している。

現像動作時に現像スリーブ５は反時計方向に回転駆動さ
れ、このとき現像スリーブ５の局面に磁石６の磁力で現
像剤りが担持され、該現像剤は現像スリーブ５の回転に
よってその回転方向に搬送され、ドクターブレード１０
によってその搬送量を規制される。ドクターブレード１
０を通過した現像剤は、感光体１と現像スリーブ５が対
向した現像領域へ至り、ここで現像剤中のトナーが感光
体１に形成された静電潜像に静電的に移行して該潜像を
可視像化する。かかる可視像は図示していない転写紙に
転写され、転写された可視像は定着装置によって転写紙
上に定着される。

上述の如く現像動作が行われるとき、現像剤り中のトナ
ーだけが消費されるので、現像剤のトナー濃度が順次低
下する。そこで、感光体１の可視像形領域外に基準とな
る表面電位の基準潜像を形成し、該潜像を現像装置２に
よって、上述したところと同様にして可視像化して基準
画像Ｉを得、その画像濃度を濃度検知センサ１１によっ
て検知する。そして基準画像工の画像濃度が所定の値よ
り低いと判断されたとき、トナー供給ローラ７が第１図
の反時計方向に駆動され、トナーケース１２内のトナー
Ｔがトナー供給ローラ７の局面に担持され、トナー層厚
規制グレード８により規制されてケース１２外に搬出さ
れ、掻き取り部材９によってトナー供給ローラフの表面
から掻き落され、二成分系現像剤り中に供給される。こ
のように、感光体１に形成された静電潜像の可視像化に
供されるトナーをトナーケース１２に収容しておき、二
成分系現像剤りのトナー濃度が低下したとき、トナーケ
ース１２内のトナーＴを現像剤ｐ中に供給し、そのトナ
ー濃度を一定の範囲内に収め、常に高画質の可視像を形
成できるようにしている。

上述のようにトナーケース１２から順次トナーが現像剤
り中に供給されるので、トナーケース１２内のトナーの
量が順次減少する。ここで、トナーケース１２内のトナ
ーが不足するたびに、オペレータがトナーケース１２に
トナーを補給したとすれば、オペレータに多大な負担を
かけることになる。このような不具合を除去するため、
現像装置２には第２図に示すように補給用のトナーＴ工
を収容した補給トナー容器１３が付設され、トナーケー
ス１２の適所、図の例ではその上壁部分にトナー存在検
知センサ１４が固定配置されている。

センサ１４としては、所謂振動型のセンサを用いること
ができ、トナーケース１２内にトナーＴが満杯状態に収
容されているときは、該トナーＴがセンサ１４に接触し
てこれをオン状態とし、トナーケース１２内のトナーＴ
が減少してトナーＴがセンサ１４に接触しなくなると、
センサ１４がオフし、トナーケース１２内にトナーを補
給すべきことを検知する。これにより、補給トナー容器
１３内のトナーＴ１が第１のトナー搬送スクリュー１５
によって、後に詳しく説明するようにトナーケース１２
に搬送される。第１のトナー搬送スクリュー１５は、補
給トナー容器内のトナーをトナーケースに搬送するトナ
ー搬送手段の一例を構成している。

補給トナー容器１３はトナー排出管１６を有し、該排出
管１６がトナーケース１２の接続管１７に嵌合している
。また補給トナー容器１３の底部４こ前述の第１のトナ
ー搬送スクリュ−１５力１回転自在に配置され、該スク
リュー１５の軸１５ａの一端側は補給トナー容器１３の
左側の壁部を貫通し、その端部にギア１８が固定されて
ｔ）る。

一方、補給トナー容器１３の内部にはトナーＴ、を撹拌
するアジテータ１９が配置され、これを固定支持した１
９ａは補給トナー容器１３の左右の壁部に回転自在に支
持され、その一方の端部（左端部）にはギア２０が固着
され、該ギア２０は中間ギア２１を介して前述のギア１
８番こ駆動連結されている。また軸１９ａの他方の端部
（右端部）にも駆動ギアとじてのウオームホイール２２
が固定され、該ホイール２２は、第１のトナー搬送スク
リュー１５を駆動するトナー補給モータ２３の出力軸に
固着されたウオームギア２４と噛み倉っている。

