JPH07234580A

JPH07234580A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07234580A
Application number: JP6022541A
Authority: JP
Inventors: Susumu Fujiwara; 晋藤原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1995-09-05

Abstract

(57)【要約】【構成】現像カートリッジ２２の有無やトナー３２の
有無によって駆動モータ４６からの電流値が異なること
を利用して、現像カートリッジ２２の有無およびトナー
３２の有無を判定する。電流値検知回路４８のコンパレ
ータで、現像カートリッジ有無の基準レベルより駆動モ
ータ４６からの電流の方が小さければ、表示部５６のＬ
ＥＤランプを点灯して現像カートリッジ２２が未装着で
あることを示し、そうでない場合にはＬＥＤランプを点
灯しない。また、電流値検知回路４８のコンパレータ
で、トナー有無の基準レベルより駆動モータ４６からの
電流の方が大きければ、表示部５６のＬＥＤランプを点
灯してトナーなしの状態を示し、そうでない場合にはＬ
ＥＤランプを点灯しない。【効果】検出に必要な部品点数をさほど増やすことな
く、かつコストも低くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置に関し、
特にたとえば電子写真装置等において像担持体に形成さ
れた静電潜像を現像する、画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真装置等の画像形成装
置では、像担持体上に形成された静電潜像を画像形成装
置によって現像して、トナー像として可視化している。
このような画像形成装置での現像方法の１つとして、現
像剤として非磁性一成分トナーを使用し、供給ローラ上
にあるトナーを現像ローラ表面にこすりつけ、次いで現
像ブレードによって均一なトナー層を現像ローラ上に形
成し、そのトナーを現像ローラ印加電圧の下で像担持体
上の静電潜像に接触させて現像する方法がある。

【０００３】この際の現像剤すなわちトナーの有無を検
出する手段として、現像容器に透明部材を設け、透過形
センサを用い、現像剤がなくなると透過形センサの受光
部が受光し、現像剤がないことを検知できる方式が、特
開平２−２４０６６６号公報に開示されている。またカ
ートリッジに作用部材を設け、カートリッジを装着した
際にセンサが作用部材を検出してカートリッジの有無を
検出する方式が、特開平２−１２７６５８号公報に開示
されている。さらに、トナーの有無とカートリッジの有
無との両方を検知する方式が、特開昭６３−２１４７６
６号公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
技術では、現像剤の有無や現像容器（カートリッジ）の
有無を検知するために、検出部をクリーニングするため
の部材を設けたり、センサを設けたりする必要があり、
部品点数が多くなるとともにコストも高くなるという問
題点があった。

【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、検
出に必要な部品点数を少なくできかつコストの低い、画
像形成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１発明は、現像剤が収
容される現像容器、像担持体上に形成された静電潜像を
現像するために現像剤を像担持体上に搬送する現像剤担
持体、および現像剤担持体を駆動する駆動モータを含む
画像形成装置において、駆動モータの電流値に基づいて
現像剤の有無を検知する検知手段を備える、画像形成装
置である。

【０００７】第２発明は、現像剤が収容されかつ着脱可
能な現像カートリッジ、像担持体上に形成された潜像を
現像するために現像剤を像担持体上に搬送する現像剤担
持体、および現像剤担持体を駆動する駆動モータを含む
画像形成装置において、駆動モータの電流値に基づいて
現像剤の有無および現像カートリッジの少なくとも１つ
の有無を検知する検知手段を備える、画像形成装置であ
る。

【０００８】

【作用】現像カートリッジの有無や現像剤の有無によっ
て駆動モータからの電流値が異なることを利用して、検
知手段は、現像カートリッジの有無および現像剤の有無
を判定する。すなわち、駆動モータからの電流値と基準
電流とを比較手段で比較し、その比較結果に応じて現像
カートリッジの有無や現像剤の有無を判定し、表示手段
にその判定結果を表示する。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、駆動モータからの電
流値に基づいて現像カートリッジの有無や現像剤の有無
を検知できるので、クリーニング部材やセンサ等が必要
な従来技術とは異なり、検出に必要な部品点数をさほど
増やすことなく、かつコストも低くできる。