また第２図に示した現像装置におり１ては、トナーケー
ス１２の上部にも第２のトナー搬送スクリュー２５が回
転自在に支持され、その一方の端部にギア２６が固設さ
れ、該ギア２Ｇは、前述のトナー供給ローラ７の軸に固
定された駆動ギア２７に噛み合っている。これらのギア
２６．２７は駆動モータ２８によりクラッチ２９を介し
て回転能動されるように構成されている。

先に説明したようにトナーケース１２内のトナーＴの量
が減少し、これをセンサ１４が検知すると、トナー補給
モータ２３が作動を開始し、その回転がウオームギア２
４とウオームホイール２２を介して軸１９ａに伝えられ
、アジテータ１９が回転する。これにより、補給トナー
容器１３内のトナーＴ１が撹拌され、はぐされる。軸１
９ａの回転はギア２０，２１．１８を介して第１のトナ
ー搬送スクリュー１５に伝えられ、該スクリュー１５が
回転する。これにより、補給トナー容器１３内のトナー
Ｔユがそのトナー排出管１６を介してトナーケース１２
へ搬送される。このとき、後にも説明するように第２の
トナー搬送スクリュー２５とトナー供給ローラ７が回転
しており、トナーは該スクリュー２５によってトナーケ
ース１２の内部に確実に搬送される。トナーケース１２
内のトナーが満杯となると、センサ１４がこれを検知し
てトナー補給モータ２３がオフし、トナーの補給動作を
終える。

なお、補給トナー容器１３内のトナーがなくなるか、こ
れが所定量以下となったときに該容器１３にトナーを補
給できるように、補給トナー容器１３がトナーケース１
２に対して着脱自在となっている。すなわち、第３図（
ａ）に示す如く複写機本体３１の手前側（図の左側）に
ドア３０が開閉自在に枢着され、その内側に前述の補給
トナー容器１３が配置され、その奥側にトナーケース１
２、すなわち現像容器３が固定配置されている。

補給トナー容器１３は、複写機本体３１に対してスライ
ド自在な支持レール３２上に担持されている。

補給トナー容器１３内のトナーの残量が少なくなると、
該容器１３に付設された図示していなし１センサがこれ
を検知し、第３図（ａ）に示した表示器３３にトナーを
補充すべき表示がなされる。

これに従ってオペレータはドア３０を開き、第３図（ｂ
）に示すように支持レール３２を手前側（第２図及び第
３図の左方）に引き、その上の補給トナー容器１３を外
に引き出す。そしてこの容器１３の上部のカバーを開き
、トナーボトル３４内のトナーを補給トナー容器１３に
補給し、その補給後、補給トナー容器１３を再び第３図
（ａ）に示すように複写機本体３１内に押し込んでドア
３０を閉じる。

第２図のように補給トナー容器１３が複写機本体内にセ
ットされているとき、そのトナー排出管１６に摺動自在
に嵌合したスライド管３５が、同じくトナー排出管１６
のまわりに巻装された圧縮ばね３６によって図の右方に
付勢され、トナーケース１２の内壁面に付設されたスト
ッパ３７に当っている。

第３図（ｂ）に示したように、補給トナー容器１３を手
前側に引き出すと、スライド管３５はストッパ３７によ
る拘束を解除されるので、第４図に示すように圧縮ばね
３６により押圧されてトナー排出管１６に対して摺動し
、第１のトナー搬送スクリュー１５の軸１５ａの先端に
固定されたカバー３８に当接する。これによりトナー排
出管１６の先端開口が閉鎖され、トナー排出管１６から
トナーがこぼれ落ちる不具合が阻止される。補給トナー
容器１３を複写機本体３１にセットしたときは、スライ
ド管３５がストッパ３７に当り、カバー３８がスライド
管３５から離れ、トナー排出管１６の先端開口が開放さ
れる。

上述した現像装置２において、先に説明した如く第１の
トナー搬送スクリュー１５が回転することによりトナー
ケース１２にトナーが補給されるが、このときこのトナ
ーに異物が混入していると、これがスクリュー１５．２
５に詰まり、その回転を止めてしまうことがある。ここ
で、かかる異常状態を放置したとすれば、センサ１４は
トナーの満杯をいつまでも検知せず、モータ２３，２８
だけがオン状態を維持することになるので、モータ２３
．２８に過負荷が掛かり、これが故障する恐れを免れな
い。

本発明はこのような不具合を除去するものであり、その
構成と作用の詳細を、第２図及び第５図を参照して、先
の説明に追加する形で明らかにする。

先ず、前述のように第１図に示した基準画像■の画像濃
度が所定値以上であるときは、第２図及び第５図の（ａ
）に示したクラッチ２９はオフし、このときはトナー補
給モータ２３が作動することはない（第５図（ｂ））。