【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【実施例】図１に示すこの実施例の画像形成装置１０
は、たとえば反転現像法を用いたレーザビームプリンタ
などに用いられる。ただし、この発明はこのようなレー
ザビームプリンタ以外の任意の同種の画像形成装置、た
とえばコピー機，ファクシミリ等に用いられ得る。

【００１２】画像形成装置１０は本体１２を含む。本体
１２には位置決め部材１４が内蔵され、位置決め部材１
４の所定位置には、電子写真用の感光体ドラム１６が配
置される。感光体ドラム１６表示の残存トナーはブレー
ド１８によって取り除かれ、取り除かれたトナーは廃ト
ナー部２０に収容される。そして、感光体ドラム１６
は、帯電器２１によって電位Ｖｄ（たとえばＶｄ＝−７
００Ｖ）に一様に帯電された後、たとえばレーザビーム
等の露光手段（図示せず）によって露光され、たとえば
電位Ｖｌ＝−１００Ｖのネガの静電潜像が感光体ドラム
１６に形成される。

【００１３】また、感光体ドラム１６近傍には、現像器
である着脱可能な現像カートリッジ２２が配置される。
現像カートリッジ２２は現像容器２４を含み、図２から
よくわかるように、現像容器２４の側面からＬ字状に突
出する係止部２６を位置決め部材１４の孔２８に挿入し
て係止部２６をピン３０に係合することによって、現像
カートリッジ２２が装着される。すなわち、現像カート
リッジ２２は図２に示す矢印Ａ方向に着脱される。

【００１４】現像カートリッジ２２の現像容器２４内に
は一成分現像剤としてトナー３２が収容される。トナー
３２には、たとえば一成分トナーが用いられ、この実施
例では非磁性一成分トナーが適する。トナー３２として
たとえば負極性のものを用いると、現像は反転現像とな
る。そして、半導電性の弾性体からなる現像ローラ３４
に、導電性のスポンジローラなどからなる供給ローラ３
６でトナー３２を塗布して、現像ローラ３４にトナー３
２を担持させる。そして、トナー規制部材である弾性ブ
レード３８の一方端と現像ローラ３４の表面との当接部
およびその周辺で、現像ローラ３４上のトナー３２を規
制して薄層状のトナー層を形成し、その後、現像ローラ
３４の回転によって現像ローラ３４上のトナー３２を感
光体ドラム１６に接触させる。そして、感光体ドラム１
６上の静電潜像が現像され、可視化される。弾性ブレー
ド３８の材質としては、たとえばトナー３２の摩擦帯電
を積極的に行うためにトナー３２とは異極性質をもつ絶
縁性材料が用いられ、トナー３２が負極性の場合にはた
とえば石英粉末充填シリコンやポリアミド６６等が用い
られる。なお、弾性ブレード３８の他方端はブレード支
持部材４０で支持される。また、このとき、バイアス電
源４２によって現像ローラ３４の現像スリーブに現像バ
イアスとしてたとえば−３００Ｖの直流電圧が印加さ
れ、さらに、供給ローラ３６にもバイアス電源４４から
たとえば−４００Ｖの直流電圧が印加される。なお、ト
ナー３２が正極性の場合には、これらの直流電圧の正負
は逆になる。

【００１５】また、図３にも示すように、感光体ドラム
１６，現像ローラ３４および供給ローラ３６は、それぞ
れ、たとえばサーボモータからなる駆動モータ４６によ
って回転される。駆動モータ４６からの電流値は、たと
えばカレントトランスのような電流検知手段を含む電流
値検知回路４８によって、そのレベルが判定される。す
なわち、電流値検出回路４８において、駆動モータ４６
の電流値に応じたレベルの電圧信号が得られ、その電圧
信号が基準レベルの電圧信号と比較される。すなわち、
電流値検知回路４８は、図４に示すように、２つのコン
パレータ５０および５１を含む。コンパレータ５０の反
転入力には、現像カートリッジ２２の有無の基準レベル
発生回路５２から基準レベルの電流に相当するレベルの
電圧信号が与えられる。また、コンパレータ５１の反転
入力には、トナー３２の有無の基準レベル発生回路５４
から基準レベルの電流に相当するレベルの電圧信号が与
えられる。そして、コンパレータ５０および５１の非反
転入力には、それぞれ駆動モータ４６からの電流に応じ
たレベルの電圧信号が与えられる。

【００１６】したがって、コンパレータ５０では、駆動
モータ４６からの電流と現像カートリッジ有無の基準レ
ベルの電流とが比較されることになる。駆動モータ４６
からの電流の方が大きければ、現像カートリッジ２２が
装着されているのでローレベルの信号を出力し、表示部
５６に含まれるＬＥＤランプ５８を点灯しない。一方、
駆動モータ４６からの電流の方が小さければ、ハイレベ
ルの信号を出力し、ＬＥＤランプ５８を点灯し、現像カ
ートリッジ２２が装着されていないことを表示する。

【００１７】また、コンパレータ５１では、駆動モータ
４６からの電流とトナー有無の基準レベルの電流とが比
較されることになる。駆動モータ４６からの電流の方が
大きければハイレベルの信号を出力し、表示部５６のＬ
ＥＤランプ６０を点灯して、トナー３２がないことを表
示する。一方、駆動モータ４６からの電流の方が小さけ
れば、トナー３２があるのでローレベルの信号を出力
し、ＬＥＤランプ６０を点灯しない。したがって、現像
カートリッジ２２が装着されかつトナー３２もある「正
常」なときはＬＥＤランプ５８および６０はともに点灯
しないが、それ以外の場合には、ＬＥＤランプ５８およ
び６０の少なくともいずれか一方を点灯して異常を知ら
せる。

【００１８】なお、駆動モータ４６は、図３に示すよう
に、給紙部６２，紙搬送部６４および定着部６６の駆動
源としても作用する。この実施例の画像形成装置１０に
ついて、負荷の増減に対する駆動モータ４６の電流値を
測定した結果を図５に示す。この実施例では駆動モータ
４６として、負荷の増減に応じて電流値が変化するモー
タ、たとえばサーボモータを用いている。したがって、
定速回転している駆動モータ４６からの電流値は負荷の
増加に伴って増加する。このことを利用して、現像カー
トリッジ２２の様々な状態における、駆動モータ４６か
らの電流値を測定した結果が図５である。

【００１９】図５からわかるように、現像カートリッジ
４６の未装着時では、駆動モータ４６からの電流値は小
さく、また、トナー３２がない（トナーエンプティ）の
場合には、駆動モータ４６からの電流値は大きくなる。
現像カートリッジ２２の未装着時に電流値が小さくなる
のは、負荷が軽減されるからであり、一方、トナー３２
がない場合に電流値が大きくなるのは負荷が増大するか
らである。

【００２０】すなわち、図６に示すように、トナー３２
が弾性ブレード３８と現像ローラ３４との間に介在して
いる状態すなわちトナー３２がある状態では、トナー３
２が潤滑油的役割を果たし、現像ローラ３４と供給ロー
ラ３６とは比較的軽負荷で回転している。しかし、トナ
ー３２がなくなると、現像ローラ３４と弾性ブレード３
８との当接部および現像ローラ３４と供給ローラ３６と
の当接部で負荷が急激に重くなる。これは、現像ローラ
３４，供給ローラ３６および弾性ブレード３８の各々の
当接する部分が摩擦係数の高い材料を用いて形成されて
いるために起こる。したがって、トナー３２がなくなる
と負荷が急激に増大して、駆動モータ４６からの電流値
が上昇する。

【００２１】また、駆動モータ４６に加わる負荷の割合
は、現像ローラ３４および供給ローラ３６の回転が全体
の６０％以上を占めているため、図５のように各状態に
よって電流値が顕著に異なる。したがって、図５に示す
電流値の特性を利用して、現像カートリッジ２２の有無
およびトナー３２の有無を判別できる。すなわち、電流
値検出回路４８のコンパレータ５０の反転入力に与えら
れる基準レベルとして、略０．４Ａ程度の電流に相当す
る電圧信号を与え、この閾値と駆動モータ４６からの電
流に応じた電圧信号とを比較することによって、容易に
現像カートリッジ２２の有無を判定できる。また、コン
パレータ５１の反転入力に与えられる基準レベルとし
て、略０．８Ａ程度の電流に相当する電圧信号を与え、
この閾値と駆動モータ４６からの電流に応じた電圧信号
とを比較することによって、トナー３２の有無を容易に
判定できる。