基準画像工の画像濃度が所定値よりも低下すると、第１
図及び第２図に示した濃度検知センサ１１がこれを検出
し、その検知信号が第２図に示したコピーシーケンス制
御手段３９に入力され、該手段３９からの出力によりク
ラッチ２９がオンし。

即動モータ２８の回転がギア２７．２６を介してトナー
補給ローラ７と第２のトナー搬送スクリュー２５に伝え
られる。これにより、前述の如くトナーケース１２内の
トナーＴがその下方の空間Ｓ２内に収容された現像剤Ｄ
（第１図）中に供給される。

上述のようにクラッチ２９がオンの状態にあるとき、ト
ナー存在検知センサ１４がオンしているか否かがチエツ
クされる（第５図（ｄ））。ここでセンサ１４がオンし
ているとき、すなわちトナーケース１２内にトナーＴが
充分に収容されているときは、トナー補給モータ２３は
作動しない（第５図（ｆ））。このときは、第２のトナ
ー搬送スクリュー２５とトナー供給ローラ７だけが作動
する。

なお、第５図（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）に示したタイマに
ついては後に説明する。

次に、クラッチ２９のオン状態下で、トナーケース１２
内のトナーＴが減少し、これに伴ってトナー存在検知セ
ンサ１４がオフし、補給トナー容器１３内のトナーＴ１
をトナーケース１２に補給すべきことが検知されると、
その検知信号が第２図に示したモータオンオフ制御手段
４０に入力され、該制御手段４０からの指令によって、
モータドライバ４１を介してトナー補給モータ２３が即
動される（第５図（ｈ））。すなわち、クラッチ２９が
オン状態にあることを示す指令がコピーシーケンス制御
手段３９からモータオンオフ制御手段４ｏに入力されて
いる状態で、センサ１４からトナーを補給すべき検知信
号がモータオンオフ制御手段４０に入力されたとき、該
手段４０からの指令により、トナー補給モータ２３が作
動を開始するのである。これにより、前述のようにアジ
テータ１９と第１のトナー搬送スクリュー１５が回転し
、補給トナー容器１３内のトナーがトナーケース１２に
搬送される。このときクラッチ２９もオンしているので
、第２のトナー搬送スクリュー２５とトナー供給ローラ
７も回転している。すなわち、第２のトナー搬送スクリ
ュー２５とトナー供給ローラ７が回転している状態で、
センサ１４がトナーを補給すべきことを検知したときに
、補給トナー容器１３からトナーケース１２にトナーが
補給される。第２のトナー搬送スクリュー２５とトナー
供給ローラ７が停止しているときは、たとえセンサ１４
がトナーを補給すべきことを検知しても、第１のトナー
搬送スクリュー１５は作動しない。これにより、トナー
ケース１２内にトナーが過大に補給される恐れを回避す
ることができる。

上述のようにトナー補給モータ２３が作動を開始すると
同時に、モータオンオフ制御手段４０からの出力により
、モータ２３の作動時間を積算するタイマ４２が作動を
開始する（第５図（ｉ））。

第５図（ｃ）、（ｇ）に示した「タイマオフ」は、この
タイマ４２がオフすることを示し、また第５図Ｃｅ）に
示したｒｔ＝０」はタイマ４２のカウント値が「Ｏ」に
戻されることを示している。

タイマ４２がオンした後、第２図に示した比較判定手段
４４により、タイマ４２のカウント値しが所定値ｔ０に
達したか否かがチエツクされる（第５図（ｊ））。通常
、カウント値ｔは所定値ｔ。を越えることはなく、その
前にクラッチ２９がオフし、トナー補給モータ２３もオ
フする（第５図（ｂ）、（ｃ））か、クラッチ２９がオ
ンしたままであるときも、センサ１４がオン、すなわち
トナーケース１２内のトナーの満杯が検知され、タイマ
４２のカウント値が「０」に戻され（第５図（ｅ））、
引き続きモータオンオフ制御手段４０からの指令により
トナー補給モータ２３とタイマ４２がオフされる（第５
図（ｆ）、（ｇ））。

第２図におけるタイマリセット判断手段４３は、センサ
１４によるトナーケース１２内のトナーの満杯検知信号
により、タイマ４２のカウント値を「Ｏ」に戻すべき指
令をタイマ４２に出力する。

一方、搬送されるトナー中に異物が混入していて、これ
が第１及び第２のトナー搬送スクリュー１５．２５の回
転を止めてしまうと、トナーケース１２にトナーが補給
されないため、タイマ４２のカウント値ｔが所定値ｔ０
を越えてもセンサ１４はオフ、すなわちトナーケース１
２にトナーを補給すべきことを検知し続ける。このよう
にｔ〉ｔｏとなったときは、比較判定手段４４から異常
処理手段４５へ異常発生信号が出力され、ここからのコ
ピーシーケンス制御手段３９への出力により、異常処理
動作が実行される（第５図（ｋ））。

すなわち、コピーシーケンス制御手段３９からの出力に
より、クラッチ２９とトナー補給モータ２３がオフされ
ると共に、タイマがオフされる。さらにコピー動作を停
止し、表示器３３上に異常が発生した事実を表示するな
どの異常処理動作も行われる。

上述した構成により、補給トナー容器１３からトナー容
器１２ヘトナーを搬送するとき、異常が発生しても、モ
ータに過大な負荷が掛り続ける不具合を阻止でき、モー
タの故障を未然に防止することができる。

以上、第２図に示した機能ブロック図に従って本発明実
施例の構成と作用を明らかにしたが、第２図に示した各
手段３９，４０，４３，４４．４５及びタイマ４２は、
例えばマイクロコンピュータによって構成することがで
き、第６図はその一例の概略構成図である。すなわち、
上記各手段３９．４．０，４３，４４，４５の機能を果
すＣＰＵ５０は、タイマ４２とＲＯＭ及びＲＡＭを内蔵
したものとなっていて、濃度検知センサ１１とトナー存
在検知センサ１４の検知信号がそれぞれＣＰＵ５０に入
力され、ＣＰＵ５０からの指令がクラッチドライバ５１
を介してクラッチ２９に入力され、ＣＰＵ５０からのオ
ン指令により作動している翻動モータ２８の回転がトナ
ー補給ローラ７（第２図）に伝えられ、またＣＰＵ５０
からの指令がモータドライバ４１を介してトナー補給モ
ータ２３に入力され、これが作動するなどの先に詳しく
説明した各種の制御動作が実行される。

図示した実施例では、二成分系現像剤り中に、トナーケ
ース１２内のトナーを供給する形式の現像装置を示した
が、トナーケース内のトナーをそのまま静電潜像の可視
像化に用いる一成分現像装置にも本発明を適用できるこ
とは当然である。

〔発明の効果〕 本発明によれば、補給トナー容器からトナーケースに搬
送されるトナー中に異物が混入しているときも、トナー
搬送手段を即動するトナー補給モータの故障を未然に防
ぐことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像装置の断面図、第２図は第１図の■−■線
に沿う断面図に、機能ブロック図を追加して示した図、
第３図（ａ）、（ｂ）は補給トナー容器と複写機本体と
の関係を示す概略説明図、第４図は補給トナー容器を引
き出すとき、トナー排出管をシールする構成を示す断面
図、第５図は第２図に示した機能ブロック図に対応する
フローチャート、第６図はマイクロコンピュータを用い
た構成例を示すブロック図である。 １２・・・トナーケース　　１３・・・補給トナー容器
１４・・・トナー存在検知センサ ２３・・・トナー補給モータ ４０・・・モータオンオフ制御手段 ４２・・・タイマ　　　　４５・・・異常処理手段Ｔ、
Ｔ、・・・トナー 第３図 代理人　弁理士　星　野　則　夫 −μ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 補給用のトナーを収容した補給トナー容器と、潜像担持
   体に形成された静電潜像を可視像化するトナーを収容し
   たトナーケースと、前記補給トナー容器内のトナーをト
   ナーケースに搬送するためのトナー搬送手段と、該搬送
   手段を駆動するトナー補給モータと、トナーケース内の
   トナーの存在を検知するトナー存在検知センサと、該セ
   ンサによって補給トナー容器内のトナーをトナーケース
   に補給すべきことが検知されたとき、前記トナー補給モ
   ータを作動させるモータオンオフ制御手段と、トナー補
   給モータの作動時間を積算するタイマと、該タイマの値
   が所定値を越えたにもかかわらず、前記トナー存在検知
   センサがトナーケースへトナーを補給すべきことを検知
   しているとき、前記トナー補給モータの作動を停止させ
   る異常処理手段とを具備して成る現像装置。