【００２２】この実施例によれば、現像カートリッジ２
２の有無およびトナー３２の有無が表示部５６に表示さ
れ、印写する前に現像器に関する状態を把握できるの
で、印写して絵が出てこないという印写エラーや無駄な
印写を防げる。また、トナー３２の有無を検知できるの
で、トナー３２がない場合に起こる弊害、すなわち弾性
ブレード３８と現像ローラ３４との当接および現像ロー
ラ３４と供給ローラ３６との当接がそれぞれ長時間続い
て、各部材の表面を損傷するといった弊害を未然に防ぐ
ことができる。また、印写する工程の段階で自動的にか
つ簡単に現像カートリッジ２２の有無およびトナー３２
の有無を検出できる。

【００２３】なお、現像カートリッジ２２の有無および
トナー３２の有無を判定する時期は、定着部６６が所定
の温度に上昇するまでの間でありかつ紙を給紙すること
なく低速回転を行っているときが望ましい。なお、図５
に示すグラフでは、現像カートリッジ２２の未装着時に
も略０．２５Ａの電流が駆動モータ４６から流れるが、
これは１個の駆動モータ４６で露光以外の構成要素、す
なわち感光体ドラム１６，現像ローラ３４，供給ローラ
３６，給紙部６２，紙搬送部６４および定着部６６をそ
れぞれ駆動しているためである（図３参照）。

【００２４】それに対し、現像ローラ３４専用のモータ
を使用すれば、現像カートリッジ２２の未装着時にその
モータからの電流は０．０２Ａとごくわずかである。た
だし、この場合、他の状態すなわち正常時やトナーエン
プティ時の電流値も同様に減少する。したがって、現像
ローラ３４に専用のモータを使用して、そのモータから
の電流に基づいて現像カートリッジ２２の有無およびト
ナー３２の有無を検出する場合、コンパレータ５０およ
び５１にそれぞれ与えられる基準レベルの電流値（閾
値）をモータからの電流値に応じて再設定する必要があ
ることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。

【図２】この実施例の現像カートリッジを着脱する状態
を示す図解図である。

【図３】この実施例のブロック図である。

【図４】電流値検知回路および表示部を示すブロック図
である。

【図５】負荷の増減に対する駆動モータの電流値の特性
を示すグラフである。

【図６】トナーが存在する場合の現像ローラ近傍を示す
拡大図である。

【符号の説明】

１０ …画像形成装置１６ …感光体ドラム２２ …現像カートリッジ３２ …トナー３４ …現像ローラ３６ …供給ローラ３８ …弾性ブレード４６ …駆動モータ４８ …電流値検知回路５６ …表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 21/00 ５１２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤が収容される現像容器、像担持体上
に形成された静電潜像を現像するために前記現像剤を前
記像担持体上に搬送する現像剤担持体、および前記現像
剤担持体を駆動する駆動モータを含む画像形成装置にお
いて、前記駆動モータの電流値に基づいて前記現像剤の有無を
検知する検知手段を備える、画像形成装置。
【請求項２】前記現像容器は着脱可能な現像カートリッ
ジを含み、前記検知手段は前記駆動モータの電流値に基づいて前記
現像カートリッジの有無を検知する、請求項１記載の画
像形成装置。
【請求項３】前記検知手段は前記駆動モータの電流値と
基準電流とを比較する比較手段を含む、請求項１または
２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記検知手段の出力に応じて前記現像剤の
有無および前記現像カートリッジの少なくとも１つの有
無を表示する表示手段を含む、請求項１ないし３のいず
れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】現像剤が収容されかつ着脱可能な現像カー
トリッジ、像担持体上に形成された潜像を現像するため
に前記現像剤を前記像担持体上に搬送する現像剤担持
体、および前記現像剤担持体を駆動する駆動モータを含
む画像形成装置において、前記駆動モータの電流値に基づいて前記現像剤の有無お
よび前記現像カートリッジの少なくとも１つの有無を検
知する検知手段を備える、画像形成装置。
【請求項６】前記検知手段は前記駆動モータの電流値と
基準電流とを比較する比較手段を含む、請求項５記載の
画像形成装置。
【請求項７】前記検知手段の出力に応じて前記現像剤の
有無および前記現像カートリッジの少なくとも１つの有
無を表示する表示手段を含む、請求項５または６記載の
画像形成装置。